又一新能源技術(shù)突破，能量密度遠(yuǎn)超鋰電池，比亞迪擴(kuò)張芯片產(chǎn)能
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-14 11:08
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又一新能源技術(shù)突破，能量密度遠(yuǎn)超鋰電池，比亞迪擴(kuò)張芯片產(chǎn)能，新型電池搭配國(guó)產(chǎn)芯片，世界新能源汽車市場(chǎng)將兩極分化
近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)的鋰硫電池項(xiàng)目取得突破性進(jìn)展，成功實(shí)現(xiàn)鋰硫電池能源密度達(dá)到2600Wh/kg，遠(yuǎn)超現(xiàn)在市面上的鋰電池。不只是科研機(jī)構(gòu)，近年來比亞迪等車企也致力于鋰硫電池的相關(guān)配套技術(shù)的研發(fā)。前不久，比亞迪成功打通IGBT全部產(chǎn)業(yè)鏈，成為國(guó)內(nèi)首個(gè)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的IGBT芯片生產(chǎn)廠家。比亞迪為匹配新型電池，將于2019年擴(kuò)大芯片產(chǎn)能，以求在將來鋰硫電池大規(guī)模應(yīng)用時(shí)取得先機(jī)。
新型鋰硫電池
鋰硫電池不同于傳統(tǒng)鋰電池，它不需要使用昂貴的稀有金屬作為電極和催化劑，廉價(jià)的硫每噸只有1000元，有望將現(xiàn)在動(dòng)則幾萬的動(dòng)力電池降為幾千元。新能源汽車的痛點(diǎn)之一就是電池成本過高，占據(jù)整車資源的大半，以至于沒有多余資源優(yōu)化其他的車載功能。新型電池的研發(fā)成功將大幅提高新能源汽車的性價(jià)比，使其經(jīng)濟(jì)適用水平達(dá)到或趕超燃油汽車。
勇往直前的新能源汽車
如果新能源汽車有兩條腿，電池技術(shù)只是其中的一條，另一條腿就是電池控制芯片。一直以來，我國(guó)新能源汽車的銷量雖然位居世界第一，但是核心芯片卻依賴進(jìn)口，受制于人。中高端IGBT芯片技術(shù)長(zhǎng)期被歐美壟斷，芯片核心技術(shù)始終制約著我國(guó)新能源汽車的發(fā)展。
比亞迪歷經(jīng)14年艱苦研發(fā)，終于在2018年下半年成功研制出媲美歐美中高端IGBT芯片的產(chǎn)品。比亞迪迅速進(jìn)行自有汽車的芯片轉(zhuǎn)換工作，并且在此基礎(chǔ)上繼續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)能，提前研發(fā)、生產(chǎn)用來匹配未來鋰硫電池的核心芯片。這意味著，在不久的將來，國(guó)產(chǎn)高性能鋰硫電池將與最強(qiáng)國(guó)產(chǎn)芯片組合，打造完全屬于中國(guó)的新能源汽車的“心臟”。
我國(guó)對(duì)于鋰硫電池的研究與其他國(guó)家同時(shí)開展，而研發(fā)進(jìn)度卻已經(jīng)把國(guó)外遠(yuǎn)遠(yuǎn)的甩在了身后。鋰硫電池與氫燃料電池是未來新能源汽車最理想的動(dòng)力來源，而我國(guó)氫燃料電池的研發(fā)工作遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后歐美和日本。所以，我國(guó)在鋰硫電池上下的功夫可見一斑。或許未來世界新能源汽車會(huì)出現(xiàn)兩極分化，一類是歐美主導(dǎo)的氫燃料電池汽車；另一種就是我國(guó)主導(dǎo)的鋰硫電池汽車。
無論選擇哪一種動(dòng)力系統(tǒng)，也離不開相關(guān)配套技術(shù)的支持，比亞迪在支持鋰硫電池的路上已經(jīng)走在的前面。IBGT芯片技術(shù)的突破，使我國(guó)徹底擺脫了國(guó)外的制約，不用再被別人卡著“喉嚨”艱難度日。有了芯片技術(shù)最為后盾，我國(guó)的電池研發(fā)工作便沒有了后顧之憂，否則我們只能選擇性研發(fā)能夠匹配國(guó)外芯片的電池。
全球每生產(chǎn)8輛新能源汽車，其中4輛在中國(guó)。我國(guó)龐大的新能源汽車產(chǎn)能給了科研機(jī)構(gòu)和相關(guān)企業(yè)充足的研發(fā)動(dòng)力，隨著一個(gè)個(gè)的核心技術(shù)的“攻關(guān)”，未來我國(guó)將引領(lǐng)世界新能源汽車的發(fā)展潮流。
在尋找完美替代汽油動(dòng)力汽車的過程中，多年來有很多競(jìng)爭(zhēng)者。在公眾認(rèn)知方面，純電動(dòng)汽車(BEVs)是最廣為人知的。但在該領(lǐng)域的專家中，還有另一種選擇顯示出未來汽車電氣化的更大前景：燃料電池。特別是質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFCs)。然而，盡管經(jīng)過幾十年的發(fā)展，pemfc在汽車領(lǐng)域仍缺乏廣泛的市場(chǎng)接受度。為了了解是什么影響了這種接受度，以及市場(chǎng)未來的預(yù)期走向，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的研究人員對(duì)汽車pemfc目前和預(yù)期未來成本和性能進(jìn)行了專家啟發(fā)式評(píng)估，研究結(jié)果發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上。
博科園-科學(xué)科普：邁克爾·惠斯頓(Michael Whiston)是工程學(xué)和公共政策的博士后研究助理，他和工程學(xué)院的教授Ines Azevedo、Shawn Litster、Kate Whitefoot、Constantine Samaras和Jay Whitacre采訪了燃料電池領(lǐng)域的39位專家，了解了他們?cè)诩僭O(shè)大規(guī)模生產(chǎn)場(chǎng)景下對(duì)質(zhì)子交換膜燃料電池的成本、堆棧耐久性和堆棧功率密度的評(píng)估。專家啟發(fā)式利用了廣泛使用該技術(shù)的個(gè)人知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，因此可以了解該技術(shù)的現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢(shì)。在沒有公布數(shù)據(jù)或確鑿證據(jù)的情況下，專家啟發(fā)式評(píng)估可以用來制定技術(shù)路線圖、為決策提供信息、指導(dǎo)業(yè)務(wù)決策和開發(fā)分析模型。
在這項(xiàng)研究中，研究人員請(qǐng)專家評(píng)估pemfc的系統(tǒng)成本、棧持久性和棧功率密度，然后定量評(píng)估達(dá)到成本和性能目標(biāo)所需的成本。大多數(shù)受訪者預(yù)計(jì)，美國(guó)能源部的成本目標(biāo)將在2050年前實(shí)現(xiàn)，每千瓦30美元的目標(biāo)將大大增加公眾廣泛采用的可能性。此外，超過45%的受訪者預(yù)計(jì)，美國(guó)能源部的堆棧持久性目標(biāo)將在2050年前實(shí)現(xiàn)，許多人預(yù)計(jì)，到2035年，堆棧功率密度中值的目標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)。一旦這些目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，pemfc將獲得更多的主流應(yīng)用，這對(duì)汽車業(yè)來說將是一件大事，其規(guī)模將超過BEVs，甚至超過其他類型的燃料電池。
pemfc優(yōu)于電池的優(yōu)點(diǎn)包括更快的加油時(shí)間和更長(zhǎng)的續(xù)航里程。燃料電池電動(dòng)汽車(FCEVs)在5分鐘內(nèi)補(bǔ)充燃料，行駛里程超過300英里。根據(jù)電池的大小和成本，BEVs的續(xù)航里程往往更有限，充電可能需要數(shù)小時(shí)。由于FCEVs使用無碳?xì)淙剂闲矢撸梢燥@著降低汽車的化石燃料消耗和尾氣排放。氫燃料可以通過包括天然氣在內(nèi)的一系列低碳電力資源生產(chǎn)，因此FCEVs可以大幅減少乘用車的溫室氣體凈排放量。此外，這些燃料電池不排放任何有害的尾氣污染物，如氮氧化物、顆粒物和一氧化碳，使它們對(duì)人類健康更加安全。
