例如,特斯拉Model S具有480公里的續(xù)航,其18650鋰電池的能量密度達(dá)到了200瓦時(shí)/千克;而雪佛蘭沃藍(lán)達(dá)同樣采用鋰電池,由于其對(duì)于純電續(xù)航的要求并不高,只有60公里,因此其能量密度僅為88瓦時(shí)/千克(16千瓦時(shí)÷181千克)。

電池各項(xiàng)性能的關(guān)系
此外,動(dòng)力電池的各項(xiàng)性能是相互平衡的,或者 說“牽制”的,電池性能的優(yōu)劣不取決于單個(gè)電池的某項(xiàng)特性,而取決于綜合性能。從上圖中我們可以看出,容量與耐久性、高溫性能與低溫性能、散熱性與絕緣 性、容忍性與成本是四組互相“矛盾”的參數(shù)。因此,匡德志強(qiáng)調(diào),只有綜合考慮電池性能參數(shù)與環(huán)境之間的關(guān)系,才能真正具有應(yīng)用價(jià)值。
“安全性、壽命、成本”是最大瓶頸
我國(guó)是一個(gè)汽車大國(guó),2014年產(chǎn)銷量雙雙超越2000萬輛,然而,卻不是一個(gè)汽車強(qiáng)國(guó),在傳統(tǒng)汽車技術(shù)領(lǐng)域如此,在新能源車技術(shù)領(lǐng)域亦是如此。我國(guó)的新能源車三大核心要素電池、電機(jī)、電控系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)力都稱不上強(qiáng),尤其在電池方面主要依賴外購。因此所謂的“彎道超車”一說不免令人覺得盛名之下,其實(shí)難副。
我們先來看一組數(shù)據(jù),可以對(duì)國(guó)內(nèi)外在動(dòng)力電池發(fā)展上的差距有個(gè)直觀了解。近日,日本知名動(dòng)力電池公司PEVE官網(wǎng)發(fā)布數(shù)據(jù)稱,已經(jīng)賣出了800萬套動(dòng)力電池,日本混動(dòng)車占所有汽車銷量的40%。相比之下,2014年,我國(guó)的新能源車總銷量也不到8萬輛,這其中又有多少的電池出自中國(guó)本土企業(yè)?巨大的級(jí)差令人細(xì)思恐極。那么,我國(guó)動(dòng)力電池技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)水平的差距在哪?又是在哪些技術(shù)上遇到了瓶頸?
匡德志指出,國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池技術(shù)的瓶頸在于壽命、安全性和成本。這三點(diǎn)并非完全獨(dú)立,而是互相關(guān)聯(lián)的。電池壽命指的是循環(huán)壽命和擱置壽命,循環(huán)壽命的降低主要來自電池成組過程中的一致性問題。循環(huán)壽命低將增加電池更換需求,這會(huì)大大增加電動(dòng)車使用成本。而擱置壽命是指電池在靜態(tài)放置狀態(tài)下壽命的衰減。在汽車應(yīng)用中,電池大部分時(shí)間處于擱置狀態(tài),從實(shí)際應(yīng)用來看,車輛在夏天的高溫暴曬狀態(tài)下,電池的衰減非常明顯。
其介紹,在使用鎳氫電池,尤其是功率型鎳氫電池時(shí),更多地保證電池在較小里程范圍使用,可以延長(zhǎng)壽命。另外,電池的使用溫度對(duì)壽命也有影響,溫度越高,壽命越短。鎳氫電池以35℃為界限,溫度每升高10℃,壽命會(huì)縮減一半。所以在設(shè)計(jì)時(shí),加裝熱管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)電池溫度的管理,保持其在恒溫下使用,同樣可以延長(zhǎng)電池壽命。
與電池壽命和安全性相關(guān)的最重要的系統(tǒng)是BMS(電池管理系統(tǒng))。匡德志強(qiáng)調(diào),BMS是保證電池應(yīng)用的核心部件。在電池完成一致性生產(chǎn)后,能夠確定電池壽命的主要因素在于BMS。目前國(guó)內(nèi)BMS已基本能消除單體以至模塊條件下過電壓、短路、擠壓等情況下的安全隱患,但整包級(jí)別的安全性仍沒有完全解決,這也是電池技術(shù)的瓶頸之一。
匡德志補(bǔ)充,不論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外的BMS,均可以由專業(yè)的公司進(jìn)行開發(fā),但是,關(guān)于電池內(nèi)部的控制和對(duì)電池特性的識(shí)別,必須由電池企業(yè)提出自己的需求。因?yàn)槠髽I(yè)對(duì)自己電池的了解是最深的,所以自主開發(fā)才能實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的最優(yōu)控制。這是匡總給國(guó)內(nèi)電池企業(yè)的建議,科霸本身也是這么做的。
與傳統(tǒng)汽車的內(nèi)燃機(jī)技術(shù)一樣,我國(guó)在新能源車動(dòng)力電池領(lǐng)域也需要經(jīng)歷從外購到合作研發(fā),再到自主開發(fā)的過程。不論是對(duì)于新能源車企,還是動(dòng)力電池企業(yè)來說,追求的目標(biāo)的不能僅限于產(chǎn)銷量,而是從細(xì)小元件著手,潛心研發(fā),實(shí)現(xiàn)瓶頸突破。
正如匡德志所說,我國(guó)雖然在動(dòng)力電池技術(shù)水平上落后于國(guó)際,但我們有著廣闊的汽車市場(chǎng)作為后盾,這為我們趕超國(guó)外先進(jìn)水平提供了機(jī)遇。

