提升電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航 需先破能量密度和輕量化兩大難關(guān)

       10月31日，國(guó)軒高科動(dòng)力能源股份公司總經(jīng)理方建華向記者表示：“該路線圖的發(fā)布是基于眾多專家的產(chǎn)業(yè)研究，提出的目標(biāo)也是按照新能源發(fā)展的要求。但是，目標(biāo)終究不是指標(biāo)，未來能否達(dá)到目標(biāo)還需要看新能源汽車的發(fā)展情況。”
　　其他接受采訪的業(yè)內(nèi)人士也認(rèn)為，目前技術(shù)路線還存一些需要細(xì)化的地方，如對(duì)技術(shù)發(fā)展預(yù)期、資源供給情況、節(jié)能型能效性等多方面，沒有量上的比較。
　　事實(shí)上，續(xù)航里程作為消費(fèi)者選擇新能源汽車重要考慮因素之一，目前還不能完全滿足消費(fèi)者的日常需求，動(dòng)力電池技術(shù)升級(jí)和輕量化技術(shù)能否取得新突破，成為關(guān)鍵所在。
　　技術(shù)路線圖近五年內(nèi)的目標(biāo)是，至2020年乘用車新車平均油耗5.0升/百公里，商用車新車油耗接近國(guó)際先進(jìn)水平，新能源汽車銷量占汽車總體銷量的比例達(dá)到7%以上。而今年前三季度，汽車總體銷量為1936萬輛，新能源汽車銷量占總銷量的比例僅為1.5%。
　　電池能量密度競(jìng)賽
　　今年1-9月新能源汽車生產(chǎn)30.2萬輛、銷售28.9萬輛，同比增長(zhǎng)93.0%和100.6%。其中，純電動(dòng)汽車產(chǎn)銷分別完成22.9萬輛和21.6萬輛，同比增長(zhǎng)118.1%和128.4%。
　　新能源汽車銷量的提升為動(dòng)力電池的發(fā)展提供契機(jī)。2015年，由于中央以及地方政府的政策扶持，動(dòng)力電池技術(shù)整體發(fā)展較快。但隨著新能源汽車的發(fā)展及市場(chǎng)需求，對(duì)動(dòng)力電池技術(shù)的要求不斷提高，技術(shù)升級(jí)也遇到諸多問題。
　　國(guó)內(nèi)大多采用磷酸鐵鋰電池，同時(shí)三元電池的研發(fā)與應(yīng)用也在逐步展開。由于三元鋰電池安全性較低，工信部2016年初要求暫停將三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣目錄中。日韓的動(dòng)力鋰電池技術(shù)主要開發(fā)以改性錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰或鎳鈷鋁酸鋰三元材料為正極的動(dòng)力鋰電池。
　　方建華強(qiáng)調(diào)：“國(guó)內(nèi)企業(yè)在電池核心技術(shù)上不分伯仲，目前主要欠缺的是電池的總體管理系統(tǒng)，這個(gè)需要國(guó)內(nèi)企業(yè)重點(diǎn)去發(fā)展。同時(shí)，伴隨著電池技術(shù)發(fā)展，也需要國(guó)內(nèi)向能量密度更高的鋰電池過渡。”
　　根據(jù)技術(shù)路線圖，到2020年動(dòng)力電池滿足300km以上純電動(dòng)EV應(yīng)用需求。但是，目前國(guó)內(nèi)采用的動(dòng)力電池，無法達(dá)到這一要求。
　　如果電動(dòng)汽車達(dá)到500km的續(xù)航里程，其動(dòng)力電池系統(tǒng)的能量密度理論上至少應(yīng)達(dá)到400wh/kg以上，然而，目前國(guó)內(nèi)純電動(dòng)汽車廣泛應(yīng)用的是磷酸亞鐵鋰和錳酸鋰正極的鋰電池動(dòng)力電池，其單體電池的比能量只有130wh/kg，組合成電池包后，電池系統(tǒng)能量密度不到90wh/kg，較低比能量的電池限制了電動(dòng)汽車的續(xù)航里程。
　　大多數(shù)國(guó)內(nèi)新能源車企此前堅(jiān)持磷酸鐵鋰電池路線，而以特斯拉為代表的新能源車企則走三元鋰電池之路。不過，目前比亞迪在新能源車型“唐”上開始應(yīng)用三元鋰電池，而包括北汽、江淮、奇瑞、上汽等更多的國(guó)內(nèi)新能源車生產(chǎn)企業(yè)也相繼進(jìn)入三元鋰電池領(lǐng)域。
　　業(yè)內(nèi)專家表示，這并不意味著未來將是三元鋰電池統(tǒng)領(lǐng)天下，電池行業(yè)一向是一代材料一代技術(shù)，整個(gè)行業(yè)沒有停止對(duì)新材料和新技術(shù)的挖掘，更高的能量密度和更安全的性能永遠(yuǎn)是企業(yè)試圖平衡的兩大命題。
　　新材料決定輕量化技術(shù)
　　早在2011年，我國(guó)工業(yè)和信息化部就曾發(fā)布《工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)投資指南》，其中就要求升級(jí)汽車輕量化技術(shù)。在今年的中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇上，萬鋼部長(zhǎng)強(qiáng)調(diào)了“輕量化”是中國(guó)電動(dòng)汽車的發(fā)展方向之一。
　　新發(fā)布的技術(shù)路線圖也提出，以鋁、鎂合金和碳纖維復(fù)合材料為重點(diǎn)，逐步掌握輕量化材料制造技術(shù)。可以看出，輕量化是目前汽車實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的措施之一。
　　目前，純電動(dòng)汽車的電池技術(shù)尚未解決續(xù)航里程問題，輕量化對(duì)節(jié)能減排效果比較明顯。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，汽車的整體質(zhì)量每降低10%，油耗可降低6%-8%，與此同時(shí)，汽車車重每減少50%，二氧化碳的排放量就會(huì)減少13%，并且汽車整備質(zhì)量每減少100公斤，百公里油耗可降低0.3-0.6升。
　　對(duì)比傳統(tǒng)燃油汽車，純電動(dòng)汽車更需要輕量化技術(shù)應(yīng)用，電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池系統(tǒng)通常占整車總質(zhì)量的30%-40%。
　　相比傳統(tǒng)汽車，新能源汽車車身結(jié)構(gòu)不一樣，高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金在新能源汽車上應(yīng)用較多。因此，新能源汽車的輕量化技術(shù)手段、電動(dòng)汽車整車重量、續(xù)航能力與重量設(shè)計(jì)都需要重新研究。需根據(jù)不同車型，設(shè)計(jì)輕量化方案。
　　對(duì)此，長(zhǎng)江汽車控股有限公司副董事長(zhǎng)姜安寧10月31日在接受記者采訪時(shí)表示：“目前長(zhǎng)江汽車對(duì)電動(dòng)汽車都是整體設(shè)計(jì)和研發(fā)的，不是對(duì)現(xiàn)有車型進(jìn)行改裝。雖然整車成本大大提高，但是新技術(shù)可以投入使用，安全性也相應(yīng)提升。”
　　技術(shù)路線圖規(guī)劃，遠(yuǎn)期重點(diǎn)發(fā)展鎂合金和碳纖維復(fù)合材料技術(shù)，實(shí)現(xiàn)碳纖維復(fù)合材料混合車身及碳纖維零部件的大范圍應(yīng)用。
　　北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院副教授孫立清也表示：“現(xiàn)在存在一個(gè)誤區(qū)，就是認(rèn)為碳纖維材料很貴，其實(shí)目前需求還沒那么多，隨著新能源汽車產(chǎn)品的成熟，產(chǎn)銷量逐漸增多，成本也會(huì)隨之下降。”