车用电池研发方向及前景

车用电池研发方向及前景

在新能源汽车的发展战略中，世界各个国家和地区都依据自己的评估作了不同的选择，对相关电池技术的研发及推广采取了不同的扶持策略。从当前整体情况看，日本和欧美国家主要侧重于锂电池和燃料电池，而我国由于考虑到资源优势和技术的成熟程度，在新近发布的政策中偏重推广镍氢电池。

　　镍氢电池成为我国现阶段政策扶持重点

　　在我国工信部6月25日发布的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》中，根据新能源汽车整车、系统及关键总成技术成熟程度、国家和行业标准完善程度以及产业化程度的不同，将其分为起步期、发展期、成熟期三个不同的技术阶段，并给予分类管理。

　　按照国家规定，起步期的产品只能进行小批量生产，且只在批准的区域、范围、期限和条件下进行示范运行，并对全部产品的运行状态进行实时监控；发展期产品允许进行批量生产，只能在批准的区域、范围、期限和条件下销售、使用，并至少对20%的销售产品的运行状态进行实时监控；成熟期产品与常规汽车产品的《车辆生产企业及产品公告》管理方式相同，在销售和使用上与常规汽车产品相同。

　　这意味着，在我国，2010年12月31日前，装备锂电池的混合动力和电动汽车将被限定销售和使用区域，而使用镍氢电池的混合动力和电动汽车可在全国销售和使用。

　　专家认为，之所以国家现在把发展重点从锂电池转变为镍氢电池，主要原因是，镍氢电池的技术比锂电池更成熟，矿产资源更充足，未来能使新能源汽车更易进入到商业化阶段。  “镍氢——锂电——燃料电池”产业化路径

　　在常用的三种车载电池中，铅酸电池由于严重的环境污染，早已退出主流应用；镍氢电池虽然是目前商用化主流，但是主要指标的实验室数据均低于锂电池，且理论上基本不存在提升空间；锂电池尽管性能优越，然而安全性尚不能得到保证，且相对较高的成本也阻碍了其商用。

　　专家预测，新能源汽车将朝着“镍氢——锂电——燃料电池”产业化路径发展。从发展趋势和速度来看，短期能够兑现业绩的只有镍氢动力电池，因为镍氢电池技术最成熟，未来3年内仍将是新能源车的主流，之后镍氢电池技术将和磷酸铁锂、氢燃料电池三分天下，5年后将逐渐被锂电池及燃料电池所取代。电池巨头松下和三洋也均认为，锂离子动力电池不可能在2～3年内取代镍氢动力电池，主要原因是镍氢动力电池便宜安全，已经达到规模化生产。锂电池还有课题需要继续攻关，如安全性，因此商业化尚需时日。

　　据日本富士经济分析，镍氢电池的主流地位将可延续至2011年，但是2011年之后锂电池将逐渐侵蚀镍氢电池的市场份额，该机构预估2009年车载用镍氢充电电池的全球市场规模将比上年增长23.7%，达到920亿日元，但是2015年车载用镍氢充电电池市场规模将降至550亿日元。

　　市场需求可为镍氢电池带来2-3年高速增长

　　镍氢动力电池在技术和产业链上的成熟性决定其将在一定时期内与锂电池共存，磷酸铁锂正极材料的出现使得锂电池在性能和成本上都已取得优势，但稳定量产能力的不足和实际运行检验的缺乏仍令部分新能源汽车厂商望而却步；相比之下，镍氢动力电池已历经实战多年，技术和产业链都相当完善，在短时间内即可形成对整车的稳定配套能力，因而仍可以一定时期内在新能源汽车上广为应用。

　　据业内估计，镍氢动力电池市场仍然有望获得2-3年高速增长，在未来2-3年中，“十城千辆” 计划、混合动力汽车的逐渐普及、出口海外市场等因素将为镍氢动力电池市场需求带来强劲的增长，而当镍氢电池和锂电池尚难分伯仲之时，镍氢动力电池也将迎来短暂的高速增长期。

　　其中，我国已经开展的“十城千辆”计划将为镍氢动力电池带来首批市场需求。据估计，在“十城千辆”计划中，将约有3200-4000辆新能源汽车（包括客车和乘用车）采用国产镍氢动力电池，在三年内带来共计约为3.5-4.4万千瓦时的镍氢动力电池需求。

　　综合来看，国内和出口两方面的需求在减弱后，2012年后镍氢动力电池将逐渐被锂电池所取代。

　　企业研发紧跟政策步伐

　　在我国的车用电池生产企业中，具有镍氢动力电池生产能力的企业占多数，包括春兰集团、科力远、中炬高新、湖南神舟、凯恩股份等，其中春兰集团是国内HEV镍氢动力电池技术的翘楚，市场占有率处于领先地位，中炬高新和湖南神舟也已具备了一定的技术基础和市场地位。

　　至于锂电池，国内大多数厂家都不具备大规模量产的能力，但相关生产规划已在实施中，预计2010年以后才能够量产。

　　专家认为，科技进步日新月异，我国的车企及相关电池企业除了要推进镍氢电池产业化之外，更应该把目光放的长远些，投入人力、物力进行动力锂电池的研发，并保持对燃料电池的技术跟进，为占领更广阔的新能源汽车市场做好准备。

　锂离子动力电池尽管在2-3年内难于取代镍氢动力电池，然而，不容忽视的是锂电池未来将取代镍氢电池成为新能源汽车主流。从全球范围来看，日本是目前国际上新能源汽车及动力电池研究和应用最先进的国家，目前日本主要的汽车和电池企业纷纷投资建设车载锂离子动力电池生产线，集中在 2010-2011年投产。日本富士经济认为，锂离子电池将在2011开始逐步取代镍氢电池，锂离子电池作为未来的主流技术路线不容置疑。

　　如今，日本除了将重心转移至锂电池外，日本在新能源汽车的开发与使用上，尤其是在燃料电池汽车的开发与推广方面，速度大大超出中国国内的预料。前几年日本经济产业省就对燃料电池汽车开发与推广制定了时间表，其战略目标是：到2010年，日本使用的燃料电池汽车要达到5万辆；2020年达到500万辆；到2030年，要全面普及燃料电池汽车。

　　对于新能源汽车三大关键零部件电池、电机、电控，国内企业最薄弱的环节就是电池，对于电池性能、可靠性和产品功能等还在探索之中，远未达到量产水平。事实上，目前整个中国汽车行业都存在着电池瓶颈。

　　业内人士认为，无论是镍氢动力电池还是锂离子动力电池，要想赢得市场，必须具有较高的性价比。应该从设计时就考虑整车和关键零部件的低成本开发。目前国内从事车用动力电池研发的企业基本上没有汽车零部件生产的背景和经验，这些企业对车用电池的产品理念、开发流程、生产工艺设计乃至成本计算的方法均与汽车行业不一致，甚至差距很大。此外，车用动力电池行业的从业人员大多来自传统电池行业，对汽车缺乏了解。要开发出适用于车用动力电池使用环境、性能优良的车用动力电池，需要了解更多与汽车有关的专业技能。因此，车用动力电池企业与汽车企业应当建立更为密切的合作。

　　那么，如何加强合作，提高车用动力电池的性价比？专家认为，首先，车用动力电池企业应寻求技术上的突破，从原理上解决电池的可靠性问题，并提高电池的使用寿命、降低电池的损耗和发热。其次，在应用层面上车用动力电池企业要提供系统解决方案，加强与整车企业的沟通和协调，从提供电池单体向提供电池包转变，包括电池成组、冷却、防护等，以集成包的形式向下游企业提供产品。第三，车用动力电池企业不但要向下游企业提供产品，还要向下游企业提供服务，为下游企业及最终用户提供电池维护和保养手段及方法，提高电池的使用寿命。第四，车用动力电池企业应充分利用“十城千辆”试点的契机，提升电池的生产工艺水平，以提高电池的一致性，并实现规模生产，降低生产成本。第五，在现阶段，车用动力电池企业应研发电池回收技术，提供电池回收服务。因为电池的回收残值较高，通过电池回收可以进一步降低用户的使用成本。

　　上汽集团董事长胡茂元近来在多种场合表示，车企之间可以进行联合研发。其中，胡茂元最希望达成的联合研发就是“电动汽车的动力电池”。实际上，上汽的电池合作已经在进行当中。上汽新能源汽车事业部某位人士透露，与国外企业、国内电池厂的合作都已经开始，“不排除和整车厂的合作”。