锂电技术推动电动汽车市场化发展

  2月9日,中汽协对外发布消息,中国新能源汽车在政策力、制度力、市场力多重作用下,已经在全球市场占有先发优势,新能源汽车发展的基础设施、产业链、政策法规完善度、市场接受程度受到国际车企追捧。不过,与传统燃油车相比,电动汽车的市场化过程目前还面临一些瓶颈。而动力电池是电动汽车关键核心部件之一,动力电池先技术的进步将有利于电动汽车产业的市场进一步发展。

  电动汽车成本问题

  动力电池及系统的成本在整车的成本中占比最高,因此,动力电池系统的成本直接关系到电动汽车的整车成本,发挥动力电池及系统技术优势,配合整车的技术进步,可以实现其成本的大幅下降。

  动力电池是以其单位重量存储电能的能力来确定其成本的,“十二五”期间我们实现了180Wh/kg 能量密度的产业化目标, “十三五”期间确定的产业化目标是300~350Wh/kg, 这个目标可以通过材料的改进及工艺技术的进步达到,一旦实现此目标,则动力电池的成本就可实现30%至50%的下降, 同时通过规模化、标准化及自动化等生产制造方面的努力,到“十三五”末,可以实现动力电池综合成本超过50%的下降。

  另外,随着汽车轻量化和动力系统效率的持续提升,电动乘用车可以实现每百公里综合耗电小于10kWh,结合实际使用需求,未来主流电动汽车配备30kWh至40kWh的动力电池系统就能满足绝大部分用户需求(充满一次电,可实现超过300公里行程)。以这样的配置与成本, 电动汽车的综合成本将具备与传统燃油车竞争的能力,最终实现在无补贴的条件下,实现电动汽车市场化发展。

  电动汽车使用便捷性问题

  与传统燃油车比较,目前电动汽车在使用过程中总体感觉还是不够便利,一是里程焦虑问题,二是充电方便性不够(充电时间长,充电点不够)。里程焦虑有很大部分也来自于充电方便性不够,影响了电动汽车的推广。因此,如何在技术上突破这一瓶颈将是一个关键因素。

  一个方法是,开发动力电池及系统的快充技术。目前动力电池系统大部分充电时间长达几个小时(慢充),增加了电动汽车使用的不方便性,限制了电动车行驶的范围。开发动力电池的快充技术,使动力电池及系统充电时间缩短到15分钟以内,将可大大提高电动汽车的便利性与使用效率,而先进的动力电池及系统的设计,可以实现这一快充能力。

  另外一个方法就是布局集中式、专业化的快速充电站。电动汽车充电时间长,同时分散在不同环境条件与缺少监控情况下长时间充电也存在较大的安全隐患。因此,结合快充电池系统的推广,大功率、集中式的专业智能充电服务站的配备将成为必然,合理的充电站布点,将大大提升电动汽车使用的便捷性,并提升充电设备的利用率。

  这种智能充电站可以看作是一个小智能微网的一部分,包含光伏+常规电网+储能+充电设备,可根据不同区域的具体条件对上述系统组成部分进行优化组合以适应具体应用。当这样的专业充电站点合理布局以后,电动汽车将像传统燃油汽车一样使用便捷,而使用成本大大低于传统燃油车。

  电动汽车使用可靠性、安全性问题

  目前,动力电池行业内都在努力开发高能量密度、高可靠性、安全的电池与系统产品, 这为电动汽车长期使用的安全、可靠打下了坚实的基础,但电动汽车的使用尤其是充电管理,也是保证动力电池系统安全与可靠的重要环节。

  按现在的惯常做法,虽然远程数据监控、定期保养、充电监控及售后服务都为电动汽车的安全、可靠地使用提供了较好的保障,但都属于较为“被动”的状态,只有出现问题了才被及时发现并处理。

  其实,我们可以更“主动”一些:在建设高功率、快速充电站时,将充电机升级为具备对动力电池系统进行检测能力的设备。这样,在充电的同时对动力电池及系统进行全面检测与诊断,确保电动车动力电池及系统处于健康状态下投入下次运行,也能提前主动发现潜在的问题,从而进行必要的维护、维修或保养,确保动力电池及系统在生命周期内安全可靠地使用。

  另外,集中式快速充电设备,其本身的可靠性、精度及充电控制条件都更高,可以大大避免动力电池及系统在充电过程中被滥用的情况出现。

  通过生产、监控、充电及检测的大数据系统,可以准确、方便地总结、分析出动力电池的使用情况与健康状况,主动地进行维护、改进与提升,大大提高电动汽车使用的可靠性与安全性,避免由于维护、改进不及时或滥用情况而出现安全性与可靠性事故。

  综上, 我们完全可以通过先进的锂电技术与专业的充电与检测服务,实现电动汽车在成本、使用便利、可靠性、安全性及环境友好上全面提升与传统燃油车的竞争力,推动电动汽车市场化健康发展。

责任编辑:徐志进

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