新能源汽車動力電池進(jìn)入“快跑”階段
日期：2024-10-16 10:22:25 作者：宏力精密鋼管 閱讀數(shù)：482近來，多家國內(nèi)外車企都在加大對燃料電池的研發(fā)力度。最新的例子是，5月13日，豐田汽車發(fā)布聲明稱與馬自達(dá)簽署合作備忘錄，實(shí)現(xiàn)雙方商品、技術(shù)的互補(bǔ)。消息人士透露，雙方在技術(shù)領(lǐng)域的合作將主要涉及加速燃料電池研發(fā)。
這意味著，燃料電池技術(shù)將從豐田一家企業(yè)主推擴(kuò)充至日系陣營，進(jìn)一步加速燃料電池的發(fā)展。分析指出，除了燃料電池技術(shù)的突破，以鋰電池為代表的動力電池也進(jìn)入了高速發(fā)展期，技術(shù)正加速成熟，并直接支撐新能源汽車銷量的猛漲。
燃料電池汽車成熱點(diǎn)
據(jù)了解，豐田與馬自達(dá)將在燃料電池領(lǐng)域強(qiáng)化合作，主要應(yīng)對各區(qū)域市場不斷強(qiáng)化的排放法規(guī)。這是豐田向市場推出第一款燃料電池汽車Mirai之后，又一車企加入燃料電池技術(shù)的研發(fā)陣營。
事實(shí)上，燃料電池并非新興事物，早在上世紀(jì)90年代，市場便興起過一輪發(fā)展高潮，其采用鉑金屬作為催化劑的質(zhì)子交換膜燃料電池，具有發(fā)電效率高、輸出比功率高、壽命長、噪音低、可室溫啟動等諸多優(yōu)點(diǎn)。
按照工作原理，燃料電池其實(shí)是一個發(fā)電裝置，而非電能處處裝置，其所需的燃料是“氫氣”。氫氣由燃料電池陽極進(jìn)入，空氣由陰極進(jìn)入，經(jīng)過催化作用后，質(zhì)子被氧吸收至電池薄膜另一邊，電子則形成電流，到達(dá)陰極，借此形成電壓驅(qū)動電機(jī)，實(shí)現(xiàn)車輛的正常行駛。
據(jù)悉，燃料電池汽車是新能源汽車發(fā)展的主要方向之一，多國正在加大投入爭奪市場。其中，我國剛剛出臺的《關(guān)于2016~2020年新能源汽車推廣應(yīng)用財政支持政策的通知》中，在電動車補(bǔ)貼力度到2020年下滑40%的大背景下，燃料電池汽車補(bǔ)貼則不實(shí)施退坡機(jī)制。
目前，大眾、現(xiàn)代、通用、豐田、上汽等多家國內(nèi)外車企都在加大對燃料電池的研發(fā)力度。今年1月份，豐田宣布向全球免費(fèi)開放了5680項有關(guān)燃料電池的專利技術(shù)，包括了燃料電池、高壓氫罐已經(jīng)相關(guān)控制軟件系統(tǒng)等等，試圖加速燃料電池的普及。
不過，大眾汽車相關(guān)人員也坦言，燃料電池作為汽車電氣化戰(zhàn)略的重要組成部分，要想短時間取得實(shí)質(zhì)性突破，存在很大難度。
動力電池技術(shù)多點(diǎn)開花
分析指出，燃料電池技術(shù)雖為未來新能源汽車重點(diǎn)開拓技術(shù)，但現(xiàn)階段新能源汽車使用的動力電池，正呈現(xiàn)出多點(diǎn)開花之勢。
目前，大部分新能源汽車使用的動力電池以鉛酸電池技術(shù)、鎳氫電池技術(shù)、鋰電池技術(shù)為主。
其中，鉛酸電池技術(shù)最為成熟，生產(chǎn)成本較低，放電效率不錯，已實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。然而，鉛酸電池有明顯的短板，能量密度、比能量與比功率相對較低，無法達(dá)到理想的通勤距離，直接制約著該電池技術(shù)在新能源汽車領(lǐng)域的使用。
而鎳氫電池也進(jìn)入就了成熟期，是混合動力車型電池中被大規(guī)模商業(yè)化運(yùn)行的電池技術(shù)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)有混合動力車型中，鎳氫動力電池市場份額高達(dá)98%以上，豐田普銳斯、本田思域插電式混合動力車均使用了鎳氫電池。
“從動力電池發(fā)展趨勢來看，鋰電池才是未來的主力軍，各個車企均將鋰電池的開發(fā)作為新能源汽車的主攻方向。這包括磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料等等?！币幻障灯放频募夹g(shù)人員表示，這主要是鋰電池的工作電壓高，是鎳鎘電池氫-鎳電池的3倍;比能量可達(dá)165WH/㎏，是氫鎳電池的3倍;加上體積小、質(zhì)量輕、循環(huán)壽命長、自放電率低等特點(diǎn)。
目前，寶馬i3、日產(chǎn)leaf、特斯拉ModelS、通用Volt與福特Focus EV等車型，均使用了鋰離子電池技術(shù)。而我國比亞迪新款E6則有望搭載磷酸鐵錳鋰電池，該電池突破了傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池的能量密度限制，達(dá)到了三元材料水平(約為150Wh/Kg)，效率提升了60%。
電池回收體系亟需搭建
電池技術(shù)的高速發(fā)展，直接推動了新能源汽車快速發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示，4月份，我國新能源汽車生產(chǎn)9060輛，同比增長1.5倍;而前4月我國新能源汽車?yán)塾嬌a(chǎn)3.44萬輛，同比增長近3倍。
不過，高速發(fā)展的新能源汽車也帶來了另外的煩惱，未來動力電池大量回收將是不得不面臨的問題。據(jù)預(yù)測，按現(xiàn)在新能源汽車發(fā)展速度估算，今年動力鋰電池累計報廢量將達(dá)到2萬至4萬噸，到2020年更是達(dá)到了12萬至17萬噸。
目前，我國僅在《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》中明確提出，要制定動力電池回收利用管理辦法，建立動力電池梯級利用和回收管理體系，明確各相關(guān)方的責(zé)任、權(quán)利和義務(wù)。引導(dǎo)動力電池生產(chǎn)企業(yè)加強(qiáng)對廢舊電池的回收利用，鼓勵發(fā)展專業(yè)化的電池回收利用企業(yè)。
北京理工大學(xué)教授吳鋒表示，電動車雖然實(shí)現(xiàn)了零排放，但動力電池卻擁有高污染特點(diǎn)。我國應(yīng)未雨綢繆，在新能源汽車動力電池雖然尚未到大規(guī)模報廢期，建立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。