新能源電池回收范文

時間:2024-04-08 17:31:07

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新能源電池回收

篇1

新能源汽車的動力電池性能會隨著使用次數(shù)的增加而衰減。隨著中國新能源汽車數(shù)量的增加,達到使用壽命的動力電池組將會大量淘汰,動力電池能否有效回收利用將直接影響新能源汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。目前我國已經(jīng)開始加強對動力電池回收利用工作的技術指導和規(guī)范,通過建立上下游企業(yè)聯(lián)動的動力電池回收利用體系,防止走其他廢棄物治理走過的“先亂后治”的老路。不過雖然政策的大方向已明,但動力電池回收利用的市場則比較遲緩。其中在回收技術水平和回收體系建設上,我國應加快速度向國外企業(yè)學習。

動力電池回收將成為重要問題

發(fā)展新能源汽車是大勢所趨,中國各家汽車企業(yè)也紛紛進軍新能源汽車領域。去年,我國新能源汽車產(chǎn)量已躍居全球第一,全年汽車生產(chǎn)340471輛,銷售331092輛,同比分別增長3.3倍和3.4倍,可以說我國新能源電動車產(chǎn)業(yè)已迎來生產(chǎn)的高峰期。進入2016年,行業(yè)相關人士也估計預計新能源汽車將會翻倍增長,新能源汽車產(chǎn)量也會持續(xù)擴大。

毫無疑問,發(fā)展新能源汽車有很多優(yōu)點,大多數(shù)人一提到新能源汽車,總能說出諸如節(jié)能、環(huán)保等一系列優(yōu)點,但是發(fā)展新能源汽車可能帶來的弊端,知道的卻寥寥無幾。從汽車的使用壽命來看,一個嚴肅的問題已經(jīng)擺在了現(xiàn)實面前,那就是再過幾年,第一批在中國面世的新能源汽車電池即將面臨著更新?lián)Q代,那么淘汰下的廢舊電池如何安全處理將成為重要的問題。

據(jù)悉,從新能源汽車的成本構成來說,價格為30萬的新能源汽車的電池成本在10萬元左右。雖然動力鋰電池的使用壽命大概是20年,但是用于汽車,其壽命一般只有5-8年,因為它的容量衰減到初始容量80%以下時,電動汽車的續(xù)航里程就會明顯減少。其中磷酸鐵鋰材料電池性能剩余70%時,就需要退役,如果性能剩余50%則直接進行拆解;三元鋰電池性能在70%時同樣需要退役。所以汽車動力電池在5年左右就需要更換。

行業(yè)相關的數(shù)據(jù)則更給出這個不容忽視的現(xiàn)實。

據(jù)行業(yè)內(nèi)估計,2015年我國新能源汽車電池累計報廢量約為2―4萬噸,該數(shù)字將以每年2萬噸左右的數(shù)量遞增,到2020年,僅鋰電池年報廢量就將達到12―17萬噸。這些電池如果不及時地進行回收和處理,將會對環(huán)境造成二次污染。數(shù)據(jù)顯示,20克的手機電池可使1平方公里土地污染50年左右,那么幾噸重的電動汽車動力電池廢棄在自然環(huán)境中,勢必會對環(huán)境造成更大的污染。

與此同時,我國新能源汽車電池產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能也在快速增加。其中2015年電池產(chǎn)業(yè)投資大概是1千億元,在建、核建的產(chǎn)能1800億瓦時。這么大的電池產(chǎn)能,五六年之后就進入大規(guī)模淘汰期,誰來回收?回收產(chǎn)業(yè)在哪里?都成為目前亟需解決的問題。

而且作為“靜脈產(chǎn)業(yè)”的一種,我國對動力電池的回收利用尚沒有成熟的經(jīng)驗。根據(jù)國外的資料,電池回收的技術路線相當復雜,比如在對廢鋰電池的處理上,首先要對其進行預處理,包括放電、拆解、粉碎、分選;拆解之后的塑料以及鐵外殼可以回收;然后再對電極材料進行堿浸出、酸浸出,多種程序之后然后再進行萃取。這套程序工藝復雜,且成本較高,如何讓企業(yè)能夠進入該行業(yè)并取得一定的利益也都成為潛在的問題。

國家明確:不走“先亂后治”的老路

過去三十年來,中國的經(jīng)濟發(fā)展實際走的還是“先污染后治理”的老路。中國以出口為導向的經(jīng)濟,除去鋼鐵、煤炭,水泥、造紙、化工、紡織、印刷、材料等等行業(yè),基本全是污染大戶,這種遍地開花式的污染態(tài)勢,已經(jīng)讓中國的土地在極短的時間內(nèi)承受了大量污染之殤。

新一屆的政府已經(jīng)明確,未來中國不走“先亂后治”的老路,因為嚴重的空氣污染、水體和土壤污染已經(jīng)導致國家巨大的經(jīng)濟損失。所以我們看到最近兩年來,反腐敗之外,反污染成為考察官員的又一個重要抓手。

今年1月4日,被稱為“環(huán)保欽差”的中央環(huán)保督察組正式亮相,首站選擇河北進行督察。今年5月3日,中央環(huán)保督察組向河北省反饋了此前進駐督察情況。其中“河北省對環(huán)境保護工作的重視程度和工作力度,與中央要求和群眾期待仍有較大差距”、“原省委領導對環(huán)境保護工作不是真重視,沒有真抓”……這些毫不留情的批評直指問題要害。這是中央環(huán)保督察組的首次亮劍。通過嚴格落實環(huán)境保護主體責任,強化“黨政同責”和“一崗雙責”,破除環(huán)境治理積年頑疾,環(huán)保督察被寄予厚望。

對于新能源汽車的動力電池的回收利用,國家也沒有懈怠。

2016年1月,工信部、發(fā)改委、環(huán)保部、商務部、質檢總局五部委聯(lián)合下發(fā)《電動汽車動力蓄電池回收利用技術政策(2015年版)》(簡稱《技術政策》),這是在2015年9月出臺的征求意見稿基礎上,正式下發(fā)的關于新能源汽車動力電池回收利用的指導性政策。盡管這一政策并非強制性政策,但五部委聯(lián)合下發(fā)還是足以說明政府對于這一問題的重視程度??萍疾坎块L萬鋼也在1月23日舉辦的“中國電動汽車百人會2016”上明確表示:“我們要高度關注一件事,要加快研究動力電池的回收和再利用?!?/p>

發(fā)改委有關負責人表示,《技術政策》出臺的主要目的,就是加強對動力電池回收利用工作的技術指導和規(guī)范,明確動力電池回收利用的責任主體,指導相關企業(yè)建立上下游企業(yè)聯(lián)動的動力電池回收利用體系,此舉有助于培育良好的再利用體系,防止走其他廢棄物治理走過的“先亂后治”的老路。

值得注意的是,為了構建起電池回收再利用的可追溯體系新版,《技術政策》明確提出將建立動力電池編碼制度。據(jù)悉,具體編碼工作由生產(chǎn)企業(yè)負責,國家汽車標準化主管部門將盡快制定動力電池產(chǎn)品編碼標準;動力電池生產(chǎn)企業(yè)(含進口商)要對所生產(chǎn)(或進口)的所有動力電池產(chǎn)品進行編碼,并建立可追溯系統(tǒng)。

此外,為了提高新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用水平,工業(yè)和信息化部還制定了《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》和《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范公告管理暫行辦法》,自2016年3月1日起施行。

企業(yè)布局剛剛開始

雖然政策的大方向已明,但動力電池回收利用的市場的啟動則相對緩慢。由于我國在電池再利用技術上還有一些障礙,特別是由于動力電池重量體積大、材料種類繁多、電池單體一致性差以及壽命預測評估復雜等特點,車用動力電池不僅回收利用技術難度大,而且尚無創(chuàng)造回收利潤的能力。所以整個回收產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在還處于散、小、亂、差的程度。

總體而言,動力電池回收在中國還是一塊“難啃的骨頭”,油水很少。如果沒有國家政策的牽頭、沒有補貼,那么一定難以形成氣候。很多人士估計,不排除在未來,國家會制定對這一特殊領域的補貼政策和支持性政策,另外國家也對回收技術研發(fā)準備了大量的專項資金以吸引企業(yè)投資,所以一些公司開始布局動力電池回收利用的市場。

比如新三板公司鼎端裝備就在今年4月公告,稱與清華大學核能與新能源技術研究院簽署“新能源汽車廢舊動力蓄電池回收設備研制”合作與開發(fā)協(xié)議。據(jù)悉,二者具體合作內(nèi)容為:新能源汽車動力用鋰離子電池的回收設備的研制;新能源汽車動力用金屬氫化物鎳電池的回收設備的研制;新能源汽車動力用超級電容器的回收設備的研制。而合作期間清華大學核能與新能源技術研究院不得與第三方進行同樣內(nèi)容的合作。

據(jù)了解,清華大學核能與新技術研究院徐盛明教授團隊于2002年開始從事鋰離子電池回收項目研究,多次承擔和參與國家自然科學基金項目。經(jīng)過多年的不斷鉆研,在鋰離子電池回收領域積累了豐富的技術儲備。

在美上市的豪鵬國際集團旗下子公司贛州市豪鵬科技有限公司的“廢舊鎳氫、鋰電池回收利用項目”則在不久前獲得了國家發(fā)改委2015年中央預算內(nèi)投資計劃節(jié)能循環(huán)經(jīng)濟和資源節(jié)約重大項目資金。此次專項資金的下達,是國家部委對贛州豪鵬在新能源汽車動力電池回收及無害化處理領域的重大支持。

據(jù)悉,贛州豪鵬年處理10000噸各類廢舊電池、電池極片等原料的廢舊電池回收利用項目已在江西省贛州市開始實施,項目主要針對新能源汽車動力電池和各類電子產(chǎn)品的報廢電池,利用先進的環(huán)保工藝和設備進行無害化處理,目前已和國內(nèi)多家新能源汽車工廠建立戰(zhàn)略合作伙伴關系,同時與上百家政府、企業(yè)單位簽署廢舊電池及廢棄電子產(chǎn)品定點回收處置協(xié)議,共同推進廢舊電池綠色回收體系的建設。2015年,公司與中國科學院過程工程研究所簽署合作協(xié)議,開始共同推進新能源汽車動力電池梯次利用及回收處理。

南都電源則在其2015年年報中表示,公司未來將逐步開展鋰電、電子類產(chǎn)品領域的回收業(yè)務,打造循環(huán)經(jīng)濟領域的產(chǎn)業(yè)平臺,為公司向系統(tǒng)集成、運營服務戰(zhàn)略轉型奠定產(chǎn)業(yè)基礎,進一步提升產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢。

中國開采“城市礦山”企業(yè)格林美也在年報別指出,公司將在原有優(yōu)勢的廢舊電池回收體系與報廢汽車回收處置體系基礎上,積極拓展動力電池回收模式,開展動力電池梯級利用體系建設,與比亞迪公司合資設立儲能電站(湖北)有限公司,推動構建“材料再造---電池再造---新能源汽車制造---動力電池回收利用”的新能源產(chǎn)業(yè)價值鏈與循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。

福建著名的新能源電池生產(chǎn)企業(yè)寧德時代具備動力和儲能電池領域完整的研發(fā)、制造能力,目前也在研究三元電池的回收利用工作。

另外,為鼓勵生產(chǎn)企業(yè)回收動力電池,不少地方政府已開始積極探索。比如上海政策顯示,車企回收動力電池政府將補助每套1000元;深圳則建立動力電池利用和回收體系,每賣一輛車廠商拿出600元、政府拿出300元,用于回收動力電池,初步建立電池回收的機制。

從各個企業(yè)的發(fā)展動向來看,中國處置廢舊動力電池的關鍵還是突破技術瓶頸,找到一條既環(huán)保又經(jīng)濟的可行路徑。相關企業(yè)是否能夠成功,還在于能否通過開發(fā)可行的商業(yè)模式,為今后大規(guī)模處置提供解決方案。

日本和德國的經(jīng)驗可供參照

在廢舊動力電池的回收上,日本和德國車企不僅成功實現(xiàn)了動力電池中的多次利用,還在全球建立了梯次回收產(chǎn)業(yè)鏈,值得國內(nèi)企業(yè)學習。

比如豐田(含雷克薩斯)自2000年起,到目前已經(jīng)在歐洲累計銷售了100多萬輛混動車,比目前我國的新能源汽車保有量還要大。2011年,豐田在本土啟動回收鎳氫電池的項目。

豐田與住友金屬合作,借助后者世界一流的高純度提取技術,豐田實現(xiàn)了混合動力車動力電池中鎳的多次利用,該項業(yè)務可回收電池組中50%的鎳;同時,豐田化學工程和住友金屬礦山配置了每年可回收相當于1萬輛混合動力車電池用量的專用生產(chǎn)線;而2012年,本田則與日本重化學工業(yè)公司合作配置了類似的生產(chǎn)線,這條生產(chǎn)線可以回收超過80%的稀土金屬,用于制造新鎳氫電池。回收電池雖然是責任所在,但日企主要依靠回收金屬(包括對日本來說極為寶貴的稀土元素),作為回收產(chǎn)業(yè)驅動力。

同時,為了延長動力電池的使用壽命,避免處理高峰的產(chǎn)能限制。豐田還推進動力電池梯次利用項目。2015年,豐田將凱美瑞混合動力車的廢舊電池用于黃石國家公園設施儲能供電。日產(chǎn)也與住友合作利用電動車聆風的廢舊鋰電池開發(fā)蓄電池系統(tǒng),作為太陽能發(fā)電的輔助儲能系統(tǒng),用于在夜晚和光照不足天氣下的獨立供電。住友商事與日產(chǎn)合資成立的4REnergy公司,以電動車EV廢舊鋰電池的商業(yè)再利用為目標,其公司成立5年來,已經(jīng)成為商業(yè)上最成功的鋰電池回收企業(yè)。

德國戴姆勒早在2007年其第一代電動版smart就已問世。到了2015年6月已經(jīng)推出了第三代smart fortwo electric drive電動版。由于動力電池的梯次利用一方面可以實現(xiàn)節(jié)能,另一方面梯次利用得到普及還會極大地降低新能源汽車的成本?;谶@一想法,德國戴姆勒就聯(lián)合多家相關背景的企業(yè)成立了合資公司,著手建立全世界最大的退役電池儲能電站,用于平衡整個德國的電網(wǎng)壓力。預期打造的儲能電站容量13兆瓦時,儲能裝置全部來自退役的smart電動版的動力電池。

篇2

背景

當前,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,推廣應用工作有序推進。在可預見的將來,電動汽車動力蓄電池將大規(guī)模退役并進入回收利用環(huán)節(jié)。對動力蓄電池回收利用進行及時規(guī)范和引導,有助于培育良好的再利用體系,防止走其他廢棄物治理走過的“先亂后治”的老路。對此,《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020)》明確提出,要加強動力電池梯級利用和回收管理,引導動力電池生產(chǎn)企業(yè)加強對廢舊動力電池的回收利用,鼓勵發(fā)展專業(yè)化的回收利用企業(yè);明確動力電池收集、存儲、運輸、處理、再生利用及最終處置等各環(huán)節(jié)的技術標準和管理要求;加強監(jiān)管,督促相關企業(yè)提高技術水平,嚴格落實各項環(huán)保規(guī)定,嚴防重金屬污染?!秶鴦赵恨k公廳關于加快新能源汽車推廣應用的指導意見》(〔2014〕35號)也提出,要加快新能源汽車售后服務體系建設,研究制定動力電池回收利用政策,探索利用基金、押金、強制回收等方式促進廢舊動力電池回收,建立健全廢舊動力電池循環(huán)利用體系。《技術政策》的出臺既是落實國務院有關文件要求,也是未雨綢繆引導行業(yè)規(guī)范發(fā)展的客觀需要。

目的和主要原則

《技術政策》出臺的主要目的就是加強對電動汽車動力電池回收利用工作的技術指導和規(guī)范,明確動力電池回收利用的責任主體,指導相關企業(yè)建立上下游企業(yè)聯(lián)動的動力電池回收利用體系,防止行業(yè)無序發(fā)展。

為了達到上述目的,我們確定了以落實生產(chǎn)者責任延伸制度為主要原則,推動廢舊動力電池有序回收,安全、環(huán)保和資源化利用,優(yōu)先鼓勵再利用,明晰相關主體責任義務。

主要內(nèi)容

《技術政策》分為總則、動力電池的設計和生產(chǎn)、廢舊動力電池回收、廢舊動力電池利用、促進措施、監(jiān)督管理和附則等七部分內(nèi)容,對電動汽車動力電池設計生產(chǎn)、回收、梯次利用、再生利用等方面均做出了規(guī)定。

一是明確了管理方式和范圍。根據(jù)《技術政策》的制定原則,明確對動力電池回收利用進行指導性管理,國家有關部門將對各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)督,待時機成熟后,國家發(fā)改委再會同相關部門出臺相應的行業(yè)管理辦法。《技術政策》適用于動力電池設計、生產(chǎn)及廢舊動力電池的收集、分類、貯存、運輸、梯級利用、再生利用等環(huán)節(jié)??紤]與國內(nèi)現(xiàn)有新能源汽車相關政策的連貫性和一致性,結合國際電動汽車動力電池的實際應用現(xiàn)狀和趨勢,《技術政策》中規(guī)定的電動汽車動力電池,包括鋰離子動力蓄電池、金屬氫化物鎳動力蓄電池等,不包括鉛酸蓄電池。

二是明確了動力電池回收利用工作的責任主體。明確了生產(chǎn)者責任延伸制度,電動汽車及動力電池生產(chǎn)企業(yè)(含進口商)是動力電池回收利用的責任主體。電動汽車整車生產(chǎn)企業(yè)應負責回收安裝在整車上的電動汽車動力電池,動力電池生產(chǎn)企業(yè)(指系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè))應負責回收其銷售給獨立電池經(jīng)銷商(整車生產(chǎn)企業(yè)售后體系之外)的動力電池。電動汽車及動力電池生產(chǎn)企業(yè)(含進口商)應負責建立廢舊動力電池回收網(wǎng)絡,在具有售后服務網(wǎng)點的設區(qū)市至少指定一家回收網(wǎng)點負責廢舊動力電池的收集。鼓勵多家企業(yè)共建、共用廢舊動力電池回收網(wǎng)絡,降低回收成本,提高回收網(wǎng)絡運行效率。

三是明確建立動力電池編碼制度,建立可追溯體系。回收體系的建設是廢舊動力電池能否得到合理回收及再利用的關鍵環(huán)節(jié)。為保證廢舊電池的回收率,明確對動力電池產(chǎn)品采用編碼制度,具體編碼工作由生產(chǎn)企業(yè)負責,國家汽車標準化主管部門應盡快制定動力電池產(chǎn)品編碼標準。動力電池生產(chǎn)企業(yè)(含進口商)應對所生產(chǎn)(或進口)的所有動力電池產(chǎn)品進行編碼,并建立可追溯系統(tǒng)。編碼應具有與產(chǎn)品的唯一對應性。編碼應標識在動力電池產(chǎn)品顯著位置,且具有較高的牢固性。

四是鼓勵進行廢舊動力電池梯級利用??紤]到部分廢舊動力電池仍有一定容量,可適用于電動自行車、電網(wǎng)儲能電站等行業(yè),因此,鼓勵對符合條件的廢舊動力電池進行梯級利用,以節(jié)約成本,提升資源利用率。因梯級利用可能會涉及電池的拆解、重組和檢測,所以梯級利用企業(yè)在銷售電池時應在電池表面貼自有商標并明示該電池產(chǎn)品為梯級利用電池,并負責其銷售的梯級利用電池的維修保養(yǎng)和再次回收。鼓勵電動汽車及動力電池生產(chǎn)企業(yè)(含進口商)與廢舊動力電池再生利用企業(yè)合作,根據(jù)廢舊動力電池的容量、充放電特性、使用安全性等實際情況判斷可否進行梯級利用。

提出了哪些促進動力蓄電池回收利用的政策措施?

目前,我國電動汽車動力蓄電池保有量還比較少,相關回收利用體系還沒有有效建立起來,暫不宜進行強制性管理。因此,《技術政策》只是一個引導性文件,沒有做出懲罰性規(guī)定。但為了鼓勵相關主體執(zhí)行《技術政策》,引導行業(yè)規(guī)范發(fā)展,我們提出了幾個具體的促進措施:

在制度上,國家鼓勵企業(yè)對動力電池采用收取押金、回購、以舊換新等措施,提高消費者交回廢舊動力蓄電池的積極性。國家將探索把廢舊動力蓄電池納入“廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理基金”征收范圍。

在激勵措施上,國家將在現(xiàn)有資金渠道內(nèi)對梯級利用企業(yè)和再生利用企業(yè)的技術研發(fā)、設備進口等方面給予支持,鼓勵企業(yè)不斷提升技術水平,節(jié)約資源、保護環(huán)境。

篇3

電池上面的二維碼掃不到,但電池外包裝的箱子上二維碼是可以掃到的。

天能電池,天能集團所研制的一種電池。集團成立于1986年,地處長三角腹地“中國綠色動力能源中心”浙江長興,全球新能源企業(yè)第30名,主要生產(chǎn)電動助力車電池、 鋰電池、管式電池、風能太陽能儲能電池,集再生鉛資源回收、循環(huán)利用等新能源的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的實業(yè)集團。

(來源:文章屋網(wǎng) )

篇4

節(jié)能低碳的浪潮襲來,國內(nèi)的上汽、一汽、東風、南車時代、海格客車等多家企業(yè)也先后推出了新能源客車。但總體來看,由于國內(nèi)客車行業(yè)的主力企業(yè)的行業(yè)優(yōu)勢沒得到充分發(fā)揮,我國新能源客車技術總體來說相對國外還有差距。

為了掌握核心技術以及產(chǎn)品升級的需要,海格客車率先發(fā)力,聯(lián)合國內(nèi)知名高校,自主設計研發(fā)新能源整車控制系統(tǒng);并依靠企業(yè)決心和大量投入,聯(lián)合國內(nèi)電機、電池、發(fā)動機、變速箱生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)的整車控制器,在并聯(lián)混合動力客車、混聯(lián)混合動力、第一代/第二代純電動客車上示范運營,形成了批量規(guī)模;同時,海格堅持集成創(chuàng)新,目前已推出30多款混合動力、純電動、氫燃料電池車型,已有27款新能源客車進入國家新能源補貼車型目錄,助力道路運輸綠色發(fā)展。

日前,由海格客車獨立研發(fā)的KLQ6129GEV純電動城市客車榮獲江蘇省科學技術廳頒發(fā)的高新技術產(chǎn)品認證證書。

海格純電動 環(huán)保經(jīng)濟

純電動城市客車具有高效率、低污染的特點,它的應用將為改善城市環(huán)境狀況帶來重大環(huán)境效益,最終為我國的能源安全、環(huán)境清潔帶來深遠社會效益。

據(jù)悉,獲得高新技術產(chǎn)品認證的海格KLQ6129GEV純電動城市客車,采用了“零”排放的清潔能源――電能,將大大減少城市客車排放污染問題,優(yōu)化城市環(huán)境,與常規(guī)車相比,在某種意義上,PM2.5的排放、二氧化碳、一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物排放均為“零”,為國家的節(jié)能減排和城市環(huán)境改善做出重大的貢獻。

其動力裝置采用先進的高性能鋰離子電池組,具有較好的動力性,充電4―5小時即可行駛180公里以上,采用集中快速更換電池的方案,完全可以滿足城市公交客車的需要。

夜間充電,平衡電網(wǎng)峰谷,電網(wǎng)效率高,使用成本低,是目前城市公交的最佳選擇之一。

創(chuàng)新技術 行業(yè)領先

從海格客車技術中心新能源室相關負責人處了解到:該款純電動城市客車突破了整車技術專用化、動力總成技術專用化、動力電池高功率化、高效永磁同步電機、整車電子控制等關鍵技術,解決了我國新能源公交客車產(chǎn)業(yè)化中自動變速箱的主要技術瓶頸,達到國內(nèi)先進水平。

篇5

(一)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的背景及意義

隨著城市化、工業(yè)化進程加速,汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,國際原油供求矛盾逐步加深,全球氣候變暖日益明顯。發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)是緩解石油資源短缺的重要舉措,是全球汽車工業(yè)應對能源和環(huán)境問題的共同選擇。首先從資源方面來看,如圖1和圖2所示,隨著石油價格長期上升趨勢明顯,油價日益高漲已成為經(jīng)濟不能承受之重,同時隨著世界和中國汽車保有量迅速攀升,對石油消耗造成嚴重負擔。

其次從環(huán)境方面來看,能源大量消耗帶來溫室氣體排放問題,是造成氣候變化的主要原因,近年來各國排放標準不斷嚴格,以減少汽車對全球氣候變暖影響。

在此背景下,以節(jié)能減排為重要目標的新能源汽車技術不斷取得突破,并逐步形成以能源、機電新技術為支撐,多種新能源為動力,涵蓋新能源汽車整車、配套部件、專用儲能材料及相關服務等領域,具有巨大市場潛力的新興產(chǎn)業(yè),呈現(xiàn)快速突破、競相發(fā)展的態(tài)勢。

新能源汽車產(chǎn)業(yè)代表了世界汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向,是未來世界汽車產(chǎn)業(yè)的制高點,是各國家和汽車制造廠商的共同戰(zhàn)略選擇。大力發(fā)展新能源汽車,加快推進新能源汽車的產(chǎn)業(yè)化進程,既是有效應對能源和環(huán)境挑戰(zhàn),實現(xiàn)中國汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇,也是把握戰(zhàn)略機遇,縮短與先進國家差距,實現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展的重要舉措。中國汽車工業(yè)必須積極行動起來,參與到這場全球性的新能源汽車的競爭中去,勇于迎接挑戰(zhàn),才能抓住這次難得的歷史機遇,實現(xiàn)中國汽車業(yè)的跨越式發(fā)展。

(二)國外新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

美國、日本、歐洲等發(fā)達國家對新能源汽車技術高度重視,從汽車技術變革和產(chǎn)業(yè)升級的戰(zhàn)略出發(fā),頒布制定了優(yōu)惠的政策措施,積極促進本國新能源汽車工業(yè)發(fā)展,以期提升本國汽車工業(yè)國際競爭力,在全球汽車工業(yè)新一輪競爭中占據(jù)有利地位。

1. 美國。當前國際上車用替代燃料主要是乙醇和生物柴油等非化石類燃料,美國一直致力于提高乙醇以及生物柴油等可再生資源使用量,以生物乙醇汽車為核心,近年來美國燃料乙醇生產(chǎn)和消費量都處于快速上升中,其主要需求就來自于替代汽車燃料。2007年1月24日,美國總統(tǒng)前布什發(fā)表國情咨文,宣布了替代能源和節(jié)能政策,提出美國應努力在未來10年之內(nèi)將汽油使用量降低20%。2008年12月,14家美國電池和先進材料企業(yè),在阿岡實驗室的支持下,成立了先進交通運輸用電池生產(chǎn)國家聯(lián)盟,以提高美國車用鋰離子電池制造實力。目前美國把充電式混合動力汽車作為刺激經(jīng)濟和拯救汽車業(yè)的一張王牌,聯(lián)邦政府為推進充電式混合動力汽車計劃,斥資140億美元支持動力電池、關鍵零部件的研發(fā)和生產(chǎn),支持充電基礎設施建設,消費者購車補貼和政府采購。同時,美國能源部下屬的國家實驗室以及電池制造業(yè)聯(lián)盟在肯塔基州設立了研發(fā)和制造中心,目標是為充電式混合動力車提供高性能的鋰電池組。這些新能源政策,更加明確了研發(fā)節(jié)能減排新產(chǎn)品的方向和目標。

2. 日本。近年來,面對日趨嚴峻的能源形勢和巨大的減排壓力,日本汽車制造產(chǎn)業(yè)正在醞釀一場重大技術革命,以節(jié)能環(huán)保的新能源汽車開發(fā)代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃油汽車。目前日本新能源汽車發(fā)展迅速,技術相對成熟,市場需求增多,逐步進入全面推廣階段,有望成為未來日本汽車產(chǎn)業(yè)的新引擎。日本混合動力汽車領域獨樹一幟并已形成產(chǎn)業(yè)化,同時注重鼓勵燃料電池和生物燃料的發(fā)展,豐田、本田、日產(chǎn)等日本廠商的混合動力汽車不僅在國內(nèi)熱銷,在國際市場上也令其他國家廠商望其項背。同時日本鼓勵并重視燃料電池和生物燃料的發(fā)展,計劃在5年內(nèi)斥資2090億日元開發(fā)以天然氣為原料的液體合成燃料技術、車用電池,以及氫燃料電池科技;2007年著手生物燃料的普及,擬在2011年單年度生產(chǎn)生物燃料5千萬升。為了進一步推進新能源汽車以及環(huán)保汽車,日本從2009年4月1日起實施了“綠色稅制”,其適用對象包括純電動汽車、混合動力車、清潔柴油車、天然氣車以及獲得認定的低排放且燃油消耗量低的車輛。

3. 歐洲國家。歐洲歷來重視節(jié)能和減排,重視生物燃料的開發(fā)應用,憑借歐洲汽車廠商在柴油發(fā)動機上強大的技術優(yōu)勢,歐洲在清潔柴油乘用車方面發(fā)展最為迅速。目前,柴油車在乘用車總銷量中的比重已超過50%。歐盟在2003年了《歐洲未來氫能圖景》,并制訂了《歐盟氫能發(fā)展路線圖》。歐盟委員會于2007年1月公布了“新歐洲能源政策”,目標是到2020年,將溫室效應氣體排放量降低到至少低于1990年的20%,將能源消耗中可再生能源的比例提高到20%;同時將今后7年歐盟能源領域的研究開發(fā)預算提高50%。除歐盟委員會外,歐洲各國政府也根據(jù)本國情況制定了大量的政策和措施,旨在推動新能源汽車的開發(fā)和消費。

二、國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎分析

(一)中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得的成就

我國新能源汽車已具備一定的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化基礎?!笆濉庇媱澮詠?國家制定了新能源汽車科技規(guī)劃,并在“863”項目等國家項目的支持下,在選擇具體的新能源汽車道路時采取了多管齊下的策略,對各種可行的技術都予以一定的支持,上海811所、同濟大學、清華大學等幾十家單位,把新能源汽車及相關零部件的研發(fā)列為重點課題,對各種主要技術路線進行了跟蹤研究,取得了階段性成果。

中國式僅次于日本的全球第二大鋰電池生產(chǎn)國,產(chǎn)業(yè)規(guī)模龐大,產(chǎn)業(yè)鏈基礎好,生產(chǎn)工藝共性點多,具備大規(guī)模發(fā)展汽車用動力電池的條件。中信國安盟固利、比亞迪等企業(yè)已投資十多億元,建設磷酸鐵鋰貨錳酸鋰動力電池的生產(chǎn)能力,比克、力神、北大先行、威力克、寰宇、海霸、萬向等企業(yè)也在加快投資。今年來,鎖著電動汽車的發(fā)展,國產(chǎn)電動汽車電機性能有了較大提高,自主開發(fā)的車用電機效率大大提高,部分產(chǎn)品已經(jīng)應用到中國主要汽車生產(chǎn)企業(yè)的電動汽車中。通過近10年的自主研發(fā)和示范運行,我國在動力電池、驅動電機、電子控制和系統(tǒng)集成等關鍵技術領域取得明顯進步,純電動汽車和插電式混合動力汽車開始小規(guī)模投放市場。燃料電池技術水平不斷提高,燃料電池汽車示范考核逐步深入。通過實施不斷嚴格的乘用車燃料消耗量限值標準,應用先進內(nèi)燃機、高效變速器、輕量化和優(yōu)化設計等節(jié)能技術,我國汽車平均油耗明顯降低?;旌蟿恿ζ囬_始進入市場,極大促進了傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的技術升級。天然氣汽車技術基本成熟,初步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,形成了一定市場規(guī)模。

(二)中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的制約因素分析

近年來,中國新能源汽車產(chǎn)量迅速增加,汽車質量快速提升,研發(fā)步伐明顯加快,具備了實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的基本條件。但總體來看,中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)仍然處于起步階段,尚有許多問題亟待解決,主要包括:

一是亟待攻克的技術瓶頸。目前我國新能源汽車技術水平還比較低, 國內(nèi)電動車面臨著電池、電機、電控系統(tǒng)等關鍵核心技術上的瓶頸問題。動力蓄電池同時涉及混合動力、純電動和燃料電池三種電動汽車,因此動力系統(tǒng)的轉型將強烈依賴電池技術的突破。然而,我國在電池系統(tǒng)集成技術、大規(guī)模生產(chǎn)工藝設計、生產(chǎn)過程質量和成本控制等方面,與國外先進水平仍有較大差距,電池技術是現(xiàn)階段我國新能源汽車實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化存在的最大難點。

二是沒有形成完備的產(chǎn)業(yè)鏈。目前我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)建設能力比較薄弱,沒有建立起從科研、設計到設備制造的比較完備的產(chǎn)業(yè)體系,產(chǎn)業(yè)鏈建設有待進一步加強,特別是消費者所必需的充電站等配套基礎設施建設嚴重滯后,新能源汽車有關測試和試驗的技術規(guī)范不健全,產(chǎn)品認證體系亟待加強,標準化工作進展緩慢,嚴重阻礙新能源汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

三是新能源大規(guī)模供應體系尚未建立。按照科學的劃分,交通能源轉型有三個階段:找到可以大規(guī)劃提供的新能源;實現(xiàn)新能源的大規(guī)模供應;通過新能源汽車的量產(chǎn)有效利用新能源??梢?,單純在新能源汽車技術上實現(xiàn)突破,并成功進行示范運行,并不能解決能源供應問題,目前中國大規(guī)模的清潔能源供應體系遠未建立,國家還沒有制定出新能源大規(guī)模供應和能源基本轉型的具體計劃,從而使得新能源汽車的長久、穩(wěn)定發(fā)展缺乏新能源供應這一物質基礎。

四是直接惠及消費群體的政策扶持力度還不夠。新能源汽車的發(fā)展靠的是市場的需求,而市場需求的主題是消費群體,目前,國家對新能源汽車產(chǎn)業(yè)有一部分政策支持,但是這些政策大多都是針對源頭生產(chǎn)企業(yè)的,對于廣大新能源汽車消費群體,國家并沒有制定完善的政策,及時的給予補貼,由于目前的新能源汽車售價普遍比傳統(tǒng)汽車高出1至2倍,甚至數(shù)倍,在這種情況下,如果國家補貼缺位,市場需求無法興起。

五是國內(nèi)各類生產(chǎn)要素沒有得到有效整合。目前我國新能源汽車企業(yè)大多各自為戰(zhàn),行業(yè)協(xié)會和中介機構的作用得不到發(fā)揮,缺乏必要的資源整合與統(tǒng)籌協(xié)調,低水平重復建設較多,資源浪費現(xiàn)象比較普遍。如何充分發(fā)揮市場配置資源的作用,有效整合發(fā)展新能源汽車的各類要素和資源,在生產(chǎn)者和消費者之間建立起對新能源汽車的良好預期,是我國發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)需要解決的一個重要任務。

六是企業(yè)缺乏自主核心技術。我國新能源汽車合資企業(yè)多,進入九十年代以來,我國多數(shù)汽車企業(yè)走上了合資發(fā)展的道路,合資一方面解決了我國汽車企業(yè)的發(fā)展資金來源問題,同時也方便了我們了解世界產(chǎn)業(yè)的發(fā)展動態(tài),但是,造成了國內(nèi)研發(fā)實力的弱化,企業(yè)越來越依賴國外技術,造成本國技術空心,企業(yè)自身核心技術缺失,和國外企業(yè)差距較大,在當前的發(fā)展新能源汽車的潮流下,必將為我國企業(yè)帶來的巨大的挑戰(zhàn)。

三、新能源汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展路徑分析

新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展多種技術路徑并存,而混合動力、純電動和燃料電池驅動是其發(fā)展的三個基本選擇?;旌蟿恿ζ嚹壳耙呀?jīng)產(chǎn)業(yè)化,但相對于日漸枯竭的石油資源而言,終究是個替代方案,不可能長久;純電動汽車也已經(jīng)邁出產(chǎn)業(yè)化的步伐,但技術瓶頸較多;燃料電池驅動是最終解決方案。新能源汽車將沿著 “鎳氫――鋰電――燃料電池”產(chǎn)業(yè)化路徑發(fā)展。而新能源汽車產(chǎn)業(yè)的價值鏈將圍繞最為核心的電池業(yè)務展開,并逐步延伸至電氣系統(tǒng)(驅動電機、控制系統(tǒng))、整車(乘用車、客車)以及上游資源(鋰、鎳、稀土)領域。新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要集中在純電動汽車和油/電混合動力汽車上。因這兩種汽車在節(jié)能與環(huán)保方面的較高可行性,有望成為下一階段新能源汽車的主流。屆時世界汽車將擺脫依靠石油能源的時代,進入單一的新能源汽車時代。

(一)鋰電池是新能源汽車電池的首選

目前主要的新能源電池產(chǎn)品有鎳氫電池、鉛酸電池和鋰電池等品種。鉛酸電池是目前應用最廣泛、技術最成熟,并且唯一大批量生產(chǎn)和應用的動力電池,主要用于汽車和電動自行車。鎳氫電池已成功應用于豐田混合動力汽車,目前應用較為成熟的動力電池,搭載鎳氫電池的混合動力汽車全球銷量已超過170 萬輛。離子電池具有重量輕、儲能容量大、功率大、無污染、壽命長、自放電系數(shù)小、溫度適應范圍廣等優(yōu)點,已開始逐漸取代酸鉛和鎳氫電池,成為目前世界上大多數(shù)汽車企業(yè)的首選目標和主攻方向,全球已有20余家主流企業(yè)進行車載鋰離子動力電池研發(fā)。

鎳氫電池以其成本優(yōu)勢占據(jù)了電池容量要求不高的混合動力電池市場,能量密度小、續(xù)航能力差。鋰離子單體電池已經(jīng)完全達到實用水平,但成組應用技術尚不成熟,導致動力電池成本高,壽命較短。我們認為鎳氫電池是未來2~3 年過渡產(chǎn)品,最終目標是鋰電池和燃料電池。具備優(yōu)越性能的鋰電池材料已經(jīng)面世,但由于制造工藝和設備的限制,成品率較低,若成品率達到80%,成本即可降低30%~50%。未來2~3年鋰離子動力電池實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn),成本大幅降低之時,就是鎳氫電池和鉛酸電池被淘汰之日。

(二)永磁材料是汽車電機及控制系統(tǒng)突破口

汽車電機及控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢:永磁化、數(shù)字化、集成化。傳統(tǒng)汽車的驅動部件變速箱在新能源汽車中將被電機驅動系統(tǒng)取而代之,但新能源汽車同時也對電機及驅動系統(tǒng)提出更高效率要求、溫度耐受要求和更低成本要求。電機及控制系統(tǒng)作為關鍵的驅動部件,在整車的成本比重約占15%,從新能源汽車電機及控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢看,永磁同步驅動電機,控制系統(tǒng)及功能單元數(shù)字化,電機與變速箱、電機與發(fā)動機、電機與電子部件集成一體化是汽車電機及驅動系統(tǒng)的發(fā)展方向。

隨著混合動力汽車和純電動汽車的快速發(fā)展,永磁驅動電機將迎來一個更為快速發(fā)展的時期,其發(fā)展發(fā)展趨勢也將呈現(xiàn)以下特點:高功率密度、高轉矩密度、高可控性、高效率、高性能高價格比等,以滿足新能源汽車的實際需求。目前,新能源汽車電機制造壁壘不高,短期內(nèi)控制系統(tǒng)是瓶頸,仍然需要加大研發(fā)力度,尋找突破口。

四、促進新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對策建議

針對國際新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中村存在的問題分析,通過構建新能源汽車技術研發(fā)平臺,建立關鍵零部件自主研發(fā)體系,加大研發(fā)力度突破技術瓶頸,不斷完善新能源汽車標準體系并加快充電設施建設步伐,同時加強政府引導力度,建設促進新能源汽車產(chǎn)業(yè)的政策環(huán)境,不斷推進新能源汽車產(chǎn)業(yè)化進程。

第一,加強新能源汽車產(chǎn)業(yè)相關技術研發(fā)力度。集中全行業(yè)科技資源,同時要加強國際間交流與合作,建立合作開發(fā)機制,在共性基礎和前沿技術領域,積極利用國際資源;開展系統(tǒng)集成、動力總成、電磁兼容、高壓安全、動力電池等關鍵技術研究,加快建立先進的整車設計與開發(fā)流程。突破動力電池核心技術,提高電池性能和壽命,降低成本。加快推進動力電池關鍵材料和生產(chǎn)裝備自主化;突破和掌握高效動力總成、汽車輕量化、低阻零部件等先進節(jié)能技術。突破機電耦合、能量回收等混合動力汽車關鍵技術,實現(xiàn)混合動力專用發(fā)動機自主研發(fā)和生產(chǎn);突破電動化總成控制系統(tǒng)(電動空調、電動轉向、制動能量回饋控制系統(tǒng))、整車分布式控制系統(tǒng),掌握基于新型電機集成驅動的底盤動力學控制、整車控制系統(tǒng)、智能交通、車網(wǎng)融合等前沿技術。

第二,積極推進新能源汽車試點示范。深入開展節(jié)能與新能源汽車試點示范,進行產(chǎn)品試驗驗證和技術經(jīng)濟評價,提升產(chǎn)品技術水平;研究配套鼓勵政策,探索建立具有商業(yè)可行性的市場推廣模式,協(xié)調發(fā)展充電設施;擴大市場規(guī)模,形成試點帶動技術進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良性循環(huán)機制,建立有利于公平競爭的開放市場環(huán)境。加強公共服務領域的節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點,以公交、出租、公務、環(huán)衛(wèi)、郵政、城市物流用車和企業(yè)通勤車輛等為重點,加快推廣節(jié)能與新能源汽車,逐步擴大試點規(guī)模,積極推動私人購買新能源汽車補貼試點。探索“裸車”銷售、電池租賃、整車租賃等多種推廣模式,建立新能源汽車租賃服務、二手車交易、電池梯次利用與回收再利用體系。

第三,加快充電設施等基礎設施建設步伐。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,應集中力量重點在試點城市開展充電設施建設。試點城市應開展充電網(wǎng)絡建設,建立以個人和公共停車位分散慢充為主的充電系統(tǒng)。推進現(xiàn)有社會停車場改造,在主要商業(yè)區(qū)、住宅區(qū)和政府部門停車場配套建設慢速充電樁,在城市主要干道和火車站、機場等場所建設公共快速充電場站,依托公交場站建立公交車專用的充換電系統(tǒng)。開展新能源汽車基礎設施關鍵技術研究,研制與智能電網(wǎng)相融合的能量轉換技術與設備。

篇6

宜春鋰電新能源產(chǎn)業(yè)取得了突破:碳酸鋰量產(chǎn)取得了突破。江西本源、銀鋰、合縱三家公司的電池級碳酸鋰項目,先后在實現(xiàn)工業(yè)化批量生產(chǎn);鋰電產(chǎn)業(yè)關鍵材料的工業(yè)化、規(guī)模化取得了突破,江特電機公司的鋰電池正極材料實現(xiàn)了大規(guī)?;纳a(chǎn),另新引進了具有國內(nèi)先進水平的電解液生產(chǎn)企業(yè)金暉公司正在建設中,博能新材料公司、正拓新能源科技有限公司也分別生產(chǎn)出正、負極材料;高品質動力電池的引進取得了突破,引進了國內(nèi)動力電動生產(chǎn)一流團隊企業(yè)中投新能源和河南環(huán)宇公司,以及具有國際先進水平的英迪能源(蘇州)公司,為今年動力電池在我市的突破打下了良好的基礎;新能源汽車的生產(chǎn)和研發(fā)取得了突破,大路汽車、江特公司、福斯特公司分別生產(chǎn)出了鋰電汽車、鋰電場地車和電動摩托、自行車,宜工集團研發(fā)出了鋰電垃圾清掃車,其工程車的新能源改造已經(jīng)起步。

依靠科技有效開展鋰礦資源整合

鋰是自然界最輕的金屬,被科學家譽為“工業(yè)味精”、“能源之星”,是生產(chǎn)鋰離子電池的好材料,是發(fā)展新能源、新材料的重要金屬。

切實做好鋰礦資源整合,開展礦業(yè)權收購工作。巨源礦業(yè)1250萬元收購了江西永生物流實業(yè)集團有限公司持有的江西博鑫礦業(yè)有限責任公司51%的股權;江特公司5800萬元競拍獲得宜豐牌樓含鋰瓷石礦6.43平方公里的普查探礦權。開展資源勘查。與贛西地質大隊合作,對宜豐白水洞礦區(qū)開展鋰資源詳查工作,共探明氧化鋰儲量12.1萬噸。開展選礦試驗工作。針對宜豐同安第一瓷礦和奉新塘下瓷石礦、郭家瓷石礦進行選礦試驗及宜豐、奉新所有氧化鋰含量0.4%以上鋰礦資源進行手選純云母試驗,累計試驗926組,取得試驗樣品3572個,測樣1563個,試驗結果數(shù)據(jù)都很理想。

在集思廣益后,宜春市委、市政府將目光敏銳地聚焦到獨一無二的鋰資源上。宜春現(xiàn)探明可利用氧化鋰的儲量約250萬噸,其中,宜春鉭鈮礦可開采氧化鋰的儲量為110萬噸,占全國的31%,世界的12%,居礦石鋰礦的世界首位。在擴能改造上,宜春鉭鈮礦主廠房工程基建項目于2009年7月份正式開工,標志著擴能改造工程已全面鋪開。項目擴能改造后,僅礦產(chǎn)品鋰云母年產(chǎn)量就將從過去的6萬噸增至20萬噸以上,可支持年產(chǎn)碳酸鋰2萬噸,這個產(chǎn)量相當于2008年全國的總產(chǎn)量。

規(guī)劃把脈鋰電新能源產(chǎn)業(yè)

產(chǎn)業(yè)要發(fā)展,規(guī)劃是龍頭。2009年4月,宜春形成了《宜春市鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》初稿。為使規(guī)劃更為科學合理,同年6月10日至11日,該市和江西省科技廳、科協(xié)聯(lián)合主辦了鋰電新能源產(chǎn)業(yè)規(guī)劃論證會和同舟論壇,邀請國內(nèi)知名專家前來宜春,為鋰電新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃把脈。

在論證會和論壇上,專家們一致認為:鋰電動汽車是鋰電新能源產(chǎn)業(yè)的高端產(chǎn)品,并已成為國際競爭的熱點。宜春擁有豐富的鋰資源,發(fā)展鋰電新能源產(chǎn)業(yè)符合科學發(fā)展觀要求,順應了時代潮流,融入了世界新能源革命發(fā)展大潮。

在全國乃至全球產(chǎn)業(yè)體系分工中,找準了適合自身發(fā)展的新坐標,宜春人推進鋰電新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的腳步也更加堅定。

《宜春市鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》為打造“亞洲鋰都”描繪了更加科學的發(fā)展藍圖:以鋰電汽車為目標,打造亞洲較大的碳酸鋰生產(chǎn)基地,并全部本地加工成工業(yè)用品和終端產(chǎn)品;建成中國領先的動力鋰電池生產(chǎn)基地;建成35萬輛以上大、中、小鋰電汽車生產(chǎn)基地,并建立國內(nèi)或國際一流的產(chǎn)品與技術研發(fā)、測試中心,打造“亞洲鋰都”。在2015年實現(xiàn)產(chǎn)值過1000億,力爭突破1200億元。為此,江西省將鋰電新能源產(chǎn)業(yè)列為江西第4個千億元產(chǎn)業(yè)工程和重點發(fā)展產(chǎn)業(yè),宜春正打造從鋰礦原料碳酸鋰鋰電池材料鋰電池鋰電汽車的完整的鋰電新能源產(chǎn)業(yè)鏈條。宜春的“亞洲鋰都”之夢,正沿著這樣一條清晰的“路線圖”全速推進。

招強選優(yōu)工作突出關鍵技術和優(yōu)勢項目

宜春市緊緊圍繞“延伸產(chǎn)業(yè)鏈,提升附加值,形成規(guī)模化”的招商目標,著重推出一批產(chǎn)業(yè)化項目,包括:國家級鋰電技術研發(fā)及檢測中心建設項目、電池級碳酸鋰生產(chǎn)項目、鋰離子電池錳酸鋰正極材料生產(chǎn)項目、鋰離子電池磷酸鐵鋰正極材料生產(chǎn)項目、鋰離子電池三元系正極材料生產(chǎn)項目、鋰離子電池負極材料生產(chǎn)項目、鋰離子電池隔膜生產(chǎn)項目、鋰離子電池電解液生產(chǎn)項目、動力鋰離子電池項目、儲能型鋰離子電池項目、鋰離子通信電芯生產(chǎn)項目、電動車用驅動電機生產(chǎn)項目、鋰離子電池(組)電控系統(tǒng)(電源管理系統(tǒng))生產(chǎn)項目、鋰離子電池助力自行車項目、鋰離子電池電動汽車生產(chǎn)項目、鋰離子電池微型電動汽車生產(chǎn)項目、鋰離子電池電動摩托車生產(chǎn)項目、鋰離子電池回收循環(huán)綜合利用項目。

在招商過程中,注重招商質量,避免低水平的重復建設,力爭產(chǎn)業(yè)鏈每個環(huán)節(jié)至少有 1個優(yōu)勢項目落地。對涉及鋰能產(chǎn)業(yè)內(nèi)的關鍵技術和優(yōu)勢項目(如隔膜、鋁塑膜、電解液、動力電池、電動汽車),在國內(nèi)外進行有針對性的重點招商。

以建設新能源汽車基地為核心開展招商。在電機電控、動力電池、電源管理、整車集成等方面具有比較優(yōu)勢的企業(yè)中,開展以建設新能源汽車基地為目標進行招商。同時,積極扶持本地上市公司江特電機、萍鋼控股的宜工集團等公司做大做強,積極引導他們參與鋰電新能源項目的開發(fā)與建設,吸引了一個個投資規(guī)模大、技術含量高的鋰電新能源產(chǎn)業(yè)項目集聚。

通過努力,江西本源新材料電池級碳酸鋰項目,率先在國內(nèi)實現(xiàn)工業(yè)化批量生產(chǎn);江特電機公司生產(chǎn)出了具有自主知識產(chǎn)權和國際先進水平的鋰電池正極材料;博能新材料公司、正拓新能源科技有限公司分別生產(chǎn)出正、負極材料;福斯特公司生產(chǎn)出宜春第一批鋰離子生活類電池和動力及儲能電池;江西鋰能產(chǎn)業(yè)公司、宜春天鋰公司、宜春微型電動汽車公司、江特電機、福斯特公司生產(chǎn)出了大、中、小電動汽車、特種車、電動自行車;銀鋰公司已生產(chǎn)出電池級碳酸鋰;鴻興能源二期、聯(lián)威新能源、威瑪新能源已投產(chǎn)。萍鋼控股宜工投資50億元的工程機械及新能源機械項目已進資10億元、江特鋰電池材料二期投資完成1億元并投產(chǎn);合縱鋰業(yè)、佳的電源正在安裝設備;京九電源、金暉公司已動工建設;中投新能源正在整地;齊魯證注資3000萬元入股明冠能源(江西)有限公司;河南環(huán)宇、廈門德科電池公司、安徽鑫達灃礦業(yè)技術公司等20多家正在注冊等等。

加速推進科技平臺建設

鋰電新能源產(chǎn)業(yè)科技平臺建設強勢推進。

科技部授予宜春全國首個國家鋰電新能源高新技術產(chǎn)業(yè)化基地并列入重點推進產(chǎn)業(yè);江西省政府批準宜春成立全國首個鋰電新能源發(fā)展局;宜春職業(yè)技術學院成立全國首個鋰電新能源學院,宜春學院開設全國首個鋰電新能源實驗本科班;江西省高度重視宜春市鋰電新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展,將宜春市鋰電新能源高新產(chǎn)業(yè)列為全省第六個高新技術產(chǎn)業(yè)、第十四個重大產(chǎn)業(yè)和第四個千億元產(chǎn)業(yè)工程,并被科技部列為重點推進產(chǎn)業(yè)。

強化人才支撐,引進國內(nèi)外鋰能產(chǎn)業(yè)先進技術和高端人才。主動與全球從事鋰能產(chǎn)業(yè)研發(fā)的高等院校及科研機構聯(lián)系與合作,與市政府建立合作關系的中南大學、南昌大學、江西理工大學、北京有色金屬研究總院、同濟大學汽車學院中,已有3所院校實施9個產(chǎn)學研項目;與宜春學院合作3個項目;與其他院校合作5個項目。同時,與美國麻省理工學院、美國懷特州立大學、中科院物理所、中科院電工所、武漢大學、四川大學等院校的科研人員保持密切聯(lián)系,并建立了鋰能產(chǎn)業(yè)專家?guī)臁?/p>

加速推進產(chǎn)業(yè)平臺建設。積極籌建國家級鋰電研究院和測試中心,江西省質量技術監(jiān)督局已批復在宜春市籌建我國唯一的省級鋰電產(chǎn)品檢測中心―“江西省鋰電產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗中心”,成立了南昌大學(宜春)鋰電及新能源研究院,江特電機股份有限公司研發(fā)平臺被認定為江西省特種電機工程技術研究中心,市鋰能產(chǎn)業(yè)公司建成了鋰云母礦選礦研發(fā)中心,宜春學院成立了鋰電新能源研究所。通過這些產(chǎn)業(yè)平臺的建立,與相關科研院所合作,開展鋰云母礦選礦、鋰云母礦提取碳酸鋰、鋰電材料、鋰離子電池制造、電源管理系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、新能源汽車用電機等方面的技術研發(fā)。

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[關鍵詞]新能源;客車;電能;CNG;醇類燃料

隨著汽車保有量的增長,交通擁堵狀況以及大氣污染日益嚴峻,國內(nèi)個別城市為緩解這種狀況對私家車輛進行了許多限制,因此公共交通以及新能源汽車的發(fā)展得到了很大的政策支持。近年來,客車研發(fā)擁有更多的新技術手段,使得客車的動力性、經(jīng)濟型、可靠性、安全性等諸多方面得到了前所未有的提高,尤其是在節(jié)能環(huán)保方面更是各個廠商競爭的關鍵。

一、 優(yōu)先發(fā)展新能源公共交通是實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的必由之路

我國城市化進程在黨的十七大報告和國民經(jīng)濟中長期發(fā)展規(guī)劃中都有詳細的描述,隨著城市化進程的加速,必然會帶來城市公交車輛的大量需求,與此同時,像北京、上海這樣人口超千萬的城市交通和車輛排放污染形勢嚴峻。

公交車輛是城市的名片,交通運輸時國民經(jīng)濟的命脈,公交優(yōu)先政策的實施會帶來大量的資金投入,在建設和諧社會,實現(xiàn)科學發(fā)展的重大戰(zhàn)略中,客車行業(yè)節(jié)能減排的重要措施就是實現(xiàn)動力系統(tǒng)的新能源化,包括電能、混合動力、CNG、醇類燃料、氫能源、太陽能等。

優(yōu)先發(fā)展新能源公共交通的主要原因是:

(1)能源短缺,石油價格飛漲;我國交通用油呈快速上升勢頭,年平均增長超過10%,國家能源安全面臨嚴峻挑戰(zhàn);

(2)空氣污染和二氧化碳排放的控制;我國二氧化碳排放位居世界第二,僅次于美國,并且我國已正式加入簽訂“京都議定書”。汽車二氧化碳排放將成為我國關注的重大環(huán)保問題。

二、 常見新能源汽車的主要分類與發(fā)展

1、 電動汽車

電動汽車包括純電動汽車(electric vehicle, EV)、混合動力汽車(hybrid electric vehicle, HEV)、燃料電池汽車(fuel cell vehicle, FCV)。

(1) 純電動汽車

首先電能作為一種二次能源,它的來源廣泛,例如水力發(fā)電、風力發(fā)電、潮汐發(fā)電等。其次,純電動汽車利用電力驅動,在使用中可以實現(xiàn)零排放,電動汽車的電動機運轉只做回轉運動,振動和機械噪聲都很小,也沒有內(nèi)燃機的燃燒噪聲和進排氣噪聲。最重要的是電動汽車能源利用率高,并且制動能量易回收,按目前技術水平電動汽車的能源利用率比汽油車約高40%。

但電能作為汽車能源又存在以下主要問題:

a. 能量密度低。由于現(xiàn)階段技術問題,電池能量密度低,為保證必要的行駛里程就不得不裝備龐大笨重的電池組;

b. 充電時間長。電池充電時間一般需要6~10小時,快速充電技術還沒有得到根本的突破;

c. 成本高昂。同檔次的電動汽車比普通汽車價格高出10萬元左右,即使是在原車基礎上改裝也需要3~7萬元。

(2) 混合動力汽車

混合動力汽車將電力驅動與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機驅動相結合,充分發(fā)揮了二者的優(yōu)勢,同時它可以從根本上解決現(xiàn)在純電動汽車動力性能差和續(xù)駛里程短的問題。

混合動力汽車根據(jù)動力源的數(shù)量以及動力系統(tǒng)結構形式的不同,可以分為串聯(lián)式、并聯(lián)式、以及混聯(lián)式。混合動力汽車節(jié)油優(yōu)勢主要在于以下幾點;

1)為滿足急加速以及以上坡等對驅動功率的要求,傳統(tǒng)內(nèi)燃機車往往配備功率較大的內(nèi)燃機,而混合動力汽車可以利用電力的補償作用使得內(nèi)燃機的工作點始終平滑的工作在如下高效率的最優(yōu)工作區(qū)域內(nèi);

2)混合動力汽車在等候或者低速滑行工況下可以關閉內(nèi)燃機,節(jié)約燃料;

3)在汽車減速剎車時,電動機將轉化為發(fā)電機,回收部分制動能量存入蓄電池,從而進一步提高燃油經(jīng)濟性。

(3) 燃料電池汽車

目前汽車上應用的基本是質子交換膜燃料電池(PEMFC),其基本原理是H2和O2在催化劑作用下發(fā)生氧化還原反應,生成水的同時產(chǎn)生電能。

燃料電池的主要優(yōu)點為:

a. 效率高。燃料電池的化學反應不受卡諾循環(huán)的限制,理論上能量效率可接近80%,實際效率已達50%~70%。

b. 清潔無污染。氫/氧燃料電池產(chǎn)物只有水,屬于零排放或者接近零排放(考慮到燃料重整時)。

c. 氫能源來源廣泛,尤其可以利用電網(wǎng)晚間的低谷電制氫,提高了電網(wǎng)運行效率。

我國政府也非常重視燃料電池汽車關鍵技術的研究,“九五”期間,國家科技部將燃料電池技術列入國家攻關計劃,“十五”和“十一五”期間,燃料電池汽車及其相關技術的研究和樣車的研制開發(fā)被列入國家“863”電動汽車重大專項和重大項目中,予以重點資助。

2、 CNG汽車

天然氣主要成分為80%~99%的甲烷,剩余的成分是惰性氣體如二氧化碳、氮氣,和其他低價的碳氫化合物。天然氣的辛烷值(ROZ)高達130,若采用較高的壓縮比,約可到13,所以天然氣發(fā)動機非常適合增壓。

天然氣發(fā)動機汽車的特點是二氧化碳排放量比汽油發(fā)動機低20%~30%,而且只產(chǎn)生很低的氮氧化合物和非甲烷碳氫(所有碳氫化合物扣去甲烷的和)排放。

天然氣公共汽車可達到嚴格的高環(huán)境友好汽車(Enhance Environmentally friendly Vehice,EEV)限值。目前德國約有40000輛天然氣汽車獲準行駛,天然氣加氣站670余個。并且CNG客車已經(jīng)在國內(nèi)一些城市如西安得到大力的推廣。

未來客車天然氣發(fā)動機的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢:

(1) 客車大型化和高端化對發(fā)動機要求更高

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關鍵詞 新能源汽車 競爭力

當前,世界工業(yè)化進程不斷加快,能源消耗巨大,能源危機成為經(jīng)濟發(fā)展的一大挑戰(zhàn)。汽車業(yè)作為傳統(tǒng)制造業(yè)之一,也需要尋求新的發(fā)展之路。在這樣的背景下,各國紛紛把焦點投在了新能源汽車的發(fā)展上,在節(jié)能環(huán)保的同時促進產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化升級。

一、國外新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀

2008年國際金融危機之后,美國汽車產(chǎn)業(yè)經(jīng)過重組煥發(fā)活力,新能源汽車成為克萊斯勒、通用汽車和福特三大汽車公司的投資重點和提高競爭力的主要策略。與此同時,特斯拉作為電動車的傳奇異軍突起。數(shù)據(jù)顯示,1993年至2013年,美國三大汽車集團及其子公司的可替代燃料汽車數(shù)量占銷售總量的66%左右;2010年5月,德國政府宣布設立“國家電動汽車平臺”(NPE),目前德國已成為繼美國之后的第二大電動汽車生產(chǎn)國,德國代表車型有奔馳產(chǎn)的Smart純電動轎車;法國則重點推行發(fā)展電力能源汽車,代表車型有雷諾生產(chǎn)的ZE系列純電動轎車;日本混合動力車已形成產(chǎn)業(yè)化,豐田的普銳斯混合動力汽車在全球銷售總量已超過百萬輛。

可見,車型電氣化已成為目前各大車企新能源的發(fā)展方向。

二、我國新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀

2001年,我國在國家高技術研究發(fā)展計劃(“863”計劃)中提出了新能源汽車的研究項目,從此揭開了我國自主研發(fā)新能源汽車的序幕。

從2000年到2015年,我國政府在新能源汽車領域已累計投資近200億元,基本確立了電動汽車“三縱三橫”體系(三縱:燃料電池汽車、混合動力汽車、純電動汽車;三橫:多能源動力總成系統(tǒng)、電機驅動系統(tǒng)和控制單元、動力電池和電池組管理系統(tǒng))。

在國家補貼和政策優(yōu)惠的利好條件下,國內(nèi)汽車企業(yè)諸如奇瑞、比亞迪、上汽、一汽等紛紛抓住機遇,推出了各種新能源車型。

2015年我國新能源汽車增長迅猛,產(chǎn)量達到37.9萬輛,同比增長3.5倍,中國也成為全球最大的新能源汽車的增量市場。然而,我國消費者的購買量大多是地方補貼和國家新能源補貼帶動的,汽車廠商的電動汽車更多停留在造車階段,并未突破新能源汽車的技術瓶頸。

在走出去的過程中,國內(nèi)新能源汽車企業(yè)已經(jīng)打入歐美、日本等發(fā)達國家和部分發(fā)展中國家,借助“一帶一路”戰(zhàn)略,為沿途國家提供相關服務。其中,2015年,比亞迪新能源汽車以61722輛的成績,一舉奪下全球新能源車銷量冠軍。

三、我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)國際競爭力

邁克爾?波特認為,決定一國某一產(chǎn)業(yè)國際競爭優(yōu)勢的是一組因素,即他提出的4個“鉆石因素”及機會和政府兩大附加要素。

(一)要素條件

要素條件是指針對特定行業(yè)競爭所必需的生產(chǎn)要素,包括自然資源、勞動力數(shù)量、地理位置等一般要素和高科技、高素質勞動力等高級要素。從一般要素來看,我國勞動力充足,新能源汽車生產(chǎn)所需要的稀土、石墨、鋰等自然資源較為充足;然而從高級要素來看,我國新能源汽車的生產(chǎn)技術不夠成熟,與國外相比,電驅動系統(tǒng)集成化程度低,發(fā)動機及機電耦合裝置的技術依然薄弱,關鍵技術未有所突破。與此同時,相關的人才也十分欠缺。

(二)需求條件

國內(nèi)需求在提高競爭優(yōu)勢方面發(fā)揮重要作用。良好的需求能夠促使企業(yè)加強創(chuàng)新能力,提高產(chǎn)品質量,從而提高企業(yè)的競爭力。從需求的總量來說,我國人口眾多,是世界上最大的汽車市場。然而隨著汽車保有量的增加,能源消耗巨大,由此造成的空氣污染日趨嚴重,民眾需要更為清潔環(huán)保的汽車。

(三)相關供應商和支持性產(chǎn)業(yè)

具有國際競爭力的供貨行業(yè)和相關產(chǎn)業(yè),能幫助國內(nèi)的某一行業(yè)在國際市場上確立優(yōu)勢競爭地位。新能源汽車依賴于電池、電機和電控三大核心環(huán)節(jié)。其中,電池直接影響著汽車的使用年限,是最重要的技術保障。與歐美、日本相比,目前我國關于電池技術的法規(guī)不夠完善,相關充電設備缺乏統(tǒng)一的技術標準和規(guī)范。而在基礎設施方面,我國也比較落后,以歐盟、日本為例,加氫站目前已經(jīng)有幾十座,將來還要建設上百座,而我國內(nèi)目前就兩三個,且使用率不足。

(四)企業(yè)的策略、結構和競爭狀況

每個企業(yè)都有自己的發(fā)展戰(zhàn)略和競爭策略。比如,豐田致力于混合動力車的研發(fā),中國則更注重純電動汽車的發(fā)展。就競爭狀況而言,在新能源汽車領域,歐美國家和日本的技術優(yōu)勢明顯,市場發(fā)展更成熟。在對外擴張的競爭策略上,我國汽車企業(yè)更多地采取了合資和購買兼并的策略,吸收了部分國外企業(yè)的先進技術。

(五)機會

新發(fā)明的出現(xiàn)、主要技術的中斷、戰(zhàn)爭等會給企業(yè)帶來很多機會。當前世界日益嚴重的環(huán)境問題和能源危機為新能源汽車的發(fā)展提供了有利的國際環(huán)境。由于新能源汽車發(fā)展歷史較短,競爭巨頭較傳統(tǒng)企業(yè)少,轉型成本低,電力技術的研發(fā)空間仍然巨大,一旦實現(xiàn)技術突破,很容易占據(jù)競爭優(yōu)勢地位。

(六)政府

政府政策是通過四個關鍵因素發(fā)揮作用的。在新能源汽車行業(yè),政府的政策主要體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、政府補貼和制定相關標準上。

自2013年以來,國家發(fā)改委、財政部、工信部以及科技部等各大部委陸續(xù)出臺了一系列鼓勵和推廣新能源汽車發(fā)展的政策,包括新能源汽車購置價格上的高額補貼,以及不限行不限號等政策優(yōu)惠。

在補貼政策方面,我國最新的補貼政策為:未來五年內(nèi),對于純電動、插電式混動乘用車及客車,根據(jù)續(xù)駛里程給予數(shù)萬元至數(shù)十萬元補貼,而對于專用車或貨車則根據(jù)電池容量給予每度電1800元的補貼。這一政策將有利于發(fā)揮國內(nèi)市場潛力,推動消費增長。

在標準制定方面,2015年12月,全國汽車標準化技術委員會我國《新能源汽車國家標準目錄》;2016年8月1日,質檢總局、國家標準委、工信部聯(lián)合印發(fā)了《裝備制造業(yè)標準化和質量提升規(guī)劃》,其中制定了插電式混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車等新能源汽車以及動力電池等零部件的相關標準。隨著標準的日益規(guī)范,國內(nèi)新能源汽車的發(fā)展將更加通暢。

四、相關政策建議

可以看出,與發(fā)達國家相比,目前我國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)仍然存在很多問題,國際競爭力仍然較弱,但是發(fā)展?jié)摿薮?。筆者結合基于鉆石模型的分析,對我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出建議。

(一)把握分寸,適度扶持

當前我國對新能源汽車的支持政策繁多,各省市都有自己的補貼政策。然而,補貼過度有可能造成汽車企業(yè)過分依賴政府,缺乏技術升級的積極性,長期來看不利于提高國際競爭力。

(二)注重研發(fā),鼓勵創(chuàng)新

現(xiàn)今我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)還處于成長階段,技術條件不成熟。國家應加大對相關領域科學研究的支持,注重高校的相關學科建設,成立相關的研究機構,提高整個產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力。

(三)完善產(chǎn)業(yè)鏈建設

新能源汽車產(chǎn)業(yè)的長足發(fā)展離不開國家的支持和企業(yè)自身的努力,還需要完善的產(chǎn)業(yè)鏈支持。首先,加快電池、電機、電控技術升級,減小上游產(chǎn)業(yè)鏈的阻礙。其次,在基礎設施方面,針對消費者普遍擔心的充電站等,應盡快落實和普及。新能源汽車的維修、保險等,也應加快步伐跟上。最后,可形成電池回收利用機制,減少資源浪費,實現(xiàn)優(yōu)化配置。

(作者單位為四川大學經(jīng)濟學院)

參考文獻

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關鍵詞:電動汽車電池;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

一、引言

能源危機和環(huán)境污染是當今世界的兩大問題,而大氣污染的42%來自燃油汽車的廢氣排放。目前,全世界汽車每年向大氣排放的有害氣體多達5億噸,成為污染環(huán)境的主要原因之一。由于汽車嚴重污染環(huán)境,各國對汽車污染的限制越來越嚴。

隨著環(huán)境保護概念的深入人心和國際原油供應的持續(xù)緊張,多數(shù)發(fā)達國家的研究機構和汽車廠商都加大了對新能源汽車技術的研發(fā)投資,以替代傳統(tǒng)以石油為燃料的汽車,形成了多種技術共同發(fā)展的局面,其中部分技術已經(jīng)在商業(yè)化領域取得了重要成功。

電動汽車是利用裝在車上的蓄電池提供電能拖動電動機旋轉,通過傳動裝置驅動車輪旋轉。蓄電池又稱為電瓶,是一種能儲存電能的裝置,能實現(xiàn)電能和化學能的轉換。電瓶充電時,把電能轉化為化學能儲存起來,而當車輛工作時,電瓶放電,再把化學能轉為為電能,驅動電動機旋轉。蓄電池有兩大類,一類是酸性蓄電池,又稱為鉛蓄電池;另一類是堿性蓄電池,鐵鎳和鎘鎳電池兩種。鉛蓄電池的優(yōu)點是制造費用低,內(nèi)阻小,能提供強大的電流,因而在電動類車輛中普通使用。

二、電動汽車電池的發(fā)展現(xiàn)狀

(一)電動汽車具有的優(yōu)點

電動汽車與燃油汽車相比,電動汽車有著無可比擬的優(yōu)點,其具體情況如下:

(1)有利于環(huán)境的保護。電動汽車使用的是蓄電池,沒有尾氣的排放,不會對環(huán)境造成污染,這是燃油汽車無法做到的。這在提倡低碳生活和環(huán)境保護的當下,是能源發(fā)展的一個新趨勢。

(2)節(jié)約能源。電動汽車能夠實現(xiàn)能量的回收利用,在制動狀態(tài)時,可以回收能量的40%左右,從而提高了能源的利用效率。

(3)結構輕巧緊湊。由于蓄電池的體積小,可以分散布置,所以總體布置相比發(fā)動機而言,布置更加緊湊。

(4)電動汽車相比燃油汽車而言,駕駛更加方便,起動容易,調速平滑。

(5)制造成本小,沒有發(fā)動機的振動帶來的影響,使用壽命相對而言提高非常大。

(二)電動汽車電池的發(fā)展現(xiàn)狀

電動汽車是以蓄電池作為能源,是清潔型汽車,它集新技術、新材料、新能源為一體,將是二十一世紀重要的交通工具之一。當前的電動汽車技術受三個主要因素的嚴重制約:一是電荷量比較低,充完電一次行駛里程比較短,二是充電時間長,使用不方便;三是質量電荷量小,使電動汽車自身的裝備質量大,從而影響加速性能和最高車速的提高,無法與燃油汽車相抗衡。所以電動汽車發(fā)展的關鍵就是蓄電池。

當前已經(jīng)成功研制出的電池主要有:鉛蓄電池、鎳鎘蓄電池和燃料電池等。可接受的電動汽車電池的最低指標為:比能量>100瓦小時/千克(whk/g),比功率>150wk/g、循環(huán)壽命>600次、一次充電行程>Zokom,及經(jīng)濟性、可靠性和安全性能等。電池的比能量決定電動汽車的行駛里程,比功率則影響最高車速、加速性和爬坡能力。

電動汽車一般是由蓄電池、電動機和控制系統(tǒng)三部分組成,而關鍵部分是蓄電池。蓄電池有酸性、堿性和燃料電池等。目前用得最廣泛的是鉛酸電池,它工作可靠,價格低,但它的能量密度小壽命較短。堿性電池,為鎳鐵、鎳鋅、鎳氫電池等,其能量密度大,壽命也較長.但價格昂貴。燃料電池,如氫-氧燃料電池,由于存在安全隱患,需采用一些昂貴金屬故成本太高未被廣泛采用。

應用在電動汽車上的儲能技術主要是電化學儲能技術,即鉛酸、鎳氫、鎳鎘、鋰離子、鈉硫等電池儲能技術。過去這些儲能技術分別在比能量、比功率、充電技術、使用壽命、安全性和成本等幾方面存在嚴重不足,制約了電動汽車的發(fā)展。近年來,電動汽車電池技術的研發(fā)受到了各國能源、交通、電力等部門的重視,電池的多種性能得到了提高,如鋰離子電池技術在安全性方面取得了突破性進展。這些將有望推動電動汽車的大規(guī)模商業(yè)化。

純電動汽車的三大關鍵部件是電池、電機、電控,而電池則是最核心、產(chǎn)業(yè)價值最大的部分。目前,我國已經(jīng)形成一條完整的鋰離子動力電池產(chǎn)業(yè)鏈,為純電動汽車發(fā)展奠定了一定的基礎。我國已經(jīng)研制出多元素聚合鋰離子電池、雙定子磁懸浮直流驅動電機、電池管理及電控系統(tǒng)等產(chǎn)品,可廣泛用于客車、轎車以及軍事動力領等域。高性能動力電池、驅動電機以及其控制系統(tǒng)的技術突破將積累工程化技術、加快產(chǎn)業(yè)化步伐。我國純電動汽車整車產(chǎn)品技術和產(chǎn)業(yè)化基礎,與國際基本同步,而且在某些領域還具有獨特優(yōu)勢,純電動客車動力系統(tǒng)已實現(xiàn)國產(chǎn)化。目前鎳氫電池汽車屬于技術成熟類電動汽車,而鋰電池汽車則屬于技術發(fā)展階段的汽車。

鉛酸蓄電池性能可靠而價廉、緊湊,但很重,而且功率密度小,平均壽命僅為2~2.5年,在寒冷氣溫下更短。在安全方面,硫酸蓄電解液可用膠體來代替。充電時放出的氫氣有爆炸的危險,需用密封裝置解決。它是技術上最成熟的電池,為大多數(shù)的電動汽車選用,但其過充電、過放電時壽命縮短。

鎳錫蓄電池的體積能量密度與鉛酸蓄電池相近,但重量能量密度則非常優(yōu)越。其技術成熟性僅次于鉛酸蓄電池,但其成本比鉛酸蓄電池高50%,但很安全,壽命一般為3年。

鎳錫蓄電池可以急速充電、過充電,電池的放電深度及周圍溫度的變化對其性能影響較小,和能量高的特點,但這種蓄電池除非完全放電,否則不能完全充電,因此影響了汽車行程,另外,為了防止污染環(huán)境,對鎳錫蓄電池需回收,其回收能力盡管是一大難題,但在強制使用零排污車之前,可望得到解決。

三、電動汽車電池發(fā)展趨勢

鉛酸電池雖便宜,并在叉車、觀光車或者短途公共汽車上作為動力源應用,但新一代鉛酸電池的比能量和循環(huán)次數(shù)仍存在嚴重的限制。未來使用鉛酸電池來驅動在高速公路上行駛的電動汽車是不實際的,但價格優(yōu)勢使其在輕度混合或者短途行駛的電動汽車中仍占一席之地。然而,有文獻指出近期美國的“下一代電池和電動車”中有一種超級電池是超級電容器與鉛酸電池的并聯(lián)使用。這種電池具有雙電層電容器的高比功率、長壽命以及鉛酸電池價格便宜的優(yōu)勢,將具有市場競爭力。

鎳氫電池雖然具有較高的比能量和比功率等優(yōu)點;但由于需要大量使用鎳和鈷其成本較高,鎳鈷的稀缺性會導致其大批生產(chǎn)和使用時價格反而會上漲。目前,它仍然大量地應用于混合動力車,隨著鋰離子電池的大規(guī)模生產(chǎn)和成本的降低,鎳氫電池終將退出。鎳氫電池是電動汽車過渡階段使用的電池,但在近期和中期仍然是非常關鍵的動力電池之一。

目前市場上的電池中,鋰離子電池(鋰離子電池和鋰高聚合物電池)的性能最好,同質量的鋰離子電池其能量是鉛酸電池的 4~6 倍,是鎳氫電池的 2~3 倍。價格和大功率鋰離子電池的安全性是它的最主要缺點。鋰離子電池的主要原材料為鋰,我國的鋰礦資源豐富,已探明的鋰總儲量居世界第 ;鋰離子也存在于海水中,未來可利用太陽能從海水中提取。此外,鋰離子電池具有循環(huán)使用的潛力,可解決對原材料的需求問題。

具有應用前景的還有鋰硫電池。鋰硫電池為二次鋰電池,由單質硫、金屬鋰和有機電解液組成,具有比能量高、成本低、環(huán)境友好的特點。

參考文獻:

[1]廖權來等.電動汽車的關鍵技術及發(fā)展對策[J].武漢:中國機械工程,1993.4。

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[3]馬鳳娟.電動汽車電池技術的發(fā)展及環(huán)境影響[J].秦皇島:中國環(huán)境管理干部學院學報,1998。

篇10

與磷酸鐵鋰相比,三元材料具有高能量密度比、循環(huán)壽命廠、重量輕等特點,以能量密度為例,磷酸鐵鋰的能量密度為120WH/KG,而三元電池的能量密度可以做到180WH/KG。在儲存性能方面,二者的容量都可以恢復,但前者每月衰減3%,而后者的衰減力度僅有1-2%性能更優(yōu)。不過,三元材料電池在繼承高能量密度優(yōu)勢的同時,也預示著它更容易發(fā)生爆炸。工信部曾于今年1月將三元鋰電池暫緩在客車上的推廣,就是出于對安全性的考慮。

無論是政策還是市場占比規(guī)模,當前三元電池并不存在壓倒式優(yōu)勢,但我們認為,三元電池是未來新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的長期趨勢,相比碳酸鋰,當前三元電池概念股的投資價值凸顯。

為什么這么說?首先,在國內(nèi)三元電池的主要使用范圍是乘用車和專用車領域,政策對三元電池的負面效應有限。太平洋證券的數(shù)據(jù)顯示,2015年三元鋰電池在乘用車及專用車的使用上為3.03Gwh,大幅高于磷酸鐵鋰近50個百分點。

工信部對三元鋰電池的暫緩范圍只局限于客車,主要是因為客車的電池數(shù)量多,容易發(fā)生爆燃事故。工信部一手抓一手放,這種“胡蘿卜+大棒”的方式顯然也是認可三元鋰電池的優(yōu)勢,只是這個領域在國內(nèi)起步較晚,目前尚無成文的行業(yè)標準,后續(xù)政策上極有可能以提高電池安全標準為主而非打壓限制。

其次,中外對比來看,三元鋰電池不是不可用,關鍵還是看技術。特斯拉使用的便是三元鋰電池,比亞迪雖然是國內(nèi)磷酸鐵鋰電池最大的生產(chǎn)商,但在最新款車型“宋”級上也采用了三元材料電池,中外兩大新能源整車企業(yè)對三元鋰電池的使用具有示范性效應。

再者,在下游需求大幅增長以及產(chǎn)能短期難以有效擴充的背景下,以碳酸鋰及六氟磷酸鋰為代表的鋰電池上游資源價格短短半年的時間翻了數(shù)倍有余,然而以鈷為主的三元材料價格卻仍處于歷史底部。根據(jù)安信證券的預測,2016年全球鈷需求量將結束連續(xù)7年下跌達到供需平衡的格局,樂觀點可能會有4000噸的缺口。