研發(fā)競爭愈發(fā)激烈
一直走氫動(dòng)力路線(xiàn)的寶馬,宣布將研發(fā)重點(diǎn)轉移到電動(dòng)車(chē)上,并展出了其最新研發(fā)的電動(dòng)車(chē)Active E。
福特電動(dòng)車(chē)項目全球主管Nancy Gioia宣稱(chēng),到2012年,福特10%—30%的車(chē)型將采取新能源技術(shù),福特所有的電池都會(huì )轉為鋰電池。
我國的新能源汽車(chē)研發(fā)工作也在加緊進(jìn)行,1月11日,電動(dòng)車(chē)輛國家工程實(shí)驗室在北京理工大學(xué)揭牌,2009年啟動(dòng)的“電動(dòng)汽車(chē)用驅動(dòng)電機與電池成組測試公共平臺建設”項目將在此落成。此前,北京理工大學(xué)曾先后攻克了純電動(dòng)汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )控制技術(shù),整車(chē)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(chē)及關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)基地,國內首家整合電池和電池管理系統技術(shù)的新能源汽車(chē)電池公司成立。該企業(yè)將主要為混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)鋰離子動(dòng)力蓄電池產(chǎn)品,并為新能源汽車(chē)整車(chē)企業(yè)提供配套產(chǎn)品及技術(shù)服務(wù)。
與此同時(shí),國內汽車(chē)企業(yè)也加快了研發(fā)步伐。
此前上汽與美國A123公司共同組建的上海捷新動(dòng)力電池系統有限公司,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?;a(chǎn)。
然而,更多的難題也相繼出現。同濟大學(xué)新能源汽車(chē)專(zhuān)家介紹,作為新能源汽車(chē)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(chē)的規?;l(fā)展。為尋求突破,急需電池、電池管理系統和汽車(chē)整車(chē)設計等多個(gè)環(huán)節一起聯(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(chē),電池無(wú)疑是新能源汽車(chē)的“心臟”,鋰電池的研發(fā)更是全球熱點(diǎn)。
日本富士經(jīng)濟研究所最近得出的統計數據顯示:“預計到2014年,鋰電池市場(chǎng)的規模將迅速擴大至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)勢獲得了汽車(chē)界的一致認可,其結構由正極材料、負極、電解液、隔膜、銅箔、鋁箔和導電劑等組成。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(lèi)型鋰電池的4到5倍。
現階段除比亞迪外,國內正極材料的主要生產(chǎn)企業(yè)只有幾家,以現在的發(fā)展趨勢看,一旦新能源汽車(chē)市場(chǎng)擴張,電池材料市場(chǎng)恐將出現較大缺口。
電池負極材料以石墨、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備仍依賴(lài)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。由于隔膜項目投資風(fēng)險大、周期長(cháng),國內企業(yè)的研發(fā)熱情并不高,目前國內隔膜生產(chǎn)技術(shù)相對成熟的公司幾乎沒(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、電控技術(shù)待完善
與電池制作和電池材料相比,電池管理與續航能力等技術(shù)問(wèn)題更難突破。
以汽車(chē)動(dòng)力電池管理系統為例,由于汽車(chē)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,因此導致串聯(lián)的多個(gè)電池組內的單個(gè)電池,會(huì )出現充放電不平衡的狀況,電池會(huì )出現充電不足和“過(guò)放電”現象,而這種狀況會(huì )導致電池性能的惡化,最終使整組電池無(wú)法正常工作,從而影響電池的使用壽命和可靠性。
此外,當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(chē)在充滿(mǎn)電的情況下,行駛里程仍不及傳統汽油車(chē)的一半。
電控技術(shù)也有待完善。工信部副部長(cháng)苗圩曾表示,世界上最好的電控系統是豐田Prius,屬全智能化的控制系統,可以根據汽車(chē)的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)及參數,將控制系統調到最優(yōu),而我國現在的電控系統基本是人為設定的。