技术革新和供需协同助推新能源汽车记2019国际电动汽车动力电池产业和技术峰会,本文是新能源汽车论文参考文献范文跟电动汽车和技术革新和技术创新峰会相关论文范文数据库.
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新能源汽车的发展离不开动力电池,进一步降低电池成本、提高电池性能是全行业的努力方向.
日前,由中国汽车技术研究中心、张家港市人民政府、中美清洁汽车合作联盟联合主办的“国际电动汽车动力电池产业发展与技术创新峰会”在江苏张家港市成功召开.
本次峰会以“供需协同与技术升级”为主题,围绕“技术开发与性能优化”、“整车配套与选型需求”、“动力电池回收与梯次利用”三大领域展开深入探讨.
新能源汽车产业已经成为目前中国工业发展中最具潜力的“朝阳产业”.新能源汽车的发展离不开动力电池,作为核心零部件,动力电池的成本约占整车成本的30%~50%.一直以来,电池成本过高致使电动汽车的明显高于同级别燃油汽车,因此在一定程度上,新能源汽车对消费者的吸引力不足.进一步降低电池成本、提高电池性能便成为全行业的努力方向.此外,随着越来越多国际动力电池企业开始在中国投资建厂,本土动力电池企业将面临更大竞争压力,因此,国内车用动力电池企业要在技术研发及产业化进展上多下功夫.
日前,由中国汽车技术研究中心、张家港市人民政府、中美清洁汽车合作联盟联合主办的“国际电动汽车动力电池产业发展与技术创新峰会”在江苏张家港市成功召开.本次峰会以“供需协同与技术升级”为主题,围绕“技术开发与性能优化”、“整车配套与选型需求”、“动力电池回收与梯次利用”三大领域展开深入探讨.
近700位专业嘉宾出席了此次会议,包括北汽、上汽、广汽、一汽、比亚迪、腾势等60余家乘用车企业,宇通、中通、中车时代、南京金龙等10余家客车企业,宁德时代、惠州比亚迪、国轩高科、中航锂电、天鹏电源、上汽捷能等70余家PACK、BMS和正负极、电解液、隔膜、设备等动力电池上下游企业.会议同期还进行了主流动力电池产品及其研发生产设备展示,以及优秀车企电动汽车产品展示与试乘试驾等活动,为企业提供现场对接平台,共享经验与成果.
动力电池的技术方向与发展思考
中国工程院院士陈立泉做了“新能源汽车动力电池下一代技术方向的思考与推动产业发展的要素分析”演讲,他表示：“我国已是新能源汽车产销大国,产销量超过日本和美国,成为世界第一.7月27日,英国宣布将于2040年停止销售汽油和柴油汽车来减少空气污染, 到2050年,行驶在英国道路上的汽车将全部实现零排放.除此外,还有多个欧洲国家发布了禁售燃油车的时间表.按照我国《汽车产业中长期发展规划》,未来10年我国汽车市场仍将保持适度增长：到2020年,我国汽车产销量达3000万辆,其中新能源汽车生产200万辆,占6.7%；到2025年,我国汽车生产将达3500万辆,其中新能源汽车生产700万,占20%.”
他认为,目前新能源汽车快速发展面临两个问题,一是续驶里程,它是消费者选购电动汽车时最关心的一个指标,提高动力电池能量密度是关键；二是安全,有过充引发的爆炸,或碰撞引发的起火等,整车安全问题迫在眉睫,到了不得不解决的地步了. 动力电池的近期目标是纳米硅负极,液态电解质和高容量正极,目前我国指标是电池材料要有三元材料；中期和长期目标是负极只能用金属,金属锂电作负极,正极可以含锂,也可以不含.另外目前正在考虑锂硫电池,下一个是锂空气电池,采用金属锂做负极和固体电解质.为了解决安全性问题,也有很多办法.安全性和容量有关系,容量越大,安全性越差.固态电池能极大改善安全性,且能量密度可超过300 Wh/kg.建议支持固态电池研发和产业化,锂电产业由跟跑到领道,同时发展共享电动汽车,促进电动汽车推广应用.
国家新能源汽车创新工程项目专家组组长王秉刚教授发表“动力电池产业的战略布局与发展思考”专题演讲,他表示：“我国虽为世界汽车大国,但仍然不是强国,研发实力存在很大的差距,汽车的核心零部件存在严重的缺失.动力电池核心零部件产业近年来快速的增长.2016年中国国内锂动力电池企业量合计达到30.5 GWh,同比2015年增长79.4%,其中比亚迪和宁德时代合计占全部量48%,前12家企业合计占全部量80%,这个是可喜的.”
此外,王秉刚还从九个方面重点提出了他对动力电池的期待和建议：
一,设计高安全性产品.电池安全必须从源头抓起,高安全性电芯是电池安全的基础,依靠在电池包与整车上的措施使用安全性低的电池是不可取的,应建立电池产品全寿命安全责任制,实施跟踪监控.
二,持续创新,提高电池性能,满足新能源汽车发展需要.即提高能量密度,同时坚固功率密度,新能源汽车的成败在于未来电池做成什么样,所以应该持续创新,提高电池性能.
三,电池寿命.它是动力电池最终成功的关键因素之一.电池额定能量低于80%,汽车的动力性就不够,汽车不能用了,不管以后怎样,这是不可取的.与汽车同寿命是最低的要求,但是无资源再利用价值.电池行业应该努力,让电池寿命长于汽车寿命,增加剩余价值,这意味着降低成本,是产业发展所期待的.
四,采取精益生产理念努力降低成本.国家补贴逐步退出后,整车企业必须大幅度降低成本,首先挤压电池企业,要做好思想与措施准备.降低成本要开阔思路,实施汽车工业有效的精益生产方式,只有高质量才有低成本,高质量的产品不合格率低,无索赔,可再利用价值高,才有大订单.电池企业要为0.6元/Wh而努力.
五,改变电池行业质量的面貌,让电池行业的质量达到汽车工业质量水平.目前电池的质量水平用内部的筛选取得合格品的办法,并没有本质上提高产品质量,反而增加成本,造成浪费,是不可接受的.分选法虽然减少了组内变差,仍然标明产品质量有待提高,同时也增加了生产成本.汽车工业的质量目标是高一致性.
六,加快电池规格化的进程.虽然最近出台了电池的模块、标准、尺寸、标准电压和惯性尺寸标准,但有太多规格等于没有规格.建议汽车工业协会大大减少规格数量,这对于后续回收再利用、设备建设等整个产业都有利.
七,建立强大的产业链和产业集群.正负极材料、隔膜、电解液等关键材料及零部件达到国际一流水平,上游产业链实现均衡协调发展,现在国家也希望到2020-2025年形成一个巨大的产业集群和集团,所以应该围绕这3~4个强大的产业集群而努力.
八,与整车企业建立紧密联盟,加快步伐做强做大.电池是新能源汽车的核心零部件,整车厂会采取建立紧密合作关系和自己建厂的两种方式来获取稳定的零部件资源.随着新能源汽车产业的逐渐成熟,整车厂在今后数年内将会进行电池供应链的部署,就如上汽与宁德时代建立合资公司标志着结盟时代到来.
九,动力电池的回收利用已经迫在眉睫.据有关机构估计,到2020年我国将有约20万 t 的动力电池要“退役”,以后每年将以几何级数增长,如果安排不好有可能是一场新的环保灾难.新能源汽车推广重点城市应立即着手电池回收体系与电池回收工厂建设工作.
动力电池的匹配与核心技术
国家“863”计划节能与新能源汽车重大项目总体专家组动力电池首席专家肖成伟,依托国家特大专项,对动力电池关键技术发展情况进行了讲解,深度剖析了动力电池关键部件、材料等细分领域,并结合新能源汽车市场,对未来动力电池核心技术及关键部件材料发展情况做了展望.他表示：“从电池的发展趋势来看,正极材料是三大类：层状结构、尖晶石结构和橄榄石型结构.现在很多企业做产业化的工作,如新型锂电池如果能做到400 Wh/kg,会与合金类的材料搭配,这是目前研究的热点和焦点,现也有很多企业做小规模的验证.”
在标准上,目前大家关注的是新能源汽车生产企业和产品准入管理规则,包括寿命、安全、性能等,以及新加的电动汽车安全技术条件里规定的热失控和热扩散内容.肖成伟强调,电池的编码规则是动力电池强标,建议电池企业一定要参与到这样一个标准的制定过程中.因为一个强标会涉及到将来的电池在应用过程中必须要达到其规定的所有安全性测试项目,这给每个做产品开发和应用的企业带来的影响非常大.
如何看待新型领域电池和新体系标准的发展趋势？他非常赞同固态电池先行一步的观点.提高企业的优质产品产能,需要与产业协同发展,包括在电池的材料、集成、装备、测试等方面,只要把这些做有机的结合,与产业链构建起一座桥梁,整个电池产业才能做一个比较健康的发展.
在“性能优化与产品应用”专场,天津力神、国轩高科、江苏天鹏电源、宁德时代、松下电器、清华大学汽车安全与节能国家重点实验室、孚能科技、万向A123、北京科易动力等企业专家和技术负责人针对动力电池性能、核心技术开发、性能优化等方面进行讨论,并对未来动力电池发展趋势、战略规划等进行分析.
在“整车配套与选型需求”专场,北汽新能源、奇瑞新能源、上汽集团、广汽集团、深圳腾势新能源、宇通客车、华霆（合肥）动力、奥动新能源、杉杉股份等企业专家结合整车设计要求,对动力电池性能进行全面解读,进而指出不同类型的汽车对动力电池匹配要求的差异,并对动力电池性能、核心技术、测试评价方法指明了方向.
动力电池回收与梯次利用难题待破
有研究数据表明,预计到2018年,我国动力锂电池废旧回收市场将初具规模,累计废旧动力锂电池超过12 GWh、报废量超过17万 t,到2023年废旧锂动力电池市场将达 250亿元.眼下,随着新能源汽车的爆发式增长,未来几年无疑会有大量的动力电池“退役”,届时,动力电池梯级利用和电池回收将成为一个不得不面对的现实问题.
为了解决废旧动力电池处理问题、促进新能源产业健康发展,国家已制定了30多项产业政策等文件,大力鼓励发展动力电池梯次利用.其中《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策（2015版）》、《关于加快推进再生资源产业发展的指导意见》、《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法（征求意见稿）》等文件均明确要求：大力推动生产者责任制,电动汽车生产承担电动汽车废旧动力蓄电池回收利用的主要责任,梯级利用电池生产企业承担梯次利用的主要责任,报废汽车回收拆解企业应负责回收报废汽车上的动力蓄电池；重点围绕京津翼、长三角、珠三角等新能源汽车发展集聚区域,选择若干城市开展新能源汽车动力蓄电池回收利用试点示范.
中国汽车技术研究中心汽车试验研究所高级工程师刘仕强介绍,目前,动力电池拆解回收的技术路线有3种——干法回收、湿法回收和生物回收,这3种技术路线各有利弊,干法回收的工艺流程较短,但回收针对性不强,是实属分离回收初步阶段；湿法回收工艺比较复杂,但对金属元素的回收率较高,设备投资成本低,适合中小规模废旧锂电池的回收；生物回收则有成本经济、环境友好和工艺简单地优点,但该技术路线刚起步,许多难题需要解决.目前,国外公司以高温热解法和湿法工艺为主,已形成一定规模化和产业化.在国内,也已经有多家企业在布局动力电池回收业务,包括北汽新能源、比亚迪、宁德时代、国轩高科等多家企业.
动力电池梯次利用是否有积极意义,目前有很多争议.新能源与储能运行控制国家重点实验室副主任来小康表示：“应该利用哪些电池？是否退役80%就要递次利用？如果有些厂出来的产品水平不高,或者说是次品,判断它的后续寿命难度很大,可能监测费用比梯次利用还高,那就没有任何意义,梯次利用必须是有经济性的.另外,安全的判断及防护措施也要关注,梯次利用的安全性和刚出厂的安全性不一样.”
张家港清华研究院再制造产业研究院常务副院长郑郧坦言,目前动力电池回收梯次利用存在一些问题：行业标准、检测认证滞后；产业协调不足,政策有待完善；技术方面有待进一步提高；产业尚未形成规模效应,国内还未建立成熟的回收体系.对于此,他提出几点建议：第一,加强立法、监督,落实责任制,这个如果做不好,最后会变成；第二,健全回收渠道,回收需要专业人士从事,当回收达到一定的量才能实现产业化和经济规模；第三,分工细化,专业团队做专业的事情,中国区域很广,需要合作把事情做好；第四,从政策这个角度鼓励、推动第三方进行递次利用电池制造企业及相关行业同盟发展；第五,加大对电池递次利用的技术研发、标准制定等工作的支持；第六,开展对回收梯次利用电池的监督检验和认证工作.
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