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欧阳明高:解析动力电池3大关键问题

导读: 欧阳明高认为,2016年是全球纯电驱动技术转型的标志年。我国的锂离子电池技术进步超出预期,中国的汽车动力电气化开始了快速发展,中国新能源汽车产业正在从产品导入期进入产业成长期,中国正在开始向汽车强国转型。

2017年7月19日,中国电动汽车百人会召开“新能源汽车电力电子讨论会”。全国政协常委、中国电动汽车百人会执行副理事长、清华大学学术委员会副主任欧阳明高出席会议,并发表了报告。他回顾了中国汽车动力电气化的过程,对目前我国新能源汽车产业的发展进行了总结,并对未来新能源汽车的发展做出了分析和预测。

首先欧阳明高回顾了近十年我国在汽车动力电气化领域的探索,他表示,中国的模式是先做纯电动,做纯电动的基础上做插电式和深度混合的燃料电池,最终在插电式基础上再做一般的混合动力;在燃料电池深度混合的基础上再加大难度,做全功率燃料电池。这是一种从易到难的做法。

欧阳明高表示,我国以纯电动为突破口和基础平台,带动混合动力汽车、燃料电池汽车全方位发展,形成新能源汽车总体竞争优势。

他认为,2016年是全球纯电驱动技术转型的标志年。我国的锂离子电池技术进步超出预期,中国的汽车动力电气化开始了快速发展,中国新能源汽车产业正在从产品导入期进入产业成长期,中国正在开始向汽车强国转型。

欧阳明高对中国动力电池企业给予了高度评价。他表示,近年来我国已经发展出了具有全球竞争力的动力电池产业。这是新能源汽车行业最重要的成就,如果没有它们,其他的方面将寸步难行。

在谈及纯电动新能源汽车的发展时,欧阳明高给出了自己的看法。他表示,就目前中国的纯电动新能源车发展形式上看,有以下几个特点:第一,锂离子电池能量密度不断提升,成本下降程度大大超出预期;第二,新能源大客车和微型电动轿车发展势头良好,纯电动商用车发展水平全球领先,目前新能源汽车产业正在向中级家用轿车领域发展;第三,充电基础设施建设步伐加快。他表示,在国内新能源汽车产业蓬勃发展的同时,我们仍将面临更多的技术挑战:在技术上要保证电池成本的降低和整车耗电的下降;在充电基础设施建设上,要保证充电便捷性和安全性。“我们希望达到的目标是未来A级车、A0级车百公里电耗降到10度,续驶里程达到300公里左右的小型电动车取消补贴,到2020年综合成本可以跟燃油车竞争”,欧阳明高表示。

对于家用主流新能源轿车如何提升性价比,欧阳明高提出了动力电池行业需注意的几个问题:

一是动力电池能量密度的问题。动力电池的能量密度直接关系到电池包的体积、续航里程等。能量密度的提升,可以减小电池包的整体体积,并可以带来更长的续航里程。但对于是否一味提升能量密度,欧阳明高建议要根据不同车型而定。小型车可用空间小,续航里程不需要很长,提高电池包能量密度就可以减小电池包体积,并满足日常交通需求;对于B级、C级轿车而言,对电池包体积的限制较小,而对续航里程的要起较高,就可以装载体积更大,能量密度也更高的动力电池系统。

“动力电池的能量密度到2020年可以达到300Wh/kg,目前已经国内企业已经生产出相关的成熟产品,说明我们从现在的200Wh/kg提到300Wh/kg是没有问题的。”欧阳主任如是说。同样,对于是否需要快速充电技术的问题,他认为也要根据车型而定,随着充电基础设施建设的完善,一些小型轿车基本不需要进行快速充电。

二是动力电池的成本问题。也是全产业链发力重点的突破环节。欧阳明高指出目前动力电池成本最为薄弱的环节在原材料。目前一吨碳酸锂成本大约1—2万元,售价却在15—17万元。未来碳酸锂的合理价格应该在3—5万元。如果到达这一价格,他认为动力电池的成本还有可能大幅下降。其次就是要在企业的生产制造环节降低成本。目前国内电池产品的良品率和一致性还不够好,企业需在这一环节降低电池的制造成本。最后就是通过材料回收和再循环利用降低电池成本。他表示,只有动力电池成本达到每千瓦时100美元左右时,新能源汽车才能够与传统燃油汽车抗衡。

三是动力电池的安全性问题。这也是摆在国内电池企业面前的重要难题。对动力电池而言,比能量越大,安全性也就越差。目前包括清华大学在内的国内知明研究机构已经在从事动力电池安全方面的研究,并取得相应进展。他强调,安全问题不只是国内企业关注,国外汽车企业也十分关注动力电池的安全问题。

对于燃料电池汽车,欧阳明高表示,区别于国外客车和轿车纯燃料电池驱动的模式。我国采取的是燃料电池和动力电池深度混合,或燃料电池辅助动力增程式模式。伴随着近年来国内企业在燃料电池领域的突破,燃料电池汽车将向着全方位商业化的方向发展。

目前摆在企业面前的核心问题是如何突破燃料电池技术。总结以往的经验,欧阳明高认为,燃料电池的技术路线应该是是从上至下:从动力系统到研发燃料电池发动机电堆外协,再到研究电驱动,研究膜电极,一步步发展。燃料电池也应该定位为通用性的动力技术,而如果局限在汽车领域,将很难有所作为。

对于燃料电池汽车的发展目标,欧阳明高认为2020年1万辆、2025年10万辆、2030年100万辆的水平比较理想。

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