日前,國內(nèi)7家整車生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合北京有色金屬研究總院、天津力神電池股份公司共同發(fā)起設(shè)立汽車動力電池研究機構(gòu),共同向電池核心技術(shù)破冰目標(biāo)發(fā)起沖擊。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,電池核心技術(shù)如能如愿破冰,新能源汽車將真正迎來市場機會。
汽車業(yè)合力破冰關(guān)鍵技術(shù)
國嘉汽車動力電池研究院成立
本報訊 記者童娜報道:日前,一汽、東風(fēng)、上汽、長安、北汽、廣汽、華晨等7家整車生產(chǎn)企業(yè)及北京有色金屬研究總院、天津力神電池股份公司在京共同發(fā)起設(shè)立國嘉汽車動力電池研究院。業(yè)內(nèi)人士評價認(rèn)為,該研究院的設(shè)立是汽車業(yè)合力推進新能源汽車核心技術(shù)破冰的一次重要嘗試。
據(jù)了解,國嘉汽車動力電池研究院將主要集中于鋰離子動力電池的研究,同時開展燃料電池、鎳氫電池等其他類別動力電池的科研。除了各大車企之外,發(fā)起方之一的天津力神是中國鋰電的代表品牌,市場份額居全球前五名。
據(jù)中汽協(xié)會秘書長董揚介紹,該機構(gòu)將面向全球招聘人才,通過轉(zhuǎn)讓研究成果獲得收入,以市場化的運作方式提高運作效率及成果轉(zhuǎn)化效率,愿景是建立世界級動力電池技術(shù)研究機構(gòu)。
電池“瓶頸”卡在哪兒
據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,2013年,我國新能源汽車生產(chǎn)17533輛,同比增長39.7%。不到2萬輛的產(chǎn)量,與同期我國產(chǎn)銷超2000萬輛的普通汽車規(guī)模相比,可謂少之又少。推廣新能源汽車的難題之一就是電池問題。那么,新能源汽車電池問題為何遲遲得不到很好解決?
續(xù)航能力不足
電池決定新能源汽車能夠跑多遠(yuǎn)。近年來,新能源汽車產(chǎn)業(yè)伴隨著各項政策利好的頻繁出臺獲得了極大發(fā)展,但由于受到電池的限制,發(fā)展瓶頸一直未能解決。消費者普遍擔(dān)心汽車?yán)m(xù)航能力不足,購買意愿不高,企業(yè)的生產(chǎn)意愿也隨之下降。新能源汽車也由此陷入了市場推廣難的惡性循環(huán)。
有專業(yè)機構(gòu)在多個城市的調(diào)查發(fā)現(xiàn),多數(shù)消費者每天駕駛汽車的里程在50公里以下,目前市面上主打的新能源汽車的續(xù)航里程能夠滿足大多數(shù)消費者的日常需求。國內(nèi)某知名車企負(fù)責(zé)人也公開表示過,按照日常使用情況,根本無需過于擔(dān)心續(xù)航問題。
但另一方面,也有專業(yè)機構(gòu)測算表明,只有電池續(xù)航能力達(dá)到300公里以上,新能源汽車才能真正實現(xiàn)商業(yè)化推廣。因此,市面上普遍采用的電池離實現(xiàn)商業(yè)化的要求仍有不小的距離。
在我國,電池原材料的研究已經(jīng)走過了10年的探索之路,動力電池技術(shù)在可靠性、安全性等方面均有較大的提升。尤其是江蘇天能集團研發(fā)的鉛碳“超級電池”成功試用,天津大學(xué)研制出大容量高效安全電池都是具有代表性的成果。但不得不承認(rèn)的是,這些探索仍然難以改變整個產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀。
“目前,國內(nèi)企業(yè)在電控、電池、電機方面,在滿足新能源汽車大規(guī)模商用方面還有很大差距。”工業(yè)和信息化部電子信息司副司長趙波認(rèn)為,特別是現(xiàn)有的電池技術(shù)的可靠性、穩(wěn)定性不足,產(chǎn)品的能量密度不高,循環(huán)壽命不長等因素都影響了新能源汽車的發(fā)展。
中國電池工業(yè)協(xié)會秘書長王敬忠也表示,在現(xiàn)階段的水平下,對于新材料的探索和對管理系統(tǒng)的優(yōu)化應(yīng)該并列進行,但重點應(yīng)該放在對新材料的探索上。“目前,我國技術(shù)研發(fā)的勢頭很好,具有商用價值的成果不斷涌現(xiàn),研究水平與國際先進水平基本持平。按照這樣的研發(fā)速度,2020年之前解決電池問題的可能性很高。”王敬忠樂觀地表示。
價格居高不下
新能源汽車環(huán)保而又經(jīng)濟,然而從實際推廣情況來看并不樂觀。
據(jù)北京市新能源汽車發(fā)展促進中心副主任陳貴如透露,截至目前,北京新能源小客車搖號申請達(dá)到1960個,有39家單位申請1305個,個人申請655個。其中,個人申請中超過80%是因為長久搖號沒搖上,這才轉(zhuǎn)而申請新能源小客車。
記者采訪了多位消費者發(fā)現(xiàn),除了對續(xù)航能力的擔(dān)心之外,還有不少消費者在過高的價位面前望而卻步。而實際上,在新能源汽車的成本中,電池占據(jù)了相當(dāng)大的比重。目前,電池價格問題已經(jīng)引起了業(yè)內(nèi)的普遍關(guān)注,業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,電池價格過高導(dǎo)致的新能源汽車價格困境已經(jīng)成為市場推廣的一大“攔路虎”。
事實上,經(jīng)過10年的發(fā)展,我國新能源汽車電池的價格已經(jīng)呈現(xiàn)出明顯的下降。合肥國軒高科動力能源股份公司是一家擁有核心技術(shù)知識產(chǎn)權(quán),專業(yè)從事新型鋰電子電池及其材料研發(fā)、生產(chǎn)和經(jīng)營的企業(yè)??偨?jīng)理方建華告訴記者,經(jīng)過這些年的發(fā)展,電池的各個零部件都實現(xiàn)了國產(chǎn)化,零部件的成本有了非常大的下降。在電池成本中隔膜占21%,正極材料占19%,負(fù)極材料占9%,電解液占13%。相比于3年前,現(xiàn)在電池的總成本已經(jīng)下降了30%,未來還有進一步下降的空間。
中國汽車工程學(xué)會技術(shù)部部長侯福深表示,目前,已經(jīng)有很多跨國車企在電池成本控制上取得了成果,美國已經(jīng)能做到大約3元每千瓦時。未來,這些新技術(shù)的商用將極大帶動全球范圍內(nèi)電池價格的降低,國內(nèi)也不會例外。
搞新能源汽車要“耐得住寂寞”
2014年剛剛起步,新能源汽車市場便不斷有各種信息傳來。報道稱,美國電動車制造商特斯拉可能將被收購。過去的兩年時間中,特斯拉成為美國電動車市場的新星。不過,在2013年10月份至11月份的短短1個多月時間內(nèi),特斯拉旗下主力車型Model S三次因遭遇意外事故而起火,引發(fā)了業(yè)界對于其電動車電池安全性的質(zhì)疑。
目光轉(zhuǎn)向國內(nèi),北京市新能源車搖號遇冷的消息,也再度讓業(yè)界看到市場終端消費者的擔(dān)憂——價格居高難下,安全性令人擔(dān)憂。而問題的關(guān)鍵點,也再度指向新能源車的電池頑疾——如何有效提升安全性和降低成本。
電池技術(shù)的進步與成熟,對新能源汽車產(chǎn)業(yè)化進程的影響日益顯現(xiàn)。安全性成為整車企業(yè)、電池供應(yīng)商首要關(guān)注的問題。盡管目前不同品牌的車型產(chǎn)品,選用了包括18650鈷酸鋰電池、錳酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池在內(nèi)的多種類型電池,但對于安全性的追求卻是一致的。
和提高安全性同等重要的,是提升電池的能量密度,從而減輕重量,降低成本。未來,AESC公司第三代電池已經(jīng)明確能量密度必須達(dá)到每公斤180瓦時以上的要求,第四代電池每公斤能量密度必須在200瓦時以上,價格在2017年必須控制千瓦時價格在200美元以內(nèi)。
事實上,我國政府對于新能源汽車電池的要求也十分明確。去年7月發(fā)布的節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃提出,到2015年,動力電池模塊比能量達(dá)到150瓦時/公斤以上,成本降至2元/瓦時以下,循環(huán)使用壽命穩(wěn)定達(dá)到2000次或10年以上;到2020年,動力電池模塊比能量達(dá)到300瓦時/公斤以上,成本降至1.5元/瓦時以下。這其實和國際先進電池企業(yè)的目標(biāo)非常一致,對于我國動力電池企業(yè)的要求也相當(dāng)之高。
目前我國動力電池生產(chǎn)企業(yè)超過100家,總投資超過100億元,總產(chǎn)能接近200億瓦時。但是要看到,隨著近年來新能源汽車發(fā)展熱潮的興起,使得動力電池等關(guān)鍵零部件成為社會資本追逐的熱點,而由于行業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)薄弱,人才資源有限,車用動力電池在性能成本等方面還不能滿足新能源汽車發(fā)展的需要。目前國內(nèi)車用動力電池產(chǎn)業(yè)處于盲目擴展、無序發(fā)展?fàn)顟B(tài)。因此,我們更需要腳踏實地,找準(zhǔn)方向,針對動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)攻堅,比如安全問題方面,制定出科學(xué)合理的車用動力電池準(zhǔn)入管理規(guī)范,引導(dǎo)規(guī)范車用動力電池和電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
冷眼看去,新能源汽車真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化前夜,一閃而過的流星不在少數(shù),而真正照亮前程的,卻是那些自始至終追隨這個市場,耐得住寂寞和考驗,專注做自己的“恒星”們。
汽車強國各有妙招
近年來,新能源汽車的開發(fā)與應(yīng)用受到各汽車強國的重視。
日本為攻克新能源汽車電池方面的關(guān)鍵性技術(shù),建立了開發(fā)高性能電動汽車動力蓄電池的最大新能源汽車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,共同實施“革新型蓄電池尖端科學(xué)基礎(chǔ)研究專項”新項目。該聯(lián)盟包括豐田、日產(chǎn)等汽車企業(yè),三洋電機等電機、電池生產(chǎn)企業(yè)以及京都大學(xué)等著名學(xué)府及研究機構(gòu),共22家成員單位。日本政府計劃在2020年前,將日本電動車一次充電的續(xù)駛里程增加3倍以上。
美國是目前全球最大的電動汽車市場,2012年美國啟動電動汽車國家創(chuàng)新計劃《EV Everywhere》,通過提高對高性能鋰離子電池材料、插電式車輛技術(shù)、輕量化技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的支持。據(jù)美國能源部調(diào)查,美國電動汽車電池成本急劇下降,從2008年的1000美元/千瓦小時,下降到2012年的485美元/千瓦小時,預(yù)計到2020年,美國研究人員將使電動汽車電池成本下降到200美元/千瓦小時以下。
德國聯(lián)邦政府于2010年5月正式啟動名為德國“國家電動汽車計劃”項目,電動車電池的研發(fā)被視為“國家電動汽車計劃”的一個中心環(huán)節(jié)。2010年德國政府推出的第二個經(jīng)濟刺激計劃中就包括用于資助鋰電池生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)的4500多萬歐元專項撥款。