電池掣肘新能源汽車快跑

台中電動車本報記者 於大勇報道  日前,由上海卡耐新能源有限公司生產的高性能三元材料動力鋰電池在某展覽會上亮相。該公司引進日本技術生產的高性能三元材料動力鋰電池產品,將於2011年底投放國內市場。該產品的投放,又將推動國內動力鋰電池技術的進一步發展。據瞭解,新鋰電池能量密度能夠達到160瓦時每公斤。  大力發展純電動汽車,電池技術十分重要。相關資料顯示,鋰離子電池的能量密度約為鎳氫電池的1.5-2.5倍,為鉛酸蓄電池的3-5倍,自放電指標顯著優於鎳氫電池,鋰離子電池將成為純電動汽車動力電池的主要技術路線。  提升潛力巨大  專傢表示,鋰電池技術的進步有賴於材料科學等基礎學科的進步,技術突破難度大,但是電動汽車的推廣卻有賴於電池技術的飛躍和成本的大幅下降。  中國工程院院士陳立泉認為,目前電池性能仍然不能滿足純電動汽車的發展需要,應進一步改善提高電池性能,把鋰電池的能量密度從現在的每公斤100瓦時提高到每公斤200瓦時甚至更高。  國傢863計劃節能與新能源汽車重大項目監理咨詢專傢組組長王秉剛也認為,目前鋰電池的系能不夠理想,還有很大的提升空間。當下,如果采用鋰電池使電動汽車的續航裡程達到200-300公裡,那麼純電動汽車的重量會非常大,而且成本也很高;如果純電動汽車的重量與傳統化石能源汽車相當,則以目前鋰電池的技術水平而言,則無法實現續航200-300公裡。  對此,天津捷威動力工業集團總裁郭春泰則樂觀地表示,通過成本控制、擴大產銷量、提高生產效率、加快研發,2015年前後鋰電池將完全有可能實現200瓦時每公斤的能量密度水平。據瞭解,目前,純電動汽車鋰電池組的能量密度大約是80瓦時每公斤。  與能量密度緊密相關的則是鋰電池的成本。據瞭解,目前,國際先進鋰電池每瓦時的價格大約為30-40美分,而消費者能接受的價格區間則在15-20美分。據郭春泰介紹,如果鋰電池的能量密度能達到250瓦時每公斤,其成本就可下降2/3左右,接近每瓦時20美分的消費臨界點。今後,如果鋰電池能量密度能達到1000瓦時每公斤時,則可以完全取代傳統化石能源,使汽車進入電動時代。  據相關機構預測,在各國相關政策的鼓勵下,2020年,全球純電動汽車用鋰電池需求量接近5千萬千瓦時,快充動力鋰電池成本有望下降到400-500美元每千瓦時,普通動力鋰電池價格能下降到200-300美元每千瓦時。  電池研發面臨瓶頸  世界電動車協會主席陳清泉表示,當前我國純電動汽車電池技術發展很快,但存在兩個明顯缺點。一是缺乏深層次技術,比如電池的化學問題、物理問題、溫度問題、結構問題等,在這些方面研發還不夠,沒有能夠建立數學模型把這些問題搞清楚。二是缺乏評價體系,雖然現在我國部分純電動汽車運行很好,但缺乏好的評價體系,比如電池的安全性怎麼樣,在高溫、低溫環境下能不能正常工作,這些都沒有好的評價體系。  不僅在電池基礎研究方面存在瓶頸,由於在鋰電池的制造工藝和設備上存在差距,國內鋰電池的生產工藝也參差不齊。目前,鋰電池的制造標準尚達不到一致性。雖然國內在磷酸鐵鋰電池的研究上已經取得突破,在某些環節上能夠自主研發,但是由於相關領域大部分專利為美國企業擁有,在知識產權與自主研發之間如何平衡也是擺在相關企業面前的一道難題。與此同時,國內潭子電動車用於鋰電池生產的原材料大部分取自國內,但是國內的相關原材料隻有通過國際認證,生產出的鋰電池才能被國際認可,現實是國內相關企業在原材料認證環節還存在一些問題,導致其產品無法獲得相應的國際認證,難以出口。  應多方合作加快相關研發  王秉剛認為在電動汽車的核心技術——電池方面,我國雖然不是世界最先進水平,但還有一定產業優勢。要珍惜在電池領域的優勢,投入大量人力、物力來進行新一代電池技術的研發,不斷提升原始創新能力。王秉剛呼籲國傢要高度重視對於新一代電池技術的研發,建立國傢電池研究中心,主要由政府投資,同時吸收社會與企業的投入,吸納國內外優秀人才,構建靈活的理事會類型的新機制,制定明確的中長期研究目標與計劃。研究的范圍包括基礎機理、新材料、新電池、新工藝,主要內容是新一代電池技術。中心要有一支高水平的穩定的主力核心團隊,其主要任務是實現國傢戰略目標;同時也為社會、企業、高校提供公共研發平臺,廣泛開展各種多樣化的研究,培養人才。  陳立泉也持相同觀點:希望國傢加強對鋰離子電池基礎研究的投入。盡早確定鋰離子動力電池的國傢專項,爭取中國的電動汽車使用自己的原創性技術。同時,鋰電池生產企業或者鋰電池材料生產企業應該進一步提升鋰電池的整體性能。在陳立泉看來,鋰電池的能量密度最起碼應達到每公斤300瓦時。  針對目前鋰電池的關鍵材料如隔膜和電解液都因進口而導致生產成本居高不下的現狀,陳清泉表示,相關生產企業應通過提高鋰離子電池的能量密度來滿足純電動汽車發展的需要。同時,也應完善我國鋰離子電池的產業鏈,這樣就可以大幅度降低鋰電池價格。陳清泉認為,在中國這樣一個人口稠密的國傢,電動汽車市場潛力巨大,與純電動汽車發達國傢相比,還有不小差距。所以必須追上發達國傢電動汽車研發的步伐,從電源、集成電路、電源板塊等方面進行認真研發,齊心協力把電池產業做大做強。  相關新聞  “十二五”新能源汽車將實施“純電驅動”技術轉型戰略  本報訊(記者 於大勇)  《國傢“十二五”科學和技術發展規劃》已於近日出臺。《規劃》提出:全面實施“純電驅動”技術轉型戰略,實施新能源汽車科技產業化工程。堅持“三縱三橫”的研發佈局,建立“三縱三鏈”產業技術創新戰略聯盟。全面掌握核心技術,加快整車系統技術成果的產業化和規模示范,形成整車及零部件工業體系,建設新能源汽車基礎設施、產業標準體系和檢驗檢測系統,使我國躋身新能源汽車產業先進國傢行列。  對於新能源汽車產業的發展,《規劃》明確提出,要重點推進關鍵零部件技術(電池—電機—電控)、整車集成技術(混合動力—純電驅動—下一代純電驅動)和公共平臺技術(技術標準法規—基礎設施—測試評價技術)的研究與攻關。繼續實施“十城千輛”工程,形成一批國際知名、具有自主知識產權的關鍵零部件與整車企業。到2015年,突破23個重點技術方向,在30個以上城市進行規模化示范推廣,5個以上城市進行新型商業化模式試點應用,電動汽車保有量達100萬輛,產值預期超過1000億元。  此外,《規劃》還提出要發展與電動汽車關系密切的智能電網,特別是重點發展大規模間歇式電源並網與儲能、高密度多點分佈式電流並網、電動汽車充電設施與電網互動協調運行技術、分佈式供能、大電網智能分析與安全穩定控制系統、輸變電設備智能化等核心技術。

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