電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
在對將來十年我國汽車業的展望中,沒有新能源車的專屬章節。這是日前面世的2011版汽車業《藍皮書》——《我國汽車產業發展報告》的“意外”之處。
對此,“藍皮書”編委會副主任、我國汽車工程學會常務副理事長兼秘書長付于武解釋說,“四年前的第一本藍皮書曾為新能源汽車專設一章,而其中的內容直到今朝依舊有很高的指揮用途。”簡言之,四年間,我國的新能源汽車,尤其是目前炙手可熱的電動車并未有超出預想的進展。
而更真切的原由在于,“將來十年,倘若沒有電池技術的重大沖破,電動車的產業化,不光是在我國,從國際來看都有問題。”在付于武看來,這種可能性是實際存在的。
國內電池專家的擔憂也肯定了我國走這種路線的可能性。在日前舉辦的第三屆我國電動車產業發展戰略研討會上,國家863電動車重大專項動力鋰離子電池探測中心主任王子冬直言不諱地指出,國內外動力鋰離子電池公司差距比較大,從該中心的探測結果看,目前看不出國內動力鋰離子電池行業“領先”的跡象。
正因為此,“對我國乘用車小型化和輕量化的節能潛力研究”成為《藍皮書》的最后一章。而綜合兩種技術趨勢,小型化電動車成為最實際有效的選擇。據悉,由科技部主導的小型電動車聯盟已經成立,上汽通用五菱、一汽夏利等微車制造公司已經被列為電動車產業化的排頭兵。
電池的憂慮
2005年以來,王子冬所在的探測中心對國內外100多種動力鋰離子電池進行了測試,同時考察走訪了國內多家電池公司,但考察得越多,王子冬對國內電池行業的擔憂越深。
關于國內一些電池公司宣稱的電池壽命能達到充放電次數5000-6000次(充放電次數越高聲明電池壽命越長)以上乃至更多,王子冬表示:“我們中心探測過的國內動力鋰離子電池還沒有達到這一水平的。從我們探測的結果看,還是國外公司的動力鋰離子電池壽命更長久。”
付于武同樣揭示了國內“看上去很美”的電動車示范工程的基因,“無論是奧運會、世博會,我們所謂的輕量級示范電動車,關鍵部件包括電池,實際上大部分還是引進,國內公司還是做系統集成。”
電池已經成為電動車推廣中的最關鍵因素。去年十一月深圳世界電動車大會期間,科技部電動車重大項目管理辦公室組織的一項針對1500多位中外汽車行業人士的調查顯示,電池壽命與安全性、電池容積比、充電設施、標準化、整車控制系統是電動車發展的關鍵技術問題。
但王子冬知道到的情況是,目前國內最好的電池公司,單體電池的充放電次數與電池包的充放電次數相差50%左右。也就是說,單體電池充放電次數達到3000-4000次的話,組成電池包后充放電次數只能達2000次左右。動力鋰離子電池強調的是電池包的整體性能,而不是單體電池的性能,而一些公司往往拿單體電池的最好水平做宣傳,有很大水分。
盲目進入者太多,在王子冬看來,這是一個“不樂觀結局”的開始。目前國內動力鋰電池行業的很多公司都是在電動車的前景誘惑下加入了動力鋰離子電池制造大軍,但事實上做動力鋰離子電池的資本與技術門檻很高,至少10-20億元的起步資本,且技術上磷酸鐵鋰電池國外已經有公司注冊了專利,后進者非得考慮要怎么樣繞開這些專利。
這筆直導致了我國的動力鋰離子電池投資處于一種原始狀態。技術路線雷同,無論鎳氫還是磷酸鐵鋰,都是一窩蜂地上馬投資,很少有人做基礎研究,嘗試其他技術路徑。
更讓專家們擔憂的是,目前國內電池加工在規模效益和質量監控上都嚴重滯后。“據我們知道,我國電池公司的利潤非常微薄,賣一塊鋰電池掙的錢還不到日本公司的一半,且電池材料與加工設備大多依靠進口,成本比國外公司要高。”
規模上,目前國內1000多家動力鋰電池公司的產量,抵不上一家韓國電池公司的產量。“北京市計劃2012年采購5000輛純電動車,前不久開會時領導問我們什么公司可以供應車輛,我說據我所知,能夠為這么多車供應動力鋰離子電池的公司很難找,而具備為1萬輛車供應電池的加工廠家,目前國內更是沒有一家。”
務實路線
最新公布的《藍皮書》提出了同樣的擔憂。公布會上,來自政府和公司界的專家們并沒有持續描繪將來十年的新能源“宏偉藍圖”,而是對電動車拉響了“技術預警”。
《藍皮書》由國務院發展研究中心產業經濟研究部、我國汽車工程學會、大眾汽車集團(我國)三方“產學研”權威機構聯合撰寫和公布。而這次藍皮書是三方自2008年以來第四次聯合推出的我國汽車產業研究性年度報告。
關于將來十年,《藍皮書》旗幟鮮明地表示,不能將所有籌碼都壓在電動車技術的沖破上。付于武表示,在日前召開的世界新能源大會上,豐田汽車的高層透露了日本剛推出的有關電動車電池的數據標準——與目前現有的電池產品相比,成本須降低到目前的1/40,能量密度提高7倍。鑒于此,豐田方面表示要放棄鎳氫,轉投鋰電池,不過這一代鋰電池在密度與成本兩方面不行,“能量密度大概要再提高10倍,成本降低到1/10”。
在付于武看來,由于全球電池技術存在不確定性,給電動車制定一條明確的技術路線不太可能。他旗幟鮮明地提出,“新能源并非唯一趨勢,倘若將來十年電池技術仍未能發展成熟,那么小型化、輕量化將成為汽車技術的緊要路線。”
這意味著,減少均勻排量、降低均勻車重將成為將來電動車研發之外的另一個技術主流。“在燃油經濟性上,國內汽車要比歐洲高出17%,與國際水平差距分明。而國內乘用車在小型化和輕量化上仍有10%的潛力。”據悉,我國汽車工程學會將牽頭將向國家有關部門提出提議,將小型化和輕量化作為在電池技術不穩定狀態下的節能路徑。
幾周前,付于武攜國內汽車業專家專門求道歐盟同行,在問完了準備好的22個與電動車有關的問題后,歐盟的一條技術路線引起我國代表團的關注,這個技術路線是動態的,0到4公里提倡綠色出行,也就是說要步行;4到200公里使用小型純電動車;200到400公里,就采用插電式的混合動力和增程式電動車;400公里以上則使用燃油發動機。
在付于武看來,歐盟描繪的電動車發展路徑,比較符合目前全球的狀態,同樣也可以在我國嘗試。他透露,科技部已經準備成立小型純電動車聯盟,而秘書處就設在我國汽車工業協會,“從我們的電池技術水平來看,在輕型車、微型車上搞純電動更具意義”。
所謂“小型電動車”,是指排量在1.0L以下的微車電動化。“今朝看來,電動車的產業化將率先在微車上實現。”付于武對此趨勢十分肯定。但他同時強調,電動車不單單是汽車行業的事,非得有跨行業重大的聯合,“就像博世和三星的國際合作,發揮各自優點,沖破電池技術”。
實際上,在電動車方面,國內眾多大型跨國車企都在觀望中。大眾我國執行副總裁張綏新坦言,從公司角度來講,第一,雖然目前的電池技術水平已經成熟到可以批量加工,但在現有的能量密度和成本之下,還沒有方法形成市場化;第二,公共設施、基礎設施的問題短時間內無法處理。
事實上,大部分合資車企都已達成共識,倘若不能真正在今后五至十年內實現單位能量密度和成本的降低,那么電動車取代汽油車而進行大規模使用,仍困難重重。
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