沈笑夫讀完這篇文章,覺得很不錯!
真是開卷有益、收獲多多啊!
他打算,待會兒把2009年07期中文核心期刊《生态經濟》上的這篇文章《新能源汽車成爲歐洲和日本新寵》複印下來,供自己戰隊好好學習、研究和參考。
沈笑夫忽然想到,既然新能源汽車在歐洲和日本受寵,那麽在我國呢?
帶着疑惑,沈笑夫繼續搜索資料。
忽然,一本2009年04期《裝備機械》雜志映入眼簾,屈偉平撰寫的一篇《我國新能源汽車進入快車道》的文章引起了沈笑夫的興趣——
未來5-10年全球新能源汽車有望走進大規模産業化階段,并将帶動整個相關産業鏈蓬勃發展。
新能源汽車發展總體将遵循節能降低總能耗、環保減少污染物排放兩大趨勢,逐步實現對化石類傳統能源的替代。
其中,混合動力汽車在2020年以前将是新能源汽車的主流,2020-2030年逐漸被純電動汽車取代,燃料電池汽車在2030年以後有望占據重要地位。
在這個過程中面臨的最大挑戰就是自主創新,達到一種減排标準很容易,更難的是由汽車大國向強國邁進的目标。
【我國新能源汽車的發展規劃】
2009年3月20日,國家發改委發布《汽車産業調整與振興規劃細則》,提出,2011年前,形成50萬輛純電動、充電式混合動力和普通型混合動力等新能源汽車産能,占乘用車銷售總量的5。
因此業内一緻認同,在未來3-5年,新能源汽車關鍵零部件将進入快速發展階段。
2009年6月5日,工信部發布《新能源汽車生産企業及産品準入管理規則》,将新能源車清晰地劃分爲起步期、發展期和成熟期三個不同的技術階段。
燃料電池車、氫發動機汽車和二甲醚汽車,被列入起步期锂離子動力蓄電池爲動力的混合動力乘用車、商用車以及純電動汽車,屬于發展期使用鉛酸蓄電池和鎳氫電池的混合動力乘用車則爲成熟期。
按照新規則對新能源汽車技術階段的劃分,就動力源而言,鉛酸電池在混合動力乘用車、純電動乘用車、純電動商用車中的應用均處于成熟階段,意味着這三類以鉛酸電池爲動力的新能源汽車可以産業化;
鎳氫電池在混合動力汽車上應用的成熟度優于锂電池,尤其在混合動力乘用車上的應用完全具備産業化條件;
锂電池在純電動汽車應用方面的條件優于鎳氫電池,但尚處于發展期,可以在區域内示範推廣;
超級電容器在混合動力汽車應用方面處于發展期,在純電動汽車應用方面處于起步期。
其他包括鋅空氣蓄電池、燃料電池、氫發動機汽車、二甲醚汽車等均處于起步期。
【新能源汽車的發展路徑及比較】
新能源汽車将朝着“鎳氫--锂電--燃料電池”産業化路徑發展。
從2009年7月1日起,以鎳氫電池生産的混合動力乘用車被歸類爲成熟産品。
短期能夠兌現業績的隻有鎳氫動力電池,磷酸鐵锂電池的不成熟,以及工信部出台的新能源汽車準入新标準,也讓鎳氫電池生産商看到了中短期的希望。
日本富士經濟分析,鎳氫電池的主流地位将可延續至2011年,但是2011年之後锂電池将逐漸侵蝕鎳氫電池的市場份額。
以氫爲動力的燃料電池汽車(fcv)得到了世界各國政府和企業的高度重一視,并且取得了重大進展,預計在未來的5-10年内将正式進入市場,以加氫站、輸氫管道建設爲标志的“氫經濟”初露端倪。
1鎳氫電池
在鎳氫電池領域,我國在技術和資源上均具有優勢,其中,氫氧化鎳性能世界領先,稀土資源豐富,具有得天獨厚的資源優勢。因此,發展鎳氫動力電池是我國目前最現實的選擇。
從鎳氫電池産業鏈條看,上遊原料廠商爲金屬礦産開采商,中遊爲鎳氫電池材料供應商。
目前,長安傑勳、奇瑞a5、一汽奔騰、通用君悅等轎車已經在示範運行,他們采用的也都是鎳氫電池,不過電池主要向國外采購,國内鎳氫電池在汽車上的運用仍處于研發匹配階段。
科力遠目前正與國内奇瑞汽車、長安汽車等合作,首條生産線的産品主要供應奇瑞汽車。
鎳氫電池也具有難以克服的缺點,即記憶效應。
記憶效應是指在電池充放電過程中,會在電池極闆上産生許多小氣泡,時間一久,這些氣泡會減少電池極闆的面積,也間接影響電池的容量。
鎳氫電池的記憶效應和充電發熱等方面的問題,直接影響到該電池的使用。
除此以外,鎳氫電池自放電率高、比能量較小,隻能用在hev上,這些缺點的存在使鎳氫電池隻能是過渡産品。
在發展新能源汽車上,目前鎳氫電池技術最成熟,未來3年内仍将是新能源車的主流,之後鎳氫電池技術将和磷酸鐵锂、氫燃料電池三分天下,5年後将逐漸被锂電池及燃料電池所取代。
電池巨頭松下和三洋也認爲,锂離子動力電池不可能在2-3年内取代鎳氫動力電池,主要原因是鎳氫動力電池便宜安全,已經達到規模化生産。
锂電池還有課題需要繼續攻關,如安全性,因此商業化尚需時日。
按照新标準,國内已經上市的比亞迪雙模電動車,屬于锂電池汽車,雖然可以批量生産,但隻能在批準區域、範圍内銷售使用的産品,這就大大限制了其産品的全面推廣。
而長安傑勳、奇瑞a5、一汽奔騰、通用君悅等大部分品牌hev轎車,采用的都是鎳氫電池,可在全國範圍内銷售使用。
很明顯,國家的這種決策在向國有大汽車企業、集團傾斜。
2锂電池
傳統的鉛酸電池、鎳镉電池和鎳氫電池本身技術比較成熟,但它們用在汽車上作爲動力電池則存在較大的問題。
綠色電池時代的主角較量,引發了锂離子電池與鎳氫電池的對決,我國工程院某院士認爲
“锂電汽車是我國在激烈的國際競争中難得的一次曆史機遇,锂電汽車将帶來一場能源革命和産業革命。”
锂離子電池是20世紀90年代發展起來的高容量可充電電池,能夠比鎳氫電池存儲更多的能量,比能量大、循環壽命長、自放電率小、無記憶效應和環境污染。
锂離子電池的正極材料是钴酸锂、錳酸锂和磷酸鐵锂等,負極是碳素材料。
根據锂離子電池所用電解質材料不同,锂離子電池可以分爲液态锂離子電池和聚合物锂離子電池兩大類,動力锂電池主要包括钴酸锂電池、鎳酸锂電池、錳酸锂電池、磷酸鐵锂電池等。
因爲原材料钴、鎳價格高和污染較重,性能活潑易爆炸,目前電池業界的投入集中在成本低廉的錳酸锂動力電池與磷酸鐵锂動力電池上。
由于汽車用锂離子電池體積大,其散熱性變差,安全性大幅下降,如何解決該問題十分重要。
目前最常用的钴酸锂離子電池在大型化後,會有過熱着火或爆炸的危險,相對而言,正極材料爲錳酸锂和磷酸鐵锂的锂離子電池安全性能更好。
另外,液态锂離子電池電解液的有機成分爲碳酸酯,閃點很低,沸點也較低,正極爲強氧化性化合物,負極爲強還原性化合物。
當電池内部壓力過大或過熱時,會引起爆炸,或外殼破裂後與空氣接觸,因溫度高和锂負極的高活潑性引燃起火。
聚合物锂離子電池的安全性較好。從技術成熟度來講,錳酸锂材料更爲成熟,但磷酸鐵锂的安全性和成本更好。
動力電池的容量決定了電動汽車的續航能力,鎳氫電池的電池容量是70-80w·h/kg,锂離子電池是150-200w·h/kg,後者是前者的2倍以上。
電池的充電壽命和記憶效應決定了電池性能,鎳氫電池的充電壽命隻有500-700次,锂離子電池的充電壽命有800-2000次,這将大大影響成本。
二者對環境污染程度都很少。
鎳氫電池的安全性能比較好,锂離子電池的安全性能較差,但磷酸鐵锂锂離子電池有重大改善。
最終成本的比較,傳統汽車的能源效率可折算爲50/kwh,但需要用油;
鎳氫電池混合動力汽車的能源效率折算爲300-700/kwh,锂離子電池電動汽車的能源效率折算爲180-220/kwh,不需要石油。
因此,長期而言,産業發展方向一定是锂離子電池電動汽車。
磷酸鐵锂動力電池正極材料的投資機會最終被看好,磷酸鐵锂材料目前在米國和加拿大已實現了批量生産,國内企業比亞迪、天津斯特蘭、深切貝特瑞、深圳天驕等有小批量供應。
而磷酸鐵锂的關鍵原材料則是碳酸锂,碳酸锂由礦産資源提煉而成,在自然界中儲量有限,具有極強的地域性和稀缺性,屬于稀缺資源。
因此,在新能源汽車産業鏈中,碳酸锂資源的戰略重要性就顯得尤爲突出。
大家都很看好锂電,但事實上,技術突破後才有大發展。
锂電肯定還需要突破,目前全國推廣時機未到。而鎳氫電池的推廣時機已成熟,鎳氫成本、性能基本滿足混合動力需求,混動産品明顯更成熟。
锂離子動力車,隻能在批準的區域、範圍、期限和條件下銷售、使用。
新規定将大大影響锂電池汽車的發展速度,并将在一定程度上影響車企對锂電池汽車的研發積極性,不利于铿電池汽車産業的發展。
……
沈笑夫覺得,這篇文章專業性很強,也站在了時代的前沿,應該對辯論賽有幫助吧?
還是報刊雜志好啊,能夠看到當今最新最好的新能源汽車的文章!
沈笑夫的嘴角浮出了笑意。
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