歐陽明高：電池成本是目前新能源汽車最為關(guān)注的問題
日期：2024-10-16 06:13:37 作者：宏力精密鋼管 閱讀數(shù)：602新浪汽車訊 6月21日，青海省人民政府、工業(yè)和信息化部、科技部以及中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)在青海西寧舉辦“第十八屆中國(guó)·青海綠色發(fā)展投資貿(mào)易洽談會(huì)-鋰產(chǎn)業(yè)國(guó)際高峰論壇”。以下為中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)執(zhí)行副理事長(zhǎng)歐陽明高的演講實(shí)錄：
中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)執(zhí)行副理事長(zhǎng)歐陽明高中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)執(zhí)行副理事長(zhǎng)歐陽明高
各位領(lǐng)導(dǎo)，各位同行，大家上午好!借此機(jī)會(huì)我給各位介紹一下中國(guó)新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新的新進(jìn)展、新趨勢(shì)和新挑戰(zhàn)，首先是新進(jìn)展，我想中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)化起步于習(xí)近平總書記發(fā)出號(hào)召之后，2014年我們認(rèn)為是中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的元年，政府推出了一系列的政策，所以促使這個(gè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)過了初期的培育期。現(xiàn)在最近政府新一輪的政策又剛剛出臺(tái)了，為新能源汽車從培育期到成長(zhǎng)期過渡也奠定了良好的政策基礎(chǔ)。
新能源汽車這些年來在技術(shù)的角度，應(yīng)該說取得了一系列進(jìn)展。我們今天是關(guān)于鋰產(chǎn)業(yè)，所以鋰離子動(dòng)力電池為代表的電動(dòng)汽車核心技術(shù)取得重大突破。中國(guó)動(dòng)力電池的技術(shù)發(fā)展經(jīng)過了前面三個(gè)五年計(jì)劃，“十五”是錳酸鋰電池，“十一五”是磷酸鐵鋰電池，“十二五”是三元電池，“十三五”是高比能量的新一代的鋰離子動(dòng)力電池。系統(tǒng)的比能量是在逐年的提升，系統(tǒng)的成本在逐年的下降，我們預(yù)計(jì)到2020年還會(huì)在成本方面到達(dá)1元/瓦時(shí)這么一個(gè)目標(biāo)。我們動(dòng)力電池應(yīng)該說在過去五年間提高了近一倍，成本也下降的一倍以上。我們的產(chǎn)業(yè)也取得了重大突破，比如我們2015年全球排名前十名中間有四個(gè)企業(yè)是中國(guó)企業(yè)，2016年有六個(gè)企業(yè)進(jìn)入前十強(qiáng)。
我們?cè)凇凹冸婒?qū)動(dòng)”動(dòng)力系統(tǒng)集成技術(shù)方面，我們從2013年開始大中型客車和微小型電動(dòng)轎車起步，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入常規(guī)的家用主流轎車，我們乘用車平均續(xù)駛里程從150公里現(xiàn)在已經(jīng)提高到300公里以上。純電動(dòng)商用車的總體技術(shù)水平在全球處于領(lǐng)先地位，并且批量出口。
我們插電式混合動(dòng)力汽車，也帶動(dòng)了整個(gè)混合動(dòng)力技術(shù)的逐步成熟，現(xiàn)在各個(gè)大的汽車廠家都有比較成型的混合動(dòng)力汽車的構(gòu)型，基本上攻克了這么一個(gè)核心技術(shù)。
燃料電池也在中國(guó)開始起步，我們中國(guó)特色的是燃料電池混合動(dòng)力汽車，包括我們商用車的燃料電池深度混合動(dòng)力和轎車的增程式燃料電池汽車，今年我想將會(huì)是燃料電池商用化的元年，當(dāng)然這個(gè)規(guī)模不會(huì)像鋰電池電動(dòng)汽車那么大、那么快，它會(huì)是一個(gè)長(zhǎng)期穩(wěn)步的發(fā)展過程。
我們“十二五”以來，中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)經(jīng)歷了一個(gè)快速的增長(zhǎng)過程，2011年—2016年五年間，從不足5000輛發(fā)展到51萬輛，保有量從1萬輛提升到100萬輛，5年產(chǎn)量、銷量都是100倍，也是占全球的一半，處于遙遙領(lǐng)先的地位。應(yīng)該說我們?cè)诮裉靵砜粗袊?guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的話，這個(gè)發(fā)展是出現(xiàn)了不可逆轉(zhuǎn)的拐點(diǎn)，我們導(dǎo)入期可以說基本結(jié)束，現(xiàn)在進(jìn)入成長(zhǎng)期了。我們經(jīng)歷了從奧運(yùn)示范開始的醞釀期和從2010年開始的“十城千輛”示范的導(dǎo)入期，現(xiàn)在我們認(rèn)為已經(jīng)進(jìn)入了成長(zhǎng)期，因?yàn)槲覀冃履茉雌嚨匿N量已經(jīng)超過汽車總銷量的1.5%，2016年超過1.8%，今年我們預(yù)計(jì)還會(huì)繼續(xù)成長(zhǎng)，從去年的51萬輛我們估計(jì)還應(yīng)該在70萬輛左右。這是我們現(xiàn)在發(fā)展的時(shí)期，導(dǎo)入期是政府扶上馬的，我想成長(zhǎng)期政府還要送一程。
第二方面，新能源汽車技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)。首先，這是“十三五”新能源汽車科技研發(fā)重點(diǎn)專項(xiàng)，我們制定的新能源汽車技術(shù)升級(jí)戰(zhàn)略，包括“三化”，電動(dòng)化、智能化、輕量化相結(jié)合，這是新時(shí)期三個(gè)戰(zhàn)略相互關(guān)聯(lián)的。從基礎(chǔ)科學(xué)、共性核心技術(shù)、系統(tǒng)集成、集成開發(fā)示范分為四個(gè)層次進(jìn)行全方位的開發(fā)，系統(tǒng)集成仍然是三大動(dòng)力系統(tǒng)，我們?cè)诠残院诵募夹g(shù)對(duì)核心技術(shù)的內(nèi)涵進(jìn)行了進(jìn)一步的挖掘，從動(dòng)力電池的角度講進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)電池管理，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)的角度講進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)電力電子，在電控的角度講轉(zhuǎn)型為智能化技術(shù)，在基礎(chǔ)科學(xué)和示范考核方面要繼續(xù)推進(jìn)，這叫全創(chuàng)新鏈一體化推進(jìn)。
純電驅(qū)動(dòng)在今后五年我們的主目標(biāo)就是家用主流轎車的性價(jià)比具備技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力，應(yīng)該說純電動(dòng)汽車豪華的不難做，低端的也好做，最難的是家用主流轎車，就是性價(jià)比的轎車，在這方面是電動(dòng)汽車跟傳統(tǒng)汽車競(jìng)爭(zhēng)最為激烈、難度最大的一個(gè)區(qū)域。怎么辦?其實(shí)性價(jià)比也就是里程成本比，就是在提升里程的前提下不能成本升的過高，這方面我們需要進(jìn)行電池性能的改進(jìn)，需要整車電耗的下降和效率的提升，需要充電設(shè)施的便利，還需要安全管理。下一步我們技術(shù)目標(biāo)是A級(jí)，尤其是A0級(jí)電耗降到百公里10度電，希望產(chǎn)業(yè)化A0級(jí)轎車?yán)m(xù)駛里程300公里左右，它能跟傳統(tǒng)轎車競(jìng)爭(zhēng)，當(dāng)然現(xiàn)在我們也提500公里、600公里，但實(shí)際上這是跟車型結(jié)構(gòu)相關(guān)的。我們A00級(jí)一般來說200公里以內(nèi)是合理的，A0級(jí)300公里也就合理了，A級(jí)以上400公里，B級(jí)以上500公里，這樣有一個(gè)合理的里程的分布。這中間最重要的是提升電池的性能，首先，電池的比能量要大幅上升，從現(xiàn)在180瓦時(shí)/公斤到2020年的300瓦時(shí)/公斤，就是體積比能量達(dá)到500—600瓦時(shí)/升，完全能夠滿足各類轎車的使用需求。
現(xiàn)在我們?cè)诿嫦?00瓦時(shí)/公斤比能量電池的研發(fā)中，技術(shù)路線是完全清晰的，正極材料NCA、NCM，負(fù)極材料硅碳，這個(gè)是完全明確的，現(xiàn)在正在開發(fā)的過程中，尤其改的最多的是負(fù)極材料，像國(guó)內(nèi)的貝特瑞這樣的企業(yè)，他們國(guó)際上也是最大的負(fù)極材料企業(yè)，已經(jīng)把硅碳材料用在了300瓦時(shí)/公斤的電池上。
另外，安全方面，這些年我們?cè)诟弑饶芰堪踩苑矫嬉踩〉昧酥卮筮M(jìn)展，比如電池的安全性，最容易發(fā)生事故的還不是一個(gè)單體熱失控，而是一個(gè)單體熱失控之后整個(gè)系統(tǒng)擴(kuò)展，那么就造成大事故。在這方面我們國(guó)內(nèi)做的工作在全球也是領(lǐng)先的，比方說這是串聯(lián)電池的熱失控的擴(kuò)展、測(cè)試和建模預(yù)測(cè)，這是并聯(lián)熱失控的擴(kuò)展、蔓延，這個(gè)都是我們?cè)趪?guó)際上最早做出來的。而且在此基礎(chǔ)上我們進(jìn)行了大型的機(jī)理分析，比如剛才馬培華主席談到的熱穩(wěn)定性的問題，我們用DSC來研究各種材料的熱穩(wěn)定性，通過測(cè)試分析找到各種材料的熱穩(wěn)定性的特性，在電池設(shè)計(jì)階段就預(yù)測(cè)它的熱失控特性，現(xiàn)在已經(jīng)能夠做到。
同時(shí)，對(duì)于擴(kuò)展，我們已經(jīng)找到防止熱擴(kuò)展的技術(shù)，比如左邊就是熱失控?cái)U(kuò)展的，就會(huì)產(chǎn)生燃燒，但是右邊這個(gè)根本就不存在熱失控?cái)U(kuò)展。我們也完全可以避免熱失控的擴(kuò)展，從而避免事故，因?yàn)檎嬲氖鹿适窃跀U(kuò)展之后。
下一步的重點(diǎn)，我們還有一個(gè)目標(biāo)就是成本，電池的成本，現(xiàn)在是關(guān)注最重要的一個(gè)問題。如何來降低成本?需要全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)力、重點(diǎn)環(huán)節(jié)突破，首先是原材料，前面馬主席講了，我們現(xiàn)在原材料的成本低的是1.3萬/噸，但是我們賣的是15萬、17萬，他認(rèn)為合理的價(jià)格應(yīng)該是3萬—5萬，我想如果能到3萬—5萬，這個(gè)環(huán)節(jié)基本上就解決了，當(dāng)然這需要我們共同的努力，今天我們?cè)谶@里討論電池的原材料，所以這是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，也是目前電池成本增高的一個(gè)最重要的環(huán)節(jié)。第二個(gè)，生產(chǎn)制造的良品率和一致性提高的問題。第三個(gè)，材料回收和再循環(huán)的問題。比方還有鈷這些稀有資源基本上都是進(jìn)口的，必須要回收利用。我們應(yīng)該說整個(gè)電池成本中間材料成本占了一半，所以材料成本的降低還是我們最最重要的一個(gè)方面。
什么樣的電池成本算是滿足了汽車的要求呢?我們可以按照內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)等價(jià)，就是說內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)跟我們新的電池動(dòng)力系統(tǒng)如果等價(jià)來算的話，電池應(yīng)該是什么價(jià)格呢?大概100美元/千瓦時(shí)，就可以跟傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力完全等價(jià)。
我們下一步的趨勢(shì)是什么呢?全球電池系統(tǒng)每千瓦時(shí)平均價(jià)格，在2020年大約在1000元人民幣、100美元和100歐元之間，就是說我們現(xiàn)在的目標(biāo)1000元人民幣，在全球不算低，實(shí)際上是高的，我們理想的價(jià)格是100美元，在2020年國(guó)外有可能做到100歐元，我們以前的目標(biāo)是1000人民幣，實(shí)際我們比他們要高的，這是我們下一步要努力的。
長(zhǎng)期看，我們動(dòng)力系統(tǒng)電動(dòng)化還需要跟能源低碳化結(jié)合，車身輕量化跟制造信息化結(jié)合，整車智能化要跟交通網(wǎng)聯(lián)化結(jié)合，這當(dāng)中最重要的是動(dòng)力電動(dòng)化跟能源低碳化的結(jié)合，這是我們各類轎車動(dòng)力油井到車輪能量能耗和碳排放。就是說我們電動(dòng)車還不能完全說它是高碳還是低碳，關(guān)鍵問題看電動(dòng)車的電是從哪里來的，電動(dòng)車要做到低碳必須跟低碳能源相結(jié)合，所以是可以做到近零排放，也可以做到最高效率，如果完全從煤電跟內(nèi)燃機(jī)混合動(dòng)力是基本相當(dāng)?shù)摹?/p>
我們必須跟可再生能源結(jié)合，電力角度要發(fā)展可再生能源，要儲(chǔ)能，現(xiàn)在由于沒有儲(chǔ)能，所以棄風(fēng)、棄水、棄光是非常嚴(yán)重的，我們2016年有1500億瓦時(shí)是棄風(fēng)、棄光、棄水。電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能功能應(yīng)該說是解決可再生能源間隙性的根本出路，1500億度可以供1億輛電動(dòng)轎車的用電需求，如果有1億輛電動(dòng)轎車用多少電池呢?大概50億千瓦時(shí)的電池，50億千瓦時(shí)的電池如果用功率來算，2倍倍率就是100億千瓦，100億千瓦什么概念呢?中國(guó)裝機(jī)容量也就是10幾億千瓦，所以我們習(xí)主席說要推動(dòng)能源生產(chǎn)與消費(fèi)的革命，我們認(rèn)為新能源汽車就可以推動(dòng)能源的變革，美國(guó)特斯拉已經(jīng)在這方面作出了很好的典范，他們跟太陽能SolarCity合作，已經(jīng)在進(jìn)行這方面的嘗試。我們認(rèn)為儲(chǔ)能最終的出路還是要靠我們的鋰離子電池和電動(dòng)汽車，這是一個(gè)根本的出路，雖然有各種各樣的儲(chǔ)能的手段，從規(guī)模、從成本各方面來看，還是主要要靠各種電動(dòng)汽車和鋰離子電池。
為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，我們就要發(fā)展V2G技術(shù)，就是電動(dòng)車跟電網(wǎng)雙向充電，電網(wǎng)可以給電動(dòng)車充電，電動(dòng)車也可以給電網(wǎng)回饋電，也就是說我們電動(dòng)車在不運(yùn)行的時(shí)候都是掛在電網(wǎng)上的，作為電網(wǎng)的儲(chǔ)能裝置，這是我們未來的發(fā)展目標(biāo)。所以在這方面，比亞迪公司已經(jīng)進(jìn)行了一些探索，應(yīng)該說取得了很好的成績(jī)，他們的交流快充就具備這個(gè)功能。所以我們希望在這方面各位做出更大的貢獻(xiàn)，根據(jù)中國(guó)汽車工程協(xié)會(huì)《節(jié)能與新能源技術(shù)路線圖》最新的預(yù)測(cè)，中國(guó)2030年新能源汽車的產(chǎn)銷量將達(dá)到汽車總銷量40%，40%大概應(yīng)該是在1500萬輛左右，2025年大概應(yīng)該在800萬輛左右，2020年在200萬輛左右，200萬輛之后會(huì)進(jìn)入高速的成長(zhǎng)期，現(xiàn)在到2020年還不算特別高速，2020年之后應(yīng)該會(huì)進(jìn)入真正的高速成長(zhǎng)期。在2030年全球的平均值大概是30%，我相信中國(guó)40%應(yīng)該是不夸張的，所以這是我們很好的未來前景。
最后我說一下新能源汽車技術(shù)路線也有新挑戰(zhàn)。我們回顧一下，汽車動(dòng)力電動(dòng)化幾起幾落、多元探索，不同的行業(yè)有不同的角度和不同的取向，比如我們特斯拉就是純電動(dòng)戰(zhàn)略，我們像豐田是發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)先戰(zhàn)略，從燃油車到混合動(dòng)力車到燃料電池車，中國(guó)的戰(zhàn)略跟豐田是相反的，豐田是以混合動(dòng)力為基礎(chǔ)平臺(tái)，來發(fā)展燃料電池車，發(fā)展插電式混合動(dòng)力車等等，中國(guó)的模式是以純電動(dòng)為基礎(chǔ)平臺(tái)，在純電動(dòng)的基礎(chǔ)上發(fā)展插電式混合動(dòng)力、燃料電池混合動(dòng)力，最后來突破常規(guī)的混合動(dòng)力技術(shù)和全功率燃料電池技術(shù)，這就是我們走的一條中國(guó)特殊的純電驅(qū)動(dòng)的戰(zhàn)略路徑。按照現(xiàn)在來看，我們這條路徑應(yīng)該說全球目前是跟隨的，我們中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)化率先發(fā)力，得益于鋰離子電池的后來居上技術(shù)進(jìn)步超出預(yù)期，2016年是全球純電驅(qū)動(dòng)技術(shù)轉(zhuǎn)型的標(biāo)志性年份，各個(gè)汽車工業(yè)的發(fā)達(dá)國(guó)家也進(jìn)入了這么一個(gè)轉(zhuǎn)型期，福特、通用、本田、豐田、大眾都在進(jìn)行轉(zhuǎn)型，2016年應(yīng)該是最具標(biāo)志性的，他們也開始跟隨我們的路徑。
當(dāng)然他們絕對(duì)不會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的跟隨，這是他們新的戰(zhàn)略，2020年后要全方位與燃油車競(jìng)爭(zhēng)。怎么競(jìng)爭(zhēng)?車輛續(xù)駛里程到500公里，電池容量到100度電，充電時(shí)間10分鐘跑500公里，快充功率350千瓦，這個(gè)就是一個(gè)技術(shù)門檻不斷提高的過程，尤其是安全性的挑戰(zhàn)將會(huì)全方位的倍增，這是我們中國(guó)新能源汽車面臨的新挑戰(zhàn)。
我們應(yīng)對(duì)這個(gè)挑戰(zhàn)中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)的建議是：
第一，評(píng)估大功率直流快充的安全性技術(shù)門檻。350千瓦的充電，電動(dòng)汽車的電壓就會(huì)提高到1000V，充電電流350安，這會(huì)對(duì)整車電氣安全、電池安全、充電安全、電網(wǎng)安全帶來重大技術(shù)挑戰(zhàn)，所以我們要充分考慮中國(guó)國(guó)情，制定科學(xué)合理的充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
第二，制定充電技術(shù)與基礎(chǔ)設(shè)施中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃。應(yīng)該說我們現(xiàn)在新能源汽車發(fā)展當(dāng)前最大的短板是在充電，我們現(xiàn)有的充電設(shè)施不能滿足新能源汽車發(fā)展的需求，而新一代的充電技術(shù)又在挑戰(zhàn)我們的安全風(fēng)險(xiǎn)，所以我們?cè)谶@方面必須要進(jìn)行充分的研究。所以今年中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)在技術(shù)角度重點(diǎn)研討的就是大功率直流快充以及充電基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，希望各位一塊來加入我們，充分的研討，給政府的標(biāo)準(zhǔn)制定和政策發(fā)布提供良好的參考建議。
謝謝各位!