新能源汽車電池種類繁多,哪一種材料會成為未來一段時期的主流呢?
磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元材料等等,新能源汽車電池種類繁多,哪一種材料會成為未來一段時期的主流呢?近日,記者走訪了多家企業(yè),了解到三元材料逐漸成為主流。
三元材料成為重點
目前,新能源汽車的電池大多數(shù)采用磷酸鐵鋰材料,在示范推廣中已經(jīng)顯現(xiàn)出能量密度瓶頸,這極大地阻礙了續(xù)駛里程提高。國家“863”計劃新能源汽車項目電池責(zé)任專家肖成偉說:“磷酸鐵鋰的能量密度幾乎達(dá)到了天花板,已經(jīng)很難大幅度提高。必須尋找新的材料替代,新能源汽車動力電池才能取得重大突破。”
2012年10月16日,工信部、科技部、財政部曾經(jīng)聯(lián)合發(fā)文《關(guān)于組織申報2012年度新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新工程項目的通知》,明確要求2015年電池單體的能量密度達(dá)到180Wh/kg以上(模塊能量密度達(dá)到150Wh/kg以上),成本低于2元/Wh,循環(huán)壽命超過2000次或日歷壽命達(dá)到10年。
肖成偉說:“國內(nèi)外許多研究機(jī)構(gòu)都在進(jìn)行電池材料研發(fā),從現(xiàn)有情況來看,要達(dá)到國家相關(guān)部委規(guī)定的要求,磷酸鐵鋰幾乎不可能,三元材料能夠?qū)崿F(xiàn)這個目標(biāo)。因此,大家普遍認(rèn)為,磷酸鐵鋰屬于過渡材料,三元材料在未來的一段時期內(nèi)會成為動力電池主流材料。”
記者此前參加了一個電池論壇,上海卡耐新能源有限公司總經(jīng)理李天勇說:“磷酸鐵鋰材料的理論克容量只有170mAh/g,工作電壓為3.2V(相對石墨類負(fù)極),三元材料的理論克容量則為278mAh/g,工作電壓為3.65V(相對于石墨負(fù)極),因此,把他們都做成電池,三元材料的比能量能夠做到170Wh/kg以上,而磷酸鐵鋰電池僅能做到130Wh/kg左右。”
除了比能量外,李天勇還總結(jié)了三元材料其他幾個方面優(yōu)勢。他說:“在制作過程中,磷酸鐵鋰電池合成反應(yīng)復(fù)雜,造成電池一致性問題難以解決,另外,磷酸鐵鋰電池制造過程需要有還原氣體,導(dǎo)致其材料的制造穩(wěn)定性和精確性很難控制;零度氣溫以下磷酸鐵鋰電池有放不出電的現(xiàn)象,影響車輛的使用。相比較而言,三元材料鋰電池在低溫特性以及一致性方面更勝一籌,可以在零下20度時正常放電。”“目前,國內(nèi)電動汽車大多數(shù)采用磷酸鐵鋰電池,到2015年,三元材料鋰電池也將成為電動汽車動力電池的主流。”李天勇預(yù)測。
多家企業(yè)準(zhǔn)備生產(chǎn)
記者近期走訪多家電池生產(chǎn)企業(yè),了解到他們已經(jīng)或者即將投產(chǎn)三元材料鋰電池。
前不久,記者采訪了北京市一家大型汽車企業(yè),據(jù)相關(guān)人士透露,他們正在與國際上一家著名的電池材料生產(chǎn)企業(yè)洽談,準(zhǔn)備在國內(nèi)合資生產(chǎn)三元材料和三元材料鋰電池。
面對現(xiàn)有電池技術(shù)瓶頸和市場挑戰(zhàn),國內(nèi)企業(yè)紛紛選擇三元材料鋰電池。
續(xù)駛里程顯著提高
眾所周知,電動汽車的續(xù)駛里程與動力電池的能量密度有很大關(guān)系。李天勇說:“三元材料鋰電池的比能量比磷酸鐵鋰電池約高30%以上,未來還有極大的提升空間。”這意味著三元材料鋰電池比磷酸鐵鋰?yán)m(xù)駛里程更遠(yuǎn),實際情況如何?
記者前不久走訪了北京懷柔、密云和房山的電動出租公司,從實際調(diào)查情況來看,三元材料鋰電池的續(xù)駛里程明顯超過磷酸鐵鋰電池。
懷柔的電動出租車全部裝配北京億馬先鋒汽車科技有限公司的三元材料鋰電池,并且加裝了億馬先鋒自行研發(fā)的制動能量回收系統(tǒng),出租車司機(jī)于永國告訴記者:“在夏季充一次電一般可以行駛190多公里,最高達(dá)到過206公里,冬季開空調(diào)的情況下,續(xù)駛里程大約為80公里就到紅線,到了紅線還可以行駛40公里。”
記者同時了解到,磷酸鐵鋰電池的續(xù)駛里程大約為130公里,很顯然,三元材料鋰電池的續(xù)駛里程有了明顯提高,比磷酸鐵鋰電池高出約46.15%。
目前,日韓汽車企業(yè)均采用三元材料鋰電池以及錳系鋰電池,歐美汽車企業(yè)也在進(jìn)行相關(guān)研究工作,國內(nèi)企業(yè)同步跟進(jìn),三元材料將成為主流。
作為五大發(fā)電集團(tuán)中唯一具有控股建設(shè)核電站資質(zhì)的企業(yè),發(fā)展核電已成為中電投清潔能源戰(zhàn)略重要組成部分。目前,集團(tuán)等比例控股運(yùn)行核電裝機(jī)容量112萬千瓦,控股和等比例控股在建核電裝機(jī)586萬千瓦;參股運(yùn)行核電裝機(jī)108萬千瓦,參股在建核電裝機(jī)103萬千瓦。
按照規(guī)劃,到2020年,中電投投運(yùn)核電裝機(jī)容量將達(dá)到1400萬千瓦,在建核電裝機(jī)容量將達(dá)1000萬千瓦。目前,中電投除了和中廣核集團(tuán)等比例控股投資運(yùn)營紅沿河核電站,還控股建設(shè)山東海陽核電項目。
截至2012年底,中電投電力裝機(jī)容量達(dá)到8000萬千瓦,其中清潔能源比重已達(dá)31.04%。而根據(jù)中電投戰(zhàn)略規(guī)劃,這一比例到2015年將達(dá)到40%,到2020年將達(dá)到50%。
轉(zhuǎn)眼2013年已過大半。現(xiàn)如今幾乎每個車企都推出了其新能源汽車。一時間,新能源汽車的熱度再次上升,新能源汽車作為“未來動力”的代表儼然已經(jīng)成為了未來汽車的發(fā)展方向。
叫好不叫座
然而“前途是光明的,道路是曲折的”,作為一種全新事物除了鼓勵,我們不免又帶有一絲安慰和憂慮。
近年來,為了推廣新能源汽車,政府已連續(xù)出臺補(bǔ)貼政策。
2009年2月,國家出臺的《節(jié)能與新能源汽車示范推廣財政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》給予純電動車高達(dá)6萬元/輛的補(bǔ)貼;2010年6月,財政部、國家發(fā)改委和工信部聯(lián)合發(fā)文指出,對國產(chǎn)新能源車按3000元/千瓦時給予補(bǔ)助,試點期限為2010年—2012年,與此同時,各地也試圖在新能源汽車推廣方面有所建樹。
然而政策很熱,市場卻很冷。據(jù)統(tǒng)計2012年,我國新能源汽車銷量僅為1.2萬輛,而全年新車銷量為1800多萬輛,只占總銷量的0.7%。加上2011年的8159輛,兩年僅賣出2萬多輛,離此前提出的到2015年累計銷量目標(biāo)50萬輛還差將近48萬輛。
來自科技部的信息顯示,目前我國25個試點城市示范推廣各類節(jié)能與新能源汽車共計2.74萬輛。其中公共服務(wù)領(lǐng)域2.3萬輛(包括客車、出租車及一些政府用車),私人領(lǐng)域僅為0.44萬輛。在有些城市,電動車的私人購買數(shù)量甚至是零。
充電難制約電動車推廣
除非現(xiàn)在汽油沒有了,全世界到處都是充電樁,而且能夠很快充電,這樣問題就解決了?,F(xiàn)在還需要業(yè)界共同努力,提出可市場化的解決方案,一步一步走向。
汽車不能完全依賴汽、柴油,它還要依賴天然氣、液化氣甚至電力等等。目前來講,推廣可能性較大的就是電動汽車、油電混合車以及甲醇汽車。但受技術(shù)有待突破和成本較高這兩大問題所困擾,預(yù)計再過三到五年甚至更長時間才能突破瓶頸。
設(shè)施不完善是阻礙純電動車推廣的最大問題。充電問題已超越電池,成為新能源汽車發(fā)展的頭號障礙。
新能源汽車推廣“任重而道遠(yuǎn)”
第一個方向是插電式混合動力車,既可以加油,也可以充電。在家里充一個晚上,出去可能可以開五六十公里,電用完以后就用油。
第二個方向是短程城市型純電動車。如果在一個城市區(qū)域里,100公里之內(nèi)有固定充電樁,就可以使用這種短程的城市型純電動汽車。
第三個方向是安裝燃料電池的電動車,通過燃燒氫氣提供動力。氫氣反應(yīng)后變成水,減少了對環(huán)境的壓力。
















