歐陽明高:儲能最終出路還是要靠鋰離子電池和電動汽車
光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊
發(fā)布日期:2017-06-22
核心提示:
歐陽明高指出電動汽車的儲能功能,是解決可再生能源間歇性的根本出路,新能源汽車可以推動能源的變革。為了實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo),就要發(fā)展V2G技術(shù),即電動車跟電網(wǎng)雙向充電,電網(wǎng)可以給電動車充電,電動車也可以給電網(wǎng)回饋電。
今天(6月21日)第十八屆中國·青海綠色發(fā)展投資貿(mào)易洽談會-鋰產(chǎn)業(yè)國際高峰論壇在青海召開。中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長歐陽明高進(jìn)行發(fā)言,詳盡闡述了我國新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新的新進(jìn)展、新趨勢和新挑戰(zhàn)。
歐陽明高指出電動汽車的儲能功能,是解決可再生能源間歇性的根本出路,新能源汽車可以推動能源的變革。為了實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo),就要發(fā)展V2G技術(shù),即電動車跟電網(wǎng)雙向充電,電網(wǎng)可以給電動車充電,電動車也可以給電網(wǎng)回饋電。電動車不運(yùn)行的時候都是掛在電網(wǎng)上,作為電網(wǎng)的儲能裝置,這是我們未來的發(fā)展目標(biāo)。
以下為歐陽明高發(fā)言實(shí)錄
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各位領(lǐng)導(dǎo),各位同行,大家上午好!借此機(jī)會我給各位介紹一下中國新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新的新進(jìn)展、新趨勢和新挑戰(zhàn)。
1、新能源汽車技術(shù)發(fā)展的新進(jìn)展
2014年我們認(rèn)為是中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的元年,政府推出了一系列的政策,促使產(chǎn)業(yè)經(jīng)過了初期的培育期。現(xiàn)在政府新一輪的政策又剛剛出臺,為新能源汽車從培育期到成長期過渡奠定了良好的政策基礎(chǔ)。中國新能源汽車的導(dǎo)入期由政府扶上馬,我想成長期政府還要送一程。
這些年,新能源汽車在技術(shù)方面取得了一系列進(jìn)展。以鋰離子動力電池為代表的電動汽車核心技術(shù)取得重大突破。動力電池比能量在過去五年提高了近一倍,成本也下降了一倍以上,我們預(yù)計(jì)到2020年,動力電池成本將達(dá)到1元/瓦時。2015年全球排名前十名中,有四家是中國企業(yè),2016年有六家中國企業(yè)進(jìn)入前十強(qiáng)。
2013年大中型客車和微小型電動轎車才開始起步,現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入常規(guī)的家用主流轎車,乘用車平均續(xù)駛里程從150公里提到現(xiàn)在300公里以上。純電動商用車的總體技術(shù)水平在全球處于領(lǐng)先地位,并且批量出口。
插電式混合動力汽車,也帶動了整個混合動力技術(shù)的逐步成熟,現(xiàn)在各個大的汽車廠家都有比較成型的混合動力汽車的構(gòu)型,基本上攻克了混合動力的核心技術(shù)。
燃料電池在中國剛剛起步,包括商用車的燃料電池深度混合動力和轎車的增程式燃料電池汽車,今年我想將會是燃料電池商用化的元年,當(dāng)然規(guī)模不會像鋰電池電動汽車那么大、那么快,它會是一個長期穩(wěn)步的發(fā)展過程。
“十二五”以來,中國新能源汽車市場經(jīng)歷了一個快速增長的過程,2011年—2016年五年間,從不足5000輛發(fā)展到51萬輛,保有量從1萬輛提升到100萬輛。5年產(chǎn)量、銷量都是100倍,占全球的一半,處于遙遙領(lǐng)先的地位。中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的導(dǎo)入期可以說基本結(jié)束,現(xiàn)在進(jìn)入成長期了。今年新能源汽車的銷量我們預(yù)計(jì)還會繼續(xù)成長,從去年的51萬輛到70萬輛左右。
2、新能源汽車技術(shù)發(fā)展的新趨勢
我們制定的新能源汽車技術(shù)升級戰(zhàn)略,包括“三化”,電動化、智能化、輕量化相結(jié)合。
純電驅(qū)動在今后五年,主要目標(biāo)是讓家用主流轎車的性價比具備技術(shù)競爭力,純電動汽車豪華的不難做,低端的也好做,最難的是家用主流轎車,在這方面電動汽車跟傳統(tǒng)汽車競爭最為激烈、也是難度最大的一個區(qū)域。
家用主流轎車的性價比也就是里程成本比,在提升里程的前提下不能讓成本升的過高,這需要電池性能的改進(jìn)、整車電耗的下降和效率的提升、充電設(shè)施的便利,還需要安全管理。
新能源汽車下一步的技術(shù)目標(biāo)是A級,尤其是A0級電耗降到百公里10度電,希望產(chǎn)業(yè)化A0級轎車?yán)m(xù)駛里程300公里左右,讓它能跟傳統(tǒng)轎車競爭。A00級一般來說200公里以內(nèi)是合理的,A0級300公里也就合理了,A級以上400公里,B級以上500公里,這樣有一個合理的里程的分布。這中間最重要的是提升電池的性能,電池的比能量要大幅上升,從現(xiàn)在180瓦時/公斤到2020年的300瓦時/公斤,屆時體積比能量達(dá)到500—600瓦時/升,完全能夠滿足各類轎車的使用需求。
現(xiàn)在面向300瓦時/公斤比能量電池的技術(shù)正在研發(fā)中,技術(shù)路線是完全清晰的,正極材料NCA、NCM,負(fù)極材料硅碳……,現(xiàn)在改的最多的是負(fù)極材料,像全球最大的負(fù)極材料企業(yè)——貝特瑞公司,已經(jīng)把硅碳材料用在了300瓦時/公斤的電池上。
另外,安全方面,這些年我們在高比能量安全性方面也取得了重大進(jìn)展。電池最容易發(fā)生的事故不是一個單體熱失控,而是一個單體熱失控之后整個系統(tǒng)擴(kuò)展,而造成大事故。在這方面,國內(nèi)做的工作在全球也是遙遙領(lǐng)先。串聯(lián)電池?zé)崾Э氐臄U(kuò)展、測試和建模預(yù)測,并聯(lián)熱失控的擴(kuò)展、蔓延,我們都在國際上最早做出來,且在此基礎(chǔ)上我們進(jìn)行了大型的機(jī)理分析。熱穩(wěn)定性方面,我們也用DSC來研究各種材料的熱穩(wěn)定性,通過測試分析,找到各種材料的特性,在電池設(shè)計(jì)階段就預(yù)測它的熱失控特性。
同時,我們已經(jīng)找到防止熱擴(kuò)展的技術(shù),完全可以避免熱失控的擴(kuò)展,從而避免事故,因?yàn)檎嬲氖鹿识及l(fā)生在擴(kuò)展之后。
下一步的重點(diǎn)是如何來降低成本?
這需要全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)力、重點(diǎn)環(huán)節(jié)突破。首先是原材料,現(xiàn)在原材料的成本低的是1.3萬/噸,但是我們賣到15萬、17萬,我想原材料價格如果能控制在3萬—5萬,這一環(huán)節(jié)的問題就基本解決了,當(dāng)然這需要我們共同努力。第二,生產(chǎn)制造的良品率和一致性提高。第三,材料回收和再循環(huán)。像鈷這些稀有資源基本上都是進(jìn)口的,必須要回收利用。
什么樣的電池成本算是滿足了汽車的要求呢?
我們可以按照內(nèi)燃機(jī)動力系統(tǒng)等價,就是說內(nèi)燃機(jī)動力系統(tǒng)跟我們新的電池動力系統(tǒng)如果等價來算的話,電池應(yīng)該是什么價格呢?大概100美元/千瓦時,就可以跟傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)動力完全等價。
長期看,動力系統(tǒng)電動化還需要跟能源低碳化結(jié)合,車身輕量化跟制造信息化結(jié)合,整車智能化跟交通網(wǎng)聯(lián)化結(jié)合。這當(dāng)中最重要的是動力電動化跟能源低碳化的結(jié)合,電動車不能完全說它是高碳還是低碳,關(guān)鍵問題看電動車的電是從哪里來的,電動車要做到低碳必須跟低碳能源相結(jié)合,才可以做到近零排放,也可以做到最高效率。
我們必須跟可再生能源結(jié)合,電力角度要發(fā)展可再生能源必須要有儲能技術(shù),現(xiàn)在沒有儲能,所以棄風(fēng)、棄水、棄光非常嚴(yán)重,2016年有1500億千瓦時的棄風(fēng)、棄光、棄水。電動汽車的儲能功能,應(yīng)該說是解決可再生能源間歇性的根本出路,1500億度可以供1億輛電動轎車的用電需求,1億輛電動轎車用多少電池呢?大概50億千瓦時的電池,50億千瓦時的電池如果用功率來算,就是100億千瓦。要知道,中國裝機(jī)容量也就是10幾億千瓦。
習(xí)主席說要推動能源生產(chǎn)與消費(fèi)的革命,我們認(rèn)為新能源汽車就可以推動能源的變革,美國特斯拉已經(jīng)在這方面作出了很好的典范,他們跟太陽能(5.400,0.00,0.00%)SolarCity合作,已經(jīng)在進(jìn)行這方面的嘗試。雖然有各種各樣的儲能手段,但從規(guī)模和成本來看,儲能最終的出路還是要靠鋰離子電池和電動汽車。
為了實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo),就要發(fā)展V2G技術(shù),就是電動車跟電網(wǎng)雙向充電,電網(wǎng)可以給電動車充電,電動車也可以給電網(wǎng)回饋電,也就是說電動車不運(yùn)行的時候都是掛在電網(wǎng)上的,作為電網(wǎng)的儲能裝置,這是我們未來的發(fā)展目標(biāo)。在這方面,比亞迪(50.880,-0.07,-0.14%)公司已經(jīng)進(jìn)行了一些探索,取得了很好的成績,他們的交流快充就具備這個功能。
根據(jù)中國汽車工程協(xié)會《節(jié)能與新能源技術(shù)路線圖》最新的預(yù)測,中國2030年新能源汽車的產(chǎn)銷量將達(dá)到汽車總銷量的40%,40%大概應(yīng)該是在1500萬輛左右,2025年大概800萬輛左右,2020年200萬輛左右,200萬輛之后會進(jìn)入高速的成長期,現(xiàn)在到2020年還不算特別高速,2020年之后應(yīng)該會進(jìn)入真正的高速成長期。
3、新能源汽車技術(shù)發(fā)展的新挑戰(zhàn)
回顧汽車動力電動化的幾起幾落、多元探索,不同的行業(yè)有不同的角度和不同的取向,比如特斯拉就是純電動戰(zhàn)略,豐田是發(fā)動機(jī)優(yōu)先戰(zhàn)略,從燃油車到混合動力車到燃料電池車。中國的戰(zhàn)略跟豐田是相反的,豐田是以混合動力為基礎(chǔ)平臺,來發(fā)展燃料電池車,發(fā)展插電式混合動力車;中國的模式是以純電動為基礎(chǔ)平臺,在純電動的基礎(chǔ)上發(fā)展插電式混合動力、燃料電池混合動力,最后來突破常規(guī)的混合動力技術(shù)和全功率燃料電池技術(shù),這就是我們走的一條中國特色的純電驅(qū)動的戰(zhàn)略路徑。
這得益于鋰離子電池的后來居上技術(shù)進(jìn)步超出預(yù)期,2016年是全球純電驅(qū)動技術(shù)轉(zhuǎn)型的標(biāo)志性年份,各個汽車工業(yè)的發(fā)達(dá)國家也進(jìn)入了這么一個轉(zhuǎn)型期,福特、通用、本田、豐田、大眾都在進(jìn)行轉(zhuǎn)型,他們也開始跟隨我們的路徑了。
當(dāng)然他們絕對不會進(jìn)行簡單的跟隨,這是他們新的戰(zhàn)略,2020年后實(shí)現(xiàn)全方位與燃油車競爭。怎么競爭?車輛續(xù)駛里程到500公里,電池容量到100度電,充電時間10分鐘跑500公里,快充功率350千瓦,這是一個技術(shù)門檻不斷提高的過程,尤其是安全性的挑戰(zhàn)將會全方位的倍增,這是我國新能源汽車面臨的新挑戰(zhàn)。
應(yīng)對這個挑戰(zhàn)中國電動汽車百人會的建議是:
第一,評估大功率直流快充的安全性技術(shù)門檻。350千瓦的充電,電動汽車的電壓就會提高到1000V,充電電流350安,這會對整車電氣安全、電池安全、充電安全、電網(wǎng)安全帶來重大技術(shù)挑戰(zhàn),我們要充分考慮中國國情,制定科學(xué)合理的充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
第二,制定充電技術(shù)與基礎(chǔ)設(shè)施中長期發(fā)展規(guī)劃。現(xiàn)在新能源汽車發(fā)展最大的短板是在充電,現(xiàn)有的充電設(shè)施不能滿足新能源汽車發(fā)展的需求,而新一代的充電技術(shù)又在挑戰(zhàn)我們的安全風(fēng)險,所以我們在這方面必須要進(jìn)行充分的研究。今年中國電動汽車百人會在技術(shù)角度重點(diǎn)研討的就是大功率直流快充以及充電基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展,希望各位一塊來加入我們,充分的研討,給政府的標(biāo)準(zhǔn)制定和政策發(fā)布提供良好的參考建議。
謝謝各位!