谭立斌:电动汽车要成功有五大要素
大家好!
电动汽车离不开电池,我讲一下电动汽车上用的电池。
我们认为做电动车至少有5个大的方面需要大家注意,而且这也是消费者,或者是用车者所期望的东西。五个大要素(我这边主要针对纯电动汽车):一要走得远, 二是全天候工作,三是速度,四是寿命,五是成本。
这里列的五大要素实际上归根到底的关键就是电池。因为电动车的工作、寿命、成本等都受制于电池,因为电池的电量不够,高低温不行,寿命不够都达不到要求。所以电池是很关键的。
刚才有提到全天候的工作要求,自己理解是说对电池本身来讲如果要实现全天候的话,一,必须要密封,这不太困难。技术非常成熟。二,你的电池要可以满足在1百摄氏度的空间里工作。这样的情况下就比较麻烦了。目前任何一个产品你要求它跨比较宽的工作区间温度去工作的话,那就要求相当高,特别是今天所有的电池基本上都是化学电池。不管什么体系的电池都是化学电池,化学电池基本概念就是本身要有一个电解质来作为载体,这个电解质可以做成胶状,也可以作为液体。另外它储能的根本原理实际上是一个化学反应。在座不知道有多少是学化学的,如果温度高和温度低对化学反应的影响。温度高十度,化学反应就快一倍,反应快的话说明里面的消耗比较快,低温时候,比如要用电解质来做中介,来带电荷,把这里搬到那里,把那里搬到这里,如果是负的50度、60度,零下的时候电解质本身就慢慢慢慢凝结,不见得成为固体,但是活性就会低,这是一个现实。这时候他所能负载的电荷相对来说比较低。从本质上来讲化学电池如果靠电池芯本身的话,要跨度负40度到正60度的区间来控制,我们认为在短期之内,比如3到5年之内是不可能实现的目标。大家看一下右边的图,这只是一个不同温度下的放电曲线,在不同的温度下放出来多少能量,这个图基于在常温下充电,然后到低温下放出来,可以看到不一样。
如果是低温,比如在哈尔滨,冰天雪地的时候,如果这个车放了一晚上,白天起来要充电,这时候温度可能是负30度、负40度,充进去的话就归很少,充得少,放出来就会少,这是一个问题。基于这样的前提,我们认为只依靠电池芯本身不能完全解决全温度区间工作的要求。本身要在电池存储的时候做一些补偿,行业补偿很多,大家提到水冷、风冷都有在做,这是一方面。
还有要解决低温问题的话也有不同的方法,有些要加热的,有些直接用热水,这些都可以做。归根到底要解决全天候的工作目前来讲只靠电池芯本身有很大的困难。本身要在整个系统上想办法。大概给大家介绍一下我们一定要做这些基本概念。电池芯设计完以后性能基本上定下来了。做存储我们也有一个专门的团队在做存储。做存储设计的时候会先做一些模拟,做一些流程的分析。有些人建些模,知道整个充放电的过程,以及温度发热时候的热分布,然后我们再根据这样的一些结果来设计整个电池包,以及设计它整个冷却系统的流向。这是一个非常简单的概念。我相信大家会知道,都可以想得到。做不做是另外一回事,还有一些器械方面的震动、谐震都需要考虑。这是关于全天候工作的想法。
提到PHEV,所谓的插电征程式,之所以能够做到非常高的功率,是基于本身对电池的了解,做了很全面的分析,有一些专利的结构,或者设计,来把电池芯本身内在的内阻降下来。比如一些纳米化的材料,这是一部分的帮助。目前我们PHEV电芯经过很多国外大车厂的测试,看起来情况不错。因为基本上可以满足他们的要求。
下面讲一个非常头痛的事情,就是使命寿命。看到很多电池行业讨论时候都在讲循环寿命,1千次、2千次、3千次、4千次、5千次,这只是其中一个。在寿命上不是问题,也不会讲3千次,还是5千次,主要的问题我们认为在目前汽车电子行业还是日历寿命,因为使用状况的不同有一个衰竭,为什么是这样的原则,我这里列了一个图来解释,从阴极、阳极的角度来分析到底电池衰竭,寿命衰竭的原因是什么,这里有很多种,比如黏合剂的分解,粘结不好,跟导流体黏结不好,比如松垮,不够细密等等。目前对磷酸铁锂来讲关键要解决两个问题:一,铁离子的溶解。二,负极材料正负极之间的交付作用,这是不充电、不工作的时候摆在那个地方也会导致电池寿命的能量衰竭。这两个问题我们有些办法去做解决。
目前日历寿命比较的是第一代、第二代的磷酸铁锂,电芯寿命的一个比较。第二代是蓝色的,也就是说做了一些改性的材料,做了一些防止锂离子溶解和正负极交互作用的改进之后,可以看到日历寿命大大改善。做到3年、5年,从这个趋势来看问题不是太大,如果要满足行业里所说的汽车厂要求的10年,这看起来恐怕还需要更进一步地改进才可以。但是3年到5年的日历寿命目前来讲在磷酸铁锂这一块看起来也算是可行的。但是要真正地产业化,变成一个消费类产品,消费者可以接受的产业化产品,除非我们有一种新的业务模式和概念,否则这5年估计还是不够。
下面讲成本。传统的车价位都很清楚,电动车要做得跟传统车一样,在短期内有困难。我最近在做业务,技术、服务、品质都觉得我们的东西相当不错。但是讲到成本时候他们就是这个表情。看起来非常可怕,要把成本降下来,这不仅仅是一方面的工作,我想大家应该是共同努力的结果。这里面其中一个说法,先有鸡后有蛋,这只是其中的一个说法。目前成本这一块东西对电池来讲也是实打实的。而且我知道电池行业大部分做电动车的企业都在亏钱,也就是说只要你是电动车这一块都是烧钱一块,不赚钱。我们今天以这样的价格去卖这个产品的话,它对车厂来讲还是觉得很贵,我是车厂也觉得很贵。你现在给我加这么多钱是很贵的东西。国家补贴有一定的道理,但是我认为国家补贴也不可能永远做下去。我们作为行业本身自己一定要想办法令到整个产业链里每一家都有钱赚,这个产业才可以起来。只要这个产业是亏钱的,那这个产业永远起不来。
今天国家补贴的车在各个地方试点城市跑的车,我们现在主要的情况还是处于完成政治任务,还没有真正地想怎么样产业化。至少从我们做电池人来讲的话在短期内要努力解决这几个问题,就是把电池能量密度提升50%,使用寿命提升50%。成本降低需要共同努力,希望有一天我们路上跑的全是电动车,问题是这样,今天国家的政策希望能促进新能源汽车的发展,所以做了一些补贴。这个补贴今天基本上去到了车厂,如果国家是另外一个想法的话,电动车的关键零部件一个是电子、电机、动力总成,开发汽车的话用电动车用的车型市场上要花很多精力和资源。整个行业链上都应该有一定的补贴,所以这个钱应该分别去到各个不同的零部件。这样才可以进行技术投入和开发,可以做得更深入一些。
我们有一些同行也做了很多研发。但是看中国国内的同行,我们认为在技术投入上相对来说比较多。尽管是这样,还是希望有些更好的政策来鼓励做电动车零部件的厂商、企业们有些吸引力,让他投更多的钱去开发。特别是电池,能源提升50%,电池提升50%,说起来容易,但做起来困难。所以要有吸引力来投资金资源下去,才可以把这一块更快地做起来。
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