在國際原油價(jià)格突破130美元的今天,汽車(chē)領(lǐng)域對未來(lái)技術(shù)制高點(diǎn)的爭奪已經(jīng)演變成一場(chǎng)“世界大戰”,爭奪的核心是未來(lái)驅動(dòng)汽車(chē)的新能源技術(shù)。 2007年8月8日的比亞迪F6轎車(chē)下線(xiàn)儀式上,比亞迪總裁王傳福放言“比亞迪2015年將建成中國第一汽車(chē)制造企業(yè),2025年成為世界汽車(chē)龍頭老大”,如此豪言雖引起很大爭議,但背后的潛臺詞也呼之欲出,誰(shuí)掌握了汽車(chē)新能源技術(shù),誰(shuí)就有可能問(wèn)鼎世界汽車(chē)冠軍,而其中最關(guān)鍵的籌碼就是車(chē)載電池。
電動(dòng)汽車(chē)的關(guān)鍵所在
目前,新能源汽車(chē)技術(shù)主要包括三大領(lǐng)域:一是潔凈燃油技術(shù),包括LPG、CNG、煤變二甲醚、潔凈柴油技術(shù)等;二是生物替代能源技術(shù),包括從一些農作物中提煉甲醇、乙醇等,甚至用植物油為燃料;第三類(lèi)是電動(dòng)汽車(chē)技術(shù),又包括純電動(dòng)(EV)、混合動(dòng)力(HEV)及燃料電池技術(shù)(FCEV)等。 中國汽車(chē)技術(shù)研究中心的王成全程參與了863計劃能源技術(shù)領(lǐng)域電動(dòng)汽車(chē)重大科技專(zhuān)項工作,他向記者介紹,新能源汽車(chē)最終的發(fā)展方向是純電動(dòng)汽車(chē)和燃料電池電動(dòng)汽車(chē),而目前最具市場(chǎng)前景的是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)和可外接充電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)(PHEV),尤其是PHEV前景廣闊,其最大的技術(shù)瓶頸恰恰是車(chē)載電池。 2006年2月下旬,美國總統布什在訪(fǎng)問(wèn)江森自控公司(Johnson
Controls)談到Plug-in混合動(dòng)力技術(shù)時(shí)說(shuō):“PHEV是能源策略的一個(gè)重要部分,美國政府將提供3100萬(wàn)美元來(lái)加速研究這項先進(jìn)技術(shù)!笨梢(jiàn)PHEV是未來(lái)新能源汽車(chē)發(fā)展的一個(gè)最重要的方向。 豐田普銳斯是目前混合動(dòng)力領(lǐng)域最成功的典范,除了價(jià)格影響外,鎳氫電池續航能力不足、不能外插式充電是影響其進(jìn)一步拓展的關(guān)鍵因素,還是受到車(chē)載電池的制約。 王傳福日前在科技部舉辦的“浦江創(chuàng )新論壇”表示,其雙;旌蟿(dòng)力汽車(chē)F6DM將于今年11月上市。據介紹,F6DM采用電動(dòng)車(chē)系統和混合動(dòng)力系統,是一種將控制發(fā)電機和電動(dòng)機兩種混合力量相結合的先進(jìn)技術(shù),相當于EV+HEV,實(shí)際上就是一種可充電的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)PHEV。該車(chē)采用比亞迪自主研發(fā)的“ET-POWER”鐵電池驅動(dòng),這就王傳福的核心武器。
搶占制高點(diǎn)
對于車(chē)載電池的研發(fā),各國都是競相角力,以求先期突破。 早在1991年,美國通用、福特和克萊斯勒就成立了“先進(jìn)電池聯(lián)合體”(USABC),共同研發(fā)新一代電動(dòng)汽車(chē)所需要的高能電池,并得到美國能源部的巨額資助。 在歐洲,“城市電動(dòng)車(chē)”協(xié)會(huì )至今已有60多個(gè)城市參與,以鎳鎘電池為動(dòng)力的電動(dòng)汽車(chē)在歐洲各國行銷(xiāo)已久。法國政府甚至與法國電力公司、標致-雪鐵龍和雷諾汽車(chē)共同合資組建了電動(dòng)汽車(chē)的電池公司——薩夫特公司,承擔高能電池的研發(fā)、租賃與維修工作。 日本從上世紀70年代開(kāi)始開(kāi)發(fā)純電動(dòng)車(chē),大發(fā)、鈴木、豐田、本田、日產(chǎn)等汽車(chē)企業(yè)廣泛參與,而車(chē)載電池研發(fā)更由三菱重工、富士重工等軍工企業(yè)充當主角。 中國則在“十五”期間啟動(dòng)實(shí)施了電動(dòng)汽車(chē)重大專(zhuān)項,并確立了“三縱三橫”(燃料電池汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)三種整車(chē)技術(shù)為“三縱”,多能源動(dòng)力總成系統、驅動(dòng)電機、動(dòng)力電池三種關(guān)鍵技術(shù)為“三橫”)的研發(fā)布局,200多家企業(yè)、2000多名科研人員參與其中,累計獲得796項國內外專(zhuān)利。一汽、東風(fēng)、長(cháng)安、奇瑞等企業(yè)都試制出了樣車(chē),有的投入了試運營(yíng),北京清能華通、北京科凌、天津清源、萬(wàn)向集團等非汽車(chē)企業(yè)也積極參與。在電池研發(fā)方面,研制出了轎車(chē)用凈輸出30至60千瓦、客車(chē)用凈輸出60至150千瓦的燃料電池發(fā)動(dòng)機;大功率鎳氫、鋰離子動(dòng)力電池功率密度等性能指標接近國際先進(jìn)水平……
車(chē)載電池各有優(yōu)劣
目前,車(chē)載蓄電池有很多種,包括鉛酸、鎳鎘、鎳氫、鎳鋅、鈉-硫、鈉-氯化鎳、鋰聚合物、鋅-空氣、鋰離子、磷酸鐵鋰電池等,其中最主要的以鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池為主。 鉛酸電池目前最為成熟,雖然其比能量、比功率和能量密度都比較低,但較高的性?xún)r(jià)比及高倍率放電,成為目前惟一能大批量生成的電動(dòng)汽車(chē)用電池。但是,只要想像一下用叉車(chē)、吊車(chē)將成噸的電池組裝上電動(dòng)公交車(chē)的艱難情景(因充電慢,分多組輪流使用),就可預見(jiàn)其黯淡的未來(lái)。 鎳氫電池和鎳鎘電池雖然性能好于鉛酸電池,但是其性?xún)r(jià)比不高,含重金屬,用完遺棄后對環(huán)境會(huì )造成嚴重污染,所以基本被淘汰出局。 鋰離子電池具有重量輕、儲能大、功率大、無(wú)污染、壽命長(cháng)、自放電系數小、溫度適應范圍廣等優(yōu)點(diǎn),已逐漸取代酸鉛和鎳氫電池,成為目前世界上絕大多數汽車(chē)企業(yè)的首選和主攻方向,全球已有20余家企業(yè)進(jìn)行車(chē)載鋰離子電池研發(fā),如富士重工、三洋電機、NEC、東芝、美國江森自控公司等。我國在鋰離子電池方面的研究水平,有多項指標超過(guò)了USABC提出的2010年長(cháng)期指標所規定的目標。 目前,大容量鋰離子電池的瓶頸是充電、放電慢,但有報道稱(chēng)這種瓶頸將很快被突破,有研究人員根據美國麻省理工學(xué)院一位叫Kisuk
Kang的學(xué)生創(chuàng )造的計算機模型,合成了一種類(lèi)似鋰鎳錳的原料,能讓鋰離子流動(dòng)速度變得非?。在混合動(dòng)力車(chē)上運用這種技術(shù),能達到一加侖燃料行駛100英里的效果。 無(wú)論是純電動(dòng)汽車(chē)還是燃料電池汽車(chē),目前都還面臨諸多挑戰,但這是未來(lái)最重要的兩個(gè)發(fā)展方向,誰(shuí)真正突破了就將在未來(lái)占盡先機。 |