新能源汽車(chē)電池突破

 

“在過(guò)去一年里，電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)正在向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型，形勢(shì)很喜人。” 1月7日，在中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)召開(kāi)釣魚(yú)臺(tái)論壇前夕，中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)理事長(zhǎng)陳清泰在接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者采訪(fǎng)時(shí)表示。

 

高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)變的主要表現(xiàn)為：正向開(kāi)發(fā)幾乎完全取代了逆向開(kāi)發(fā)、創(chuàng)新能力持續(xù)提高、整體技術(shù)水平上了一個(gè)很大的臺(tái)階；電動(dòng)汽車(chē)在用戶(hù)和市場(chǎng)上的接受程度迅速提高；主要產(chǎn)品從中低檔轉(zhuǎn)向了中高檔，部分已經(jīng)提出要瞄準(zhǔn)高檔車(chē)、豪華品牌。

 

同時(shí)，當(dāng)全球主要汽車(chē)企業(yè)爭(zhēng)先恐后地公布向電動(dòng)車(chē)轉(zhuǎn)型時(shí)，我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)體系在逐漸完善，主要零部件特別是動(dòng)力電池方面，始終保持國(guó)際一流的水平，主要零部件水平、配套能力提升很快。

 

性?xún)r(jià)比將超燃油車(chē)

 

2017年，1－11月份我國(guó)新能源車(chē)?yán)塾?jì)銷(xiāo)售60．9萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)51．4％，距離完成70萬(wàn)輛的年度目標(biāo)僅一步之遙。有專(zhuān)家預(yù)測(cè)，12月的銷(xiāo)售數(shù)據(jù)還沒(méi)有出來(lái)，不過(guò)2017年新能源汽車(chē)總銷(xiāo)量可能超過(guò)80萬(wàn)輛。

 

“電動(dòng)汽車(chē)再往前發(fā)展要跨越一個(gè)臨界點(diǎn)，就是電動(dòng)車(chē)的性?xún)r(jià)比達(dá)到和超過(guò)燃油車(chē)，如果跨過(guò)了這個(gè)坎，電動(dòng)車(chē)就可以依托市場(chǎng)力量自主發(fā)展了，現(xiàn)在還得靠政策、靠政府補(bǔ)貼。”陳清泰告訴記者，當(dāng)財(cái)政補(bǔ)貼完全取消之后，雙積分政策作為替代政策，新能源汽車(chē)積分比例將在2020年12％的基礎(chǔ)上，繼續(xù)上調(diào)。

 

這個(gè)臨界會(huì)出現(xiàn)在什么時(shí)候？陳清泰的判斷是，大約在2025年前后。

 

對(duì)此，陳清泰建議車(chē)企要在以下幾個(gè)方面做好準(zhǔn)備：首先是在財(cái)政補(bǔ)貼退坡之后，做好可持續(xù)發(fā)展的保障工作，另外電動(dòng)車(chē)自身要通過(guò)輕量化、節(jié)能化提高性?xún)r(jià)比；其次，產(chǎn)品技術(shù)要雙線(xiàn)作戰(zhàn)，其中一條戰(zhàn)線(xiàn)是完善汽車(chē)的行駛功能，另一條戰(zhàn)線(xiàn)則是將智能網(wǎng)聯(lián)和共享化應(yīng)用到新能源汽車(chē)上；第三，自動(dòng)駕駛是爭(zhēng)奪未來(lái)的一個(gè)制高點(diǎn)；第四，在有限的時(shí)間要抓緊做品牌建設(shè)。

 

同時(shí)，隨著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)與電動(dòng)化、智能化、信息化等新技術(shù)的深度融合，我國(guó)涌現(xiàn)出了一大批新勢(shì)力造車(chē)公司，從跟隨到影響全球，中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)正在走出了一條由汽車(chē)大國(guó)邁向汽車(chē)強(qiáng)國(guó)的道路。

 

“要在電動(dòng)汽車(chē)上真正在全球站住腳，或者干出我們的特色，要是完全依賴(lài)電動(dòng)化也是沒(méi)戲的，很難比傳統(tǒng)汽車(chē)做得更好。但是如果在網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享出行等方面能夠發(fā)力的話(huà)，完全有可能戰(zhàn)勝，因?yàn)檫@是我們的強(qiáng)項(xiàng)。我非常希望互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)要大跨度進(jìn)入電動(dòng)車(chē)行業(yè)，要分享這塊蛋糕，改變傳統(tǒng)汽車(chē)的基因。”陳清泰說(shuō)。

 

不過(guò)，中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)執(zhí)行副理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高強(qiáng)調(diào)，雖然電動(dòng)汽車(chē)的核心技術(shù)通常來(lái)說(shuō)是電池、電機(jī)、電控，然而對(duì)整車(chē)廠來(lái)說(shuō)，它們更多地是做品牌、技術(shù)、營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)的集成。

 

相比傳統(tǒng)汽車(chē)，這一點(diǎn)在電動(dòng)車(chē)上體現(xiàn)尤為明顯，而我國(guó)車(chē)企與國(guó)外車(chē)企差距更多的是表現(xiàn)在綜合電耗上。“日產(chǎn)的新一代聆風(fēng)，在歐洲工況下40度電跑300多公里，在日本工況下甚至可以跑到400公里，我們國(guó)家車(chē)企和他們的差距還是比較大的。”歐陽(yáng)明高告訴記者。

 

動(dòng)力電池比能量突破很大

 

歐陽(yáng)明高同時(shí)表示，2017年我國(guó)動(dòng)力電池技術(shù)已經(jīng)取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，動(dòng)力電池系統(tǒng)能量密度已達(dá)到150瓦時(shí)／公斤甚至以上，鋰離子動(dòng)力電池單體比能量有望于2020年前實(shí)現(xiàn)300瓦時(shí)／公斤目標(biāo)。

 

2017年3月1日，工信部、發(fā)改委、科技部、財(cái)政部四部委印發(fā)的《促進(jìn)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“行動(dòng)方案”）中提出了動(dòng)力電池發(fā)展的主要目標(biāo)，到2020年，新型鋰離子動(dòng)力電池單體比能量超過(guò)300瓦時(shí)／公斤；系統(tǒng)比能量力爭(zhēng)達(dá)到260瓦時(shí)／公斤、成本降至1元／瓦時(shí)以下，使用環(huán)境達(dá)－30℃到55℃，可具備3C充電能力。到2025年，新體系動(dòng)力電池技術(shù)取得突破性進(jìn)展，單體比能量達(dá)500瓦時(shí)／公斤。

 

“目前國(guó)內(nèi)外技術(shù)研發(fā)基本處于同一水平，不過(guò)鋰離子電池的核心是安全性。”歐陽(yáng)明高表示，在新能源汽車(chē)專(zhuān)項(xiàng)研究方面，寧德時(shí)代新能源、天津力神、合肥國(guó)軒已經(jīng)取得了較大的技術(shù)突破。

 

據(jù)了解，寧德時(shí)代動(dòng)力電池單體能量密度已經(jīng)達(dá)到304瓦時(shí)／公斤，循環(huán)壽命基本上在1000次左右，安全性檢測(cè)全部通過(guò)；另外力神和國(guó)軒團(tuán)隊(duì)循環(huán)壽命和能量密度與目標(biāo)要求相差無(wú)幾。

 

但我國(guó)動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展并不均衡。歐陽(yáng)明高告訴記者，當(dāng)前我國(guó)動(dòng)力電池研究具體可總結(jié)為四個(gè)方面：一是2020年300瓦時(shí)／公斤的單體比能量可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，但安全性要加強(qiáng)；二是作為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)期目標(biāo)的兩類(lèi)新體系，鋰硫、鋰空氣電池方面，目前國(guó)內(nèi)外進(jìn)展相對(duì)緩慢，2017年沒(méi)有看到突破性的進(jìn)展；三是固態(tài)電池的研發(fā)產(chǎn)業(yè)化持續(xù)升溫，但受到固／固界面穩(wěn)定性和金屬鋰負(fù)極可充性?xún)纱髥?wèn)題的制約，真正的全固態(tài)鋰金屬負(fù)極電池還沒(méi)有成熟，但是以無(wú)機(jī)硫化物作為固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池出現(xiàn)突破；四是中國(guó)在高容量富鋰正極材料方面，2017年取得了一些突破，基于高容量富鋰正極和高容量硅碳負(fù)極的革新型鋰離子電池比鋰硫和鋰空電池更具可行性。

 

據(jù)此判斷，2020年，我國(guó)動(dòng)力電池單體能量密度將實(shí)現(xiàn)300瓦時(shí)／公斤、比功率達(dá)1000瓦時(shí)／公斤，循環(huán)1000次以上，成本0．8元／瓦時(shí)以?xún)?nèi)；2020－2025年，動(dòng)力電池單體能量密度從300瓦時(shí)／公斤可以提升至400瓦時(shí)／公斤，每瓦時(shí)成本從0．8元降到0．6元以?xún)?nèi)。

 

“2025年，具備一般性?xún)r(jià)比的純電動(dòng)轎車(chē)合理的里程是300－400公里。但2030年，最大的技術(shù)突破將體現(xiàn)在電解質(zhì)上，固態(tài)電池會(huì)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，電池單體比能量有望沖擊500瓦時(shí)／公斤。2030年，常規(guī)的性?xún)r(jià)比車(chē)型，續(xù)航里程應(yīng)該可以達(dá)到500公里以上。”歐陽(yáng)明高稱(chēng)。

 

汽車(chē)電池技術(shù)最新突破

 

前不久美國(guó)菲斯科汽車(chē)發(fā)布的一則專(zhuān)利消息引起了全世界的矚目，它所研發(fā)一種固態(tài)電池，能僅用1分鐘的充電時(shí)間，將電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航能力提升到804公里，并且能在2020年通過(guò)材料和制造技術(shù)的進(jìn)展將成本降到常規(guī)鋰電池的三分之一。

 

固態(tài)電池也由此進(jìn)入大多數(shù)人的視野，其實(shí)從原理上說(shuō)和目前的液態(tài)鋰電池是一樣的，最大的區(qū)別就是電解液變成了固態(tài)，憑借密度、結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)將更多帶電離子聚集在一端，可以傳導(dǎo)更大的電流，電池容量因此大幅度提升。

 

固態(tài)電池最顯著的特點(diǎn)有兩個(gè)，一是能量密度大，很多實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)做到了300－400Wh／kg，這是傳統(tǒng)鋰電池的2．5－3倍，另外就是更安全，更大程度杜絕了電池破裂或高溫等意外帶來(lái)的燃燒隱患。

 

當(dāng)然固態(tài)電池也有缺點(diǎn)，就是電導(dǎo)率總體偏低、內(nèi)阻較大、充電速度慢，至于美國(guó)菲斯科汽車(chē)如何做到充電1分鐘，續(xù)航800公里，那是它的核心機(jī)密了，