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电动汽车动力电池市场展望 [复制链接]

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当今社会汽车尾气的排放已成重要污染源。随着汽车保有量的增加,汽车污染问题日益严重,据OICA 的统计,汽车尾气排放已占据全球CO2 排放总量的15.9%,若汽车尾气排放质量不能有效提高,这一数据恐将继续变大。另外,随着世界经济的发展,国际石油价格近几年波动剧烈,加之未来石油资源的预期减少,石油已经成为世界经济发展的瓶颈。出于保护环境的长远需要,以及降低石油资源的消耗,新能源汽车成为汽车行业新的发展方向。据麦肯锡研究认为:中国可以通过在2015年以后大力采用电动汽车技术,将其2030年的汽油需求减少70%,从而减少30-40%的石油进口,并将中国的石油自给率从20%提到到将近三分之一。同时,使用动力汽车还可以带来每年1.65亿吨二氧化碳的减排潜力。
在各种新能源汽车中,各国首推的是混合动力汽车。它是电动汽车发展过程中的一种过渡车型,在当前最有容易实现商业化。而混合动力汽车技术的核心在于动力系统,即动力电池。

1、混合动力汽车对动力电池的要求

发电机组+驱动电机+动力系统构成了汽车混合动力系统的基本技术平台,目前发电机组和驱动电机的研制均已实现技术上的突破,动力系统成为限制混合动力汽车实现产业化的重要瓶颈。

目前混合动力汽车使用动力电池具有很强的性能要求:

√高能量密度:至少与汽油相当,100-1000Wh/Kg

√高功率密度:300-1500W/Kg

√长寿命:与车同寿命

√宽工作温度范围:-45-80℃

√具有较高的安全性与可靠性

√低成本:≤50-100$/KWh

√环保无污染

2、混合动力汽车用动力电池的选择

目前国内外混合动力汽车用动力电池大致采用三种:一种是锂电池(磷酸铁锂电池)、一种是镍氢电池,还有一种电池燃料电池。

镍氢电池尽管技术比较成熟,但所处的位置有些尴尬。在成本上,镍氢电池比不上目前被广泛应用的铅酸电池;而在能量上,又比不上锂电池。此外,因镍氢电池的一些技术性能已经接近理论极限值,例如能量密度、充放电速度等,因此,有可能被新材料电池所取代。

燃料电池能量密度极高,且污染很低,号称“终极电池”,但技术很不成熟,大规模应用似乎很遥远。目前有一些示范工程在做,一辆轿车所用燃料电池的成本“在100万人民币左右”。而目前北京市引进的三辆“零排放”燃料电池公交车,每辆成本更是高达千万。

现在业界一致看好锂电池,技术基本趋于成熟,并且开始走向商业化应用。各大汽车厂商正积极投入锂电池技术的研发中,而多采用和电池制造商合作开发的形式,如通用和A123、大众和三洋、丰田和松下、日产和NEC、戴姆勒和Saft、福特和三洋等。

3、混合动力汽车用动力电池的市场规模

预计2010年,全球汽车产量将达到7800万辆,混合动力汽车产量将达到210万辆,占比达到2.66%,每辆汽车用动力电池按5万元计算,整个汽车用动力电池市场产值将达到1050亿元。目前大多数汽车厂商生产的混合动力汽车85%以镍氢电池作为汽车的储能装置,而近期报道,各大厂商纷纷在新推出的车型上使用锂电池作为车载储能装置。锂电池取代当前镍氢电池的速度很可能会快于市场的预期。以福田汽车为例,在新接的800辆混合动力汽车上,决定全部使用锂电池。



主要锂离子电池厂商研发与生产概要

电池厂商
产品概要

Degussa AG/Enax
2005年6月,德国Degussa与日本Enax分别各出资50%在中国成立Degussa Enax(Anqiu)Power Lion Technology 公司,生产锂离子电池电极与销售,该厂同时生产电动车用锂离子电池电极,并供应至中国与欧美日等国。

Johnson Controls-Saft Advanced Power Solution (JCS)
JCS是Johnson Controls 与Saft 于2006年1月合并的公司,Saft 于1995年开始研发电动车锂离子电池,Johnson Controls 于威斯康星州的Milwaukee设厂生产专为电动车设计的锂离子电池,2005年开始提供美国车厂锂离子电池试作品。

NEC Lamilion Energy
2006年3月提供适合电动车用锰系锂离子电池,车载电池寿命为2,700W/kg(25℃、10秒、SVOC50%),具高输出特性,达成10年15万公里等效距离运行测试,已有20余家车厂拥有研发实绩。

Sanyo电机
2006年3月,日本德岛工厂提供1,000组用锂离子电池予车厂电动车试用,预定2007年量产。

Panasonic EV Energy
2005年10月Toyota对Panasonic EV Energy出资从40%提高至60%,已将其纳入子公司,预定于2008年在Prius装上可具备外部充电功能的锂离子电池,目前正进行实用化性能评估与量产验证。

GS Yuasa?
2004年3月,开始销售电动车与不断电系统锂离子电池E-on EX25A(cell)与EX25A-7(模块)。

Hitachi Vehicle Energy, Ltd.)


日立Vehicle Energy公司系于2004年6月,由新神户电机43.7%、日立36.7%、日立macell 19.6%组成,专门生产电动车用锰系锂离子电池。2005年6月研发小型、低成本之锂离子电池控制模块试作品(48cell),锂离子电池配合新开发的控制装置较传统成本降低12.5%,精简空间10%。

Litcel(日本)
2006年开发电动车驱动用Li-ion B4-40锂离子电池组(pack),装置于三菱Colt-EV车上进行实证测试,充电一次续航距离为150km,2010年时目标为240km。

资料来源:FOURIN(2006/11);台湾工研院IEK(2007/1)

4、混合动力汽车应用的障碍

1、“先入为主的成本认知”障碍

许多消费者认为,与普通汽车相比,电动汽车成本较高。因此,要成功推广,必须克服消费者旧有的惯性思维。充电式混合动力车在整个什生命周期中所节省的燃料费用都会超过或几乎等同于初始阶段的额外投入。尽管如此,消费者还是不情愿掏额外的前投资。人们拥有汽车的时间一般短于汽车的使用寿命,这就使得他们不容易看到长远的经济利益。这意味着政府应当以某种形式介入。一种方法是政府设立更高的燃料效率标准(如最近中国正对新乘用车出台的规定)。由此,制造商需要在汽车中纳入节能性能,消费者需要花更多的钱购买。在纯电动汽车方面,使用期内节省的燃料不足以弥补初始成本。所以要启动电动汽车市场,及必须有经济刺激措施(例如价格折扣,对厂商和消费者的税收优惠)。政府最近宣布的“绿色”税收,就是一个好例子。该政策旨在鼓励消费者转向小型、便宜、燃油经济性高的车。4升以上排量的车税率提高到40%,而1升以下排量的车税率降至1%。如果对电动汽车实施类似政策,将有效降低成本,并提升电动汽车在消费者心中的价值,这将有助于电动汽车行业的发展。

2、基础设施壁垒

电动汽车需要有配套的充电或更换电池的设施。建设密集的电池充电基础设施对于电动汽车的启动至关重要。麦肯锡最近的研究显示,到2020年之前需要50-100亿元人民币建设必要的充电设施。如此高的建造成本,需要政府和私营企业共同努力寻找解决方案。

3、电池技术壁垒

电动汽车面临的最大挑战之一,就是电池的性能和成本。现有的电池在两次充电之间提供一辆车以50公里/小时的速度行驶100公里。目前中国大陆多数的乘用车都是在城镇中行驶,距离短、速度慢是普遍现象,因而这样的电池技术在一定称得上能满足要求。然而要在未来大力推广电动汽车,就必须改进电池性能,降低成本,同时研发为汽车内部制冷制热的智能技术。所以,政府和私营部门对研发的持续投资,对于推动技术进步至关重要。

4、电动汽车标准

自2007年11月1日《新能源汽车生产准入管理规则》正式实施以来,汽车企业都在翘首期盼后续的具体实施细则、财政扶持和激励政策。但这些政策之所以迟迟未出台,主要是我国新能源汽车技术标准还不完善。

  对于新能源汽车的发展,最大的问题是直到现在国家并没有出台关于新能源汽车的国家标准。因为没有具体的国家标准,现在参与的企业基本上是自行其是。目前首先要解决的应该是新能源汽车行业的国家标准,从而给参与企业一个可遵循的操作规范。

  目前,电动汽车标准委员会已讨论了电动汽车行业的国家标准,一些具体的细节正在完善当中。今年新能源汽车行业标准制定的速度将大大加快,从上半年开始,纯电动车、混合动力车等新能源汽车的国家行业标准将陆续出台。据电动汽车标准委员会介绍,目前对于新能源汽车各个企业都有自己的企业标准,新能源汽车上国家的产品公告没有任何问题,但一些具体的行业标准还需要进一步规范。
本主题由 超级版主 LO.Y.y 于 2009-8-13 17:31:01 执行 设置高亮 操作
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理想电池只会是梦想。
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加油!
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高能电池是必然会出现的,培养好自己的孩子哦!中国的科技研发太散,是要解决如何联合。
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期盼着理想电池的出现
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