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我国新动力轿车技能立异的新开展、新趋势和新应战

   2017-08-18 锂电世界锂电世界4110
核心提示:新动力轿车这些年来在技能的视点,应该说获得了一系列开展。我们今日是关于锂工业,所以锂离子动力锂电池为代表的电动轿车核心技能获得严重打破。我国动力电池的技能开展经过了前面三个五年计划,

新动力轿车这些年来在技能的视点,应该说获得了一系列开展。我们今日是关于锂工业,所以锂离子动力锂电池为代表的电动轿车核心技能获得严重打破。我国动力电池的技能开展经过了前面三个五年计划,“十五”是锰酸锂电池,“十一五”是磷酸铁锂电池,“十二五”是三元电池,“十三五”是高比能量的新一代的锂离子动力电池。体系的比能量是在逐年的进步,体系的本钱在逐年的下降,我们估量到2020年还会在本钱方面抵达1元/瓦时这么一个方针。我们动力电池应该说在曩昔五年间进步了近一倍,本钱也下降的一倍以上。我们的工业也获得了严重打破,比方我们2015年全球排名前十名中心有四个企业是我国企业,2016年有六个企业进入前十强。


我们在“纯电驱动”动力体系集成技能方面,我们从2013年开端大中型客车和微小型电动轿车起步,现在现已进入惯例的家用干流轿车,我们乘用车均匀续驶路程从150公里现在现已进步到300公里以上。纯电动商用车的整体技能水平在全球处于抢先地位,并且批量出口。


我们插电式混合动力轿车,也带动了整个混合动力技能的逐步成熟,现在各个大的轿车厂家都有比较成型的混合动力轿车的构型,底子上霸占了这么一个核心技能。


燃料电池也在我国开端起步,我们我国特色的是燃料电池混合动力轿车,包括我们商用车的燃料电池深度混合动力和轿车的增程式燃料电池轿车,本年我想将会是燃料电池商用化的元年,当然这个规划不会像锂电池电动轿车那么大、那么快,它会是一个长时间稳步的开展进程。


我们“十二五”以来,我国新动力轿车市场阅历了一个快速的增加进程,2011年—2016年五年间,从缺乏5000辆开展到51万辆,保有量从1万辆进步到100万辆,5年产量、销量都是100倍,也是占全球的一半,处于遥遥抢先的地位。应该说我们在今日来看我国新动力轿车工业的话,这个开展是呈现了不可逆转的拐点,我们导入期能够说底子完毕,现在进入生长时间了。我们阅历了从奥运演示开端的酝酿期和从2010年开端的“十城千辆”演示的导入期,现在我们以为现已进入了生长时间,因为我们新动力轿车的销量现已超越轿车总销量的1.5%,2016年超越1.8%,本年我们估量还会持续生长,从去年的51万辆我们估量还应该在70万辆左右。这是我们现在开展的时期,导入期是政府扶上马的,我想生长时间政府还要送一程。


第二方面,新动力轿车技能开展的新趋势。首要,这是“十三五”新动力轿车科技研制要点专项,我们拟定的新动力轿车技能升级战略,包括“三化”,电动化、智能化、轻量化相结合,这是新时期三个战略彼此关联的。从根底科学、共性核心技能、体系集成、集成开发演示分为四个层次进行全方位的开发,体系集成仍然是三大动力体系,我们在共性核心技能对核心技能的内涵进行了进一步的挖掘,从动力电池的视点讲进一步着重电池办理,在电机驱动的视点讲进一步着重电力电子,在电控的视点讲转型为智能化技能,在根底科学和演示查核方面要持续推进,这叫全立异链一体化推进。


纯电驱动在今后五年我们的主方针就是家用干流轿车的性价比具有技能竞赛力,应该说纯电动轿车奢华的不难做,低端的也好做,最难的是家用干流轿车,就是性价比的轿车,在这方面是电动轿车跟传统轿车竞赛最为剧烈、难度最大的一个区域。怎样办?其实性价比也就是路程本钱比,就是在进步路程的前提下不能本钱升的过高,这方面我们需求进行电池功用的改善,需求整车电耗的下降和功率的进步,需求充电设备的便当,还需求安全办理。下一步我们技能方针是A级,特别是A0级电耗降到百公里10度电,期望工业化A0级轿车续驶路程300公里左右,它能跟传统轿车竞赛,当然现在我们也提500公里、600公里,但实践上这是跟车型结构相关的。我们A00级一般来说200公里以内是合理的,A0级300公里也就合理了,A级以上400公里,B级以上500公里,这样有一个合理的路程的散布。这中心最重要的是进步电池的功用,首要,电池的比能量要大幅上升,从现在180瓦时/公斤到2020年的300瓦时/公斤,就是体积比能量到达500—600瓦时/升,彻底能够满意各类轿车的运用需求。


现在我们在面向300瓦时/公斤比能量电池的研制中,技能道路是彻底清晰的,正极资料NCA、NCM,负极资料硅碳,这个是彻底清晰的,现在正在开发的进程中,特别改的最多的是负极资料,像国内的贝特瑞这样的企业,他们国际上也是最大的负极资料企业,现已把硅碳资料用在了300瓦时/公斤的电池上。


别的,安全方面,这些年我们在高比能量安全性方面也获得了严重开展,比方电池的安全性,最容易发生事端的还不是一个单体热失控,而是一个单体热失控之后整个体系扩展,那么就造成大事端。在这方面我们国内做的工作在全球也是抢先的,比方说这是串联电池的热失控的扩展、测验和建模猜测,这是并联热失控的扩展、延伸,这个都是我们在国际上最早做出来的。并且在此根底上我们进行了大型的机理剖析,比方刚才马培华主席谈到的热稳定性的问题,我们用DSC来研讨各种资料的热稳定性,通过测验剖析找到各种资料的热稳定性的特性,在电池设计阶段就猜测它的热失控特性,现在现已能够做到。


同时,关于扩展,我们现已找到防止热扩展的技能,比方左面就是热失控扩展的,就会发生燃烧,可是右边这个底子就不存在热失控扩展。我们也彻底能够防止热失控的扩展,从而防止事端,因为真实的事端是在扩展之后。


下一步的要点,我们还有一个方针就是本钱,电池的本钱,现在是重视最重要的一个问题。如何来下降本钱?需求全工业链发力、要点环节打破,首要是原资料,前面马主席讲了,我们现在原资料的本钱低的是1.3万/吨,可是我们卖的是15万、17万,他以为合理的价格应该是3万—5万,我想如果能到3万—5万,这个环节底子上就处理了,当然这需求我们共同的尽力,今日我们在这里评论电池的原资料,所以这是十分重要的一个环节,也是现在电池本钱增高的一个最重要的环节。第二个,出产制作的良品率和一致性进步的问题。第三个,资料回收和再循环的问题。比方还有钴这些稀有资源底子上都是进口的,有必要要回收使用。我们应该说整个电池本钱中心资料本钱占了一半,所以资料本钱的下降仍是我们最最重要的一个方面。


什么样的电池本钱算是满意了轿车的要求呢?我们能够依照内燃机动力体系等价,就是说内燃机动力体系跟我们新的电池动力体系如果等价来算的话,电池应该是什么价格呢?大约100美元/千瓦时,就能够跟传统内燃机动力彻底等价。


我们下一步的趋势是什么呢?全球电池体系每千瓦时均匀价格,在2020年大约在1000元人民币、100美元和100欧元之间,就是说我们现在的方针1000元人民币,在全球不算低,实践上是高的,我们理想的价格是100美元,在2020年国外有可能做到100欧元,我们曾经的方针是1000人民币,实践我们比他们要高的,这是我们下一步要尽力的。


长时间看,我们动力体系电动化还需求跟动力低碳化结合,车身轻量化跟制作信息化结合,整车智能化要跟交通网联化结合,这傍边最重要的是动力电动化跟动力低碳化的结合,这是我们各类轿车动力油井到车轮能量能耗和碳排放。就是说我们电动车还不能彻底说它是高碳仍是低碳,关键问题看电动车的电是从哪里来的,电动车要做到低碳有必要跟低碳动力相结合,所以是能够做到近零排放,也能够做到最高功率,如果彻底从煤电跟内燃机混合动力是底子适当的。


我们有必要跟可再生动力结合,电力视点要开展可再生动力,要储能,现在因为没有储能,所以弃风、弃水、弃光是十分严峻的,我们2016年有1500亿瓦时是弃风、弃光、弃水。电动轿车的储能功用应该说是处理可再生动力间隙性的底子出路,1500亿度能够供1亿辆电动轿车的用电需求,如果有1亿辆电动轿车用多少电池呢?大约50亿千瓦时的电池,50亿千瓦时的电池如果用功率来算,2倍倍率就是100亿千瓦,100亿千瓦什么概念呢?我国装机容量也就是10几亿千瓦,所以我们习主席说要推进动力出产与消费的革新,我们以为新动力轿车就能够推进动力的革新,美国特斯拉现已在这方面作出了很好的模范,他们跟太阳能SolarCity协作,现已在进行这方面的尝试。我们以为储能最终的出路仍是要靠我们的锂离子电池和电动轿车,这是一个底子的出路,虽然有各式各样的储能的手法,从规划、从本钱各方面来看,仍是首要要靠各种电动轿车和锂离子电池。


为了完成这个方针,我们就要开展V2G技能,就是电动车跟电网双向充电,电网能够给电动车充电,电动车也能够给电网回馈电,也就是说我们电动车在不运转的时分都是挂在电网上的,作为电网的储能设备,这是我们未来的开展方针。所以在这方面,比亚迪公司现已进行了一些探究,应该说获得了很好的成果,他们的交流快充就具有这个功用。所以我们期望在这方面各位做出更大的奉献,根据我国轿车工程协会《节能与新动力技能道路图》最新的猜测,我国2030年新动力轿车的产销量将到达轿车总销量40%,40%大约应该是在1500万辆左右,2025年大约应该在800万辆左右,2020年在200万辆左右,200万辆之后会进入高速的生长时间,现在到2020年还不算特别高速,2020年之后应该会进入真实的高速生长时间。在2030年全球的均匀值大约是30%,我信任我国40%应该是不夸张的,所以这是我们很好的未来远景。


最后我说一下新动力轿车技能道路也有新应战。我们回顾一下,轿车动力电动化几起几落、多元探究,不同的行业有不同的视点和不同的取向,比方我们特斯拉就是纯电动战略,我们像丰田是发动机优先战略,从燃油车到混合动力车到燃料电池车,我国的战略跟丰田是相反的,丰田是以混合动力为根底渠道,来开展燃料电池车,开展插电式混合动力车等等,我国的形式是以纯电动为根底渠道,在纯电动的根底上开展插电式混合动力、燃料电池混合动力,最后来打破惯例的混合动力技能和全功率燃料电池技能,这就是我们走的一条我国特别的纯电驱动的战略途径。依照现在来看,我们这条途径应该说全球现在是跟从的,我们我国新动力轿车工业化率先发力,得益于锂离子电池的后发先至技能进步超出预期,2016年是全球纯电驱动技能转型的标志性年份,各个轿车工业的发达国家也进入了这么一个转型期,福特、通用、本田、丰田、群众都在进行转型,2016年应该是最具标志性的,他们也开端跟从我们的途径。


当然他们肯定不会进行简单的跟从,这是他们新的战略,2020年后要全方位与燃油车竞赛。怎样竞赛?车辆续驶路程到500公里,电池容量到100度电,充电时间10分钟跑500公里,快充功率350千瓦,这个就是一个技能门槛不断进步的进程,特别是安全性的应战将会全方位的倍增,这是我们我国新动力轿车面对的新应战。


我们应对这个应战我国电动轿车百人会的主张是:


榜首,评价大功率直流快充的安全性技能门槛。350千瓦的充电,电动轿车的电压就会进步到1000V,充电电流350安,这会对整车电气安全、电池安全、充电安全、电网安全带来严重技能应战,所以我们要充沛考虑我国国情,拟定科学合理的充电技能规范。


第二,拟定充电技能与根底设备中长时间开展规划。应该说我们现在新动力轿车开展当时最大的短板是在充电,我们现有的充电设备不能满意新动力轿车开展的需求,而新一代的充电技能又在应战我们的安全危险,所以我们在这方面有必要要进行充沛的研讨。所以本年我国电动轿车百人会在技能视点要点研讨的就是大功率直流快充以及充电根底设备的开展,期望各位一块来参加我们,充沛的研讨,给政府的规范拟定和政策发布供给良好的参阅主张。


 
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