中國(guó)粉體網(wǎng)訊 在我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中,,動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線一直以來(lái)多有爭(zhēng)議,。目前備受推崇的鋰電池,,行業(yè)不少人士認(rèn)為這一領(lǐng)域也存在天花板。在鋰電池發(fā)展如火如荼的當(dāng)今,,不少企業(yè)或研究機(jī)構(gòu)也在探索電池產(chǎn)品新的發(fā)展方向,,如燃料電池和固態(tài)電池。從目前來(lái)看,,這兩種電池都有自己很明顯的優(yōu)點(diǎn),,當(dāng)然存在的短板也不少。于是,,針對(duì)動(dòng)力電池發(fā)展路線,,業(yè)界人士展開(kāi)了爭(zhēng)論:誰(shuí)才是未來(lái)的終極電池?6月14日,,中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟動(dòng)力電池分會(huì)成立大會(huì)暨技術(shù)研討會(huì)在北京召開(kāi),,從會(huì)上各專家的觀點(diǎn)中或可窺見(jiàn)動(dòng)力電池的未來(lái)發(fā)展方向。
♦動(dòng)力電池能量密度和成本平衡點(diǎn)出現(xiàn)在2020年
分析動(dòng)力電池的現(xiàn)狀必須考慮研發(fā)與使用情況,,對(duì)此,,企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)看法并不一樣。
作為我國(guó)動(dòng)力電池領(lǐng)先企業(yè),,寧德時(shí)代與科研機(jī)構(gòu)對(duì)鋰電池的研發(fā)有較大不同,,寧德時(shí)代更注重從工程化的角度入手。寧德時(shí)代副總裁,、首席科學(xué)家吳凱介紹,,電池企業(yè)進(jìn)行研發(fā)注重考慮兩方面因素,一是能量密度,;二是成本平衡設(shè)計(jì),。這兩條曲線與經(jīng)濟(jì)學(xué)的供需曲線相似,在某個(gè)位置形成平衡點(diǎn),。這個(gè)平衡點(diǎn)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)是2020年,,能量密度達(dá)到300Wh/Kg,價(jià)格為1元/Wh,。在這個(gè)平衡點(diǎn)之下,,三元/石墨體系的電池會(huì)成為流行趨勢(shì),隨著能量密度提升,,硅基負(fù)極體系,、固態(tài)電池等會(huì)顯示出優(yōu)勢(shì)。
我國(guó)目前動(dòng)力電池的研發(fā)主要考慮的是能量密度,、成本,、壽命三要素平衡設(shè)計(jì),在考慮安全性,、使用環(huán)境的廣泛性以及充電方面,,系統(tǒng)設(shè)計(jì)成為引導(dǎo)電池設(shè)計(jì)方向的關(guān)鍵,。在平衡點(diǎn)之下,高鎳化是提高能量密度的重要手段,�,!皩幍聲r(shí)代近期會(huì)在高鎳應(yīng)用方向深耕細(xì)作,長(zhǎng)期來(lái)看,,會(huì)加強(qiáng)固態(tài)鋰金屬電池開(kāi)發(fā),。”吳凱說(shuō),。
此外,,大數(shù)據(jù)監(jiān)控也說(shuō)明了我國(guó)新能源汽車動(dòng)力電池的現(xiàn)狀。北京理工大學(xué)教授王震坡介紹了動(dòng)力電池大數(shù)據(jù)平臺(tái)的運(yùn)行情況,。他說(shuō),,目前,我國(guó)形成了電動(dòng)車輛安全運(yùn)行國(guó)家,、地方政府,、整車企業(yè)三級(jí)監(jiān)管技術(shù)體系,國(guó)家平臺(tái)已接入超過(guò)90萬(wàn)輛產(chǎn)品,,日在線近50萬(wàn)輛,,行駛1200萬(wàn)公里,充電16萬(wàn)次,。
從監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)來(lái)看,,安全性成為動(dòng)力電池的首要問(wèn)題,,在2010~2016年間,,動(dòng)力電池起火事故中有67%的原因來(lái)自動(dòng)力電池,充電引起的起火占14%,,其他原因占19%,。
♦整車企業(yè)向左電池企業(yè)向右
動(dòng)力電池從磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)向三元體系后,能量密度有了較大幅度的提高,,但是,,瓶頸問(wèn)題依然沒(méi)有解決。燃料電池和固態(tài)電池被大家認(rèn)為是未來(lái)的發(fā)展方向,,為了搶占未來(lái)的制高點(diǎn),,我國(guó)企業(yè)出現(xiàn)了較有代表性的現(xiàn)象:不少整車企業(yè)偏向燃料電池,動(dòng)力電池企業(yè)偏向固態(tài)電池研發(fā),。
長(zhǎng)城汽車在電動(dòng)汽車研發(fā)上步伐較慢,,但一起步便瞄準(zhǔn)了燃料電池,長(zhǎng)城汽車宣布,,2022年推出首款燃料電池車型,。
比亞迪曾是磷酸鐵鋰電池的龍頭企業(yè),,隨著技術(shù)迭代發(fā)展,比亞迪也投入到燃料電池的研發(fā)之中,。前不久,,比亞迪與美國(guó)混合動(dòng)力公司(US Hybrid Corporation)合作研發(fā)氫燃料電池客車。該款客車將服務(wù)于美國(guó)火奴魯魯(檀香山,,Honolulu)的Daniel K.Inouye國(guó)際機(jī)場(chǎng),。
吉利汽車也積極投入到燃料電池的研發(fā)中,目前形成了純電,、混動(dòng),、氫燃料電池、替代燃料四條路線,。當(dāng)然,,由于燃料電池的前景還不明朗,吉利在燃料電池上的投入還不多,。
上汽集團(tuán)是我國(guó)最早從事燃料電池汽車研發(fā)的企業(yè),,旗下上汽大通的燃料電池汽車已正式上市銷售。
與整車企業(yè)熱衷燃料電池形成鮮明對(duì)比的是,,動(dòng)力電池企業(yè)大多數(shù)在研發(fā)固態(tài)電池,。吳凱告訴《中國(guó)汽車報(bào)》記者,寧德時(shí)代在固態(tài)電池上投入了相當(dāng)多的資源,。此前,,比克集團(tuán)副總裁廖振波也告訴《中國(guó)汽車報(bào)》記者,比克已布局凝膠態(tài)的電池,,即俗稱的半固態(tài)電池,,并組建成立了全固態(tài)電池研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
據(jù)記者了解,,我國(guó)動(dòng)力電池排名前十的企業(yè)都涉足固態(tài)電池的研發(fā)之中,,力神、國(guó)軒,、微宏等企業(yè)都建立了研發(fā)團(tuán)隊(duì)并進(jìn)行了相關(guān)布局,。
與我國(guó)的情況不盡相同,國(guó)外整車企業(yè)并沒(méi)有一邊倒地選擇燃料電池,。大眾汽車日本總裁兼CEO莊司茂曾稱,,未來(lái)燃料電池車可能在日本以外遭遇困境,難以在全球范圍獲得光明前途,。大眾汽車也表示正在研發(fā)續(xù)駛里程超過(guò)1000公里的固態(tài)電池,,并將在2025年量產(chǎn)。
6月13日,福特汽車表示,,福特與戴姆勒正在逐步關(guān)閉一家開(kāi)發(fā)汽車燃料電池技術(shù)的合資企業(yè),。雙方表示計(jì)劃在內(nèi)部進(jìn)行各自的燃料電池技術(shù)開(kāi)發(fā),顯然雙方的燃料電池汽車研發(fā)受阻,。
研發(fā)出全球第一款量產(chǎn)燃料電池汽車的豐田,,也并沒(méi)有把寶全押在燃料電池上,目前,,其也在積極進(jìn)行固態(tài)電池研發(fā),。前不久,豐田汽車高層人事調(diào)整似乎也預(yù)示著豐田將重心從燃料電池轉(zhuǎn)向純電動(dòng)以及固態(tài)電池上,。
♦終極電池爭(zhēng)論泛起
目前來(lái)看,,整車企業(yè)與電池企業(yè)對(duì)未來(lái)電池的看法產(chǎn)生了分歧,市場(chǎng)上關(guān)于燃料電池和固態(tài)電池的爭(zhēng)論也不時(shí)傳出,。尤其是最近李克強(qiáng)總理在日本參觀豐田工廠之后,,似乎燃料電池更加引起人們的關(guān)注。有人甚至認(rèn)為“即將進(jìn)入氫時(shí)代”,。
不過(guò),,中國(guó)工程院院院士陳立泉并不贊成氫是終極汽車能源的說(shuō)法。他說(shuō),,燃料電池主要依靠氫氧化學(xué)反應(yīng),,固態(tài)電池的種類較多,常見(jiàn)的聚合物固態(tài)電池有聚環(huán)氧乙烷(PEO),、聚環(huán)氧丙烷(PPO),、聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),、聚偏氟乙烯(PVDF)等,,這些聚合物固態(tài)電池主要進(jìn)行的是鋰氧化學(xué)反應(yīng)。氫氧的理論能量密度為3525Wh/Kg,,鋰氧為5217Wh/Kg,,兩者有較大差距。
“氫氧電池只能稱為一次電池,,鋰氧電池才是可充電池。從原子量的對(duì)比也可以看出,,鋰是氫的7倍,,鋰氧電池體積能量密度也好于氫氧電池,,從使用環(huán)境來(lái)看,,氫氧電池的限制因素比鋰氧電池多,。”陳立泉說(shuō)。
會(huì)上,,不少專家針對(duì)行業(yè)興起的燃料電池與固態(tài)電池終極能源目標(biāo)之爭(zhēng)也發(fā)表了看法,,有專家表示,他曾去日本考察了幾家汽車企業(yè),,看到他們更加注重固態(tài)電池,詢問(wèn)原因,,日本企業(yè)人士認(rèn)為,燃料電池的商業(yè)化道路比固態(tài)電池還長(zhǎng),。
對(duì)于燃料電池與固態(tài)電池的終極之爭(zhēng),中國(guó)科學(xué)院院士,、國(guó)家863新能源汽車重大專項(xiàng)總體專家組組長(zhǎng)、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高說(shuō):“我也不同意氫是終極能源以及氫燃料電池車是終極環(huán)保車的說(shuō)法�,!�
不過(guò),,盡管如此,對(duì)于氫燃料電池汽車的發(fā)展,,歐陽(yáng)明高還是提出了建議,他強(qiáng)調(diào),,目前,,大家只關(guān)注燃料電池系統(tǒng)本身,與氫相關(guān)的技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展并不理想,。他認(rèn)為,,產(chǎn)業(yè)更應(yīng)重視氫能技術(shù),即前端的氫燃料,,比如制取,、運(yùn)輸、儲(chǔ)存,、壓縮等環(huán)節(jié),。(粉體網(wǎng)編輯整理/橙子)