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解析國內動力電池現階段的問題

2016/12/28 10:56:12   電源在線網
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    動力電池作為能量儲存裝置,是電動汽車的核心部件。其性能的優劣直接影響電動汽車的市場應用和普通消費者的接受度,如安全性、能量密度、功率密度、壽命以及成本等。目前世界范圍內動力電池的研發和產業化主要集中在三個區域,分別位于德國、美國,及中日韓所在的東亞地區,鋰離子動力電池的生產目前也主要集中在中日韓三個國家。

    從技術及產業的角度綜合來看,日本在技術方面依舊領先,韓國在市場份額上超越日本占據第一位,中國的電池企業數量最多,產能最大。我國動力電池產業化聚集區域主要有四個:珠江三角洲、長江三角洲、中原地區和京津冀區域。超過100家動力電池企業開展動力電池及電池系統的研發及產業化工作,超過了1000億產業資金投入,形成了超過400億瓦時的年生產能力,技術研發及產業化進展顯著。

    現在,讓我們一起來深入了解下動力電池,在動力電池上,國家又有哪些配套的支持政策。

    產業發展階段

    2020年,技術提升階段。新型鋰離子電池實現產業化,能量型鋰離子電池單體比能量達到350Wh/kg,能量功率兼顧型動力電池單體比能量達到200Wh/kg。動力電池實現智能化制造,產品性能、質量大幅度提升,成本顯著降低,純電動汽車的經濟性與傳統汽油車基本相當,插電式混合動力汽車步入普及應用階段。

    2025年,產業發展階段。新型動力電池技術取得顯著進展。動力電池產業發展與國際先進水平接軌,形成2-3家具有較強國際競爭力的大型動力電池公司,國際市場占有率達到30%。固態電池、鋰硫電池、金屬空氣電池等新體系電池技術不斷取得突破,比能量達到400Wh/kg以上。

    2030年,產業成熟階段。新體系電池實現實用化,電池單體比能量達到500Wh/kg以上,成本進一步下降;動力電池技術及產業發展處于國際領先水平。

    未來相當一段時期內,我國節能與新能源汽車將以普及應用插電式混合動力汽車、純電動企業等新能源汽車為主要任務,迫切期待動力電池降低成本、提高性能。研發新型鋰離子電池和新體系電池、提升動力電池智能制造水平、完善驗證測試方法和標準體系,既是我國節能與新能源汽車的發展需求,也是我國動力電池發展的關鍵任務,具有緊迫性。

    常見動力電池優劣勢比較

   目前在交通運輸用動力源方面,主要有四種技術路線:鋰離子電池、氫燃料電池、超級電容和鋁空氣電池。其中鋰離子電池、超級電容和氫燃料電池得到廣泛的應用,而鋁空氣電池尚處于實驗室研究階段。能源補給方面,鋰離子電池、超級電容適用于純電動汽車,但是需要外部充電,而氫燃料電池汽車則需要外部氫氣加注,鋁空氣電池則需要補充鋁板和電解液。就目前來看,鋰離子電池在未來相當長的一段時間內還是要占據主要發展空間的。

    鋰電池也各行其道

    就動力電池而言,目前,三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池以及鈦酸鋰電池在電動車領域都有應用。

    由于三元鋰電池能力密度高,續航里程相對較長,國內車企乘用車紛紛轉向使用三元鋰電池,包括北汽、比亞迪、江淮等。但三元鋰電池卻存在安全性差、耐高溫性差、壽命差等缺點,2016年初,還被工信部叫停,暫停三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應用推薦車型目錄。

    相比三元電池,磷酸鐵鋰電池,由于安全性能穩定、高溫性能好、重量輕等優勢,越來越多的活躍在電動客車市場。但低溫性能差,正極材料振實密度小等缺陷,在微型電池方面不具有優勢。

    另外還有一種電池,也就是近期被董小姐炒的火熱的鈦酸鋰電池——早前并未受到市場太多關注的動力電池也從幕后走到了臺前。

    鈦酸鋰電池也是鋰電中壽命最長、安全最高的電池。論生命周期,普通鋰離子電池約為1000—2000次循環,鈦酸鋰則是3萬次循環,是前者的15倍。但是這種材料的電池有一種天然的缺憾,能量密度偏低,而過去幾年國家的政策支持上都是與續航里程掛鉤的,高能量密度的電池更多的受到政策的青睞。而根據最新的補貼政策會簽稿,針對快充型電池有獨立的規定,所以我們可以大膽推測,鈦酸鋰電池這個曾被打入冷宮的電池如今又要大展宏圖了。

    況且銀隆新能源已掌握全球頂尖鈦酸鋰核心技術,攻克了業內公認的“五大問題”,實現6分鐘快速充電、耐寬溫、30年循環使用壽命、不起火不爆炸等優良特性。并且銀隆目前正在研究通過鈦酸鋰電池和燃料電池的兩者結合,去解決新能源汽車續航里程的難題。

    政策VS實際需求

    在這里,我不禁想問,續航里程真有那么重要嗎?試想一下,你買一臺車供個人平時使用,家里有充電設施可以滿足每天充電的話,100km的續航里程應該是足夠日常使用的了,況且目前大多數續航里程都能做到超過200km了,這個時候還在動力電池上過分追求續航里程的意義在哪里。

    除了乘用車,城市客車的發展也不可小覷,但是作為客車,續航里程似乎就顯得更加不那么重要了。如果一個城市要把傳統城市客車換成新能源客車,基礎設施肯定是會跟上的,公交車的起止點都有充電設施,只要客車攜帶的電池能夠滿足單程行駛就可以了,如果客車支持快速充電就可以完美解決電力驅動的問題。

    但是現在看過去的政策似乎還是有些走偏了,無論是乘用車還是客車,續航里程越大,補貼越高,而市場對電池最關心的關鍵指標集中在五大方面:安全穩定性能、循環壽命、耐寬溫性、充電速度和能量密度,這就造成很多企業盲目追求滿足更高的續航里程而忽視了其它問題。<

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