汽車尾氣是霧霾的重要成因之一,發(fā)展新能源汽車成為治理霧霾的主要抓手。17日召開的“治霾在行動(dòng)高峰論壇”,匯聚了眾多新能源汽車產(chǎn)業(yè)的精英,與會(huì)專家和企業(yè)代表認(rèn)為,未來(lái)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的革命與突破應(yīng)出現(xiàn)在電池領(lǐng)域。電池、配套設(shè)施、商業(yè)化,被稱為拉動(dòng)新能源客車發(fā)展的“三駕馬車”。電池技術(shù)更是有著決定性的作用。當(dāng)前,世界各國(guó)均在大力研發(fā)電池技術(shù),而單體大容量電池便是一個(gè)熱門方向。
單體大容量電池是趨勢(shì)
2014年11月12日,在第十二屆米其林必比登挑戰(zhàn)賽上,單體超大容量500AH鋰電池純電動(dòng)大巴的全球首發(fā),得到了客車和創(chuàng)新兩項(xiàng)大獎(jiǎng),引起廣泛關(guān)注。
通常單體小容量電池需要通過(guò)電池組并聯(lián)來(lái)獲得容量,因而電池內(nèi)阻加大,發(fā)熱現(xiàn)象普遍,需要使用通風(fēng)甚至液體冷卻。單體大容量電池極大改變了電池性能,使得內(nèi)阻更小,使用過(guò)程發(fā)熱量少,電池箱甚至不需要通風(fēng)降溫設(shè)計(jì),而其獨(dú)特固態(tài)形式,可以避免意外漏液及由此引起的安全事故。
可以說(shuō),隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展,越來(lái)越多的重型裝置需要更大容量的電源模塊,能否將單體大容量電池做好,成為我國(guó)新能源汽車,尤其是客車品類的重要任務(wù)之一。而國(guó)內(nèi)企業(yè)在這方面,已經(jīng)率先取得了突破性的長(zhǎng)足進(jìn)步。
創(chuàng)新鋰電池:安全又省錢“我們的單體大容量固態(tài)聚合物動(dòng)力鋰電池,與通常的小容量電池相比,解決了電池組發(fā)熱、電池組實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等問(wèn)題。”北京神州巨電新能源技術(shù)開發(fā)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“北京神州巨電”)總裁王曉功說(shuō)。
2014年1月,北京神州巨電順利完成北京市科委科技計(jì)劃項(xiàng)目——單體大容量、固態(tài)聚合物、動(dòng)力鋰電池的開發(fā)與應(yīng)用項(xiàng)目,并通過(guò)了國(guó)家客車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)。在此期間,公司開發(fā)的ABMS電源管理系統(tǒng)已經(jīng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)每片電池的運(yùn)營(yíng)情況。
王曉功介紹,他帶頭進(jìn)行自主研發(fā)的ABMS電源管理系統(tǒng)和運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)電池的亞健康狀態(tài)。其研發(fā)生產(chǎn)的智能單體大容量、固態(tài)聚合物、動(dòng)力鋰電池能做到對(duì)每片電池從出生、應(yīng)用到回收,對(duì)其電流、電壓、電阻等若干參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),確保智能電芯在過(guò)充放情況下不被損壞。
在下次充電時(shí),短板電池會(huì)在其他電池超載的情況下獲得額外的電流補(bǔ)充,智能電芯會(huì)在電池亞健康的狀態(tài)下發(fā)出警告,避免惡性事故發(fā)生,能有效解決整車因電池?fù)p壞而中途停止工作這一問(wèn)題。
數(shù)據(jù)顯示,搭載北京神州巨電單體大容量、固態(tài)聚合物、動(dòng)力鋰電池的新能源12米長(zhǎng)公交大巴,每噸/公里消耗0.042度電。
“抱團(tuán)取暖”共建研發(fā)基地“從2007年投產(chǎn)神州巨電項(xiàng)目的時(shí)候,我就決心一定要做單體大電池。”王曉功認(rèn)為,單體大容量鋰電池在新能源汽車領(lǐng)域是突破安全性、經(jīng)濟(jì)性瓶頸的關(guān)鍵技術(shù)。
如今,王曉功來(lái)到中國(guó)新能源汽車試點(diǎn)城市合肥,他有了自己的中國(guó)“芯”愿。
2015年10月30日,合肥博澳新能源科技發(fā)展有限公司(以下簡(jiǎn)稱“合肥博澳”)“年產(chǎn)20億安時(shí)固態(tài)動(dòng)力鋰電池生產(chǎn)中心及中德新能源汽車設(shè)計(jì)、生產(chǎn)基地項(xiàng)目”簽約落戶合肥市。
“自2009年以來(lái),合肥在純電動(dòng)的客車和轎車領(lǐng)域推廣總量排名中國(guó)試點(diǎn)城市第一。這讓我堅(jiān)定與合肥博澳公司合作。”王曉功說(shuō)。
該項(xiàng)目總投資額120億元,設(shè)計(jì)年產(chǎn)能40億安時(shí),一期計(jì)劃建成年生產(chǎn)20億安時(shí),產(chǎn)值200億元,主要產(chǎn)品為具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的神州超大容量單體500安時(shí)固態(tài)聚合物動(dòng)力鋰電池。
據(jù)了解,這種電池采用世界領(lǐng)先的綠色環(huán)保生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì),工業(yè)生產(chǎn)無(wú)固體、氣體、液體排放,噪音小,用于純電動(dòng)汽車上具有安全性好、故障率低、電源管理系統(tǒng)可控等技術(shù)性和安全性優(yōu)勢(shì),在公交大巴車上的實(shí)測(cè)單次充電可行駛350公里,可在零下20℃到70℃條件下運(yùn)營(yíng)。
強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合后,又吸引來(lái)德國(guó)著名工業(yè)設(shè)計(jì)大師、有當(dāng)代達(dá)·芬奇之稱的路易吉·克拉尼先生。中德新能源汽車設(shè)計(jì)研究院項(xiàng)目因此誕生。根據(jù)我國(guó)自主研發(fā)的500安時(shí)單體大容量、固態(tài)聚合物、動(dòng)力鋰電池生產(chǎn)工藝技術(shù)及ABMS電源管理技術(shù),結(jié)合歐美工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域最新的新能源汽車設(shè)計(jì)理念,中德共建新能源汽車整車生產(chǎn)廠。
“鋰電池革命”是必然趨勢(shì)
為了證實(shí)單體500安時(shí)大容量、固態(tài)聚合物、動(dòng)力鋰電池已突破純電動(dòng)汽車市場(chǎng)化在安全性和經(jīng)濟(jì)性兩方面掣肘,王曉功將這款新能源純電動(dòng)12米公交大巴樣車開到合肥,同高新區(qū)公交公司聯(lián)合進(jìn)行了為期一個(gè)月除周日每天200公里以上公交路線運(yùn)營(yíng)測(cè)試。運(yùn)營(yíng)5014公里,取得了每噸/公里用電0.042度的成果。
“新能源電動(dòng)汽車的核心是電池,如何生產(chǎn)出既安全又經(jīng)濟(jì)的新能源鋰電池是個(gè)世界性的難題,我們不僅解決了,關(guān)鍵是投入了實(shí)際應(yīng)用。”王曉功表示,他所掌握的具有中國(guó)首創(chuàng)、世界先進(jìn)的單體大容量固態(tài)聚合物動(dòng)力鋰電池已在合肥應(yīng)用,并規(guī)劃批量生產(chǎn)。
目前,純電動(dòng)汽車能否市場(chǎng)化已成為國(guó)際上綜合評(píng)價(jià)國(guó)家實(shí)力的新焦點(diǎn)。王曉功認(rèn)為,發(fā)展純電動(dòng)汽車在中國(guó)至少有以下優(yōu)勢(shì):一、以電代油,減少石油進(jìn)口;二、降低有害氣體排放;三、綜合利用浪費(fèi)的夜間低谷電(其能量可供3000萬(wàn)輛汽車驅(qū)動(dòng))。
而作為純電動(dòng)汽車的核心部件,在目前及今后較長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi),鋰電池有著其他電池不可替代的優(yōu)勢(shì),而單體大容量、固態(tài)聚合物、動(dòng)力鋰電池在我國(guó)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的成功,對(duì)新能源純電動(dòng)汽車發(fā)展有著重要意義。
如今,傳統(tǒng)車發(fā)動(dòng)機(jī)的核心技術(shù),仍被外國(guó)壟斷,而電池技術(shù)配合發(fā)動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力模式仍有污染氣體排放,并且關(guān)鍵技術(shù)也要受制于人。王曉功認(rèn)為,要想在技術(shù)上不受制于人,完全獨(dú)立自主,就必須繞開被壟斷的傳統(tǒng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì),直接發(fā)展純電動(dòng)汽車。純電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化將是我國(guó)在激烈的國(guó)際汽車工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中難得的一次歷史機(jī)遇,中國(guó)已掌握了新能源純電動(dòng)汽車動(dòng)力單體大容量模塊核心技術(shù),需要使之迅速市場(chǎng)化。
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