“2025年，我國(guó)電動(dòng)化技術(shù)將會(huì)全方位成熟，包括鋰離子電池和燃料鋰電池。新能源、可再生能源和電動(dòng)汽車的性價(jià)比拐點(diǎn)都會(huì)在2020～2025年之間出現(xiàn)。所以，2025年前后將會(huì)是全方位突破的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)。”在日前舉辦的我國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇（2019）上，我國(guó)科學(xué)院院士、我國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)執(zhí)行副理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高如此判斷。

“不要只盯著電池重量、能量密度和續(xù)駛里程”

“從車用角度看，電池的體積能量密度更為重要，而不是重量能量密度。”歐陽(yáng)明高呼吁，“不要將研發(fā)重點(diǎn)放在電池的能量密度和續(xù)駛里程上，電池并不能完全解決續(xù)駛里程的全部問題。”

隨著電池能量密度的提高，尤其到300瓦時(shí)/公斤、400瓦時(shí)/公斤、500瓦時(shí)/公斤時(shí)，用戶將不再擔(dān)心續(xù)駛里程短。“從表面看，對(duì)續(xù)駛里程的焦慮能夠通過能量密度的提升得到解決。但隨著電池能量密度的提高，安全問題也會(huì)更加凸顯。”中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所研究員許曉雄這樣解釋電池能量密度、續(xù)駛里程和安全問題之間的關(guān)系和矛盾。

以鋰離子電池為例，其在體積能量密度方面有優(yōu)勢(shì)，具有成為動(dòng)力鋰電池主流技術(shù)的潛質(zhì)和前景，但瓶頸是高比能量動(dòng)力鋰電池的安全性相對(duì)較低。有人因?yàn)榘踩詥栴}，對(duì)動(dòng)力鋰電池技術(shù)發(fā)展路線提出質(zhì)疑。武漢大學(xué)教授艾新平對(duì)此表示，“電池安全性是一個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)，但可控可防。不應(yīng)該由此否定動(dòng)力鋰電池技術(shù)路線和發(fā)展趨勢(shì)。”在提高電池安全性方面，他提出了自己的看法，“提高材料和界面熱穩(wěn)定性，開發(fā)單體自激發(fā)熱保護(hù)技術(shù)，以及系統(tǒng)熱擴(kuò)展防范技術(shù)。”

“目前市場(chǎng)上電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程普遍從150公里提升到了300公里以上，但并沒有減少客戶的抱怨。因?yàn)閷?shí)際的續(xù)駛里程低于期望值。”歐陽(yáng)明高院士拿自己作為一個(gè)電動(dòng)汽車使用者的親身經(jīng)歷現(xiàn)身說法，“實(shí)際的續(xù)駛里程對(duì)氣溫和駕駛風(fēng)格非常敏感。靠增大電池裝載量來(lái)新增續(xù)駛里程不是出路，主流技術(shù)路線應(yīng)該是提高電動(dòng)汽車能效和充電便利性。”

固態(tài)電池和燃料鋰電池會(huì)成為新寵嗎

根據(jù)我國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)公布的研究報(bào)告，全固態(tài)鋰離子電池是全球電池技術(shù)的熱點(diǎn)。目前，日本為應(yīng)對(duì)我國(guó)和韓國(guó)電池產(chǎn)業(yè)的崛起，舉全國(guó)之力研發(fā)下一代固態(tài)電池，每年政府相關(guān)經(jīng)費(fèi)支出達(dá)到50億～100億日元。美國(guó)和歐洲原有的電池產(chǎn)業(yè)是比較薄弱的，他們也在全力開發(fā)新一代固態(tài)電池，以實(shí)現(xiàn)超越。歐陽(yáng)明高表示：“我國(guó)還需追趕固態(tài)電池前沿技術(shù)。全固態(tài)電池大規(guī)模商業(yè)化估計(jì)在2025～2030年以后才會(huì)真正實(shí)現(xiàn)。”

然而，中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所的許曉雄研究員表示，固態(tài)電池并不是技術(shù)上的革新，它只是傳統(tǒng)鋰離子電池的延伸。據(jù)悉，目前國(guó)內(nèi)多家研究機(jī)構(gòu)和公司在開發(fā)固態(tài)電池，中科院寧波材料所和贛鋒鋰業(yè)合作開發(fā)的固態(tài)電池產(chǎn)品計(jì)劃2019年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

在今年百人會(huì)論壇的展區(qū)，天際ME7樣車搭載的即是固態(tài)電池。這是國(guó)內(nèi)公開展示的首輛固態(tài)電池車，實(shí)現(xiàn)了固態(tài)電池全新的應(yīng)用場(chǎng)景。天際汽車創(chuàng)始人張海亮表示，現(xiàn)在車用固態(tài)電池已經(jīng)迅速邁向技術(shù)成熟的階段，每一個(gè)固態(tài)電池的循環(huán)壽命、電導(dǎo)率、成本、質(zhì)量等關(guān)鍵指標(biāo)都在顯著提升。

另外，在燃料鋰電池動(dòng)力系統(tǒng)方面，它已經(jīng)成為卡車和公路客車等長(zhǎng)途重載運(yùn)輸?shù)淖罴堰x擇。相比電動(dòng)汽車，燃料鋰電池更適用于我國(guó)北方寒冷地區(qū)。據(jù)了解，燃料鋰電池汽車發(fā)展近年取得了顯著成果：2017年底累計(jì)運(yùn)行車輛近千輛，運(yùn)營(yíng)加氫基礎(chǔ)設(shè)施12座；2018年燃料鋰電池通告車型超過80款，年產(chǎn)超過1500輛。目前燃料鋰電池面對(duì)的挑戰(zhàn)，在電池發(fā)動(dòng)機(jī)層面重要是膜電機(jī)和空壓機(jī)；在車載儲(chǔ)氫技術(shù)層面，能量密度仍然不高。

混動(dòng)或更適合我國(guó)國(guó)情

自1997年豐田推出第一款真正意義上油電混動(dòng)的量產(chǎn)汽車普銳斯，即奠定了其在混動(dòng)領(lǐng)域的霸主地位，但其一直沒有開放混動(dòng)專利技術(shù)。去年，日本試產(chǎn)串聯(lián)式日產(chǎn)E-power可以和普瑞斯的功率分流技術(shù)相媲美。歐陽(yáng)明高表示，我國(guó)在混合動(dòng)力汽車方面不一定要學(xué)豐田走功率分流的路線，發(fā)展串聯(lián)對(duì)我國(guó)來(lái)講是一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的辦法。

另外，根據(jù)我國(guó)的乘用車出行特征，插電混合動(dòng)力在城區(qū)短途用電，高速、長(zhǎng)途用油，可以節(jié)油80％以上，這是具備我國(guó)優(yōu)勢(shì)的技術(shù)路線。歐陽(yáng)明高說：“國(guó)內(nèi)對(duì)增程式的含義實(shí)際上是串聯(lián)純電型混合動(dòng)力。未來(lái)我國(guó)可能重要發(fā)展并聯(lián)和串聯(lián)兩種，混聯(lián)不會(huì)成為主流。”

在純電動(dòng)力系統(tǒng)方面，2022年世界上最嚴(yán)排放法規(guī)國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)將在我國(guó)執(zhí)行，燃油汽車成本上升，可能使新能源汽車與燃油車的性價(jià)比拐點(diǎn)提前到來(lái)。

根據(jù)我國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)《節(jié)能與新能源技術(shù)路線圖》最新預(yù)測(cè)，2030年我國(guó)新能源汽車銷量將達(dá)到汽車總銷量的40％～50％。到2025年，我國(guó)汽車保有量會(huì)達(dá)到5000萬(wàn)到8000萬(wàn)輛。動(dòng)力電動(dòng)化之后的能源革命和電動(dòng)化革命，在2025年之后將迎來(lái)突飛猛進(jìn)的發(fā)展。