电动汽车锂电池技术研发现状分析

2015-08-16 19:45:12来源: 好电科技 关键字:分析

    车载二次电池相关技术已成为热门。其背景是,世界各国纷纷都在强化二氧化碳排放规定。例如,美国加利福尼亚州的ZEV(零排放车辆)法案、欧洲的二氧化碳法案、中国的环境法规今后都将更为严格。

    作为应对排放规定的有效措施,大型汽车厂商对混合动力车(HEV)和纯电动汽车(EV)等电动车辆寄予厚望,各公司都在拼命推进开发。以前表现不积极的大型汽车厂商今后也无法回避这个问题。不仅如此,如果不及时应对这一系列的环境法案,甚至可能会关系到企业的存亡。

    例如,美国ZEV法案此前的对象汽车厂商为美国的通用汽车(GM)、福特汽车、克莱斯勒(现为菲亚特克莱斯勒汽车公司),以及日本的丰田、本田、日产汽车6家公司。但从2018年开始,大众、宝马、戴姆勒、马自达、现代集团也将成为适用对象。这些后来追加的对象企业今后自然也会加快电动车辆的开发。

多种多样的电动车辆

    电动车辆可以根据采用的技术分成几类。大家比较熟悉的应该是HEV(插电式混合动力车)和EV(纯电动汽车)。HEV自丰田1997年推出普锐斯以来已经过去了15年多,现在进入了普及期。丰田绝对是该领域的龙头老大,而本田也颇具竞争力。美国厂商中,福特在大力推进HEV的开发,但与日本厂商还相距甚远。HEV的市场渗透率在电动车辆中也非常高,今后欧洲厂商也将积极开发HEV.

    再来回顾一下EV的市场动向,EV在2012年以前市场评价较低,日产的LEAF(聆风)和三菱的i-MiEV一直在苦苦支撑。原因是无法解决续航距离短、充电时间长、价格又过高的课题。

    到2013年以后,这种情况逐渐发生了变化。尤其是在美国,日产LEAF的经济效益受到好评,市场认知度逐渐提高。从2013年年底开始,LEAF在美国一直以每月1000辆的速度销售。总部位于美国亚特兰大的乔治亚电力等电力公司以完善充电基础设施为主提供的支持好像发挥了作用。

    业绩更为出色的,是美国硅谷的风险企业特斯拉汽车。该公司的EVModelS官方公开的续航距离是日本厂商的2倍以上483km.该车采用跑车的车身设计,能提供让消费者坐一次还想再坐的价值。该车实现了高速增长,目前的销量为每周200辆,销售额大约1.2亿元。

    读者可能还不太熟悉,在美国,推动可在家中充电的插电式混合动力车(PHEV)普及的,是通用的Volt.Volt的累计销量已达到6.6万辆,所有车主的总行驶距离突破了6亿英里(约9.6亿公里)。该车仅2013年就售出约2.3万辆,预计2014年将进一步增长。

    此外,燃料电池车(FCV)方面,日本厂商计划在2015年投放市场。本田从1986年开始就在研究作为该技术核心的燃料电池,历经29载终于看到了量产的希望。

EV普及条件不在于基础设施建设

    电动汽车技术有利也有弊。电动汽车的出现对相关行业来说既是机会,同时也可能是风险。推行相关法规的各国的意图以及企业的战略将受到关注。下面就来分析一下无需汽油等化石燃料的零排放汽车EV和FCV.

    EV是终极环保车的候补之一,不过其地位并不稳固。这是因为,与汽油车相比,EV的性能(行驶距离和充电时间)价格比非常低。

    解决一系列课题、使EV全面普及的条件是实现超越现有锂离子电池的高性能电池。目前各国、研究机构和企业都在推进相关研发,实用化备受期待。

    其中,有一种被称为后锂离子电池的新型电池锂空气电池。锂空气电池利用的是金属锂与空气中的氧气发生的化学反应,所获能量的理论值超过了目前的锂离子电池。

    不过,锂空气电池的目标是在2030年实现实用化,还很遥远。好像也有相关人士表示2020年之前能实用化,但对于还处在基础研究阶段的课题来说,现在就谈实用化时间似乎没有实际意义。

    我们经常会看到仅凭大学和材料厂商开发的正极和负极材料的数据,就说发现了能将EV续航距离扩大到500km的技术这种报道,这只能说是故弄玄虚。因为仅凭电极根本不能决定续航距离,只有制造成能安装在EV上使用的电池系统才具备讨论价值。但另一方面,报道时应该慎用夸大其词的表述。

    日本的大学和企业也经常发布这种消息。每次遇到这类消息时,投资公司和调查机构都会向笔者寻求意见。笔者的回答一般都是冷静客观地观察一下吧,没有原理和逻辑支持、信息太少,无法做出结论。

    当然,在材料领域的尖端研究和技术开发方面,日本拥有压倒性的强大竞争力,因此,新的突破确实极有可能会在日本出现。

    实际上,在二次电池的尖端研究方面,其他国家厂商的影响力并不高。例如,由三星SDI担任主管企业的韩国国家项目WPM(World Premium Materials)从2008年就开始以国家的名义推进以强化相关材料为目标的开发。但在材料领域,只有踏踏实实立足于基础研究才能取得成果,基础研究实力比日本薄弱的韩国开发出令人震惊的新材料的可能性似乎比较低。

关键字:分析

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2015/0816/article_11333.html
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