中國動力電池300瓦時/公斤實現后所帶來的影響分析

來源：新能源汽車網

時間：2018-01-30 10:09:40

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中國動力電池300瓦時/公斤實現后所帶來的影響分析2018年1月7日，中國科學院院士、中國電動汽車百人會執(zhí)行理事長歐陽明高教授報告，“鋰離子動力電池有望于2020年前實現300瓦時

2018年1月7日，中國科學院院士、中國電動汽車百人會執(zhí)行理事長歐陽明高教授報告，“鋰離子動力電池有望于2020年前實現300瓦時／公斤目標，目前國內外技術研發(fā)基本處于同一水平，但安全性研究尚待加強?！甭牭竭@個信息，筆者有一些聯想和思考，供大家分析。

一、300瓦時／公斤目標有望實現，說明動力電池瓶頸已經突破

筆者第一次認識動力電池是在2008年，清華大學陳全世老師，向筆者展示一張動力電池單體照片，他表示，中國磷酸鐵鋰動力電池的比能量已經達到80瓦時／公斤。從此，筆者對動力電池的兩個指標，即比能量、比功率有了一個基本概念。對汽車而言，動力電池比能量、比功率是兩個基本指標。

動力電池是發(fā)展新能源汽車的瓶頸，主要是指動力電池的“比能量、比功率”指標。滿足汽車比功率要求的還有超級電容，于是一些廠家積極推進超級電容公交車，在上海世博會期間，就有了超級電容公交車的示范運營。今天再也沒有人提“超級電容”如何車用了。再往前追溯，公交車電動化，最開始是混合動力技術方案，為什么呢？動力電池的比功率指標是能滿足車用的，主要是比能量離車用距離是比較遠的。

中國發(fā)展新能源汽車到2012年，其技術路線基本明確了“純電驅動”，為什么叫“純電驅動”，不直接叫“純電動”呢？筆者理解，動力電池的比能量離車用的“瓶頸”還沒有真正突破?！凹冸婒寗印钡膬群?，中國的新能源能源汽車的基本要求是，必須是由電機驅動，發(fā)動機不直接參與驅動。

“純電驅動”的意義何在？

①決策者已經認定了，發(fā)展中國新能源汽車的瓶頸是動力電池的比能量過低，而中國技術界和企業(yè)界一定能提高；決策者已經認定了，中國的動力電池比能量在2020年以前是可以實現300瓦時／公斤目標的。

②動力電池的比能量提升有一個過程，估計10年時間為一個臺階?！凹冸婒寗印钡奶岱ㄊ且粋€過渡。中國混合動力的技術路線是插電式（增程式）的，是為動力電池突破瓶頸服務的，而日本式混合動力的技術路線是為改善發(fā)動機性能不足而服務的?？梢钥闯?，都叫混動，但是其意圖不同。

二、在動力電池瓶頸沒有突破以前，我們做了哪些工作？

中國要發(fā)展新能源汽車，一直在學習汽車強國的先進技術。動力電池是瓶頸（比能量滿足不了車用）是全世界公認的。由于環(huán)境和能源安全的壓力越來越大，而汽車對社會發(fā)展的牽引力也是越來明顯，發(fā)展新能源汽車是人類共同的愿景。在動力電池瓶頸沒有突破以前，我們做了哪些工作？

①中國公交車企業(yè)沖在最前面，2001年開始向俄羅斯、日本學習，開始做傳統“混合動力”公交車，交了少的學費，在發(fā)動機技術不如人的情況下，在動力結構方面，進行了不同的嘗試，如“弱混、中混、強混”等，最后認識到了，傳統混合動汽車的關鍵技術，還是發(fā)動機技術。沒有發(fā)動機先進性支撐，中國的新能源汽車，如果還是在“弱混、中混、強混”打轉，不僅學不會日本先進的技術，要超越更是別想了。

②10年過去了，動力電池比能量指標有一個明顯的進步，但是還是達不到車用要求。到了2012年開始放棄了日本式混合動力技術路線，確立了中國特色的新能源汽車路線，即“純電驅動”。中國公交車企業(yè)又沖到最前面，提出了“快充”和“在線充”的技術方案，進而有力的推動了中國公交車電動化的前進步伐。不過“快充”和“在線充”是整車廠發(fā)揮自己的積極性，在彌補動力電池比能量不足的一個過渡措施而已。

③中國動力電池的比能量提升比較快的是有目共睹的事。2008年比能量是80瓦時／公斤，目前已經是250瓦時／公斤，10年間提升了3倍。到了2020年提升到300瓦時／公斤，已經是看得見的希望。對用戶而已，關心的是性能指標，對材料成分（結構）如何改善？是動力電池專家（企業(yè)）的事情。但是歐陽明高教授報告說，“目前國內外技術研發(fā)基本處于同一水平”令人振奮。

三、中國動力電池2020年前能實現300瓦時／公斤目標的聯想

①2018年年初，電池能量密度單體達到230瓦時／公斤左右，PACK系統大約150瓦時／公斤左右；

②2019年再提高50－70瓦時／公斤，就能實現工信部要求的300瓦時／公斤指標，PACK系統大約215瓦時／公斤左右；

③2025年就能實現單體密度350瓦時／公斤、系統密度260瓦時／公斤，是力爭的目標。

推演一下：

①2018年年初，PACK系統大約150瓦時／公斤，這個指標對10米純電動公交車而言，按1噸電池是150度電，1度電跑1公里耗0．8度電測算，則一次充電持續(xù)里程為187．5公里。（注：以武漢公交為例，年平均每天運營里程為197公里）。

②2020年PACK系統大約215瓦時／公斤左右，這個指標對10米純電動公交車而言，按1噸電池是215瓦時／公斤，1度電跑1公里耗0．8度電測算，則一次充電持續(xù)里程為268．75公里。這個指標對到2020年，全國公交新車全部電動化，車輛技術上已經能完全可以滿足。

③2025年系統密度260瓦時／公斤，這個指標對10米純電動公交車而言，按1噸電池是260瓦時／公斤，1度電跑1公里耗0．8度電測算，則一次充電持續(xù)里程為325公里，即到2025公里，純電動公交車1．5天才需要充一次電。

通過上面的測算，可以有如下結論：

①中國公交車全部電動化，再經過8年的時間是可以實現的；

②中國的乘用車如果用于出租車，全部電動化，再經過8年的時間也是可以實現的；

（①、②附件條件是配套的充電設施基本到位，明確實際情況是，公用領域純電動車輛充電配套，技術上沒有問題，投資也有回報的。）