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走好新汽車革命時代第一步,動力電池該怎樣做?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年09月29日  

隨著技術的日趨成熟和綠色發展理念的推進,中國的新能源汽車產業己經進入快速增長期。之前連續3年的產銷量居世界第一,占全球市場保有量的50%以上。截止到今年8月底,今年新能源汽車的產銷分別完成了60.7萬輛和60.1萬輛,同比分別增長75.4%和88%,保持了良好的勢頭。


在技術方面,乘用車主流車型續駛里程已經達到300公里以上,與國際先進水平同步,領先企業的動力電池單體能量密度達到了250瓦時/公斤,價格是1.2元/瓦時,較2012年分別提高了2倍,下降了70%。


而在配套設施方面,充電網絡的建設穩步推進,公共場所、居民小區、單位內部、高速公路等主要的場所覆蓋率大幅提高,截止今年7月,全國共建成公共樁27.5萬個,同比增長52%,新用戶私人樁安裝率接近80%,新能源汽車專用號牌在全國推廣使用。


隨著新能源汽車產業規模的不斷擴大,發展新能源汽車的溢出效應更加明顯,吸引資本、人才、技術加速積聚,帶動了投資、就業、稅收和出口等方面。


正如中國電動汽車百人會理事長陳清泰在近日的全球新能源汽車創新大會上所言:我們正在經歷一場偉大的汽車革命!歷屆的工業革命都是由能源、通訊、交通三者的顛覆性技術率先突破而引發的,這次不同的是汽車動力技術電動化的進程,不是基于技術本身的正向發展和市場需求的拉動,而是出于控制溫室氣體排放的緊迫性,和對持續發展的擔憂。


全球掀起汽車革命電動化進程需雙線特種


在陳清泰看來,目前汽車的電動化在向深度發展。汽車動力技術電動化的進程,不是基于技術本身的正向發展和市場需求的拉動,而是出于控制溫室氣體排放的緊迫性和對持續發展的擔憂,而使諸多國家的政府一反常態,不斷出手干預,成為汽車動力技術電動化的第一推動力,政府不僅制定政策,鼓勵企業發展新能源汽車,還紛紛制定看起來很激進的禁售傳統燃油車的時間表,以此來改變廠家和消費者的預期。


在2017年11月,歐盟委員會提出了一個新的二氧化碳排放標準,到2025年,新的汽車每公里的二氧化碳排放要再減少15%,2030年再減少30%。按照法規,2021年新車的碳排放降低到95克/公里,屆時每公里超1克要罰款95歐元,可謂是全球最嚴的排放法規,其目的就是要倒逼汽車動力技術的電動化。


今年7月9日,英國政府官方網站公布了交通部主導制定的長達147頁的“零排放之路”的方案,向電動汽車轉型已經由號召引導進入了措施保障的階段,方案有46個要點,它以可操作性的措施來助推市場向零排放過渡,實現到2040年停止新增傳統燃油車的目標。


而在中國,開始推動電動汽車產業化已經10年,陳清泰認為,今后將有兩個重要的時間節點。


一個節點是2020年雙積分政策實施、政府補貼終止,到那時造車新勢力已經大舉進入,外資企業和合資企業也紛紛發力,消費者買車的時候已經排除了政府補貼因素的影響。純電動、增程式、混合動力和燃油車將同臺較量。企業間的差距將拉大,缺乏競爭力的企業將被邊緣化,并購、重組的勢力將會增加。


另一個節點是最遲到2025年,那個時候電動車的性價比將達到或超過燃油汽車,市場的力量將推動消費轉型,向電動化傾斜,傳統車面臨更大的壓力。


陳清泰指出,五個因素正在促使中國成為全球新能源產業創新發展的一片熱土。


一是中國換道先行,率先起步汽車動力技術的電動化,取得了全球的廣泛認同,產生了某些先發效應;


二是中國不僅有全球最大的新能源汽車市場,而且還有全球最大的燃油車市場,它足以容納國內外企業在這里放手施展;


三是中國政府和社會對電動車有較高的認知度。電動汽車改變能源結構,實現綠色出行,助推智能交通、智慧城市等,這些有可能造福社會的效果,恰恰都是中國政府和社會特別關切的熱點,幾乎比任何國家對此都有更高的期待;


四是中國較強的互聯網、電子信息和人工智能產業和企業的大舉進入,熱情參與,一些城市已經開始布局5G,這些都為電動車的后續發展提供了有力的支持;


五是日益放開的市場,吸引全球主要零部件公司率先參與,主要汽車公司紛紛做出進入中國市場的部署,尋求中國合作伙伴,大舉進入只待時機,開放的效果還迎來了特斯拉這樣的新興力量。


這些因素有望使中國能吸引更多的相關創新資源和生產要素,形成競爭與合作共存的聚集地,成為全球電動汽車從整車到電池零部件、從硬件到軟件、從生產到研發的一片熱土。


有關方面預計,到2030年,中國當年的電動汽車產銷量將超過1500萬輛,不同級別的自動駕駛基本普及,保有量將達到8000萬輛。


如果這個預計要變成現實,涉及到能源結構的調整、智能電網的建設、交通基礎設施的升級,新一代移動通信的支持、產業鏈的調整、就業崗位的轉移,以及法律法規的調整等等,可以說這是一場波瀾廣闊的革命,其中每一個方面都是周期較長、牽動全社會的巨大系統工程。


此外,他還指出,未來競爭的焦點是電動汽車的網聯化和智能化。電動汽車的技術進步應該雙線特種,一條戰線是是信息化、網聯化、智能化,最終實現無人駕駛,給人以全新的體驗。另一條戰線,是電池、電機、電控,以保障汽車的基本功能,這是個基礎,也是必須打好的基礎。


汽車電動化切勿急功近利 動力電池研發要以安全為主


提起電池,最近新能源汽車頻繁起火事件引起業內極度關注。中國科學院院士、中國電動汽車百人會執行副理事長歐陽明高通過對今年新能源汽車事故的統計數據作出分析認為,電池熱失控是電動車事故的主因。導致熱失控的問題多種多樣,主要體現為三個方面:電池產品測試驗證不足;車輛使用過程中可靠性惡化;以及充電安全管理技術水平的低下。


具體來說,電池產品測試驗證不足的原因一方面源于,電池化學材料的體系改進所需周期相對較長,動力電池材料改進開發周期一般需要24—28個月,但補貼政策一年一變,部分企業為獲得補貼盲目追求高比能量,縮短測試驗證時間。而為了縮短開發周期,往往首選物理改進,一味減薄非含能材料厚度,過度填充活性物質,埋下安全隱患。


另一方面,現有動力電池的測試驗證手段不完善,相當一部分企業只進行國標要求的電池安全測試,并未建立企業內部的電池安全測試標準,部分企業甚至沒有電池安全測試驗證能力,以至于不能充分反映實車使用條件。


車輛使用老化過程中可靠性惡化體現在全生命周期中防水效果不佳;電器接觸元件設計缺陷以及現有的電動車年檢制度的不健全,對于傳統燃油車有很具體明確的要求,但是電動車年檢的具體要求目前仍然是空白。


充電安全管理技術水平低下表現在:充電過程中的數據通訊不規范,部分電池系統管理和充電機的廠商未能嚴格執行標準,直流充電未采用專用網絡,與整車總線公用,導致充電網絡上充斥大量充電無關數據,負載率高。現有的充電功能安全設計水平低下,產品未嚴格執行充電安全相關標準。比如說,為降低成本,未配置專用的充電繼電器及充電繼電器粘連診斷功能,不能在發生險情時及時切段等。


歐陽明高認為,雖然近期新能源車起火事件頻發,但應該正確看待這一問題。他建議,新能源汽車的補貼政策要符合技術發展規律,對能源密度的提升不宜過快過于頻繁。原有的產業發展目標到2020年要求單體電池的能量密度達到350WH/公斤,系統能量密度達到260WH/公斤,循環壽命達到2000次,歐陽明高認為這一標準相對較高,不宜強制推行。


此外,他認為應盡快推出電動汽車的安全年檢規范,以及電動汽車黑匣子和電池包消防安全接口等規范。還有,全力提升現有鋰離子電池系統安全技術,全力突破新型固態電池技術。

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