新能源汽車(chē)：電池是瓶頸 技術(shù)創(chuàng)新定成敗
日期：2024-10-16 07:06:11 作者：宏力精密鋼管 閱讀數(shù)：427近年來(lái)，隨著環(huán)境壓力不斷增大、石油資源的日益匱乏，發(fā)展新能源汽車(chē)已經(jīng)成為國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展的重要方向。
產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)技術(shù)的支持，在現(xiàn)如今經(jīng)濟(jì)全球化的時(shí)代背景下，如果沒(méi)有核心技術(shù)來(lái)支撐自身產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，往往會(huì)被時(shí)代所淘汰，甚至只能去模仿，去復(fù)制。
從特斯拉的崛起到全球各大汽車(chē)廠(chǎng)商爭(zhēng)先推出自身的新能源產(chǎn)品，無(wú)不顯示出新能源巨大的潛力。但是，在這被中國(guó)汽車(chē)人寄予厚望、期待能令中國(guó)汽車(chē)“彎道超車(chē)”的新能源領(lǐng)域，中國(guó)卻還沒(méi)能探索出最合適的發(fā)展方向。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，今年前4個(gè)月，我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)破萬(wàn)，達(dá)到10501輛，同比增長(zhǎng)154%。其中，4月單月增速為251%。5月，新能源汽車(chē)生產(chǎn)3770輛，同比增長(zhǎng)98.32%。其中，生產(chǎn)插電式混合動(dòng)力乘用車(chē)1014輛，同比增長(zhǎng)567.11%;插電式混合動(dòng)力商用車(chē)539輛，同比減少4.26%;生產(chǎn)純電動(dòng)乘用車(chē)1851輛，同比增長(zhǎng)176.68%;純電動(dòng)商用車(chē)366輛，同比減少了29.21%。
國(guó)家863“節(jié)能與新能源汽車(chē)”重大項(xiàng)目監(jiān)理咨詢(xún)專(zhuān)家王秉剛表示，到2015年底，我國(guó)計(jì)劃推廣33萬(wàn)輛新能源汽車(chē)，覆蓋26個(gè)省份88個(gè)城市。而2014年1月至2月，我國(guó)新能源汽車(chē)推廣總量不及3000輛，推廣應(yīng)用還面臨一些問(wèn)題。
北京新能源汽車(chē)股份有限公司市場(chǎng)總監(jiān)王水利在接受《中國(guó)產(chǎn)經(jīng)新聞》記者采訪(fǎng)表示：“因?yàn)榇蠹覍?duì)新能源車(chē)認(rèn)識(shí)還不足，只有通過(guò)企業(yè)的相關(guān)活動(dòng)來(lái)讓廣大消費(fèi)者將目光轉(zhuǎn)移到新能源汽車(chē)上?！?/p>
新能源汽車(chē)是國(guó)家和各地方政府針對(duì)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)貼重點(diǎn)。但作為一汽進(jìn)出口公司總經(jīng)理的李維斗表示：“目前我國(guó)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)過(guò)度依賴(lài)歐洲標(biāo)準(zhǔn)，使得歐洲企業(yè)與自主品牌相比，占有了更多的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，得以”長(zhǎng)驅(qū)直入“，自主品牌生存空間受到擠壓?！?/p>
電池是瓶頸
中國(guó)的新能源汽車(chē)起步較早，但核心技術(shù)依然缺乏，其中電池技術(shù)的核心零部件依然與跨國(guó)車(chē)企存在較大的差距。
雖然多數(shù)國(guó)內(nèi)車(chē)企擁有了電池、電機(jī)、電控三大核心技術(shù)，但電動(dòng)車(chē)的優(yōu)勢(shì)并不明顯，而且部分電池、電機(jī)技術(shù)是利用外包策略，導(dǎo)致很難形成核心競(jìng)爭(zhēng)力。
而電池技術(shù)是制約新能源汽車(chē)發(fā)展的最大障礙。
目前，市場(chǎng)最火熱的特斯拉也只是使用現(xiàn)有的電池技術(shù)，對(duì)于電池技術(shù)的更新并沒(méi)有取得突破性的進(jìn)展。
據(jù)了解，新能源汽車(chē)上使用的電池主要有三類(lèi)：鉛酸電池、鋰電池和鎳氫電池，此外還有不同種類(lèi)的燃料電池。
眼下，應(yīng)用最多的是鋰電池技術(shù)。鋰電池支持快速充電，尤其是動(dòng)力鋰電池，但是沒(méi)有快速電源，用普通的220V充電的話(huà)，電流大得驚人。
以比亞迪E6純電動(dòng)汽車(chē)為例，其電池類(lèi)型為磷酸鐵鈷鋰電池，配置電池容量200Ah，標(biāo)稱(chēng)電壓316.8V。正常的1C速度，用220V電壓時(shí)高壓側(cè)的電流就是287A，想快速充電比如2C，3C，電流還要翻倍，3C就是861A，什么樣的線(xiàn)才可以承受?而即使慢速0.1C充電，也是28.7A的電流。這意味著，把車(chē)停在自己車(chē)庫(kù)，插上充電器慢慢地充，10小時(shí)才能充滿(mǎn)，電流也還有近30A，那么這家的電線(xiàn)就需要改造。如果小區(qū)內(nèi)多幾個(gè)電動(dòng)車(chē)，就要整體改造了。
如果是在專(zhuān)用充電站，使用高壓進(jìn)行快速充電，比如1Kv，電流就能降低到63A，3C速率是189A。但是，成本極高，而且需要專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行操作——這可不是家用的220V想插就插——高電壓大電流，需要經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的人員才能接線(xiàn)，高壓對(duì)汽車(chē)本身和充電器都是一種考驗(yàn)。
配套設(shè)施跟不上、更換電池成本高等問(wèn)題困擾著新能源車(chē)的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，北京市目前已有電動(dòng)汽車(chē)充換電站65座，包含充電樁1048臺(tái)，另有零散樁216臺(tái)，充電樁共計(jì)1264臺(tái)，但很明顯，這些還遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的新能源車(chē)實(shí)現(xiàn)便捷充電的需求。
根據(jù)《北京市2013-2017年機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染控制工作方案》，北京今年將會(huì)建立2120個(gè)充電樁，以方便新能源車(chē)隨時(shí)“加油”。在未來(lái)幾年內(nèi)，這類(lèi)設(shè)施也將越來(lái)越多。僅今年，就將建成加氣站86座、充換電站42座、充電樁30980個(gè)等。到2017年，城市中心區(qū)的充電樁建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)是5公里范圍內(nèi)可以找到充電樁?！叭绻谧约倚^(qū)的停車(chē)位能夠充電，那將會(huì)方便很多?！睂?duì)于普通小客車(chē)號(hào)久搖不中的孫曉暢也開(kāi)始考慮新能源車(chē)，“我聽(tīng)說(shuō)，裝一個(gè)充電樁需要幾萬(wàn)元，如果車(chē)主自己承擔(dān)就等于又多花了幾萬(wàn)元買(mǎi)車(chē)，實(shí)在不劃算?！?/p>
另外，伴隨著國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量的直線(xiàn)上升，新能源汽車(chē)動(dòng)力電池的回收與再利用問(wèn)題也被提上日程。
“一般來(lái)說(shuō)，動(dòng)力電池的容量低于80%就不能再用在新能源汽車(chē)上，但這并不代表報(bào)廢下來(lái)的電池已經(jīng)失去價(jià)值，它還可以被用作相關(guān)的供電基站以及路燈、低速電動(dòng)車(chē)身上?！鄙虾＝淮笃?chē)工程研究院副院長(zhǎng)殷承良此前在接受記者采訪(fǎng)時(shí)表示。
中國(guó)工程院院士楊裕生曾對(duì)媒體表示：“所有電池都是化學(xué)品，在原料提取和加工、電池生產(chǎn)、廢電池處理當(dāng)中，如果制度不嚴(yán)、管理不善、技術(shù)落后，都可能污染環(huán)境。比如，大家都說(shuō)鋰離子電池更環(huán)保一些，但是鋰電池在生產(chǎn)和處理中的污染卻值得大家重視?！?/p>
除了電池本身的環(huán)保問(wèn)題外，使用電能也未必就能夠減少污染?！靶履茉窜?chē)每百公里電耗相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)煤5.5-6.5公斤，排放的二氧化碳相當(dāng)于燃燒7.5-9升油。如果不是使用清潔發(fā)電，而是通過(guò)傳統(tǒng)燒煤發(fā)電，只不過(guò)是污染搬了個(gè)地方?！睏钤Ｉf(shuō)。
參照國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，包括通用、日產(chǎn)都有成功將動(dòng)力電池梯次利用的案例?！安贿^(guò)，據(jù)我了解，目前所有涉及這方面的工作都還處于理論階段?！敝袊?guó)電池網(wǎng)(微號(hào)：mybattery)創(chuàng)始人于清教告訴記者，“國(guó)家應(yīng)該出臺(tái)相關(guān)的政策，來(lái)牽頭建立并鼓勵(lì)企業(yè)參與，共同完善動(dòng)力電池的回收和梯次利用，以免重蹈鉛酸電池回收不足帶來(lái)的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染的覆轍。”
技術(shù)創(chuàng)新是唯一出路
全國(guó)政協(xié)常委、經(jīng)濟(jì)委員會(huì)副主任陳清泰曾表示：“在全球金融危機(jī)之后，全球各地汽車(chē)生產(chǎn)國(guó)和巨型汽車(chē)公司紛紛緊鑼密鼓地開(kāi)發(fā)部署和投資電動(dòng)汽車(chē)。但是，我國(guó)的電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程卻在這個(gè)階段放緩了，形成了一個(gè)很大的反差。盡管我們國(guó)家已經(jīng)及時(shí)把節(jié)能和新能源汽車(chē)作為一項(xiàng)重大的國(guó)家戰(zhàn)略，并啟動(dòng)了迄今為止全球規(guī)模最大的電動(dòng)車(chē)十城千輛的示范工程，但是我國(guó)主流的汽車(chē)供應(yīng)和消費(fèi)兩方對(duì)電動(dòng)汽車(chē)仍抱有濃厚的觀(guān)望態(tài)度。燃油汽車(chē)經(jīng)過(guò)100多年的錘煉已經(jīng)形成的技術(shù)路線(xiàn)、消費(fèi)習(xí)慣，特別是建立起的利益鏈條有巨大的慣性和社會(huì)影響力。沒(méi)有足夠的激勵(lì)和倒逼的力量很難沖破既有的格局。面對(duì)百年來(lái)汽車(chē)技術(shù)最重要的變革，產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化之際，供需雙方為什么躊躇了?因?yàn)槊媾R產(chǎn)業(yè)化困境?！?/p>
在電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)化臨門(mén)一腳的時(shí)候，實(shí)際上面臨兩大困難。
一個(gè)是目前電動(dòng)車(chē)對(duì)燃油車(chē)的替代并不是出自燃油車(chē)生產(chǎn)和消費(fèi)自身的原因，因此，生產(chǎn)者和消費(fèi)者并沒(méi)有加快替代的緊迫感，缺乏內(nèi)省的動(dòng)力。另一方面，在產(chǎn)業(yè)化初期，始終存在著技術(shù)尚不成熟的問(wèn)題，市場(chǎng)規(guī)模難以擴(kuò)大;而沒(méi)有大規(guī)模的市場(chǎng)考驗(yàn)，技術(shù)也難以成熟。這成了相互掣肘的問(wèn)題。
何況，用戶(hù)普及程度低，誰(shuí)愿意建基礎(chǔ)設(shè)施?沒(méi)有基礎(chǔ)設(shè)施的完善，誰(shuí)又愿意買(mǎi)車(chē)?產(chǎn)業(yè)規(guī)模上不去，生產(chǎn)成本怎么下降?高昂的車(chē)價(jià)，何人問(wèn)津?……如此等等，存在著一系列“先有雞還是先有蛋”的困惑。
當(dāng)然，這種情況不是我國(guó)所獨(dú)有的，各個(gè)汽車(chē)生產(chǎn)國(guó)幾乎都遇到了。這正是全球各國(guó)政府成了電動(dòng)車(chē)第一推手的原因。
從某種意義上講，目前我國(guó)的電動(dòng)汽車(chē)正處于這種產(chǎn)業(yè)化困境之中。當(dāng)前的任務(wù)就是要使政府這只看得見(jiàn)的手和市場(chǎng)那只看不見(jiàn)的手巧妙配合，引導(dǎo)企業(yè)和消費(fèi)者闖過(guò)困境，開(kāi)創(chuàng)新的未來(lái)。
目前，在全球公認(rèn)新能源汽車(chē)發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮闹袊?guó)市場(chǎng)，中國(guó)政府發(fā)布了《節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》。與之呼應(yīng)，中國(guó)建立了節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃部際聯(lián)席會(huì)議制度，啟動(dòng)了25個(gè)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目。
7月22日，日本媒體報(bào)道，日本將在其國(guó)內(nèi)快速推廣新能源汽車(chē)中技術(shù)最尖端、普及最難的氫燃料電池車(chē)。這種技術(shù)將跨越混合動(dòng)力、插電式混動(dòng)與純電動(dòng)車(chē)，像“三級(jí)跳”一樣直接跨入日本媒體所謂的“終極環(huán)保車(chē)”階段。
“氫燃料電池車(chē)雖然環(huán)保，續(xù)航里程長(zhǎng)，但是由于性質(zhì)不穩(wěn)定，成本過(guò)高，尚未經(jīng)過(guò)商業(yè)化檢驗(yàn)，”資深汽車(chē)分析師賈新光告訴記者，“這一技術(shù)還需要非常多的投入和驗(yàn)證。”不過(guò)，他并沒(méi)有排除這一技術(shù)可能會(huì)像手機(jī)演變一樣，發(fā)生技術(shù)革命，可能是材料上的，也可能是技術(shù)上的。
業(yè)內(nèi)人士表示，在全球新能源汽車(chē)市場(chǎng)，純電動(dòng)汽車(chē)可能還會(huì)發(fā)展相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間，而日本汽車(chē)業(yè)本身就獨(dú)樹(shù)一幟，若不效仿特斯拉開(kāi)放平臺(tái)技術(shù)，有可能最終落得“曲高和寡”的局面。
但是，無(wú)論日本以后在新能源汽車(chē)發(fā)展領(lǐng)域處于什么地位，這種敢于在技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新的嘗試都是有利于新能源領(lǐng)域發(fā)展的。
業(yè)內(nèi)曾有專(zhuān)家表示：站在巨人的肩膀上，可以買(mǎi)來(lái)技術(shù)和產(chǎn)品，但可以肯定的是，這些買(mǎi)來(lái)的技術(shù)和產(chǎn)品，都不是最新的技術(shù)。也就是說(shuō)，如果靠簡(jiǎn)單的購(gòu)買(mǎi)，哪怕完全消化了，也不過(guò)是人家淘汰的或者已經(jīng)在使用的技術(shù)。反觀(guān)大眾，為什么能推出一輛成功一輛，很重要的原因是大眾擁有自己的獨(dú)家技術(shù)，在技術(shù)上是行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，這也使其品牌被認(rèn)可。
汽車(chē)安全與節(jié)能?chē)?guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任宋健表示：“車(chē)企還需要突破電池技術(shù)瓶頸，做到擁有技術(shù)儲(chǔ)備。怎樣才能使得電應(yīng)用安全，首要注重電池保養(yǎng)，因?yàn)檐?chē)體內(nèi)幾百伏的電源，操作不當(dāng)，都會(huì)危害生命。雖然目前本土車(chē)企未能從新能源汽車(chē)上賺到錢(qián)，但如果持續(xù)不斷地研發(fā)，突破電池技術(shù)，就等于突圍而出，因此車(chē)企應(yīng)當(dāng)注重技術(shù)儲(chǔ)備，電池技術(shù)突破，量產(chǎn)到整車(chē)上就可以推出來(lái)。也因此，無(wú)論是一汽，二汽，像長(zhǎng)安，北汽，像江淮、奇瑞、吉利都在做，都在研發(fā)各自的電動(dòng)車(chē)，沒(méi)有一個(gè)企業(yè)不做的，包括像比亞迪也都在做。”