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新能源汽车产业的中场反思

01-15 IT文章

新能源汽车产业的中场反思

“到2025年,电动化技术将会全方位的成熟,也是新能源、可再生能源价格性价比的拐点。”中国科学院院士、电动百人会执行副理事长欧阳明高在电动百人会论坛中,对新能源汽车何时走向市场成熟期进行了预测。

在1月12日-13日召开的中国电动汽车百人会(2019)论坛,无疑是中国新能源汽车领域最高规格的峰会,工信部、发改委、科技部、能源局以及住建部等部委代表,以及行业协会代表和各界技术专家尽数登台发言,对新能源汽车行业进行总结和展望。

以2013年新能源汽车财政补贴政策正式推广实施为计,中国的新能源汽车产业已历经近6年高速发展。根据工信部部长苗圩披露的数据,中国的新能源汽车全产业链已经累计投入超过2万亿元,从2013-2018年,中国的新能源汽车产销量分别达到307万辆和292万辆,这使得中国成为全球最大的新能源汽车市场。

新能源汽车产业的中场反思

如果说快速发展、补贴、产业聚集是过去6年中国新能源汽车行业的关键词,那么在本次百人会论坛中,补贴退坡、安全,以及燃料电池、混动等多种技术路线齐头发展,已经是多位部委代表和行业专家高频强调的信息。

在以速度获得产业体量,实现市场培育之后,顶层设计中已经明显透露出明确地节奏 调整、查缺补漏信号,这对于新能源汽车企业,尤其是在2014年前后大举涌入的新创电动车车企来说,无疑是一场新的生存挑战。

“安全是新能源汽车最关键的指标”

续航是电动汽车的命门,电动车市场之所以依赖政策在财政和路权上的持续支持,正是因为续航短板难以满足市场需求。而提升续航的主要手段则是提升动力电池的能量密度。

能量密度是一项评价电池在单位重量下存储电量的指标,能量密度越高,意味着可以在同样重量体积下,搭载更多的电量。特斯拉Model 3之所以作为A型轿车能够实现590公里的续航,正是搭载了能量密度达到300Wh/kg的21700电池。而蔚来去年12月发布的ES6也因为搭载单体能量密度超过260Wh/kg的NCM811电池,得以实现NECD工况法510公里续航里程。

中国科学院院士欧阳明高披露了一组数据:自2008年锂离子动力电池应用于电动汽车已经10年,实际装车产品的能量密度从100Wh/kg已经提升2.5倍至250Wh/kg左右,能量成本降至1元/Wh。欧阳明高将此评价为“蓄电池领域百年来的革命性突破”。

新能源汽车产业的中场反思

“2012年,电池的单体能量密度是150Wh/kg,到2015年的180Wh/kg,我们用了3年时间,从180Wh/kg到2018年260Wh/kg,我们也只用了3年的时间。”中汽研首席专家王芳不无深意的表示,“这个增长速度里面,可能会隐含一些需要我们重视的除了能量密度以外,其他方面的一些问题。”

王芳的担忧不无根据,在其参与制定国家《电动汽车用动力蓄电池安全要求的强制标准》过程中,曾对2011年—2018年9月份,发生的80多例电动汽车乘用车起火事故进行分析:

除了16%的比例跟充电过程相关,18%由机械碰撞等外力产生外,35%的起火事故则是不明原因的自燃事件。

新能源汽车产业的中场反思

动力电池是一项电化学载体,其化学反应无时不刻不在进行,即便是车辆停置不开也会发生。“高能量密度电池的发展,它的很多不确定因素导致的瞬间热失控正变得越来越多。”王芳说。

武汉大学教授艾新平教授也指出,我国提升电池能量密度的方法主要是在电池正极中加入更高比例的镍,而随着镍含量的提高,正极材料的稳定性则随之下降。

“以目前能量密度最高的NCM811电池为例,电池的热分解在120度即开始发生。”艾新平说,“电池起火的一个核心原因就是热失控,一般情况下是负极的热失控,但是对三元电池来说,它有可能是正极先发生热失控,解决这个问题的难度将更大。”

对于电池能量密度提升与安全之间的平衡,全国政协副主席、中国科学技术协会主席万钢在演讲中明确表示:

“我们仍然要把安全,特别是动力电池系统的电-热安全作为新能源汽车最关键的指标。从动力电池的单体模块、电池包、电-热管理以及结构布置等方面综合考虑,特别重视材料的稳定性、充放电机制、热失控防护和电-热管理系统,实现最佳系统解决方案。”

欧阳明高也指出,“高能量密度锂离子电池的发展瓶颈正是其安全性。”

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