中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：未來(lái)新一代的動(dòng)力電池將采用何種電化學(xué)體系？電池系統(tǒng)如何準(zhǔn)確估計(jì)純電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程？中國(guó)的燃料電池汽車(chē)應(yīng)該如何發(fā)展？這些問(wèn)題，都在8月17日國(guó)際電動(dòng)汽車(chē)學(xué)術(shù)研討會(huì)暨中美清潔汽車(chē)聯(lián)盟2015技術(shù)年會(huì)上有所解答。為期兩天的會(huì)議，來(lái)自清華大學(xué)、汽車(chē)安全與節(jié)能?chē)?guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、美國(guó)密西根大學(xué)、美國(guó)能源部阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室等諸多專(zhuān)家學(xué)者濟(jì)濟(jì)一堂，悉心探討前沿技術(shù)，共謀新能源汽車(chē)發(fā)展。
■電動(dòng)汽車(chē)是產(chǎn)業(yè)升級(jí)突破口
中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)理事長(zhǎng)陳清泰在會(huì)上表示，中國(guó)把電動(dòng)汽車(chē)上升到國(guó)家戰(zhàn)略，主要出于三種考慮：首先是國(guó)家能源安全。2014年中國(guó)石油對(duì)外依存度已逼近60%，在未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間中國(guó)人均汽車(chē)保有量還處于上升期，這就使我國(guó)能源安全面臨有史以來(lái)最大規(guī)模、最為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。新能源革命為我國(guó)提供了新的思路、新的途徑，電動(dòng)車(chē)的廣泛使用將提高國(guó)家能源的安全性，使13億中國(guó)人的汽車(chē)夢(mèng)更多地依托新能源汽車(chē)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
其次是降低大氣污染和溫室氣體排放。近年來(lái)大范圍、重度、持續(xù)的霧霾已經(jīng)威脅居民的健康和正常生活，汽車(chē)排放已經(jīng)成為社會(huì)關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)。電動(dòng)車(chē)另辟蹊徑，可以從根本上解決汽車(chē)自身排放的難題，實(shí)現(xiàn)政府對(duì)居民和國(guó)際社會(huì)減排的承諾。
最后，電動(dòng)汽車(chē)是迎接第三次工業(yè)革命標(biāo)志性產(chǎn)品，是步入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代重要的智能終端，也是中國(guó)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的一個(gè)突破口。百年來(lái)汽車(chē)動(dòng)力技術(shù)最重大的變革，為中國(guó)制造業(yè)升級(jí)提供了戰(zhàn)略機(jī)遇。但是，陳清泰承認(rèn)，與技術(shù)上幾乎完美的燃油車(chē)相比，電動(dòng)汽車(chē)對(duì)企業(yè)和消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，減排、能源安全等都屬于外部性效益，近期還明顯地“不經(jīng)濟(jì)”、“不方便”、“不放心”。在這種情況下，中國(guó)政府成了電動(dòng)汽車(chē)的第一推動(dòng)力。
湖南南車(chē)時(shí)代電動(dòng)汽車(chē)股份有限公司負(fù)責(zé)人表示，在官產(chǎn)學(xué)研的合作努力下，情況正在改變，越來(lái)越多的企業(yè)把電動(dòng)車(chē)當(dāng)作了自己的發(fā)展戰(zhàn)略，有越來(lái)越多的傳統(tǒng)汽車(chē)之外的企業(yè)，包括互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)高調(diào)介入，為電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展注入了活力；消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的認(rèn)可程度也在較快地上升，有人說(shuō)2014年是中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)的元年。中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)正在走出產(chǎn)業(yè)化初期出現(xiàn)的技術(shù)成熟度與市場(chǎng)規(guī)模、用戶(hù)普及程度與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模與生產(chǎn)成本之間“先有雞－先有蛋”的困境。
■電池材料的創(chuàng)新與發(fā)展
“材料是基礎(chǔ)，先進(jìn)的材料是先進(jìn)制造業(yè)的基礎(chǔ)，先進(jìn)的鋰離子電池材料是先進(jìn)鋰電池的基礎(chǔ)?！敝袊?guó)工程院院士陳立泉告訴記者?！豆?jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》明確指出，到2015年，動(dòng)力電池模塊比能量達(dá)到150瓦時(shí)/公斤以上，成本降低至2元/瓦時(shí)，循環(huán)壽命穩(wěn)定達(dá)2000次或10年以上。到2020年動(dòng)力電池模塊比能量達(dá)到300瓦時(shí)/公斤以上，成本降低至1.5元/瓦時(shí)以下。為了完成上述任務(wù)，陳立泉表示在未來(lái)五年中立足于哪些材料或電化學(xué)體系,我們必須有前瞻性的戰(zhàn)略眼光，必須作出正確選擇。
目前，含鈷、鎳基氧化物、三元材料、尖晶石錳酸鋰和層狀錳系正極材料以及高電位正極材料;高容量硅碳復(fù)合負(fù)極材料;寬電化學(xué)窗口、高安全性新型電解質(zhì)體系（包括聚合物為主的固體電解質(zhì))等都是研究的重點(diǎn)。著眼2020年的300瓦時(shí)/公斤，陳立泉表示應(yīng)深入開(kāi)展下一代新型動(dòng)力電池材料的創(chuàng)新研究。例如，開(kāi)展多電子反應(yīng)材料和自由基聚合物材料的基礎(chǔ)研究，以及鋰空氣電池、鋰硫電池等新的電化學(xué)體系探索研究，為電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備，確立我國(guó)下一代車(chē)用動(dòng)力電池的主導(dǎo)技術(shù)路線。
陳立泉表示，下一代鋰電池應(yīng)是全固態(tài)鋰電池。因?yàn)楣虘B(tài)電池性能穩(wěn)定，安全性高，是電動(dòng)汽車(chē)可靠的動(dòng)力來(lái)源。目前我國(guó)鋰電池已經(jīng)初具規(guī)模，固態(tài)電池可以借力現(xiàn)有的鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈，從材料研究、生產(chǎn)到應(yīng)用,再到電芯設(shè)計(jì)、制造以及設(shè)備全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化，縮短研發(fā)周期，預(yù)計(jì)5年可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
■電池系統(tǒng)的優(yōu)化管理
根據(jù)2015年美國(guó)華盛頓中心指導(dǎo)委員會(huì)達(dá)成的共識(shí)，中美CVC2.0將更加注重車(chē)用動(dòng)力電池從材料到系統(tǒng)的理論創(chuàng)新以及安全可靠性的集成技術(shù)研究。由于技術(shù)及制造工藝的限制，設(shè)計(jì)制造出適合純電動(dòng)汽車(chē)使用的單體電池較為困難。”目前技術(shù)較為成熟的純電動(dòng)汽車(chē)供電方式是由若干個(gè)、幾十個(gè)甚至幾百個(gè)單體電池通過(guò)串并聯(lián)而成的電池組供電。這樣的供電方式需要采集的電池信息量大，很難用集中式數(shù)據(jù)采集與管理方式實(shí)現(xiàn)，故采用分布式的電池管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電池的管理?！皩幍聲r(shí)代新能源科技有限公司董事長(zhǎng)曾毓群對(duì)記者表示。
清華大學(xué)教授、中美CVC2.0中方主任歐陽(yáng)明高表示，現(xiàn)在電池管理系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)BMS）研究的核心問(wèn)題是安全性、耐久性和動(dòng)力性。在安全性方面，電動(dòng)汽車(chē)發(fā)生事故一般是由電池?zé)崾Э卦斐桑蛴腥弘姵剡^(guò)熱、電池過(guò)充導(dǎo)致內(nèi)部短路和車(chē)輛碰撞。在提高耐久性方面，現(xiàn)在主要研究具有更高活性的電池電極材料，增加離子循環(huán)次數(shù)和恢復(fù)可逆容量；在動(dòng)力性研究中，主要關(guān)注電池的輸出、輸入功率，并通過(guò)對(duì)電壓、電流的實(shí)時(shí)監(jiān)控，計(jì)算電池剩余電量（SOC），以達(dá)到準(zhǔn)確估算電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程的目的。
電池管理系統(tǒng)（BMS）是純電動(dòng)汽車(chē)的重要組成部分，其對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)的安全行駛起著重要作用。歐陽(yáng)明高表示，純電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)的安全性能受電池管理系統(tǒng)具備的多項(xiàng)功能的影響是不盡相同的，尤其是安全問(wèn)題，一直受到人們的廣泛關(guān)注。通過(guò)電池系統(tǒng)的優(yōu)化管理，可以有效降低電池組成本，提高電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程。作為電動(dòng)汽車(chē)三大基礎(chǔ)性組成之一，設(shè)計(jì)制造更高性能的電池管理系統(tǒng)，十分重大。
