要想讓電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)爆發(fā) 動(dòng)力電池需給力
日期：2024-10-16 06:27:34 作者：宏力精密鋼管 閱讀數(shù)：327凡是使用過(guò)純電動(dòng)汽車(chē)的人，或多或少被“里程焦慮”所煩惱。盡管續(xù)駛里程遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自己將要行駛的里程，也會(huì)不由自主地產(chǎn)生這種情緒。為了破解這種負(fù)面情緒，政府、汽車(chē)企業(yè)都做了大量的努力，包括修建應(yīng)急性充電設(shè)施，發(fā)布市內(nèi)充電地圖等。但是，從根本上解決純電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程短的問(wèn)題，還需要從動(dòng)力電池本身入手。一旦純電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程突破300公里，就能極大緩解消費(fèi)者的“里程焦慮癥”，屆時(shí)電動(dòng)汽車(chē)才有望真正實(shí)現(xiàn)飛速發(fā)展。
據(jù)報(bào)道，全球多家知名汽車(chē)廠商計(jì)劃面向大眾市場(chǎng)推出續(xù)駛里程翻倍的新一代電動(dòng)汽車(chē)，同時(shí)還押注大型電池供應(yīng)商所取得的技術(shù)突破，希望可以在電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)與特斯拉并駕齊驅(qū)。至少四家全球知名汽車(chē)制造商——通用、福特、日產(chǎn)和大眾——都計(jì)劃先于特斯拉推出行駛里程達(dá)到200英里(約合322公里)的經(jīng)濟(jì)型電動(dòng)汽車(chē)。這一續(xù)駛里程將是日產(chǎn)鈴風(fēng)(起售價(jià)29010美元)等當(dāng)前一批低價(jià)電動(dòng)車(chē)型的兩倍以上。而新一代電動(dòng)汽車(chē)有望在兩到三年內(nèi)上市。
備受關(guān)注的蘋(píng)果汽車(chē)近日也爆料，icar將會(huì)是一輛擁有續(xù)駛里程500公里，充電僅需4小時(shí)的純電動(dòng)汽車(chē)。目前，國(guó)際上各家企業(yè)都在抓緊時(shí)間推出超長(zhǎng)續(xù)駛里程的純電動(dòng)汽車(chē)，而這需要?jiǎng)恿﹄姵卦谌萘可显俚且粋€(gè)新臺(tái)階。那么新能源汽車(chē)動(dòng)力電池的極限是多少，未來(lái)還會(huì)應(yīng)用哪些材料的電池，本報(bào)記者帶著這些問(wèn)題采訪了業(yè)內(nèi)專(zhuān)家。
■電池容量已經(jīng)到極限了?
電池屬于新能源汽車(chē)的重要部件之一，因?yàn)槊绹?guó)、歐洲、日本新能源汽車(chē)發(fā)展的路線不盡相同，對(duì)電池的發(fā)展方向也不相同。目前，我國(guó)新能源汽車(chē)電池以鋰離子電池為主，隨著電池技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在開(kāi)始出現(xiàn)取代液態(tài)電解液的固態(tài)或者凝膠態(tài)電池。“這就是我們所說(shuō)的固態(tài)電池，但是由于它需要比較苛刻的工作溫度，現(xiàn)在還沒(méi)有大量商業(yè)化應(yīng)用。”中科院物理所研究員黃學(xué)杰告訴記者。
對(duì)于未來(lái)電池的發(fā)展種類(lèi)，黃學(xué)杰向記者介紹還有鋁空氣電池、鎳氫電池等。同時(shí)，他表示，現(xiàn)在只有鋰離子電池成功投入商業(yè)化應(yīng)用，其他電池還在試驗(yàn)階段，未來(lái)5年以?xún)?nèi)，鋰離子電池還將是新能源汽車(chē)動(dòng)力電池的主流配置。目前，我國(guó)自主品牌純電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程一般都在200公里左右，是不是電池容量只能做到支持200公里的續(xù)駛里程呢?中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)工程師張旻昱認(rèn)為，電池容量還將會(huì)有較大程度的增長(zhǎng)。
張旻昱告訴記者，純電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程的長(zhǎng)短主要取決于電池的正負(fù)極材料。現(xiàn)在隨著電池技術(shù)的逐漸進(jìn)步，電池正負(fù)極的材料含能率越來(lái)越高，可以發(fā)生能量轉(zhuǎn)移的能力更強(qiáng)。她舉例：“同樣大小的鉛酸電池和鋰離子電池，鋰離子電池所含的能量就高于鉛酸電池。如果按照一定的容量來(lái)設(shè)計(jì)電池，鋰離子電池的體積就比相同容量的鉛酸電池小?！?/p>
說(shuō)到提高電池容量，張旻昱介紹了兩種方法：一種方法是加入特殊添加劑，可以大幅度增加負(fù)極的容量; 另一種方法是更換正負(fù)極材料，對(duì)正負(fù)極材料重新配對(duì)組合。她表示，目前業(yè)內(nèi)比較看好鋰硫、錫硅材料等。“例如特斯拉研發(fā)出石墨烯電池，容量就大幅提高?！睆垥F昱說(shuō)，“現(xiàn)在電池發(fā)展進(jìn)入一個(gè)調(diào)整期，但是還遠(yuǎn)未達(dá)到極限的程度?！?/p>
■韓國(guó)電池為什么便宜?
從目前已經(jīng)上市的純電動(dòng)汽車(chē)來(lái)看，很多汽車(chē)廠商使用韓國(guó)三元鋰電池。尤其是今年新晉登場(chǎng)的北汽新能源EV200和江淮汽車(chē)iEV5，使用的都是韓國(guó)三元鋰電池，并且都把這個(gè)配置放在廣告當(dāng)中作為宣傳的一個(gè)點(diǎn)。黃學(xué)杰認(rèn)為，目前確實(shí)有很多汽車(chē)企業(yè)在研發(fā)新能源汽車(chē)時(shí)，采用韓國(guó)電池，主要的原因是因?yàn)轫n國(guó)電池相對(duì)比較便宜，對(duì)整車(chē)成本下降能有所幫助。
對(duì)此，張旻昱也持同樣的觀點(diǎn)。她進(jìn)一步解釋?zhuān)履茉雌?chē)的電池組包括：電池(通常稱(chēng)為電芯)、BMS(電源管理系統(tǒng))和其他電器組件(端頭、電路電線、銷(xiāo)子等)，韓國(guó)電池便宜主要是電芯便宜。她表示，韓國(guó)能生產(chǎn)出價(jià)廉物美的電池，主要是因?yàn)轫n國(guó)把日本先進(jìn)的電池技術(shù)做到最大程度的工業(yè)化，其中在電池制造方面，從設(shè)備生產(chǎn)線、工業(yè)化均一性管理、生產(chǎn)環(huán)境管理，韓國(guó)的電池廠商都嚴(yán)格把關(guān)。張旻昱告訴記者，電池生產(chǎn)廠房需要溫度、濕度和除塵控制，其中溫度的標(biāo)準(zhǔn)是30~60℃，我國(guó)能做到30℃或40℃、韓國(guó)能達(dá)到55℃，這樣生產(chǎn)出來(lái)的電池性能就有很大差距。
黃學(xué)杰認(rèn)為，韓國(guó)電池已經(jīng)量產(chǎn)，具備規(guī)模效應(yīng)，量產(chǎn)以后每瓦時(shí)的成本很低。盡管韓國(guó)電池起步時(shí)間比較晚，但是產(chǎn)業(yè)鏈積累比較厚實(shí)，規(guī)模也比較大，充分消化吸收了日本先進(jìn)的電池設(shè)計(jì)制造技術(shù)。而且韓國(guó)電池大都是由大企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)，大規(guī)模裝備的成本比較低。他表示，現(xiàn)在我國(guó)有些電池廠商購(gòu)買(mǎi)了韓國(guó)的生產(chǎn)線，一是生產(chǎn)線本身投入，另外生產(chǎn)線肯定不是最先進(jìn)的，兩種因素都使得中國(guó)電池要比韓國(guó)同類(lèi)產(chǎn)品貴。
中國(guó)電子科技集團(tuán)第十八研究所電池研究室主任肖成偉認(rèn)為，乘用車(chē)希望體積小、重量輕、跑得遠(yuǎn)，三元材料電池會(huì)用得越來(lái)越多。實(shí)際上，從18650電池(指電池的直徑為18mm，長(zhǎng)度為65mm，圓柱體型的電池)的角度上，因?yàn)轫n國(guó)能大規(guī)模生產(chǎn)，生產(chǎn)效率比較高，同等水平情況下韓國(guó)的電池就便宜。他表示，這不單是規(guī)模效應(yīng)，還有開(kāi)發(fā)的技術(shù)、比能量高、裝備的水平和自動(dòng)化的水平，包括原材料成本的下降，是這些因素綜合的結(jié)果。
■整車(chē)廠也要了解電池
在記者的采訪過(guò)程中了解到，現(xiàn)在新能源汽車(chē)整車(chē)廠和電池企業(yè)存在對(duì)接不順暢的問(wèn)題。具體說(shuō)來(lái)就是整車(chē)廠提出的需求太泛泛，比較籠統(tǒng)，往往只確定幾個(gè)參數(shù)，并不關(guān)心電池的材料及是否適用于自己的車(chē)型; 而電池企業(yè)在電源管理控制上通常存在短板，缺乏設(shè)計(jì)電池組的人才，只能現(xiàn)找現(xiàn)學(xué)。張旻昱認(rèn)為，整車(chē)廠不懂電池，電池廠不懂汽車(chē)，在兩邊對(duì)接時(shí)往往“卡殼”。
張旻昱表示，國(guó)外整車(chē)廠在這方面就能說(shuō)得很清楚，提出的需求比較細(xì)。“因?yàn)樗麄冎雷约盒枰裁礃拥碾姵?，可以判定能不能裝配整車(chē)?！狈从^國(guó)內(nèi)車(chē)企，有的只提出電壓和容量?jī)蓚€(gè)參數(shù)，至于要三元材料還是磷酸鐵鋰材料，電池組空間多大，散熱風(fēng)道怎么布置，都沒(méi)有明確說(shuō)明，造成對(duì)接時(shí)很容易出問(wèn)題?！斑@也就是為什么現(xiàn)在國(guó)內(nèi)純電動(dòng)乘用車(chē)不如國(guó)外的原因之一，但是大巴車(chē)差距相對(duì)小，因?yàn)榭臻g大，電池?cái)[放相對(duì)寬裕。”張旻昱說(shuō)。
而黃學(xué)杰認(rèn)為，造成這種現(xiàn)象有兩方面原因：一是大家的水平都不太高，都沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)接方式方法，這一點(diǎn)需要提高。而國(guó)外三星電池和寶馬汽車(chē)，在這方面結(jié)合得就很好。因?yàn)樽龅煤茫陀辛私?jīng)驗(yàn)，后來(lái)的企業(yè)如果再想給寶馬配套電池就很難，從而形成一個(gè)無(wú)形的壁壘; 二是部分地區(qū)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)還不夠自由，存在一些地方保護(hù)行為，是非市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的行為干擾了雙方的對(duì)接。
肖成偉告訴記者，整車(chē)廠和電池廠的銜接是他一直關(guān)注的事情。他認(rèn)為，整車(chē)廠和電池廠需要多交流，電池廠多了解汽車(chē)的構(gòu)造特點(diǎn)，整車(chē)廠也要關(guān)注電池的材料和技術(shù)，將提出的需求細(xì)化?！艾F(xiàn)在雙方了解越來(lái)越多，從技術(shù)和產(chǎn)業(yè)上才能結(jié)合得越來(lái)越緊密?！睂?duì)國(guó)內(nèi)電池廠，肖成偉認(rèn)為只要產(chǎn)品做得好，未來(lái)一定會(huì)有更多機(jī)會(huì)。