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让成熟技术加速节能与新能源汽车产业化

2019-12-16作者:七娃来源:体育网次阅读

    节能与新能源汽车的发展离不开电池、电机、电控技术的更新,而电池技术又是其中的关键。在近日召开的中国节能与新能源汽车动力电池产业发展研讨会上,企业代表和专家们共同呼吁,要让成熟技术充分利用市场之手,破解当前节能与新能源汽车产业化困局。

    车用动力电池发展迅猛

    中国电池工业协会理事长韩作樑说,“十一五”期间,我国电池工业有了长足进展。据初步统计,2010年,我国化学电池总产量约370亿只,超过全球电池总产量的一半;太阳能电池总产量约5635MW,达到全球总产量的40%以上;全国电池生产总值约4306亿元,我国已成为世界电池生产、加工和贸易中心。

    “特别是车用动力电池更是发展迅猛,应用领域不断扩大。”据韩作樑介绍,铅酸电池通过技术改造和产品的升级换代,在机场摆渡车、高尔夫[综述图片论坛]球车、小区摆渡车等专门领域得到快速发展;镍氢电池通过技术进步,在进一步优化比功率的同时,比能量得到重大突破,产品的各项性能指标不断成熟,已经在混合动力汽车上规模化应用;锂离子电池通过技术创新,不断开发新的锂电体系,在纯电动汽车领域的试验性开发中取得新的进展。

    2009年初,国家科技部、工信部、财政部、国家发改委四部委共同启动“十城千辆”节能与新能源汽车示范推广应用工程,在13个城市开展应用试点工作,并制定出台了财政补贴政策,目前试点城市已增加至25个,初步形成一定示范效应。

    “按行业专家评价,我国汽车动力电池已经成为世界动力电池第一方阵中的一员。”不过,在韩作樑看来,发展迅猛并不等于技术国际领先,“在这方面,我们离美国和日本确实还有一定差距,出现了全国至今没有一家企业能大规模量产电动汽车的产业困局。”

    “节能”与“新能源”并举

    所谓纯电动汽车,一般指采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车。通过电池向电机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车前进。电动汽车与传统汽车并没有太大区别,主要在于动力源及其驱动系统的不同。简单地说,纯电动汽车的电动机相当于传统汽车的发动机,而蓄电池相当于原来的油箱。

    混合动力汽车则同时拥有两种“血统”,即分别由传统的汽油、柴油机与电动机分别提供动力。通过在混合动力汽车上使用电机,动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控,而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作,从而降低油耗与排放。

    国家863计划节能与新能源汽车重大项目监理咨询专家组组长王秉刚强调,节能与新能源汽车应该并举。“混合动力”不是过渡战略,只要传统汽车存在一天,各种形式的混合动力技术都是传统汽车实现节能减排的绝好途径,都将被越来越广泛地应用。

    尽管新近出台的“十二五”规划纲要已明确,在培育发展战略性新兴产业中,新能源汽车产业将重点发展插电式混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车技术,但在改造提升制造业中也提出,要推广普通混合动力技术,推动汽车产品节能。王秉刚据此认为,“十二五”期间,传统汽车将实现各种形式混合动力技术的普遍应用,这与发展新能源汽车并不矛盾。与会专家认为,对于纯电动汽车,我们可以通过大力兴建充电站,加速发展锂电池技术,来实现跨越式发展。但同时也要看到,以燃料电池为基础的电动汽车是目前全球公认的发展方向,当前混合动力是电动汽车的过渡产品,也应该得到政策的积极扶持。

    成熟技术亟待产业化

    中国汽车工业协会常务副会长兼秘书长董扬表示,其实我们没必要在战略及技术路线的讨论中错过发展机遇,而应在节能与新能源汽车发展中更多地关注混合动力技术。“因为这种技术更有可能大范围采用,达到大比例节油的效果。”

    据介绍,作为节能与新能源汽车示范运营试点城市之一的济南市,2010年,购入了100辆混合动力公交车投入运营。检测结果显示,在混合动力模式关闭的情况下,百公里油耗是42升;在油电混合动力工作时,百公里油耗是28.5升。混合动力车比普通车每百公里节约13.5升油,节油率高达30%。

    “如果说纯电动是战略,混合动力则是战术。”北京理工大学吴锋教授介绍说,实际上,目前“十城千辆”节能与新能源汽车示范推广应用工程中,路上跑的公交车基本上是混合动力,纯电动并不多。在他看来,“混合动力是现阶段必经之路,对纯电动技术将有很多借鉴意义。”

    当前,世界各国都在进行纯电动汽车研发,但没有一个国家能够实现产业化。为什么?北京大学国家发展研究院副院长姚洋分析认为,主要是在动力电池开发中,一些关键技术短时间内还很难得到突破:一是电池续航能力低。比亚迪最好的可能也就是两三百公里;第二电池成本还是非常高。对于消费者来说,如果太贵,大家是不愿意掏钱去买的;第三是电池的安全、稳定性还无法得到有效保证。

    相比之下,节能汽车的推广应用就容易得多。据湖南科力远新能源股份有限公司董事长钟发平介绍,目前镍氢电池作为混合动力汽车的关键部件已经很成熟,是混合动力汽车所用电池体系中惟一被实际验证并被商业化、规模化的电池体系。2010年,美国动力汽车市场上共有29款动力车型,其中27款采用了镍氢动力电池,占到93%的份额。而日本丰田公司以镍氢电池体系开发的混合动力汽车普锐斯[综述图片论坛],在美国和日本热销,全球保有量已超过200万辆。

    “放眼全球的混合动力车,90%采用的动力电池都是镍氢电池,因为比较稳妥。”上海华普汽车有限公司副总经理马智涛说,客户关注的是整车的性能,而不是锂电池还是镍氢电池的区别。而对于整车厂来讲,任何一种零部件都是个集成的过程,需要一份针对整车需求的完整的成熟度。

    “当然,锂离子电池是最终发展方向,国家一定要大力支持其解决核心瓶颈问题。”中国工程院院士、中南大学校长黄伯云和中国工程院院士陈立泉同时坚持认为,由于镍氢电池技术比较成熟,国际应用上也有经验,因此无论是国家还是企业,都要加快这一成熟技术的推广应用,以破解当前节能与新能源汽车产业化困局。

    目前我国节能与新能源汽车已经基本完成了产业化阶段的准备工作,进入了市场导入准备期。中国电池工业协会理事长韩作樑呼吁,在节能与新能源汽车产业化过程中,国家应建立以节油率为主要指标的财政支持政策,把政策支持集中在像电池、电机、电控等关键技术攻关和零部件研发上,不再一般性地支持生产能力的形成。防止以节能与新能源汽车名义,盲目扩大汽车组装能力。

    背景资料

    锂离子电池又称锂电池。锂电池分为液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)2类。锂电池是迄今所有商业化使用的二次化学电源中性能最为优秀的电池,这也是促进锂电池用于电动助力车的一个关键因素。

    它的性能优势在于:

    1.比能量高:无论是体积比能量,还是重量比能量,锂电池均比铅酸蓄电池高出三倍以上。由此决定了锂电池体积更小、重量更轻,其市场消费感觉很好。

    2.循环寿命长:锂电池用于电动助力车的循环寿命一般在800次以上,采用磷酸铁锂正极材料的锂电池可以达到2000次左右,超出铅酸蓄电池1.5倍至5倍以上。这大大降低了锂电池的使用成本,提高了消费者的使用便利程度。

    3.具有较宽的充电功率范围:这是锂电池具有的独特优势。在需要时,可以使充电时间控制在20分钟~60分钟,充电效率达到85%以上。在进一步技术创新的基础上,这一特性得到更好的发挥,可以具有很好的商业价值。

    4.倍率放电性能好。锂电池的倍率放电可以达到10倍率以上,特殊制作可以达到30倍率。这一特性非常有利于电动助力车的智能控制技术的发展。

    我国锂离子电池产量全球第一,生产量占世界总量的三分之一以上,100多家锂电生产企业对锂离子电池材料需求殷切,不少厂商都计划在今后2年内把产量大幅提高。目前,中国锂电制造企业形成了液态锂电池以比亚迪为首,聚合物锂电以TCL电池为首的两大行业领先者。其中,TCL电池完成了聚合物锂离子电芯从技术研发到大规模生产的全过程,并且迅速走到了这项技术的最前沿。TCL生产的聚合物锂电芯在电池电化学阻抗、能量密度、高低温放电等方面均已跻身世界前列。

(来源:经济日报)

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