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新能源汽车的走俏 燃料电池和动力电池加速打开市场
2015-09-07 10:42:43

      除了燃料电池技术的发展,以锂电池为代表的动力电池也进入了高速发展期,技术正加速成熟,并直接支撑新能源汽车销量的猛涨。

     今年上半年新能源汽车产量已达到7.85万辆,同比增长3倍。动力电池产量也随之攀升。据保守数据统计,今年上半年动力电池产量达到2.72GWh,已达去年全年电池产量的7成之多,较去年上半年的0.94GWh增长近2倍。

    燃料电池并非新兴事物,早在上世纪90年代,市场便兴起过一轮发展高潮,其采用铂金属作为催化剂的质子交换膜燃料电池,具有发电效率高、输出比功率高、寿命长、噪音低、可室温启动等诸多优点。

按照工作原理,燃料电池其实是一个发电装置,而非电能处处装置,其所需的燃料是“氢气”。氢气由燃料电池阳极进入,空气由阴极进入,经过催化作用后,质子被氧吸收至电池薄膜另一边,电子则形成电流,到达阴极,借此形成电压驱动电机,实现车辆的正常行驶。

据悉,燃料电池汽车是新能源汽车发展的主要方向之一,多国正在加大投入争夺市场。其中,我国刚刚出台的《关于2016~2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》中,在电动车补贴力度到2020年下滑40%的大背景下,燃料电池汽车补贴则不实施退坡机制。

目前,通用、丰田、上汽等多家国内外车企都在加大对燃料电池的研发力度。今年1月份,丰田宣布向全球免费开放了5680项有关燃料电池的专利技术,包括了燃料电池、高压氢罐已经相关控制软件系统等等,试图加速燃料电池的普及

不过,大众汽车相关人员也坦言,燃料电池作为汽车电气化战略的重要组成部分,要想短时间取得实质性突破,存在很大难度。

动力电池技术多点开花

分析指出,燃料电池技术虽为未来新能源汽车重点开拓技术,但现阶段新能源汽车使用的动力电池,正呈现出多点开花之势。

目前,大部分新能源汽车使用的动力电池以铅酸电池技术、镍氢电池技术、锂电池技术为主。

其中,铅酸电池技术最为成熟,生产成本较低,放电效率不错,已实现大批量生产。然而,铅酸电池有明显的短板,能量密度、比能量与比功率相对较低,无法达到理想的通勤距离,直接制约着该电池技术在新能源汽车领域的使用。

而镍氢电池也进入就了成熟期,是混合动力车型电池中被大规模商业化运行的电池技术。数据统计,现有混合动力车型中,镍氢动力电池市场份额高达98%以上。

“从动力电池发展趋势来看,锂电池才是未来的主力军,各个车企均将锂电池的开发作为新能源汽车的主攻方向。这包括磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元材料等等。”一名日系品牌的技术人员表示,这主要是锂电池的工作电压高,是镍镉电池氢-镍电池的3倍;比能量可达165WH/㎏,是氢镍电池的3倍;加上体积小、质量轻、循环寿命长、自放电率低等特点。

电池回收体系亟需搭建

电池技术的高速发展,直接推动了新能源汽车快速发展。数据显示,4月份,我国新能源汽车生产9060辆,同比增长1.5倍;而前4月我国新能源汽车累计生产3.44万辆,同比增长近3倍。

不过,高速发展的新能源汽车也带来了另外的烦恼,未来动力电池大量回收将是不得不面临的问题。据预测,按现在新能源汽车发展速度估算,今年动力锂电池累计报废量将达到2万至4万吨,到2020年更是达到了12万至17万吨。

目前,我国仅在《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》中明确提出,要制定动力电池回收利用管理办法,建立动力电池梯级利用和回收管理体系,明确各相关方的责任、权利和义务。引导动力电池生产企业加强对废旧电池的回收利用,鼓励发展专业化的电池回收利用企业。

电动车虽然实现了零排放,但动力电池却拥有高污染特点。我国应未雨绸缪,在新能源汽车动力电池虽然尚未到大规模报废期,建立相应的标准。

燃料电池汽车成热点
据了解,丰田与马自达将在燃料电池领域强化合作,主要应对各区域市场不断强化的排放法规。这是丰田向市场推出第一款燃料电池汽车Mirai之后,又一车企加入燃料电池技术的研发阵营。
事实上,燃料电池并非新兴事物,早在上世纪90年代,市场便兴起过一轮发展高潮,其采用铂金属作为催化剂的质子交换膜燃料电池,具有发电效率高、输出比功率高、寿命长、噪音低、可室温启动等诸多优点。
按照工作原理,燃料电池其实是一个发电装置,而非电能处处装置,其所需的燃料是“氢气”。氢气由燃料电池阳极进入,空气由阴极进入,经过催化作用后,质子被氧吸收至电池薄膜另一边,电子则形成电流,到达阴极,借此形成电压驱动电机,实现车辆的正常行驶。
据悉,燃料电池汽车是新能源汽车发展的主要方向之一,多国正在加大投入争夺市场。其中,我国刚刚出台的《关于2016~2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》中,在电动车补贴力度到2020年下滑40%的大背景下,燃料电池汽车补贴则不实施退坡机制。
目前,大众、现代、通用、丰田、上汽等多家国内外车企都在加大对燃料电池的研发力度。今年1月份,丰田宣布向全球免费开放了5680项有关燃料电池的专利技术,包括了燃料电池、高压氢罐已经相关控制软件系统等等,试图加速燃料电池的普及。
不过,大众汽车相关人员也坦言,燃料电池作为汽车电气化战略的重要组成部分,要想短时间取得实质性突破,存在很大难度。
动力电池技术多点开花
分析指出,燃料电池技术虽为未来新能源汽车重点开拓技术,但现阶段新能源汽车使用的动力电池,正呈现出多点开花之势。
目前,大部分新能源汽车使用的动力电池以铅酸电池技术、镍氢电池技术、锂电池技术为主。
其中,铅酸电池技术最为成熟,生产成本较低,放电效率不错,已实现大批量生产。然而,铅酸电池有明显的短板,能量密度、比能量与比功率相对较低,无法达到理想的通勤距离,直接制约着该电池技术在新能源汽车领域的使用。
而镍氢电池也进入就了成熟期,是混合动力车型电池中被大规模商业化运行的电池技术。数据统计,现有混合动力车型中,镍氢动力电池市场份额高达98%以上,丰田普锐斯、本田思域插电式混合动力车均使用了镍氢电池。
“从动力电池发展趋势来看,锂电池才是未来的主力军,各个车企均将锂电池的开发作为新能源汽车的主攻方向。这包括磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元材料等等。”一名日系品牌的技术人员表示,这主要是锂电池的工作电压高,是镍镉电池氢-镍电池的3倍;比能量可达165WH/㎏,是氢镍电池的3倍;加上体积小、质量轻、循环寿命长、自放电率低等特点。
目前,宝马i3、日产leaf、特斯拉ModelS、通用Volt与福特Focus EV等车型,均使用了锂离子电池技术。而我国比亚迪新款E6则有望搭载磷酸铁锰锂电池,该电池突破了传统磷酸铁锂电池的能量密度限制,达到了三元材料水平(约为150Wh/Kg),效率提升了60%。
电池回收体系亟需搭建
电池技术的高速发展,直接推动了新能源汽车快速发展。数据显示,4月份,我国新能源汽车生产9060辆,同比增长1.5倍;而前4月我国新能源汽车累计生产3.44万辆,同比增长近3倍。
不过,高速发展的新能源汽车也带来了另外的烦恼,未来动力电池大量回收将是不得不面临的问题。据预测,按现在新能源汽车发展速度估算,今年动力锂电池累计报废量将达到2万至4万吨,到2020年更是达到了12万至17万吨。
目前,我国仅在《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》中明确提出,要制定动力电池回收利用管理办法,建立动力电池梯级利用和回收管理体系,明确各相关方的责任、权利和义务。引导动力电池生产企业加强对废旧电池的回收利用,鼓励发展专业化的电池回收利用企业。
北京理工大学教授吴锋表示,电动车虽然实现了零排放,但动力电池却拥有高污染特点。我国应未雨绸缪,在新能源汽车动力电池虽然尚未到大规模报废期,建立相应的标准。

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