隨著“十三五”規(guī)劃中有關(guān)電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的各項(xiàng)規(guī)劃與政策不斷落實(shí),電動汽車市場化發(fā)展的春風(fēng)正撲面而來。不過,與傳統(tǒng)燃油車相比,電動汽車的市場化過程目前還面臨一些瓶頸。“十三五”期間, 我們應(yīng)緊緊依靠先進(jìn)技術(shù)來破解這些瓶頸。其中,動力電池是電動汽車關(guān)鍵核心部件之一,發(fā)揮動力電池先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢,將有利于電動汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
電動汽車成本問題
動力電池及系統(tǒng)的成本在整車的成本中占比最高, 因此,動力電池系統(tǒng)的成本直接關(guān)系到電動汽車的整車成本,發(fā)揮動力電池及系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢,配合整車的技術(shù)進(jìn)步,可以實(shí)現(xiàn)其成本的大幅下降。
動力電池是以其單位重量存儲電能的能力來確定其成本的,“十二五”期間我們實(shí)現(xiàn)了180Wh/kg 能量密度的產(chǎn)業(yè)化目標(biāo), “十三五”期間確定的產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)是300~350Wh/kg, 這個目標(biāo)可以通過材料的改進(jìn)及工藝技術(shù)的進(jìn)步達(dá)到,一旦實(shí)現(xiàn)此目標(biāo),則動力電池的成本就可實(shí)現(xiàn)30%至50%的下降, 同時通過規(guī)?;?、標(biāo)準(zhǔn)化及自動化等生產(chǎn)制造方面的努力,到“十三五”末,可以實(shí)現(xiàn)動力電池綜合成本超過50%的下降。
另外,隨著汽車輕量化和動力系統(tǒng)效率的持續(xù)提升,電動乘用車可以實(shí)現(xiàn)每百公里綜合耗電小于10kWh,結(jié)合實(shí)際使用需求,未來主流電動汽車配備30kWh至40kWh的動力電池系統(tǒng)就能滿足絕大部分用戶需求(充滿一次電,可實(shí)現(xiàn)超過300公里行程)。以這樣的配置與成本, 電動汽車的綜合成本將具備與傳統(tǒng)燃油車競爭的能力,最終實(shí)現(xiàn)在無補(bǔ)貼的條件下,實(shí)現(xiàn)電動汽車市場化發(fā)展。
電動汽車使用便捷性問題
與傳統(tǒng)燃油車比較,目前電動汽車在使用過程中總體感覺還是不夠便利,一是里程焦慮問題,二是充電方便性不夠(充電時間長,充電點(diǎn)不夠)。里程焦慮有很大部分也來自于充電方便性不夠,影響了電動汽車的推廣。因此,如何在技術(shù)上突破這一瓶頸將是一個關(guān)鍵因素。
一個方法是,開發(fā)動力電池及系統(tǒng)的快充技術(shù)。目前動力電池系統(tǒng)大部分充電時間長達(dá)幾個小時(慢充),增加了電動汽車使用的不方便性,限制了電動車行駛的范圍。開發(fā)動力電池的快充技術(shù),使動力電池及系統(tǒng)充電時間縮短到15分鐘以內(nèi),將可大大提高電動汽車的便利性與使用效率,而先進(jìn)的動力電池及系統(tǒng)的設(shè)計,可以實(shí)現(xiàn)這一快充能力。
另外一個方法就是布局集中式、專業(yè)化的快速充電站。電動汽車充電時間長,同時分散在不同環(huán)境條件與缺少監(jiān)控情況下長時間充電也存在較大的安全隱患。因此,結(jié)合快充電池系統(tǒng)的推廣,大功率、集中式的專業(yè)智能充電服務(wù)站的配備將成為必然,合理的充電站布點(diǎn),將大大提升電動汽車使用的便捷性,并提升充電設(shè)備的利用率。
這種智能充電站可以看作是一個小智能微網(wǎng)的一部分,包含光伏+常規(guī)電網(wǎng)+儲能+充電設(shè)備,可根據(jù)不同區(qū)域的具體條件對上述系統(tǒng)組成部分進(jìn)行優(yōu)化組合以適應(yīng)具體應(yīng)用。當(dāng)這樣的專業(yè)充電站點(diǎn)合理布局以后,電動汽車將像傳統(tǒng)燃油汽車一樣使用便捷,而使用成本大大低于傳統(tǒng)燃油車。
電動汽車使用可靠性、安全性問題
目前,動力電池行業(yè)內(nèi)都在努力開發(fā)高能量密度、高可靠性、安全的電池與系統(tǒng)產(chǎn)品, 這為電動汽車長期使用的安全、可靠打下了堅實(shí)的基礎(chǔ),但電動汽車的使用尤其是充電管理,也是保證動力電池系統(tǒng)安全與可靠的重要環(huán)節(jié)。
按現(xiàn)在的慣常做法,雖然遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控、定期保養(yǎng)、充電監(jiān)控及售后服務(wù)都為電動汽車的安全、可靠地使用提供了較好的保障,但都屬于較為“被動”的狀態(tài),只有出現(xiàn)問題了才被及時發(fā)現(xiàn)并處理。
其實(shí),我們可以更“主動”一些:在建設(shè)高功率、快速充電站時,將充電機(jī)升級為具備對動力電池系統(tǒng)進(jìn)行檢測能力的設(shè)備。這樣,在充電的同時對動力電池及系統(tǒng)進(jìn)行全面檢測與診斷,確保電動車動力電池及系統(tǒng)處于健康狀態(tài)下投入下次運(yùn)行,也能提前主動發(fā)現(xiàn)潛在的問題,從而進(jìn)行必要的維護(hù)、維修或保養(yǎng),確保動力電池及系統(tǒng)在生命周期內(nèi)安全可靠地使用。
另外,集中式快速充電設(shè)備,其本身的可靠性、精度及充電控制條件都更高,可以大大避免動力電池及系統(tǒng)在充電過程中被濫用的情況出現(xiàn)。
通過生產(chǎn)、監(jiān)控、充電及檢測的大數(shù)據(jù)系統(tǒng),可以準(zhǔn)確、方便地總結(jié)、分析出動力電池的使用情況與健康狀況,主動地進(jìn)行維護(hù)、改進(jìn)與提升,大大提高電動汽車使用的可靠性與安全性,避免由于維護(hù)、改進(jìn)不及時或?yàn)E用情況而出現(xiàn)安全性與可靠性事故。
綜上, 我們完全可以通過先進(jìn)的鋰電技術(shù)與專業(yè)的充電與檢測服務(wù),實(shí)現(xiàn)電動汽車在成本、使用便利、可靠性、安全性及環(huán)境友好上全面提升與傳統(tǒng)燃油車的競爭力,推動電動汽車市場化健康發(fā)展。
(作者為寧德時代新能源科技股份有限公司總裁)
電動汽車成本問題
動力電池及系統(tǒng)的成本在整車的成本中占比最高, 因此,動力電池系統(tǒng)的成本直接關(guān)系到電動汽車的整車成本,發(fā)揮動力電池及系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢,配合整車的技術(shù)進(jìn)步,可以實(shí)現(xiàn)其成本的大幅下降。
動力電池是以其單位重量存儲電能的能力來確定其成本的,“十二五”期間我們實(shí)現(xiàn)了180Wh/kg 能量密度的產(chǎn)業(yè)化目標(biāo), “十三五”期間確定的產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)是300~350Wh/kg, 這個目標(biāo)可以通過材料的改進(jìn)及工藝技術(shù)的進(jìn)步達(dá)到,一旦實(shí)現(xiàn)此目標(biāo),則動力電池的成本就可實(shí)現(xiàn)30%至50%的下降, 同時通過規(guī)?;?、標(biāo)準(zhǔn)化及自動化等生產(chǎn)制造方面的努力,到“十三五”末,可以實(shí)現(xiàn)動力電池綜合成本超過50%的下降。
另外,隨著汽車輕量化和動力系統(tǒng)效率的持續(xù)提升,電動乘用車可以實(shí)現(xiàn)每百公里綜合耗電小于10kWh,結(jié)合實(shí)際使用需求,未來主流電動汽車配備30kWh至40kWh的動力電池系統(tǒng)就能滿足絕大部分用戶需求(充滿一次電,可實(shí)現(xiàn)超過300公里行程)。以這樣的配置與成本, 電動汽車的綜合成本將具備與傳統(tǒng)燃油車競爭的能力,最終實(shí)現(xiàn)在無補(bǔ)貼的條件下,實(shí)現(xiàn)電動汽車市場化發(fā)展。
電動汽車使用便捷性問題
與傳統(tǒng)燃油車比較,目前電動汽車在使用過程中總體感覺還是不夠便利,一是里程焦慮問題,二是充電方便性不夠(充電時間長,充電點(diǎn)不夠)。里程焦慮有很大部分也來自于充電方便性不夠,影響了電動汽車的推廣。因此,如何在技術(shù)上突破這一瓶頸將是一個關(guān)鍵因素。
一個方法是,開發(fā)動力電池及系統(tǒng)的快充技術(shù)。目前動力電池系統(tǒng)大部分充電時間長達(dá)幾個小時(慢充),增加了電動汽車使用的不方便性,限制了電動車行駛的范圍。開發(fā)動力電池的快充技術(shù),使動力電池及系統(tǒng)充電時間縮短到15分鐘以內(nèi),將可大大提高電動汽車的便利性與使用效率,而先進(jìn)的動力電池及系統(tǒng)的設(shè)計,可以實(shí)現(xiàn)這一快充能力。
另外一個方法就是布局集中式、專業(yè)化的快速充電站。電動汽車充電時間長,同時分散在不同環(huán)境條件與缺少監(jiān)控情況下長時間充電也存在較大的安全隱患。因此,結(jié)合快充電池系統(tǒng)的推廣,大功率、集中式的專業(yè)智能充電服務(wù)站的配備將成為必然,合理的充電站布點(diǎn),將大大提升電動汽車使用的便捷性,并提升充電設(shè)備的利用率。
這種智能充電站可以看作是一個小智能微網(wǎng)的一部分,包含光伏+常規(guī)電網(wǎng)+儲能+充電設(shè)備,可根據(jù)不同區(qū)域的具體條件對上述系統(tǒng)組成部分進(jìn)行優(yōu)化組合以適應(yīng)具體應(yīng)用。當(dāng)這樣的專業(yè)充電站點(diǎn)合理布局以后,電動汽車將像傳統(tǒng)燃油汽車一樣使用便捷,而使用成本大大低于傳統(tǒng)燃油車。
電動汽車使用可靠性、安全性問題
目前,動力電池行業(yè)內(nèi)都在努力開發(fā)高能量密度、高可靠性、安全的電池與系統(tǒng)產(chǎn)品, 這為電動汽車長期使用的安全、可靠打下了堅實(shí)的基礎(chǔ),但電動汽車的使用尤其是充電管理,也是保證動力電池系統(tǒng)安全與可靠的重要環(huán)節(jié)。
按現(xiàn)在的慣常做法,雖然遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控、定期保養(yǎng)、充電監(jiān)控及售后服務(wù)都為電動汽車的安全、可靠地使用提供了較好的保障,但都屬于較為“被動”的狀態(tài),只有出現(xiàn)問題了才被及時發(fā)現(xiàn)并處理。
其實(shí),我們可以更“主動”一些:在建設(shè)高功率、快速充電站時,將充電機(jī)升級為具備對動力電池系統(tǒng)進(jìn)行檢測能力的設(shè)備。這樣,在充電的同時對動力電池及系統(tǒng)進(jìn)行全面檢測與診斷,確保電動車動力電池及系統(tǒng)處于健康狀態(tài)下投入下次運(yùn)行,也能提前主動發(fā)現(xiàn)潛在的問題,從而進(jìn)行必要的維護(hù)、維修或保養(yǎng),確保動力電池及系統(tǒng)在生命周期內(nèi)安全可靠地使用。
另外,集中式快速充電設(shè)備,其本身的可靠性、精度及充電控制條件都更高,可以大大避免動力電池及系統(tǒng)在充電過程中被濫用的情況出現(xiàn)。
通過生產(chǎn)、監(jiān)控、充電及檢測的大數(shù)據(jù)系統(tǒng),可以準(zhǔn)確、方便地總結(jié)、分析出動力電池的使用情況與健康狀況,主動地進(jìn)行維護(hù)、改進(jìn)與提升,大大提高電動汽車使用的可靠性與安全性,避免由于維護(hù)、改進(jìn)不及時或?yàn)E用情況而出現(xiàn)安全性與可靠性事故。
綜上, 我們完全可以通過先進(jìn)的鋰電技術(shù)與專業(yè)的充電與檢測服務(wù),實(shí)現(xiàn)電動汽車在成本、使用便利、可靠性、安全性及環(huán)境友好上全面提升與傳統(tǒng)燃油車的競爭力,推動電動汽車市場化健康發(fā)展。
(作者為寧德時代新能源科技股份有限公司總裁)