中信国安刘正耀:新能源汽车1~7月产量增长97% 插电混合动力汽车产量达12万辆
由中国能源研究会指导,盐城市人民政府与远景科技集团共同发起的“2018盐城绿色智慧能源大会”,于2018年9月6日-7日在江苏省盐城市举办。
本次大会主题为“创新、绿色、智慧、共享”,致力于打造智慧能源领域全球权威会议。大会特邀智慧能源领域40+国内外权威机构、500+智慧能源企业、50+合作媒体、1000+参会嘉宾齐聚盐城,共同探讨智慧能源现状与未来。能见App全程直播本次大会。
在电动汽车及储能分场会议上,中信国安盟固利动力科技有限公司副总经理刘正耀发表“动力电池技术提升与发展”主题演讲。
以下为发言实录
刘正耀:尊敬的各位来宾,尊敬的戴书记,大家下午好!我现在跟大家分享一下关于动力电池的发展情况。
主要分享五个方面,因为时间关系,我的PPT准备得比较多,主要从背景,一些电池发展痛点情况,我也谈到燃料电池,可能我的观点是从其他方面说一说,包括我们智能小镇梯次利用电池的建设。
可以看到我们节能减排、新能源,实际上它的背景,我觉得主要还是在几个方面,比如说像北京公布的PM2.5的值,其中汽车就占了4.5%,特别是柴油车占了50%多,柴油车排放量非常大。
还有就是从蓝天保卫战这个方面来说,包括我们国家的能源战略,去年的石油进口是4亿吨,对外依赖度已经超过了68%。这样的话,我觉得新能源的需求就有了。
可以看到新能源,实际上它是从2008年奥运会、2010年上海世博会、广州亚运会之后得到成功应用以后,开始了“十城千辆”示范运营推广的过程。
特别现在可以看到我们这么多年电池配套的情况,可以看到整个是上升的态势,这个需求是越来越大。去年是37GW时,今年我估计应该是在50G左右的量。
而这个月度的车型情况也可以看到是有一些变化的,特别是可以看到乘用车,就像刚才侯秘书长说的,乘用车确实是增加得很快。
特别是可以看到,现在政策补贴在天天退坡,这个车型也在发生巧妙的变化。特别是在PHEV混动上可以看到增长得非常大,增长了90%多。我觉得PHEV、HEV的量非常大,如果仅仅靠电动汽车或者燃料电池推广的话,是远远不够的,因此我觉得混合动力是一个主流,丰田、通用,包括很多的公司都有分析。
这个是每月的情况,可以看到1到7月增长了97%,插电混合动力一下接近12万辆,同比增长182%。
大家都觉得新能源汽车发展得很好,但实际上发展的速度还是很有限,其实是因为它有一些痛点。
主要是几个方面,一个是里程焦虑问题、充电困难问题,还有一个是高低温条件如何使用的问题,还有是大家都关心的,现在总说的安全可靠性的问题。因此这些新能源的东西,包括我们说三大电,电机、电控、电池,全新的东西发展是要有过程的。如果是混合动力,在传统车的基础上加一些新能源的装置可能也是一个不错的选择,我觉得这个也是未来市场导向的一个方向。
说说解决里程焦虑的问题,现在主要是靠提高电池能量密度,可以看到能量密度,现在基本上行业里达到了240,大概到明后年就到300瓦时,应该说这个主要是靠通过隔膜材料、节流体的设计来减轻重量。还有模组的进一步优化,这一点也非常非常关键,要引入一些新的材料。
这是300瓦时的一些问题,主要是正极要用811。但是它的问题也是有很多方面,比如正极它残碱高,因为空气中不稳定。负极主要是膨胀非常严重,它是普通石墨的大概三倍,因此它的SEI膜要不断整理,要不断修复,因此就造成电池的不安全性、不稳定性。包括电解液也是高温很容易分解成氟化氢。
第二个问题,如何解决充电难的问题,实际上锂电池是可以实现快速充电的,但是不是每一种电池都可以实现快速充电的,这一点是中国电池企业最薄弱的一个环节。这一点在什么呢?我们必须要从材料、结构来解决电池的发热问题,才能解决电池的快速充电的问题。
最后,我们可以看到到2018年可以达到4C200wh/KG的能力。
还有就是我们说到高低温的问题,因为我们都知道大家一到冬天不敢开这车,因为空调很费电。到夏天一堵车,空调也很费电,这一点都是在我们北上广深一些大城市,包括一些二级城市比较拥堵的,是很难做到的。因此要解决低温电池,就是在电池里面要加上一个特殊的装置,来解决低温,零下40度可以升高预热的问题,只需要不到两分钟的时间。
这项技术在北京冬奥会上是准备采用的,这也是得到了冬奥会组委会的认同。大家看到的是今年1月份在海拉尔零下40度做的低温测试。
这是零下35度做的低温测试的情况,也是国内几家企业,包括有宇通,有福田,有北汽等等,其实很多都在东北做了低温预热的测试,大概需要预热几分钟的时间,从零下30几度加热到零度以上。
现在还有散热问题,国外有比较好的办法,像宝马S3、特斯拉,还有通用的沃兰特等等,他们都是很多的方法,主要是液冷。
这个可以用一些好的方法,比如在电池两边采用根吸式冷暖调节技术来解决散热的问题,液体在水平的散热板上流动,把这个电池的热通过正负两极带走。
还有电池安全问题,我老说电池不是维护出来的,它也不是生产出来的,它首先是设计出来的。设计元素、设计工艺、设计品质保证,最后才是生产。包括一些耐热的隔膜的材料的应用,包括一些减少发热的设计。可以看到这个电池安全性也是一个逐渐的过程,可以看到在160多度就开始分解,可能那个时候是电解液、SEI膜等等。它是一个逐渐的过程,在失控之前我们一定要控制好,这样的话这个电池就安全了,如果一旦让它失控了,就很难给它灭掉,这个火就很难灭掉了。
刚才说的设计,生产工艺和制造也很重要,要把生产中的一些杂质一定要去除掉,这绝对不能是开放式的生产。这两年延迟事故频发,特别是今年经常看到一些车爆掉,我觉得跟这两年,特别是2016年、2017年大干快上,很多进到电池领域,没有条件,没有环境,他也把电池走上市场,装上车,经过十几个月二十个月,现在危险性就开始显现了。
至于电池该如何发展,是不是电池以后就走到头了?我不这么看,我认为电池是刚刚起步,我认为电池主要是两条线,一条是能量线,要朝着高能量发展,让电池做得越来越轻,让电动汽车做得越来越轻,让飞机做得越来越轻。现在大家都在朝着300瓦时努力,300之后,那时候固态电池就要上,最后到400、450、500,我认为都是可行的。这个还是有一段过程。
这是从水平轴,从纵轴来看,可以看到是功率性。我觉得现在国内的短板就在功率性(音),现在都说很多公司都在宣称以后到什么2025年、2030年不做传统车了,它这个概念不是不做燃油车,而是不做传统的燃油车,而是有混合动力的概念。这方面一定要加强,毕竟现在中国传统车保有量是2亿多辆。
还有就是燃料电池车的应用,燃料电池的道理说起来很简单,它就是利用化石的废氢、提纯或者是电解水,但是不要忘记,在电池放出电的同时,它放住了接近50%的热能,我认为也叫热废,这也是一个废物。因此我认为我们还得要清醒地认识到这一点。
这是一个燃料电池车驱动的原理图,可以看到这个电池基本上都是采用串联式增成的概念,电池实际上作为主驱动来驱动这个车。燃料电池是相当于一个在线的发电系统。
这是公开的一个电池的原理,可以看到这是罐,这是气瓶,燃料电池在后面。因此这个车感觉体积还是比较大的,这是氢燃料的特点,因为现在基本都是用75兆帕瓶和35兆帕的气。这个是已经跑了几年的车,其中有今年刚刚运行的,49辆在张家口运行的,准备给冬奥会用的,主要是燃气的情况,12米的燃气大概是9公斤。
这是8米5的,最早主要是由清华下面的意华通(音)做了大概100辆,这个车跑得还是比较不错的,我了解最多已经是跑了大概5万公里,单车,运行得还可以。它主要是相当于汽车平台的租赁方式在运行这些车,现在包括UNDP有好几十辆,盐城也有这些项目,北京也有,北京很关注这五辆车的运行。我认为还是起步阶段,可能还不像现在很多舆论宣传的能源新时代,我认为是传统能源和新能源长期共存的关系,而不是一个代替谁的这么一个革命的过程,一定是一个共存的过程。
说到电池的梯次利用,几十GW慢慢下来,这些电池进入了退伍期,怎么用?我个人的观点,真正放到大电网,这些旧电池还是有安全风险的,还是靠不住的。但是如何用,我认为适合小型的储能电站和分布式储能、家庭式储能。比如像铁塔公司有190万座通信基站,它做储能就非常好。还有比如说盐城,我们这个城市800万人口,在江苏省占地也是最大,相对来说发展家庭式的分布式储能是非常好的。我也列了一个图,这个下面实际上是实际做的,就用旧电池搞成了一个移动充电宝,这个充电宝也可以给家里供电,这个移动充电宝也是自己带动力的,它可以自己走,给它拉到电动车那儿可以给电动车充电,这样是一个比较好的结果。
我觉得就像刚才几位专家说的,我觉得新能源是一个综合考量的过程,要全面深化的过程,而不是我们只关注某一方面。
我今天就汇报到这儿,谢谢大家!