鉅大LARGE | 點擊量:1060次 | 2019年04月14日
電池技術(shù)路線應(yīng)多元化
能量密度300Wh/kg、充電一次行駛超過500公里,十分鐘快速充電……在電動車發(fā)展的初期階段,面臨著各種各樣困難,(我們需要思考)到底需要什么樣的電池?到底需要什么樣的電動汽車?”11月21日,北京大學教授、鋰電“達沃斯”學術(shù)委員會主席其魯在第6屆中國鋰電新能源產(chǎn)業(yè)國際高峰論壇(ABEC2018,鋰電“達沃斯”)上的一連串發(fā)問振聾發(fā)聵。
近兩年,我國電動車行業(yè)快速發(fā)展,新能源汽車銷量從2015年的30多萬輛,到2017年銷售77.7萬輛,再到今年前10月已經(jīng)銷售86萬輛,全年有望邁過100萬輛大關(guān)。伴隨行業(yè)的快速發(fā)展,電動車安全事故頻發(fā)。在一年一度的電池行業(yè)人士盛會鋰電“達沃斯”上,電池安全問題成為各方關(guān)注的重點。其魯認為,過于追求高能量密度、高續(xù)航里程、快充等,只會使電動車的安全問題越來越可怕。作為基本功能的電動汽車,續(xù)航里程200-300公里,完全可以滿足日常出行的需求。
技術(shù)走偏導致安全隱患增加
“我看到中汽中心的報告,說今年已經(jīng)發(fā)生至少50起事故。只要發(fā)生事故,不管是哪個企業(yè)哪個品牌,受影響的是整個新能源汽車產(chǎn)業(yè),鋰電池產(chǎn)業(yè)也會受到影響?!毙劳_(300207.SZ)集團副總裁兼動力電池板塊總裁梁銳表示。
在其魯?shù)慕y(tǒng)計中,電動車的事故數(shù)量遠不止50多起。“燃燒、爆炸,各種各樣的事故,公開的、未公開的,每年數(shù)量過百起。雖然并不是所有事故的原因都歸咎于電動車的電池,有多種原因。但電池的安全性和可靠性,已經(jīng)成為制約電動車行業(yè)發(fā)展的重要因素?!逼漪斦J為。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
在業(yè)內(nèi)人士看來,鋰電行業(yè)之所以在高能量密度、高續(xù)航里程的道路上越走越遠,主要是企業(yè)過于注重政府補貼,被補貼和整車企業(yè)牽著走有關(guān)。如果沒有政府補貼,僅靠市場自發(fā),電動車行業(yè)、鋰電行業(yè)不會有現(xiàn)在這樣的發(fā)展速度,這也是電池行業(yè)人士的共識。但隨著政府補貼逐漸退坡,政府補貼的“雙刃劍”作用也逐漸凸顯。
“我們匆匆忙忙提升能量密度,真正的目的是為了什么?是為了環(huán)保還是過度環(huán)保?是為了節(jié)約還是過度節(jié)約?我們?yōu)榱死锍踢€是過度需要里程?什么事情都要講一個度。不科學的成本需求也增加了安全隱患,近年電池行業(yè)流行的系統(tǒng)簡化設(shè)計、單體電芯容量體積提升等做法,都增加了電池的安全隱患?!绷π牛ńK)能源科技有限責任公司研究院院長程君表示。
“現(xiàn)在大家所有的行為,從經(jīng)營到產(chǎn)能,到電動車的設(shè)計,到電池的能量密度和技術(shù)發(fā)展方向,都跟補貼聯(lián)系起來了。緊跟政策發(fā)展固然必要,但政策規(guī)定的指標提升過快,也使得企業(yè)疲于應(yīng)付,難以認真做產(chǎn)品開發(fā)?!绷轰J在演講中表示,續(xù)航里程方面,2016年是250公里,2017年是300公里,2018年都要求400公里以上,明年要做到500公里甚至600公里;能量密度方面,2018年做到140Wh/kg,2019年,坊間有很多傳說,有人說提升到180Wh/kg,不論政策是否這樣,整車企業(yè)已經(jīng)開始行動了?,F(xiàn)在跟很多車企都要求必須在160Wh以上。
前兩年被政策和整車企業(yè)推著走,電池企業(yè)忙于提升技術(shù)和融資擴產(chǎn),對于安全問題沒有給予足夠的重視,如今伴隨政策補貼退坡,市場開始發(fā)揮作用,以及行業(yè)低潮期的到來,動力電池行業(yè)開始提升對于安全問題的重視。“從行業(yè)發(fā)展來看,動力電池能量密度是要提升,但能量密度是錢,安全是命,不能要錢不要命!”蘇州宇量電池有限公司董事長兼總經(jīng)理毛煥宇表示。
在2018鋰電“達沃斯”上,電池行業(yè)的人士從多種角度提出提升電池安全的解決方案。俄羅斯圣彼得堡彼得大帝理工大學特聘教授王慶生提出把準固態(tài)鋰的技術(shù)發(fā)展方向?!皽使虘B(tài)就是把固態(tài)電解質(zhì)與液態(tài)電解質(zhì)應(yīng)用的優(yōu)點相結(jié)合?!贝笞寮す猓?02008.SZ)的代表從電池加工工藝提出解決方案;藍科途等鋰電池膜供應(yīng)商從電池隔膜材料創(chuàng)新提出應(yīng)對方案;電池電解液企業(yè)代表提出增加新的阻燃材料等。
甚至充電運營企業(yè)也提出自己的解決方案,青島特來電董事長于德翔在演講中表示,采用特來電無樁充電、群管群控的云充電系統(tǒng),可以在充電過程中對電動車的狀況進行監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)電池問題,提升電動車的安全性。“凡是通過特來電的網(wǎng)絡(luò)充電,燒車的可能性會減少70%?!?/p>
多位行業(yè)人士表示,沒有一個方法是萬能的,電動車的安全不僅僅是電池企業(yè)的問題,而是一個系統(tǒng)工程,需要材料供應(yīng)商、電池設(shè)備供應(yīng)商、電池企業(yè)與主機廠等多方共同努力。
技術(shù)路線多元化
“電動車行業(yè)到底需要什么樣的鋰電池技術(shù)?一定通過高能量密度來解決問題嗎?”其魯建議電池企業(yè)放寬思路,根據(jù)實際情況來考慮這個問題?!敖裉煲廊挥写罅康你U酸電池以數(shù)十萬輛、數(shù)百萬輛的規(guī)模進入非道路地區(qū)。還有鎳氫電池,幾乎被大家遺忘的電池技術(shù),在日本混合動力車上一直在使用。中國的電池、電動汽車企業(yè),也應(yīng)該從市場和實用的角度,尤其從安全的角度,重新思考技術(shù)方向?!?/p>
但對于高鎳三元電池、固態(tài)電池、氫燃料電池等目前行業(yè)里越來越熱的新技術(shù),其魯也建議企業(yè)保持謹慎冷靜。比如高鎳三元電池、比錳酸鋰、磷酸亞鐵鋰的材料更容易釋放大量熱量,安全方面的挑戰(zhàn)更大。
在其魯看來,目前市面上已經(jīng)推出的一些固態(tài)電池技術(shù),嚴格來說并不是真正的固態(tài)電池技術(shù)。固態(tài)電池技術(shù)還有關(guān)鍵的技術(shù)難點有待攻克:“僅僅把業(yè)態(tài)電解質(zhì)轉(zhuǎn)換為固態(tài)電解質(zhì),就能實現(xiàn)能量密度的提升嗎?就能改善電池的安全性嗎?而且,如果極片技術(shù)沒有革命性變化,用今天的鋰電池極片的制作方法,是解決不了導電性問題的。”
甚至是被視為新能源汽車終極解決方案的氫燃料電池技術(shù),其魯和他的學生做過測算,如果中國三億輛電動汽車變成氫燃料電池的,為了提取氫對于淡水的消耗量是十分巨大的,根本不是中國這樣的缺水國家能夠承受的。而且,提取氫能的過程中同樣要耗電。
“在特定的區(qū)域氫燃料電池可以跟鋰電池結(jié)合起來,解決安全性、續(xù)航里程方面的問題,這是可以的,但像一些人講的未來是燃料電池的天下,鋰電池將被取代,現(xiàn)在看還為時過早?!逼漪斦J為。
面對后補貼時代的來臨,已經(jīng)有企業(yè)表示考慮三元鋰電以外的其他技術(shù)路線?!斑@兩年很多行業(yè)內(nèi)很多人問,磷酸鐵鋰會怎么樣?這里代表公司很明確地表示,作為主機廠,今后動力電池肯定選擇多元化技術(shù)路線。三元鋰電是主方向,但磷酸鐵鋰未來肯定會是我們的選擇。磷酸鐵鋰有它的特殊性,尤其在小型代步用車上很適用?!逼嫒鹦履茉雌嚰夹g(shù)有限公司副總經(jīng)理、研究院院長倪紹勇在發(fā)言中表示,在未來一到兩年里,市場對磷酸鐵鋰電池的需求會增強。
由長城汽車投資的蜂巢能源科技有限公司副總經(jīng)理馬忠龍?zhí)岢鰺o鈷正極的研發(fā)方向,表示公司已經(jīng)量產(chǎn)無鈷正極電芯,相比傳統(tǒng)三元材料的電芯,成本顯著降低。
“2018年被‘寄予厚望’。‘新能源汽車消費元年’、’造車新勢力元年’、‘動力電池規(guī)?;艘墼辍?、‘氫燃料電池汽車元年’、‘高鎳電池量產(chǎn)元年’等類似詞匯屢見各種媒體。”中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長、鋰電“達沃斯”組委會秘書長于清教表示,這些詞匯從側(cè)面反應(yīng)出在新能源技術(shù)與市場發(fā)展的熱潮下,新產(chǎn)品、新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式不斷涌現(xiàn),鋰電行業(yè)未來可期。