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铁锂电池是新能源汽车首选主流动力

2009-03-3113:43来源:

杨煊坤 (2009.03.31)

咸阳威力克能源有限公司总经理 杨煊坤

今年1月,财政部、科技部发布的《关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》是在世界金融危机的形势下汽车工业受到了严重冲击,石油资源受到了高度关注,汽车尾气对大气造成了严重污染的背景下推出的。这项政策的出台,将是汽车工业的一场革命,标志着汽车工业正在由传统的燃油机时代朝着电动化时代转变,这项世界性的技术变革,无疑会刺激新型节能汽车工业的发展,将对拉动经济新一轮的大循环,改善人类生态环境具有重大的现实意义。

2011年电池市场将达上千亿元

当前的纯电动车与混合电动车虽然从性能上讲还达不到燃油车的性能,但随着技术的不断进步,未来的电动车与混合动力车将成为汽车工业的主流。纯电动车与混合动力车两种模式在相当长的时期内会并存发展,以适应特定范围与长距离行驶的要求。

据统计,欧美、日本一些发达国家都有明确的发展计划,日本丰田计划5年内使混合动力车成为主流,美国通用也计划2011年PHEV(插电式混合电动汽车)和HEV两种车型达到年产各10万台。国内更是把发展电动车看成汽车工业公平竞争的新契机,为此各家车厂都在积极地开发不同类型的电动车,预计2009年-2010年国内将会以世博会、亚运会、十乘千辆计划等活动及政府工程为主,在2011年以后,将会有5%~10%的商品化电动车和混合动力车上市。

众所周知,电动车与混合动力车的发展,动力电池是核心,如果2011年中国汽车工业有10%的比例为纯电动车和混合动力车,将会形成近100万台新能源汽车的产业,按照混合动力车与纯电动车各50%比例计算,对电池的需求总量为 50万×2.4kWh+50万×12kWh=720万kWh的电池需求量(混合动力车按2.4kWh计算;纯电动车按12kWh计算),每kWh按3000元计算,约形成210亿元的电池产业。世界范围内将会形成数以千万kWh的电池需求,电池市场将达上千亿元。

铁锂电池是新能源汽车首选动力

当然电池工业的发展也会面临着机遇与挑战,机遇是世界范围内的巨大市场,挑战是动力电池的制造水平需要大幅度提高,以缩小与国外的差距。这需要加大资金投入,扩大生产规模满足新能源汽车的需求。

动力电池主要分为铅酸、镍氢、锂锰和铁锂电池:铅酸虽然具有价格优势,但其高低温特性及比能量均不能满足车的需要;镍氢的性价比不高,高低温特性差,也难以大量推广;锂锰电池虽具有一定的价格优势,但其安全与寿命问题也难以成为新能源汽车的主流动力;铁锂电池由于正极材料用磷酸根取代了金属氧,从根本上克服了上述电池的缺点,具有很高的性价比及安全性。2008年以来,铁锂电池已经被世界上认为是新能源汽车首选的主流动力,而其他类型电池的在新能源汽车上使用的比例将大幅下降。

关于铁锂电池的安全性,由于用磷酸根取代了Mn、Ni之类的金属氧,磷酸铁锂正极材料具有很高的热失控温度和极低的热含量及稳定的材料价键,使电池的安全和寿命大大提高。随着电池技术的不断进步,其寿命完全可与传统的燃油机相比。由于铁是富有元素,因此目前的价格也远低于镍氢电池,随着批量的增加,成本应该会有较大的下降空间,综合铁锂电池的长寿命的优点,其性价比远高于其他电池。在未来的3年内电池成本将不会成为推动新能源汽车发展的主要障碍。

然而,车用电池的要求远高于其他用途的电池,需要做好以下几方面的工作:1.要求电池制造企业要不断提升电池制造水平,在一致性上下工夫。2.目前国内尚处在一个在发动机车型上改造的阶段,汽车厂也要从系统上设计适应新能源的车型。3.政府也应积极推动新能源汽车配套措施,放宽上牌条件,以资鼓励购买新能源汽车的消费者。

车用电池应是智能化电源系统

电动自行车、电动工具、电动玩具与电动汽车对电池的要求相比,其要求相对较低,汽车电池的技术要求要远高于上述产品。例如,放电倍率要求更大,串联节数更高,要求完善的BMS(电池管理系统)系统,以加强对电池的保护,保证车与充电机之间的通信,这些环节从技术上都远高于上述产品对电池的要求。

车用电池已经超越了电池的概念,应该是一个智能化的电源系统,主要包括电池、BMS及热管理等系统。未来的发展趋势是:电池企业应整合材料、BMS企业(也可以相互参股),为汽车制造企业提供智能电源总成,以推动新能源汽车的快速发展。

咸阳威力克能源有限公司具有5年研发磷酸铁锂电池的历史,2006年~2007年相继率先通过了55Ah和120Ah动力电池的测试,8Ah和10Ah高功率电池也相继通过了权威机构的认证,120Ah电池已成功应用于北京奥运会项目,目前正在为北京十乘千辆提供产品。55Ah和10Ah等产品也将参与上海世博会和广州亚运会项目,在国内还与奇瑞、郑州日产、东风、福田、长城、上汽、吉利、海马等公司密切合作,目前正在融资扩产,计划在2009年使产能提升到15万kWh,2012年扩大到150万kWh能力,成为电动汽车动力总成制造主要企业之一。

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