电动汽车的发展需要跨越“性价比达到和超过燃油车”这个临界点,如果跨过了这个坎,电动车就可以依托市场力量自主发展。
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  近年来,电动汽车在我国的发展突飞猛进。从我国市场规模看,2017年1月~12月份,新能源汽车产销分别达到79.4万辆和77.7万辆,同比分别增长53.8%和53.3%。
  从全球市场规模看,我国新能源汽车连续三年产销量居全球第一,累计推广量超过100万辆,占全球市场保有量的50%以上,处于全球绝对领先地位。
  “我认为电动汽车2017年的发展一个总体概念就是‘向高质量发展转型’,形势喜人。”近日,在北京举行的“中国电动汽车百人会2018论坛”热点问题交流会上,中国电动汽车百人会理事长陈清泰对当前我国电动汽车发展状况如此评价。“‘正向开发几乎完全取代了逆向开发’,创新能力持续提高,整体技术水平上了一个很大台阶;另外,我们主要产品的品质、品位、品牌都有上升,产品从中低档转向中高档,部分企业已经瞄准高档车、瞄准豪华品牌。在燃油车领域做到这一点是很难的,但是电动汽车提出这样目标,我想经过努力有一部分企业会取得很大成就”。陈清泰进一步说道。
  固态电池是方向
  动力电池作为电动车的核心零部件,它的提升直接影响着我国电动汽车发展的提速。那么,目前国内动力电池的主要技术进展情况如何?下一步的方向又是怎样的呢?
  会上,中科院院士、清华大学教授欧阳明高介绍,目前,科技部新能源车重大专项动力电池专项研究取得了实质性突破。2020年要产业化的300瓦时/公斤的锂离子动力电池已经接近应用要求。目前,国内外技术研发基本处于同一水平,但安全性研究尚待加强。“但是,作为实现远期目标的两类新体系,锂硫、锂空气电池方面,目前国内外进展相对缓慢,2017年没有看到突破性的进展”。
  欧阳明高介绍,目前在新型锂离子电池动力电池开发方面,CATL、力神、国轩三个承担新能源汽车专项项目的项目团队采用高镍三元正极和SI/C负极,研制出比能量达到300Wh/kg的软包装锂离子电池,其中部分项目单位样品技术性能指标已接近应用要求,但安全性尚不能满足全部国标。
  在锂离子电池新材料研发方面,针对高容量富锂锰基正极循环过程中的电压衰减问题,承担专项前沿类项目的物理所项目团队,利用气固界面改性,构筑表面氧空位,使得富锂锰基正极循环100周后的电压衰减降至2%以内,为解决富锂锰基正极的电压衰减、推进其实际应用提供了可能的技术方向。
  目前,固态电池的研发产业化持续升温,多家研究机构和产业单位投入。其中中科院青岛能源所开发的聚合物固态锂电池,能量密度达到300Wh/kg,体积比能量达到700Wh/L,500次循环后容量保持率大于86%;中科院宁波材料所开发的无机固态锂电池,能量密度可以达到240Wh/kg,500次循环后容量保持率大于80%;赣锋锂业携手宁波材料所,投资5.0亿元人民币,致力于固态电池产业化,计划2019年投产,2020年产品进入电动汽车市场。
  对于全球热捧的全固态锂电池,欧阳明高指出,全固态锂电池是一种在工作温度区间内所使用的电极和电解质材料均呈固态,不含任何液态成份的锂电池。根据是否可反复充放,可细分为“全固态锂一次电池”或“全固态锂二次电池”。全固态锂电池具有安全性高、能量密度高、正极材料选择的范围宽、系统比能量高等潜在的技术优势。目前展现产业化前景的主要是固态聚合物锂电池和固态锂离子电池。
  由于受到固/固界面稳定性和金属锂负极可充性两大问题的制约,真正的全固态锂金属负极电池还没有成熟,但是以无机硫化物作为固态电解质的锂离子电池应该出现了一定突破。
  “由于富锂正极充电电势高,常规液态电解液很难匹配,解决富锂正极循环性的最可能方案是使用固态电解质。”欧阳明高认为,基于高容量富锂正极/高容量硅碳负极的革新型固态电池应成为动力电池远期发展的重要目标体系。
  对于固态电池发展的路径,欧阳明高指出,电解质可能是从液态、半固态、固液混合到固态,最后到全固态。负极会从石墨负极,到硅碳负极,我国现在正在从石墨负极向硅碳负极转型,最后有可能到金属锂负极,但是目前还存在技术不确定性。
  对于未来电池技术的展望,欧阳明高围绕“十三五”国家重点研发计划《新能源汽车》科技专项总体专家组制定的“动力电池技术路线”指出:到2020年,电池比能量达到300Wh/kg、比功率达到1000Wh/kg,循环1000次以上,成本0.8元/Wh,对应材料的正极为高镍三元,负极要从碳负极向硅碳负极转型;到2025年,正极材料方面进一步提升性能,一般性价比的纯电动轿车的合理里程能够达到300公里-400公里;到2030年,希望能在电解质方面取得突破,实现固态电池会规模产业化,常规的性价比车型的里程应该可达到500公里以上。
  政府、企业需要转变思路
  陈清泰表示,目前,我国电动汽车产业正处于由政府驱动转向市场驱动的过程中,随着政府补贴的退坡、外资品牌的进入,我国电动汽车产业将面临新的机遇和挑战。无论是政府管理思路,还是企业发展方向,都需要进行相关的转变。
  那么,对于政府和企业来说究竟该如何转变呢?
  陈清泰认为,电动汽车必须跨越一个临界点,即电动汽车的性价比达到和超过燃油车,如果跨过了这个坎,电动汽车就可以依托市场力量自主发展。那么,这个临界点何时出现?陈清泰的判断是2025年前后。
  当然,在临界点出现之前,电动汽车的发展还需要政府的支持,电动汽车本身还需要在性价比方面不断提升。针对续驶里程问题,陈清泰认为不能老把问题推给动力电池,电动车本身也要在轻量化、节能化上多做工作。
  对于电动汽车未来的发展,陈清泰指出必须有一个系统规划,电动汽车要取得超过传统燃油车的优势,衔接未来、造福社会,仅靠电动化远远不够,必须与网联化、智能化、共享化联结在一起,多个方面协同发展。
  “我国进一步放开了电动汽车的合资股比,并出台了双积分等相关政策,汽车电动化已是大势所趋。中国电动汽车要想真正在全球站住脚,干出特色,完全依赖电动化是没戏的,很难比传统汽车干得更强。但是我们如果在网联化、智能化、共享出行等方面能够发力的话,完全有可能战胜,因为这些是我们的强项。”?清泰进一步解释说,“在真正跟上变革之后,却发现仅有电动化是不够的,必须坚持‘四化’,即电动化、网联化、智能化、共享化,否则电动汽车的优势将得不到充分发挥。因此,我们在集中精力发展电动化的同时,必须在网联化、智能化、共享化方面从企业和国家的战略上进行统筹考虑。”
  随着时间的推移,电动汽车产业会出现一哄而上、大浪淘沙、某些优秀企业脱颖而出的过程,谁能最终胜出,考验着企业的技术、管理、营销、品牌等综合实力。陈清泰希望企业从四个方面来努力:1.在补贴退坡后思考如何可持续发展,如何提高性价比;2.围绕产品和技术进行“双线作战”,同时欢迎互联网企业大跨度进入电动车行业,以改变传统汽车的基因;3.自动驾驶不容忽视,是争夺未来的制高点;4.在有限的时间内抓紧做品牌建设,在传统汽车上,品牌已被固化,在未来汽车上,我们需要把“品牌仗”打漂亮。
  对于我国电动汽车未来的发展预测,欧阳明高信心十足,他指出,“制造纯电动汽车的难度并不是非常大,就目前电动车的核心技术方面,中国和国外的汽车企业基本处在同一起跑线上。未来的汽车必然会呈现电动化+智能化的趋势,我国在电动化方面开展研究较早,在汽车的智能化方面也占据一定优势”。
  欧阳明高表示,在新一轮汽车革命中,中国的机会远大于挑战。至于2020年新能源汽车的补贴将取消,但预计到时新能源汽车销量不会出现断崖式滑坡。“预计2020年左右,新能源汽车产销有望突破千万辆的门槛”。欧阳明高说。

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