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歐陽明高:三元鋰電池和磷酸鐵鋰要均衡發展

   2020-11-30 蓋世汽車

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核心提示:"今年前期疫情沖擊非常大,對整個新能源汽車市場產生了一些影響,由此2025年新能源汽車新車銷量目標也從25%調整至20%。"11月26日

"今年前期疫情沖擊非常大,對整個新能源汽車市場產生了一些影響,由此2025年新能源汽車新車銷量目標也從25%調整至20%。"11月26日,中國電動汽車百人會論壇(2021)媒體溝通會上,中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高表示,目前來看市場比預期的要好一些,預計今年新能源汽車的產銷量和去年相比不會有太大變化,且主要為私人購買,產品結構也更加豐富。

在新能源汽車最開始產業化時,相關人員曾提出了"兩頭擠"的產業化推進戰略,即從大客車和微型車兩頭推動,逐步擠入中間的轎車市場。現在,新能源行業進入新的"兩頭擠"格局,即從高端和經濟型電動車兩頭,擠向中間性價比車型市場。"新格局是業內所期待的。特斯拉進中國市場時,國家采用非常開放的態度,目前來看政策是正確的。它一方面使很多消費者打消了疑慮;另一方面也加速了中國企業進步。"歐陽明高如是說。

從三方面保證電池安全

在新能源汽車平穩發展的同時,電池安全仍然是關注的焦點。歐陽明高稱,目前應對安全問題的主要方式是從本征安全、主動安全、被動安全三個方面來解決。

所謂本征安全,就是電池安全是設計出來的、制造出來的,所以必須從設計、制造的角度,從根子上來提高安全水平,這就是本征安全,也叫"本質安全"。

"以前設計電池時,對電池發生熱失控的機理并不是很熟悉,尤其是當材料體系發生變化的時候。現在對高鎳三元電池熱失控機理,從科學層面上基本上搞清楚了。歐陽明高指出,目前比能量250瓦時/公斤以下的電池基本沒有問題,重點攻關的是300瓦時/公斤的高鎳三元電池。雖然在實驗室做出來的都能達標,但這并不等于大批量生產的質量控制完全能達標,還需要一個過程,預期這兩年可以做到。

電池的主動安全則要靠控制,靠電池管理系統把使用邊界控制好,不要出現不允許、超出邊界的情況發生等等。針對現階段存在的問題,歐陽明高指出,"主動安全的控制、監控與管理是整車廠承擔的,但是整車廠對電池的理解總體上還沒有完全到位,整車廠原來不搞電池,初期大多數是由電池廠幫助做。整車廠承擔了這個責任,要有一個適應過程。大概也需要一兩年時間。"

被動安全則是要求一旦電池熱失控之后,要讓它不造成事故。目前電池事故還沒有傷過人,但是燃燒起來影響很大。歐陽明高指出,現在要做的是通過被動安全讓電池不燒起來。"當然有些極端情況,如電池包與井蓋相撞,這無法避免。更多情況下,讓熱失控不燒起來是可以做到的。從技術角度可以做到,但是從工程角度、從大規模應用角度,目前還是偶爾會發生一些,但是會越來越少。"

三元鋰電池和磷酸鐵鋰要均衡發展

今年以來,另一個備受關注的話題是三元鋰電池和磷酸鐵鋰技術路線之爭。磷酸鐵鋰以前不能用于轎車,主要是體積比能量偏低。同樣的體積裝不了足夠的電池使它跑到400公里以上。如今刀片電池等技術使得磷酸鐵鋰電池體積比能量提升了約50%,加上其本身具有安全性能高、使用壽命長、成本相對低等特點,因此銷量出現大幅回升。最近三個月磷酸鐵鋰電池裝車量同比上升都在100%以上。

"并不是說三元鋰電池就不好,要均衡發展,三元鋰電池和磷酸鐵鋰都得要,當然必須要在安全的基礎上進一步提高比能量。"歐陽明高特別指出,目前中國電池由于性價比很好,大量對外出口,但是全世界不可能永遠用中國電池,所以技術競爭、技術競賽永遠都會持續下去。歐盟即準備2025年實現電池全部自給。“因此我們也需要不斷提升技術,科技創新是無止境的。”

國外對全球電池發展曾預測,2030年全球動力電池裝機量大約為2900GWh,為2018年100GWh的近30倍。歐陽明高則進一步預計,中國市場未來10年動力電池裝機量會增長10倍,到2035年可能會增長20倍。這意味著動力電池技術和產業未來都將大有可為。

燃料電池技術產業鏈在中國已經建立

對于氫能燃料電池而言,今年也是大火的一年。"近兩年來,中國燃料電池取得了巨大進步,和五年前相比,各種性能指標都出現了大幅提高。"歐陽明高舉例稱,壽命和五年前相比提升了300%,"十三五"初期是3000小時,現在普遍達到12000小時。燃料電池技術在中國的產業鏈已經建立起來,空壓機、燃料電池膜等價格也在大幅下降。

歐陽明高指出,燃料電池行業已經不是一個小行業,企業都在你追我趕,整車產品,我國的相關商務車產品已經與國外打平,甚至實現了超越。他預計,今后幾年氫燃料電池汽車,無論是規模,還是量級都會有很大的提升。

對于今年年底實現8千到1萬輛的氫燃料電池車推廣指標,歐陽明高表示,還是有信心的。他指出,國家的氫燃料示范推廣項目一旦開始,估計明年會騰飛。

不過,加氫站目前有些關鍵設備還要進口。歐陽明高透露稱,最近清華團隊牽頭在做冬奧會氫能出行示范項目,一直在協調加氫站和氫安全事宜。與純電動車不同,氫安全更多不在車內,而是需要關注氫能的制儲運等環節,這些都需要大型能源企業的進入,目前中石化已經宣布要在全國加油站建立加氫設施。

歐陽明高坦言,燃料電池相關技術研發方面,我國還需要加強,比如壓縮機,國外有離子壓縮機,國內沒有。現在全球和氫基礎設施相關的企業基本都已經進入中國。中國燃料電池發展目前還需要借助國際力量。

"冬奧會期間北京、張家口要建30個加氫站。目前已經完成訂貨,明年年底之前會全部到位。"歐陽明高稱,下一步正在思考氫燃料電池長途重卡的發展,其核心問題是如何實現經濟性。

現階段充電與換電不是非此即彼關系

充電與換電也是今年非常"熱"話題。歐陽明高認為,現階段兩者不是非此即彼。

"換電,現階段看對提高銷量是有好處的,因為用戶不用擔心電池貴、電池壽命不夠長、電池不夠安全、電池用完如何處理等問題。"歐陽明高稱,對于商用車,不管是大商用車還是共享車、出租車而言,原則上換電是一種不錯的商業模式。但對于私家車而言,中長期看最好的方式還是充電,包括平時在家或者單位慢充(將來還有車網互動),高速公路長途時超快補電等。

他給出的理由是,要看到V2G和大功率快充技術的發展后勁。現在國網已經開始在北京試驗V2G車網互動充電模式了,私家車在家里充電時候,車網互動時候充電要花錢,但還可以賣電。現有的車網互動的志愿者已經做到充電和賣電平衡,甚至掙錢。如果未來能夠普及,用戶可能不會愿意把電池給租賃公司。

事實上,現在歐洲已經實施350千瓦大功率快充。國內也在聯合開發超快充電系統,對一個續航600公里的車,5分鐘可以補兩百公里的電,這在技術上可以實現,同時這種不充滿的快速補電也不會影響電池的安全和壽命。

換電在哪里最有意義?歐陽明高認為,在長途重型卡車。在他看來,今年可能是卡車電動化的元年,公交車基本上都已實現電動化,接下來的增量主要在卡車。歐陽明高特別指出,換電對于轎車是個備選項,但對于卡車是必選項。

"新能源汽車未來發展的預期會比我們想象的好。"歐陽明高稱,有國外機構預計,2030年全球純電動車會在三千萬輛到三千五百萬輛之間。我國如果按照2030年新能源汽車占比達到40-50%,那時汽車總產量將達到3500萬輛車是可能的,新能源汽車也將超過了1500萬輛。雖然具體數字和實際可能有所差別,但符合趨勢。

歐陽明高強調,新能源汽車的重點是新能源。原先只說電動化,沒有說能源,在碳排放、碳中和的大背景下,必須轉型強調新能源,新能源汽車要使用新能源。

當前,中國的碳凈排放100億噸,等于2050年巴黎會議規定的全球的碳排放指標。2060年要實現碳中和,碳中和就是凈排放為零。這首先要靠能源體系的去碳化,而能源體系的去碳化要靠新能源汽車儲能,這是下一步新能源汽車的目標。用新能源汽車帶動新能源革命,實現高質量發展。

"如果我們把新能源汽車規模化,再把新能源革命帶動起來,傳統的汽車、能源、化工行業都將發生天翻地覆的變化,真正實現汽車代替馬車以來百年未有之大變局。"演講最后,歐陽明高如是說。



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