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New energy vehicles: battery improvements needed for market to take off

Published on: January 22, 2014

在刚刚过去的2013年,中国新能源汽车依旧在政策的支持下坚定前行,但政策热、市场冷的格局仍未得到根本改变。究其原因,电池“不给力”是其中一个重要原因。

日前,国内7家整车生产企业联合北京有色金属研究总院、天津力神电池股份公司共同发起设立汽车动力电池研究机构,共同向电池核心技术破冰目标发起冲击。业内人士认为,电池核心技术如能如愿破冰,新能源汽车将真正迎来市场机会——

汽车业合力破冰关键技术

国嘉汽车动力电池研究院成立

    日前,一汽、东风、上汽、长安、北汽、广汽、华晨等7家整车生产企业及北京有色金属研究总院、天津力神电池股份公司在京共同发起设立国嘉汽车动力电池研究院。业内人士评价认为,该研究院的设立是汽车业合力推进新能源汽车核心技术破冰的一次重要尝试。

据了解,国嘉汽车动力电池研究院将主要集中于锂离子动力电池的研究,同时开展燃料电池、镍氢电池等其他类别动力电池的科研。除了各大车企之外,发起方之一的天津力神是中国锂电的代表品牌,市场份额居全球前五名。

据中汽协会秘书长董扬介绍,该机构将面向全球招聘人才,通过转让研究成果获得收入,以市场化的运作方式提高运作效率及成果转化效率,愿景是建立世界级动力电池技术研究机构。(记者童娜)

电池“瓶颈”卡在哪儿

本报记者 刘 瑾

    据中国汽车工业协会统计,2013年,我国新能源汽车生产17533辆,同比增长39.7%。不到2万辆的产量,与同期我国产销超2000万辆的普通汽车规模相比,可谓少之又少。推广新能源汽车的难题之一就是电池问题。那么,新能源汽车电池问题为何迟迟得不到很好解决?

续航能力不足

电池决定新能源汽车能够跑多远。近年来,新能源汽车产业伴随着各项政策利好的频繁出台获得了极大发展,但由于受到电池的限制,发展瓶颈一直未能解决。消费者普遍担心汽车续航能力不足,购买意愿不高,企业的生产意愿也随之下降。新能源汽车也由此陷入了市场推广难的恶性循环。

有专业机构在多个城市的调查发现,多数消费者每天驾驶汽车的里程在50公里以下,目前市面上主打的新能源汽车的续航里程能够满足大多数消费者的日常需求。国内某知名车企负责人也公开表示过,按照日常使用情况,根本无需过于担心续航问题。

但另一方面,也有专业机构测算表明,只有电池续航能力达到300公里以上,新能源汽车才能真正实现商业化推广。因此,市面上普遍采用的电池离实现商业化的要求仍有不小的距离。

在我国,电池原材料的研究已经走过了10年的探索之路,动力电池技术在可靠性、安全性等方面均有较大的提升。尤其是江苏天能集团研发的铅碳“超级电池”成功试用,天津大学研制出大容量高效安全电池都是具有代表性的成果。但不得不承认的是,这些探索仍然难以改变整个产业现状。

“目前,国内企业在电控、电池、电机方面,在满足新能源汽车大规模商用方面还有很大差距。”工业和信息化部电子信息司副司长赵波认为,特别是现有的电池技术的可靠性、稳定性不足,产品的能量密度不高,循环寿命不长等因素都影响了新能源汽车的发展。

中国电池工业协会秘书长王敬忠也表示,在现阶段的水平下,对于新材料的探索和对管理系统的优化应该并列进行,但重点应该放在对新材料的探索上。“目前,我国技术研发的势头很好,具有商用价值的成果不断涌现,研究水平与国际先进水平基本持平。按照这样的研发速度,2020年之前解决电池问题的可能性很高。”王敬忠乐观地表示。

    价格居高不下

    新能源汽车环保而又经济,然而从实际推广情况来看并不乐观。

据北京市新能源汽车发展促进中心副主任陈贵如透露,截至目前,北京新能源小客车摇号申请达到1960个,有39家单位申请1305个,个人申请655个。其中,个人申请中超过80%是因为长久摇号没摇上,这才转而申请新能源小客车。

记者采访了多位消费者发现,除了对续航能力的担心之外,还有不少消费者在过高的价位面前望而却步。而实际上,在新能源汽车的成本中,电池占据了相当大的比重。目前,电池价格问题已经引起了业内的普遍关注,业内普遍认为,电池价格过高导致的新能源汽车价格困境已经成为市场推广的一大“拦路虎”。

事实上,经过10年的发展,我国新能源汽车电池的价格已经呈现出明显的下降。合肥国轩高科动力能源股份公司是一家拥有核心技术知识产权,专业从事新型锂电子电池及其材料研发、生产和经营的企业。总经理方建华告诉记者,经过这些年的发展,电池的各个零部件都实现了国产化,零部件的成本有了非常大的下降。在电池成本中隔膜占21%,正极材料占19%,负极材料占9%,电解液占13%。相比于3年前,现在电池的总成本已经下降了30%,未来还有进一步下降的空间。

中国汽车工程学会技术部部长侯福深表示,目前,已经有很多跨国车企在电池成本控制上取得了成果,美国已经能做到大约3元每千瓦时。未来,这些新技术的商用将极大带动全球范围内电池价格的降低,国内也不会例外。

搞新能源汽车要“耐得住寂寞”

童 娜

    2014年刚刚起步,新能源汽车市场便不断有各种信息传来。报道称,美国电动车制造商特斯拉可能将被收购。过去的两年时间中,特斯拉成为美国电动车市场的新星。不过,在2013年10月份至11月份的短短1个多月时间内,特斯拉旗下主力车型Model S三次因遭遇意外事故而起火,引发了业界对于其电动车电池安全性的质疑。

目光转向国内,北京市新能源车摇号遇冷的消息,也再度让业界看到市场终端消费者的担忧——价格居高难下,安全性令人担忧。而问题的关键点,也再度指向新能源车的电池顽疾——如何有效提升安全性和降低成本。

电池技术的进步与成熟,对新能源汽车产业化进程的影响日益显现。安全性成为整车企业、电池供应商首要关注的问题。尽管目前不同品牌的车型产品,选用了包括18650钴酸锂电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池在内的多种类型电池,但对于安全性的追求却是一致的。

和提高安全性同等重要的,是提升电池的能量密度,从而减轻重量,降低成本。未来,AESC公司第三代电池已经明确能量密度必须达到每公斤180瓦时以上的要求,第四代电池每公斤能量密度必须在200瓦时以上,价格在2017年必须控制千瓦时价格在200美元以内。

事实上,我国政府对于新能源汽车电池的要求也十分明确。去年7月发布的节能与新能源汽车产业发展规划提出,到2015年,动力电池模块比能量达到150瓦时/公斤以上,成本降至2元/瓦时以下,循环使用寿命稳定达到2000次或10年以上;到2020年,动力电池模块比能量达到300瓦时/公斤以上,成本降至1.5元/瓦时以下。这其实和国际先进电池企业的目标非常一致,对于我国动力电池企业的要求也相当之高。

目前我国动力电池生产企业超过100家,总投资超过100亿元,总产能接近200亿瓦时。但是要看到,随着近年来新能源汽车发展热潮的兴起,使得动力电池等关键零部件成为社会资本追逐的热点,而由于行业发展基础薄弱,人才资源有限,车用动力电池在性能成本等方面还不能满足新能源汽车发展的需要。目前国内车用动力电池产业处于盲目扩展、无序发展状态。因此,我们更需要脚踏实地,找准方向,针对动力电池产业发展的薄弱环节和关键环节攻坚,比如安全问题方面,制定出科学合理的车用动力电池准入管理规范,引导规范车用动力电池和电动汽车产业的发展。

冷眼看去,新能源汽车真正实现产业化前夜,一闪而过的流星不在少数,而真正照亮前程的,却是那些自始至终追随这个市场,耐得住寂寞和考验,专注做自己的“恒星”们。

汽车强国各有妙招

    近年来,新能源汽车的开发与应用受到各汽车强国的重视。

日本为攻克新能源汽车电池方面的关键性技术,建立了开发高性能电动汽车动力蓄电池的最大新能源汽车产业联盟,共同实施“革新型蓄电池尖端科学基础研究专项”新项目。该联盟包括丰田、日产等汽车企业,三洋电机等电机、电池生产企业以及京都大学等著名学府及研究机构,共22家成员单位。日本政府计划在2020年前,将日本电动车一次充电的续驶里程增加3倍以上。

美国是目前全球最大的电动汽车市场,2012年美国启动电动汽车国家创新计划《EV Everywhere》,通过提高对高性能锂离子电池材料、插电式车辆技术、轻量化技术等关键技术的支持。据美国能源部调查,美国电动汽车电池成本急剧下降,从2008年的1000美元/千瓦小时,下降到2012年的485美元/千瓦小时,预计到2020年,美国研究人员将使电动汽车电池成本下降到200美元/千瓦小时以下。

德国联邦政府于2010年5月正式启动名为德国“国家电动汽车计划”项目,电动车电池的研发被视为“国家电动汽车计划”的一个中心环节。2010年德国政府推出的第二个经济刺激计划中就包括用于资助锂电池生产技术研发的4500多万欧元专项拨款。    (本报记者 郭存举整理)

 
Original title: 新能源汽车:电池给力才能跑得远
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