“补贴和双积分政策都与电动汽车续航里程挂钩,这可能误导企业过分偏重提升电池比能量,或增加电池的用量。”中国工程院院士杨裕生说,新出台的补贴政策忽略了一个问题,电池比能量越高,电动汽车搭载的电池越多,则安全性越低,这可能导致电动汽车的发展走向一个误区。
近日,在“2018首届中国新能源动力电池暨储能产业大会”上,杨裕生院士发表了《高比能动力电池问题的思考》,杨裕生认为,在电动汽车上应用,动力电池最为重要的是高安全性,不易燃、爆;第二位重要的是循环寿命长、价格低廉、高比功率、转换效率高、高比能量、使用方便易维护;第三位是可耐寒热、资源丰富,环境友好。而不能仅仅关注比能量密度这一个单一的指标。
![]()
这确实指出了我国新能源汽车产业政策的一个导向问题,对此,国家“863”计划节能与新能源汽车重大项目总体专家组专家肖成伟也表示,影响动力电池性能的不仅仅是比能量密度一个指标,还有动力电池的比功率密度、安全性、一致性、循环寿命等多种因素,在众多指标和成本之间找到一个产业化应用的平衡点,才是支撑新能源汽车发展的关键。
因为我国的面积比较大,大家对于续航里程的焦虑可能更多一点,所以国内动力电池企业可能对于比能量密度的关注度更高。但是欧洲、日本、韩国的一些电池企业,在动力电池技术上对于比功率密度、安全性、一致性等指标则是各有侧重。
![]()
杨裕生表示,如今的新能源汽车政策,无论是新能源汽车补贴,还是双积分政策,对于电动汽车的发展,都倾向性很明显地指向了高续航这一方向。这一政策倾向就容易导致,电动汽车的技术路线更倾向于高比能量密度电池和增加搭载电池数量的方向,这与我们通过新能源汽车实现节能减排目标的大方向恰恰是背道而驰的。
最后,补贴退出后,让市场自由选择时,可能发现续航里程越高、曾经补贴越多的电动汽车反而越难卖了,为什么?因为随着充电基础设施越来越完善,电动汽车初期的里程焦虑慢慢就会显得不再那么重要,那时候电动汽车背着一块很大重量的电池就会显得累赘。
同时,锂离子动力电池的比能量密度也很快会遇到瓶颈,届时,我们再回过头来研究动力电池的比功率密度、安全性、循环寿命、性价比、转换效率等问题,可能在核心技术方面,又与其他国家拉开了差距。
对于动力电池的比能量密度,肖成伟认为,三元锂离子动力电池目前已经可以看到能量密度的“天花板”,目前的高镍材料、碳硅负极的锂电池,单体能量密度最高应该在300Wh/kg左右,再往上突破最多不超过20Wh/kg。
300Wh/kg的目标近两年可能就会达到,遇到“天花板”以后怎么办,可能是需要我们电池企业和新能源汽车企业都需要考虑的问题。而对于下新的电池技术,杨裕生指出,燃料电池比能量高,但是难以满足汽车行驶中功率变化的要求,要以蓄电池调节功率需求。
杨裕生表示,燃料电池面临五大问题:第一是氢的能效、低排放制备;第二是氢安全运输储存、加氢站也比较贵;第三是燃料电池寿命不长,价格高。第四是膜等关键材料技术有待提高。第五铂资源太少,需要发展无铂催化剂。”
![]()
对于锂硫电池,杨裕生指出,锂硫电池“进门容易”,但是要做好很难。“锂硫电池有五个低:安全性低、体积比能量低、放电倍率低、能量转换效率低、循环次数低。只有解决了五低问题,才可以作为车用动力电池。三年五载很难用在车上,十年八在也不算悲观。”
另外,对于锂空气电池等技术,杨裕生都认为短期内很难进入产业化的应用阶段,所以除了单一的比能量密度指标,我们现阶段还应着眼电池技术的其他核心指标上。比如在动力电池的比功率密度、安全性、循环寿命、性价比、转换效率等方面,多方寻找突破口,才能真正说我们掌握了动力电池的核心技术,才能实现节能减排的目标。至于那个技术更适应市场需求,最终应该交给市场来决定。