研發(fā)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈
一直走氫動(dòng)力路線的寶馬,宣布將研發(fā)重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到電動(dòng)車上,并展出了其最新研發(fā)的電動(dòng)車Active E。
福特電動(dòng)車項(xiàng)目全球主管Nancy Gioia宣稱,到2012年,福特10%—30%的車型將采取新能源技術(shù),福特所有的電池都會(huì)轉(zhuǎn)為鋰電池。
我國(guó)的新能源汽車研發(fā)工作也在加緊進(jìn)行,1月11日,電動(dòng)車輛國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室在北京理工大學(xué)揭牌,2009年啟動(dòng)的“電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電池成組測(cè)試公共平臺(tái)建設(shè)”項(xiàng)目將在此落成。此前,北京理工大學(xué)曾先后攻克了純電動(dòng)汽車網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù),整車電池更換技術(shù)等核心技術(shù)。
1月8日,在上海新能源汽車及關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)基地,國(guó)內(nèi)首家整合電池和電池管理系統(tǒng)技術(shù)的新能源汽車電池公司成立。該企業(yè)將主要為混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車生產(chǎn)鋰離子動(dòng)力蓄電池產(chǎn)品,并為新能源汽車整車企業(yè)提供配套產(chǎn)品及技術(shù)服務(wù)。
與此同時(shí),國(guó)內(nèi)汽車企業(yè)也加快了研發(fā)步伐。
此前上汽與美國(guó)A123公司共同組建的上海捷新動(dòng)力電池系統(tǒng)有限公司,致力于在電池模塊、電池管理、電芯平衡、熱管理、安全管理等組件上進(jìn)行研發(fā)與規(guī)?;a(chǎn)。
然而,更多的難題也相繼出現(xiàn)。同濟(jì)大學(xué)新能源汽車專家介紹,作為新能源汽車技術(shù)核心的“三電”之一,電池的成本、不確定性等因素,極大制約了新能源汽車的規(guī)模化發(fā)展。為尋求突破,急需電池、電池管理系統(tǒng)和汽車整車設(shè)計(jì)等多個(gè)環(huán)節(jié)一起聯(lián)動(dòng)。
電池材料:關(guān)鍵部分仍靠進(jìn)口
無(wú)論是混合動(dòng)力還是純電動(dòng)車,電池?zé)o疑是新能源汽車的“心臟”,鋰電池的研發(fā)更是全球熱點(diǎn)。
日本富士經(jīng)濟(jì)研究所最近得出的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示:“預(yù)計(jì)到2014年,鋰電池市場(chǎng)的規(guī)模將迅速擴(kuò)大至2.25萬(wàn)億日元(約合248億美元),是2008年的215倍?!?/P>
鋰離子電池以其一系列優(yōu)勢(shì)獲得了汽車界的一致認(rèn)可,其結(jié)構(gòu)由正極材料、負(fù)極、電解液、隔膜、銅箔、鋁箔和導(dǎo)電劑等組成。正極材料是鋰電池的核心,有錳酸鋰、鈷酸鋰、磷酸鐵鋰幾種,目前主推的正極材料為磷酸鐵鋰,這種材料的安全性高、充電速度快、電池單體電壓高,且壽命為其他類型鋰電池的4到5倍。
現(xiàn)階段除比亞迪外,國(guó)內(nèi)正極材料的主要生產(chǎn)企業(yè)只有幾家,以現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)看,一旦新能源汽車市場(chǎng)擴(kuò)張,電池材料市場(chǎng)恐將出現(xiàn)較大缺口。
電池負(fù)極材料以石墨、固體碳為主,占電池總成本比例較小。而以六氟磷酸鋰為主要成分的電解液,制作過(guò)程中的核心原料和主要設(shè)備仍依賴進(jìn)口。
另外,鋰離子電池中技術(shù)附加值最高、占總成本比例僅次于正極材料的隔膜,目前基本依靠進(jìn)口,市場(chǎng)主要被日、美企業(yè)占據(jù)。由于隔膜項(xiàng)目投資風(fēng)險(xiǎn)大、周期長(zhǎng),國(guó)內(nèi)企業(yè)的研發(fā)熱情并不高,目前國(guó)內(nèi)隔膜生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)成熟的公司幾乎沒(méi)有。
綜上所述,在電池技術(shù)領(lǐng)域,我們與世界仍存在一定差距。
電機(jī)、電控技術(shù)待完善
與電池制作和電池材料相比,電池管理與續(xù)航能力等技術(shù)問(wèn)題更難突破。
以汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)為例,由于汽車動(dòng)力電池的工作電壓是12V或24V,而單個(gè)磷酸鐵鋰電池的工作電壓是3.7V,因此必須由多個(gè)電池串聯(lián),但由于電池難以做到完全均一的充放電,因此導(dǎo)致串聯(lián)的多個(gè)電池組內(nèi)的單個(gè)電池,會(huì)出現(xiàn)充放電不平衡的狀況,電池會(huì)出現(xiàn)充電不足和“過(guò)放電”現(xiàn)象,而這種狀況會(huì)導(dǎo)致電池性能的惡化,最終使整組電池?zé)o法正常工作,從而影響電池的使用壽命和可靠性。
此外,當(dāng)電池遇高倍率充放電時(shí),實(shí)際比容量低,這個(gè)問(wèn)題是制約磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)難點(diǎn)。電動(dòng)車在充滿電的情況下,行駛里程仍不及傳統(tǒng)汽油車的一半。
電控技術(shù)也有待完善。工信部副部長(zhǎng)苗圩曾表示,世界上最好的電控系統(tǒng)是豐田Prius,屬全智能化的控制系統(tǒng),可以根據(jù)汽車的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)及參數(shù),將控制系統(tǒng)調(diào)到最優(yōu),而我國(guó)現(xiàn)在的電控系統(tǒng)基本是人為設(shè)定的。