要想讓電動汽車市場爆發 動力電池需給力
日期：2024-11-25 08:32:41 作者：宏力精密鋼管 閱讀數：327凡是使用過純電動汽車的人，或多或少被“里程焦慮”所煩惱。盡管續駛里程遠遠大于自己將要行駛的里程，也會不由自主地產生這種情緒。為了破解這種負面情緒，政府、汽車企業都做了大量的努力，包括修建應急性充電設施，發布市內充電地圖等。但是，從根本上解決純電動汽車續駛里程短的問題，還需要從動力電池本身入手。一旦純電動汽車續駛里程突破300公里，就能極大緩解消費者的“里程焦慮癥”，屆時電動汽車才有望真正實現飛速發展。
據報道，全球多家知名汽車廠商計劃面向大眾市場推出續駛里程翻倍的新一代電動汽車，同時還押注大型電池供應商所取得的技術突破，希望可以在電動汽車市場與特斯拉并駕齊驅。至少四家全球知名汽車制造商——通用、福特、日產和大眾——都計劃先于特斯拉推出行駛里程達到200英里(約合322公里)的經濟型電動汽車。這一續駛里程將是日產鈴風(起售價29010美元)等當前一批低價電動車型的兩倍以上。而新一代電動汽車有望在兩到三年內上市。
備受關注的蘋果汽車近日也爆料，icar將會是一輛擁有續駛里程500公里，充電僅需4小時的純電動汽車。目前，國際上各家企業都在抓緊時間推出超長續駛里程的純電動汽車，而這需要動力電池在容量上再登一個新臺階。那么新能源汽車動力電池的極限是多少，未來還會應用哪些材料的電池，本報記者帶著這些問題采訪了業內專家。
■電池容量已經到極限了?
電池屬于新能源汽車的重要部件之一，因為美國、歐洲、日本新能源汽車發展的路線不盡相同，對電池的發展方向也不相同。目前，我國新能源汽車電池以鋰離子電池為主，隨著電池技術的發展，現在開始出現取代液態電解液的固態或者凝膠態電池。“這就是我們所說的固態電池，但是由于它需要比較苛刻的工作溫度，現在還沒有大量商業化應用?！敝锌圃何锢硭芯繂T黃學杰告訴記者。
對于未來電池的發展種類，黃學杰向記者介紹還有鋁空氣電池、鎳氫電池等。同時，他表示，現在只有鋰離子電池成功投入商業化應用，其他電池還在試驗階段，未來5年以內，鋰離子電池還將是新能源汽車動力電池的主流配置。目前，我國自主品牌純電動汽車的續駛里程一般都在200公里左右，是不是電池容量只能做到支持200公里的續駛里程呢?中國電池工業協會工程師張旻昱認為，電池容量還將會有較大程度的增長。
張旻昱告訴記者，純電動汽車續駛里程的長短主要取決于電池的正負極材料。現在隨著電池技術的逐漸進步，電池正負極的材料含能率越來越高，可以發生能量轉移的能力更強。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設計電池，鋰離子電池的體積就比相同容量的鉛酸電池小?！?/p>
說到提高電池容量，張旻昱介紹了兩種方法：一種方法是加入特殊添加劑，可以大幅度增加負極的容量; 另一種方法是更換正負極材料，對正負極材料重新配對組合。她表示，目前業內比較看好鋰硫、錫硅材料等?！袄缣厮估邪l出石墨烯電池，容量就大幅提高?！睆垥F昱說，“現在電池發展進入一個調整期，但是還遠未達到極限的程度?！?/p>
■韓國電池為什么便宜?
從目前已經上市的純電動汽車來看，很多汽車廠商使用韓國三元鋰電池。尤其是今年新晉登場的北汽新能源EV200和江淮汽車iEV5，使用的都是韓國三元鋰電池，并且都把這個配置放在廣告當中作為宣傳的一個點。黃學杰認為，目前確實有很多汽車企業在研發新能源汽車時，采用韓國電池，主要的原因是因為韓國電池相對比較便宜，對整車成本下降能有所幫助。
對此，張旻昱也持同樣的觀點。她進一步解釋，新能源汽車的電池組包括：電池(通常稱為電芯)、BMS(電源管理系統)和其他電器組件(端頭、電路電線、銷子等)，韓國電池便宜主要是電芯便宜。她表示，韓國能生產出價廉物美的電池，主要是因為韓國把日本先進的電池技術做到最大程度的工業化，其中在電池制造方面，從設備生產線、工業化均一性管理、生產環境管理，韓國的電池廠商都嚴格把關。張旻昱告訴記者，電池生產廠房需要溫度、濕度和除塵控制，其中溫度的標準是30~60℃，我國能做到30℃或40℃、韓國能達到55℃，這樣生產出來的電池性能就有很大差距。
黃學杰認為，韓國電池已經量產，具備規模效應，量產以后每瓦時的成本很低。盡管韓國電池起步時間比較晚，但是產業鏈積累比較厚實，規模也比較大，充分消化吸收了日本先進的電池設計制造技術。而且韓國電池大都是由大企業研發生產，大規模裝備的成本比較低。他表示，現在我國有些電池廠商購買了韓國的生產線，一是生產線本身投入，另外生產線肯定不是最先進的，兩種因素都使得中國電池要比韓國同類產品貴。
中國電子科技集團第十八研究所電池研究室主任肖成偉認為，乘用車希望體積小、重量輕、跑得遠，三元材料電池會用得越來越多。實際上，從18650電池(指電池的直徑為18mm，長度為65mm，圓柱體型的電池)的角度上，因為韓國能大規模生產，生產效率比較高，同等水平情況下韓國的電池就便宜。他表示，這不單是規模效應，還有開發的技術、比能量高、裝備的水平和自動化的水平，包括原材料成本的下降，是這些因素綜合的結果。
■整車廠也要了解電池
在記者的采訪過程中了解到，現在新能源汽車整車廠和電池企業存在對接不順暢的問題。具體說來就是整車廠提出的需求太泛泛，比較籠統，往往只確定幾個參數，并不關心電池的材料及是否適用于自己的車型; 而電池企業在電源管理控制上通常存在短板，缺乏設計電池組的人才，只能現找現學。張旻昱認為，整車廠不懂電池，電池廠不懂汽車，在兩邊對接時往往“卡殼”。
張旻昱表示，國外整車廠在這方面就能說得很清楚，提出的需求比較細。“因為他們知道自己需要什么樣的電池，可以判定能不能裝配整車?！狈从^國內車企，有的只提出電壓和容量兩個參數，至于要三元材料還是磷酸鐵鋰材料，電池組空間多大，散熱風道怎么布置，都沒有明確說明，造成對接時很容易出問題。“這也就是為什么現在國內純電動乘用車不如國外的原因之一，但是大巴車差距相對小，因為空間大，電池擺放相對寬裕。”張旻昱說。
而黃學杰認為，造成這種現象有兩方面原因：一是大家的水平都不太高，都沒有標準化對接方式方法，這一點需要提高。而國外三星電池和寶馬汽車，在這方面結合得就很好。因為做得好，慢慢就有了經驗，后來的企業如果再想給寶馬配套電池就很難，從而形成一個無形的壁壘; 二是部分地區市場經濟還不夠自由，存在一些地方保護行為，是非市場經濟的行為干擾了雙方的對接。
肖成偉告訴記者，整車廠和電池廠的銜接是他一直關注的事情。他認為，整車廠和電池廠需要多交流，電池廠多了解汽車的構造特點，整車廠也要關注電池的材料和技術，將提出的需求細化?！艾F在雙方了解越來越多，從技術和產業上才能結合得越來越緊密?！睂鴥入姵貜S，肖成偉認為只要產品做得好，未來一定會有更多機會。