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動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)解析和未來(lái)展望

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:281次  |  2023年09月01日  

電動(dòng)汽車(chē)的“心臟”就是動(dòng)力電池。


當(dāng)前,全世界電動(dòng)汽車(chē),也包括中國(guó)在內(nèi),還處在一個(gè)過(guò)渡時(shí)期,這主要是動(dòng)力電池還不能很好的滿足電動(dòng)汽車(chē)大量的走向市場(chǎng)的要求,這成為構(gòu)成國(guó)際電動(dòng)汽車(chē)競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)焦點(diǎn)問(wèn)題。


目前,我們動(dòng)力電池的發(fā)展?fàn)顩r很像汽車(chē)產(chǎn)業(yè)一樣,叫大而不強(qiáng),我們鋰電池產(chǎn)量位于韓、日之后,居世界第三,但我們動(dòng)力電池企業(yè)多是從通訊,家電電池起家,產(chǎn)量大,但與國(guó)際上跨國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)比較,差距拉得越來(lái)越大。2020年我們將是鋰電池產(chǎn)量第一大國(guó),那時(shí)合資的動(dòng)力電池市場(chǎng)份額將占主導(dǎo)地位,而自主型的動(dòng)力電池企業(yè)地位將逐步下降,就像我們乘用車(chē)市場(chǎng)一樣,自主品牌汽車(chē)出現(xiàn)12連降現(xiàn)象,這是令人感到十分愁人的問(wèn)題,我們務(wù)必按新常態(tài)發(fā)展要求,讓我們動(dòng)力電池出現(xiàn)一種全新的發(fā)展模式,克服多年像汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展那樣的頑習(xí)。


電動(dòng)汽車(chē)是用以替代傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車(chē),成為“節(jié)能減排”的全新型高科技產(chǎn)品,是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)革命性發(fā)展的重要標(biāo)志,但目前動(dòng)力電池在許多性能上還不完備,使用上還有不少很勉強(qiáng)的現(xiàn)象,如一輛純電動(dòng)大巴,須配備2-3噸重動(dòng)力電池,中級(jí)乘用車(chē)也要用上300-500公斤的動(dòng)力電池,行駛里程一般在200公里左右,這使乘員擔(dān)心會(huì)不會(huì)半途停車(chē),行不動(dòng)。動(dòng)力電池不僅重量重,而且體積龐大,價(jià)格昂貴,在充電上需要有巨大的社會(huì)工程,但在社區(qū)內(nèi)的普及還有不少難點(diǎn),在充電時(shí)間上一般要6~8小時(shí),可以快充,但對(duì)電池壽命有影響,特別是寒冷和高熱地帶電池性能還受一定影響,需作保緩,防熱裝置,在夏冬天的空調(diào)制冷熱問(wèn)題還沒(méi)有很好解決,如果開(kāi)空調(diào),會(huì)影響到4/1或更多行駛里程。特別在碳排放上,我們是煤電大國(guó),需要很多改進(jìn)地方,這樣從能源應(yīng)用全過(guò)程看,純電動(dòng)汽車(chē)的碳排放幾乎和內(nèi)燃機(jī)沒(méi)有什么減少。


所以說(shuō)現(xiàn)在電動(dòng)汽車(chē)是處在過(guò)渡時(shí)期。我們認(rèn)為美國(guó)的新能源戰(zhàn)略也在不斷搖擺中探索,幾乎是一個(gè)總統(tǒng)一種主張,從鉛酸電池、混合動(dòng)力、燃料電池、純電動(dòng)都在搞,還沒(méi)有一種成為主流的,至今大量應(yīng)用的電動(dòng)汽車(chē)國(guó)外產(chǎn)品占多數(shù),去年特斯拉搶上市場(chǎng),但總體比例還是很少。我們“電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)”也是在去年才成立,這比我們搞新能源汽車(chē),搞電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)晚了近20年,說(shuō)明由于信息和科技變化太快,我們總體戰(zhàn)略確立很不容易,現(xiàn)在已經(jīng)有了比較明確的對(duì)應(yīng),讓“百人會(huì)”精英提出決策意見(jiàn),相信我們電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入一個(gè)重大轉(zhuǎn)折期,正如業(yè)界人士說(shuō)那樣,2015年是中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)的元年,也看到了動(dòng)力電池發(fā)展的前景。

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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%

怎么能把動(dòng)力電池搞得更好?


一、一定要按中央新常態(tài)下發(fā)展要求,從思維上樹(shù)立起發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池戰(zhàn)略地位,要真抓實(shí)干的把動(dòng)力電池的發(fā)展基礎(chǔ)打好,集中全國(guó)精力,實(shí)施有效,可行的產(chǎn)學(xué)研政力量的統(tǒng)一組織,要打破地方保護(hù)的體制,建立市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的機(jī)制,誰(shuí)好的就用誰(shuí),要有信心和決心建設(shè)動(dòng)力電池集團(tuán)化企業(yè)和優(yōu)化的產(chǎn)業(yè)鏈,切實(shí)做到要以自主企業(yè)為主導(dǎo)的動(dòng)力電池強(qiáng)國(guó)。


二、實(shí)行“雙軋制”產(chǎn)業(yè)化路線。一條是現(xiàn)行的鋰動(dòng)力電池的科技和管理創(chuàng)新,還有不少潛力可以挖掘,促使以能量密度為代表的全功能體制,如質(zhì)量一致性,成本,壽命,能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,實(shí)現(xiàn)以自主企業(yè)為代表的規(guī)模化,商業(yè)化,盈利化運(yùn)作,同時(shí)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的連接上,要把隔膜、正極、負(fù)極、電解液的核心技術(shù)掌握好,實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的水平提升的自立,以至包括鋰礦粉的制造,要減少進(jìn)口,實(shí)現(xiàn)自給自足;


另一條是未來(lái)動(dòng)力電池的研發(fā)和制造,現(xiàn)有的各種鋰動(dòng)力電池的能量密度會(huì)達(dá)到極限的,大約是250-300wh/kg,這樣就一定要有新一代的電池來(lái)替代,現(xiàn)在全世界都在努力研發(fā)新一代動(dòng)力電池,花樣很多,各有特色,還不能說(shuō)誰(shuí)能成為的主導(dǎo)動(dòng)力電池,但它的標(biāo)志為能量密度達(dá)800wh/kg,有的說(shuō)可達(dá)1000wh/kg的新一代電池,可續(xù)行1000公里,而且成本、壽命、充電時(shí)間、重量、體積等,比傳統(tǒng)鋰動(dòng)力電池有很大提升,是動(dòng)力電池一次革命性變革,那時(shí)全世界成千萬(wàn)上億輛電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)需求都不在話下,但要真正實(shí)現(xiàn)新一代動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)化,商業(yè)化運(yùn)作,預(yù)計(jì)總得花上二十年,以至三十年時(shí)間段,也就是說(shuō)我們現(xiàn)在就要有大動(dòng)作,才能實(shí)現(xiàn),所以不能等,要作為一種戰(zhàn)略行為,一刻也不放松去研發(fā),力爭(zhēng)早日實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。


這就是實(shí)行“雙軋制”產(chǎn)業(yè)化路線基本表述和共識(shí)。

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標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

關(guān)于新一代動(dòng)力電池比較有代表性的有:石墨烯鋰動(dòng)力電池、空氣電池、包括鋁空氣電池、鋅空氣電也、鋰空氣電池,超級(jí)電容等,還有燃料電池,特別是日本豐田,在去年底推出氫燃料電池“Mirai”電動(dòng)汽車(chē)上市,目前能力700輛,今年底能力可達(dá)2000輛,除了在本土銷(xiāo)售外,2016年就向美、歐經(jīng)銷(xiāo)。這樣標(biāo)志著近30年來(lái)燃料電池汽車(chē)車(chē)正式進(jìn)入商業(yè)化進(jìn)程。我們的上汽集團(tuán)也推出燃料電池汽車(chē)的樣車(chē),并準(zhǔn)備投入試生產(chǎn),武漢理工大也研發(fā)出車(chē)用的燃料電池,可以用于裝車(chē)應(yīng)用,可見(jiàn)我們對(duì)燃料電池汽車(chē)的研制也具備一定基礎(chǔ)。


還有,去年底,美國(guó)洛克希德·馬丁公司宣布,開(kāi)發(fā)出超小型核聚變反應(yīng)堆,體積很小,可裝在大型卡車(chē)上,他們表示2025年可以投入生產(chǎn),這樣大型汽車(chē)的動(dòng)力幾乎不用花錢(qián),就能開(kāi)動(dòng)。又如復(fù)旦大學(xué)發(fā)明一種水溶液鋰電池,充電只用8秒鐘,航程可達(dá)400公里。在這多變的社會(huì)里,人們敢想敢干、敢于創(chuàng)新的神精,無(wú)論是實(shí)用的,試驗(yàn)性的,設(shè)想的,我們都要給予肯定和支持。


三、燃料電池應(yīng)是電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的終端產(chǎn)品。它應(yīng)用燃料是氫與大氣中氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生電能,以此來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)。國(guó)內(nèi)外有關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為,燃料電池應(yīng)用有著巨大優(yōu)勢(shì):氫資源極為豐富,如水和碳?xì)浠衔锏榷喾N形式中都存在著氫,地球被稱(chēng)為“氫礦”;汽車(chē)上用質(zhì)子膜燃料電池,經(jīng)過(guò)世界上相關(guān)部門(mén)創(chuàng)新,改進(jìn),原有質(zhì)子膜上用貴金屬,鉑已下降到90%,用量還低于汽油機(jī)后處理三元催化器的用鉑量,同時(shí)還有可能用石墨烯來(lái)替代,這個(gè)大難點(diǎn)基本解決了;


氫的提取技術(shù)和儲(chǔ)存,近來(lái)也有很大的進(jìn)步,如可用太陽(yáng)能、風(fēng)能、熱能等電站上,用水,甚至海水來(lái)制氫,并用納米技術(shù)加大了儲(chǔ)存氫力度,以此取運(yùn)到市場(chǎng)上,更理想的是,今后一種分布式氫站,以至家家戶戶太陽(yáng)能,風(fēng)能站就可自己制氫;氫能是最清潔的能源,燃料電池動(dòng)力使用后,排出來(lái)的是水,一點(diǎn)沒(méi)有污染;現(xiàn)在隨著科技進(jìn)步,燃料電池的效率達(dá)到很高地步,比內(nèi)燃機(jī)或其他新能源都高,在電動(dòng)車(chē)上應(yīng)用,可以行駛1000公行程,充氫只用幾分鐘;氫能不僅僅可用在汽車(chē)上,在社會(huì)上工業(yè)上、社會(huì)上氫能隨處可以得到應(yīng)用,世界上公認(rèn)一個(gè)氫能的經(jīng)濟(jì)的時(shí)代正在來(lái)臨。


我們汽車(chē)工業(yè)一定要抓住當(dāng)前燃料電池在汽車(chē)上正式應(yīng)用的大好形勢(shì),在積極開(kāi)展多種國(guó)際合作中,把燃料電池搞上去,這是對(duì)我們電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn),在這問(wèn)題上我們?cè)僖膊荒苈浜罅恕?/p>


去年底,格力總裁董明珠與小米總裁雷軍,在會(huì)上對(duì)自已產(chǎn)業(yè)發(fā)展判斷進(jìn)行大的“打睹”,受到經(jīng)濟(jì)界人士廣泛關(guān)注,這個(gè)爭(zhēng)論實(shí)質(zhì)是事關(guān)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和新興網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展走向問(wèn)題。筆者認(rèn)為這兩老總的觀念不應(yīng)對(duì)立,不應(yīng)強(qiáng)調(diào)誰(shuí)好誰(shuí)差,不能偏執(zhí),不是誰(shuí)吃掉誰(shuí),在新常態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展思路指引下,制造業(yè)和信息業(yè)應(yīng)該是融合在一起共同發(fā)展,隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)年代的深化發(fā)展,很重要的要建設(shè)起符合中國(guó)國(guó)情的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)機(jī)制,進(jìn)行共享、協(xié)同、重構(gòu)、生態(tài)化,使之釋放出巨大的威力和效力。電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池也是按著這樣思路,推動(dòng)它的良好發(fā)展。


這里筆者要說(shuō)明,汽車(chē)制造業(yè)是先進(jìn)制造業(yè)代表,整體改革創(chuàng)新歷程是十分艱難的,現(xiàn)在為了加速創(chuàng)新和研發(fā),包括動(dòng)力電池,全球有超千萬(wàn)技術(shù)工程師和技師在奮斗,即使是這樣,每年全球還發(fā)生近20%的汽車(chē)要實(shí)行召回,不是這里就是那里出問(wèn)題,2014年美國(guó)汽車(chē)召回6035萬(wàn)輛,通用公司企業(yè)2700萬(wàn)輛,主要是點(diǎn)火開(kāi)點(diǎn)隱患,日本本田、豐田、寶馬、福特、因?yàn)楦咛锕镜臍饽夜收险倩爻^(guò)800萬(wàn)輛,是歷史上召回最高點(diǎn)。


2011年豐田公司因踏板油門(mén)電控問(wèn)題,召回980萬(wàn)輛。在中國(guó)2014年召回124次,504.24萬(wàn)輛,其中國(guó)產(chǎn)車(chē)395萬(wàn)輛,進(jìn)口110萬(wàn)輛,主要是發(fā)動(dòng)機(jī),懸架,氣囊,電氣問(wèn)題引起的。這說(shuō)明干了120年的汽車(chē)還是出這樣多問(wèn)題,汽車(chē)設(shè)計(jì)制造實(shí)在太復(fù)雜了,太難了,不是人們意志能隨意構(gòu)想的,以此推想電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池要建立在一個(gè)全新的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)體系是一件容易的事嗎?所以我說(shuō)雷軍不要把先進(jìn)的制造業(yè)看得太容易了。


上面講的與動(dòng)力電池雖沒(méi)有直接關(guān)系的事,但對(duì)于它的發(fā)展有著很好的歷史經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。我們希望中國(guó)的動(dòng)力電池要從基礎(chǔ)研究,應(yīng)用開(kāi)發(fā)、產(chǎn)業(yè)化過(guò)程,應(yīng)用頂層設(shè)計(jì)和企業(yè)探索密切結(jié)合起來(lái),建立起動(dòng)力電池可持續(xù),生態(tài)型發(fā)展機(jī)制,政府、行業(yè),企業(yè)的主體作用都要按客觀形勢(shì)定位,在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下,把動(dòng)力電池實(shí)實(shí)在在的搞上去,我們一定要想到如果我們動(dòng)力電池的水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,中國(guó)的電動(dòng)汽車(chē)一定是位居世界第一,不要辜負(fù)習(xí)總書(shū)記對(duì)我們的期望。如果我們動(dòng)力電池的水平仍處在低端,甚至落后于世界的狀態(tài),那么,我們就得把電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)讓給人家,這個(gè)問(wèn)題希望“百人會(huì)”能有個(gè)切實(shí)的計(jì)劃,讓大家更好行動(dòng)?!币陨舷敕?,僅供參照。


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