鉅大LARGE | 點擊量:1141次 | 2018年09月14日
宋楠:續(xù)航500公里?!2020年中國電動汽車發(fā)展前瞻
至2018年9月,在中國市場制造并銷售的主流電動汽車的續(xù)航里程,幾乎都圍繞在400公里左右(不排除少數(shù)車廠的車型續(xù)航里程達到500公里)。
2014年,中國新能源核心技術(shù)、整車制造以及全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,作為重要國策被確定。
2014年,在中國市場量產(chǎn)并銷售的主流電動汽車續(xù)航里程介于200-250公里。
2015年,在中國市場量產(chǎn)并銷售的主流電動汽車續(xù)航里程介于250-300公里。
2016年,在中國市場量產(chǎn)并銷售的主流電動汽車續(xù)航里程遞近300公里。
2017年,在中國市場量產(chǎn)并銷售的主流電動汽車續(xù)航里程介于300-400公里。
2018年,在中國市場量產(chǎn)并銷售的主流電動汽車續(xù)航里程從400公里向500公里沖擊。
很顯然,在過去的5年間(2014年5月-2018年8月),隨著政策力度的加大,市場成熟的加深,無論是整車廠還是“三電”系統(tǒng)供應(yīng)商,都將電動汽車的續(xù)航里程提升至曾經(jīng)難以想象的“500公里級別”。
基本上,隨著年份的提升,在中國市場量產(chǎn)并制造的主流電動汽車的續(xù)航里程都以50公里為單位提升,且并沒有在售價上有所提升。
需要注意的是:隨著每年財政補貼的退坡,續(xù)航里程的提升,整車售價或保持原價或有所降低。
那么問題來了,到2020年在中國市場量產(chǎn)并銷售的主流電動汽車的續(xù)航里程是否會提升至600公里?!很遺憾,筆者堅持認為,至2020年在中國市場量產(chǎn)并銷售的主流電動汽車的續(xù)航里程,仍將停留在500公里級別。只不過,2020年的“續(xù)航500公里”的概念將會更加真實,且不會被一些車廠以“有條件”為大前提達到“真續(xù)航500公里”。
在筆者看來,2018年-2020年期間,中國新能源整車制造廠,“三電”系統(tǒng)供應(yīng)商,將會重點聚焦“車型平臺正向研發(fā)”、“動力電池控制策略精細化”、“整車及分系統(tǒng)輕量化”等方面。
當(dāng)然,對不同材質(zhì)的動力電池、更高的能量密度的發(fā)展都并未停止。反而在當(dāng)下,動力電池電量的提升,整車自重的提升以及不同材質(zhì)電芯的安全性等因素,制約著來自動力電池層面的續(xù)航里程提升。
因此筆者認為,在未來的2年(2019-2020)間,通過使用正向研發(fā)的車型平臺,增加鋁鋁(鎂鋁)合金材質(zhì)分系統(tǒng)的整車占比,優(yōu)化“三電系統(tǒng)”控制效率,將成為主流電動汽車續(xù)航里程穩(wěn)定在500公里的重要手段。
現(xiàn)在全球范圍內(nèi),僅有中國比亞迪具備掌控整車研發(fā)、核心技術(shù)以及包括動力電池在內(nèi)的新能源全產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)務(wù)。其他的整車廠,或外購電池PACK,自行組裝動力電池組件,或干脆由第三方供應(yīng)“包括電池和BMS”全部解決方案。
這就決定了,中國動力電池的研發(fā)和性能的提升,由第一梯隊的比亞迪和寧德時代;第二梯隊的中航鋰電;第三梯隊的天津力神等電池廠商擔(dān)負。
動力電池發(fā)展?fàn)顟B(tài)和問題:
然而,中國動力電池供應(yīng)商在研發(fā)投入以及整車應(yīng)用層面的狀態(tài),又與日本松下和三洋、南朝鮮三星SDI和LG有著不少差距。
從全球范圍的動力電池發(fā)展方向看,磷酸鐵鋰電池將在中國以商用為主;三元鋰電池繼續(xù)用于乘用車;鋁電池還停留在實驗室狀態(tài);硫電池則因為發(fā)展前進更廣闊且被日本陸軍集成在多款增程式油電混動輪履技術(shù)驗證車。
磷酸鐵鋰電池能量密度已經(jīng)發(fā)展至天花板;三元鋰電池的不穩(wěn)定因素而尚不能用于商用車;鋁電池或成為過眼云煙;最終鋰硫電池或“一步到位”。
目前,中國動力電池廠商發(fā)展重點圍繞擴著產(chǎn)業(yè)鏈、擴產(chǎn)能、增加市場占有率展開。
1、電池產(chǎn)業(yè)鏈:
部分動力電池巨頭,不僅僅局限于電芯、PACK、模組、總成以及控制策略的自行研發(fā)和生產(chǎn)。將更多注意力轉(zhuǎn)移至正負極和電解液的自行研發(fā)與生存,并將包括鎳、鈷、錳、鋰等金屬礦產(chǎn)的掌控。
但是,在屬于重資產(chǎn)的動力電池研發(fā)和生產(chǎn)持續(xù)增加的同時,礦產(chǎn)的掌控加劇廠商的資產(chǎn)負擔(dān)。因而通過控制礦產(chǎn)方式增加產(chǎn)能,或可有效降低電池成本,卻需要下游整車廠的支持才可以實現(xiàn)既定目標(biāo)。
2、電池種類:
磷酸鐵鋰電池、三元鋰(鎳鈷錳酸鋰)電池、鈦酸鋰電池和快充技術(shù),可以被看做是中國新能源市場應(yīng)用最多種類。
磷酸鐵鋰電池總成能量密度接近150wh/kg極限,即便集成了平衡能量與安全的“熱管理”系統(tǒng)。目前磷酸鐵鋰電池全面推出乘用車市場,繼續(xù)在商用車應(yīng)用。
三元鋰電池總成能量密度可輕松超過170wh/kg,大有超過200wh/kg的趨勢(至2020年)。但是,三元鋰電池的安全性先天不如磷酸鐵鋰電池,以至于在政策層面不被應(yīng)用于商用車領(lǐng)域。
鈦酸鋰電池+快充技術(shù),目前國內(nèi)僅有珠海銀隆堅持較大范圍使用。從來自珠海銀隆的宣傳話術(shù)看,鈦酸鋰電池+快充技術(shù)可以讓電動客車搭載更小電量的電池,利用快充技術(shù),降低整車成本并保證公交運營單日總里程需求。但是從全國使用珠鈦酸鋰電池+快充技術(shù)的珠海銀隆電動客車狀態(tài)看,在較長線路運營中暴露出可靠性、電池品質(zhì)以及快充效率問題,卻是不爭事實。
近年來鋁電池這一概念多停留在實驗室狀態(tài),與太多各種“金屬”電池一樣,距離商業(yè)化實用階段還有太多距離。雖然鋁電池已經(jīng)在實驗室狀態(tài)進行有限度的整車集成測試,但將成本降低至1400元/度電,似乎還需要起碼三年時間。
鋰硫電池技術(shù),已經(jīng)超越了“鐵電池”、“三元鋰電池”以及“鋁電池”范疇,似乎也只有鋰硫電池(總成)才具備在2020年至2023年,能量密度超過350wh/kg且成本控制在可接受范圍內(nèi)。
筆者有話說:
無論何種動力電池密度提升,都要平衡安全性后,才可以進行商業(yè)化應(yīng)用。而正負極材料、更安全的電解液的使用,在2020年之前都不會較2018年有本質(zhì)的突破。但是,電動汽車的發(fā)展卻不會因為動力電池的制約而停留。
至2020年之前,全球范圍新能源市場中,來自動力電池的“革命”,或?qū)⒉粫霈F(xiàn)。