欢迎浏览中国储能网
您的位置: 首页  > 首屏 > 技术2 > 锂电池  返回

电动汽车百年之路:锂电池且行且思

作者:中国储能网新闻中心 来源:中国储能网 发布时间:2014-05-02 浏览:
分享到:

中国储能网讯:电动车是“谁”

你以为电动汽车特斯拉很酷很时髦?电动汽车终将取代传统汽车,为我们带来更好的生活。汽车专家和学者总是会争论这一切将发生在5年或10年后。但其实,电动汽车的历史并不比内燃机汽车短,它也是最古老的汽车之一,甚至比柴油机和汽油机还要早。

有历史记录为证:苏格兰商人罗伯特·安德森在1832年到1839年之间研发出电动汽车;1897年,美国费城电车公司研制的纽约电动出租车实现了电动车的商用化。20世纪初,一大批美国公司相继推出电动汽车,电动车的销量全面超越汽油动力汽车。比如,贝克公司生产了一款使用铁镍蓄电池的电动汽车,最高时速20多英里,续航里程100英里。底特律电气公司也曾推出一款电动汽车,这款车的最高时速20英里左右,续航里程80英里。在32年的历史中,一共制造了超过13000辆,早期每年大约销售1000-2000辆。

电动汽车相比同时代的其它动力汽车具有非常明显的优势,它们没有震动,没有难闻的废气,也没有汽油机巨大的噪音。汽油机汽车需要换挡,令其操控起来比较繁杂,而电动车不需要切换挡位。由于当时只有城市中才拥有良好路面,大部分时候汽车都只能在本地使用,因此电动车续航里程短的问题并没有成为阻碍其发展的原因。电动车在20世纪20年代大获成功,销量在1912年达到了顶峰。

电动车在20世纪初迎来成功之后,很快又失去了成长的势头。究其原因,当时的电动车速度低,续航里程短,而汽油车的速度更快,续航里程更长,并且价格便宜许多。特别是亨利·福特开始在美国大批量生产内燃机汽车,并且售价平易近人,例如1915年时福特T型车的售价低至440美元。与此相反,效率较低的电动车却价格昂贵,一款1912年的电动双座敞篷车售价1750美元。20世纪20年代,电动车销量迅速下滑,电动汽车在10年后彻底消失。

动力从哪里来

那么,电动汽车的电从哪里来?就像汽油车需要加油站一样,眼下电动汽车充电主要还是依靠充电桩。记者从市经信委获悉,上海正着力打造市区5公里、郊区10公里“充电圈”,预计到2015年,上海将推广应用13000辆新能源汽车,充电桩建设将达到6000个以上。

然而,根据国际汽车城集团的新能源汽车公共数据采集与监测研究中心的数据显示,充电桩实际使用数量占总投运数量的比例为6.2%,实际使用充电桩日平均充电时间3小时,充电行为集中在早上7点至晚上9点。

一句道破天机。

从国家电网公开的数据来看,截至2013年底,上海建成约2020个充电桩,主要分布在嘉定、闵行、松江、徐汇等区域的支线道路、P+R停车场、党政机关、高校等。如果按照6.2%比例推算,每天只有大概125个充电桩被使用。由于这些充电桩大都是慢充模式,一天一般也只能服务一辆车,因此使用它们的电动车数量不会比125辆多出许多。这说明,私人使用电动车在家充电的数量更是微乎其微。当然,13000辆新能源汽车的任务并不仅仅包括电动车,也包括混合动力、超级电容等新能源车,也包括乘用车以外的公务、企业、环卫、物流等多个领域用车。但无论如何,电动车在私人领域的数量依然十分低。

事实上,电力公司也很“捉急”。电力公司承诺,在今年12月31日前提交正式充电桩用电业务申请的上海居民客户,公司将免费提供充电桩设备和充电桩安装和调试。据测算,这笔钱大概在1万元左右。按照明年充电桩建设将达到6000个以上的规模,意味着其中还有4000个的建设目标。即便每个充电桩补贴1万元,4000万元的投入对财大气粗的“电老虎”来说,也是小菜一碟。

但问题是,你家小区物业不同意,你照样装不了免费的充电桩。从国家政策来看,涉及充电桩的内容较少,仅有“加快充电设施建设,完善产业配套体系”的相关条文。如何确保充电桩顺利入区入户安装,小区物业公司在这其中扮演怎样的角色,责任和义务都包括哪些并未提及。对于没有独立别墅或者独立车位的普通市民而言,或许是个很难迈过去的槛。

车能开到哪里去

再好的电动汽车,买回家里,最后还是要开出去的。可问题是,普通的纯电动车充满一次电,续航里程总共也就在100多公里上下,稍微开点空调跑个郊区就有点紧张。哪怕是特斯拉、比亚迪E6,最远也不过是跑到300公里,只够从上海单程去一次南京。

为了突破这个瓶颈,提高电池性能是一个办法,而另外一个办法,就是打造充电网络,确保电动汽车车主在长距离行驶途中“有电可充”。

这一点,特斯拉也跑在了前面,特斯拉在欧美各地都搞了所谓“超级充电站”,充电功率高达120kW,号称20分钟即可充一半的电,半小时就能让你跑170英里,效率是普通充电站的十几倍。如今,特斯拉在美国境内已经建设了71座超级充电站,横跨美国东西海岸,从洛杉矶经过新墨西哥州、南达科塔、威斯康星可以一路跑到纽约,虽然有点绕弯,不如直接走高速更快,但对特斯拉车主来说,路上总算有个依靠了。根据媒体报道,这些超级充电站都位于路边餐厅、咖啡厅、购物中心的附近,游客可以给电动车快速充电,一边吃饭、购物、休息。按照规划,特斯拉超级充电站将在今年覆盖美国80%的人口,明年达到98%,同时延伸到加拿大部分地区。在国内,据说该网络最有可能先覆盖北京至上海一线,华尔街日报报道称,特斯拉负责企业与商业开发的副总裁奥康奈尔表示,公司最近已开始采取措施,将上述计划付诸实施。但他拒绝透露网络建设的时间表。

今年1月初,世界上第一个全国性高速公路电动汽车充电站网络在英国投入使用。这种免费使用的太阳能充电站已经现身12个高速路服务区,9月底还将有18个服务区的免费充电站投入使用。电力由Ecotricity公司遍布英国的风力和太阳能发电场提供。如果使用32A快速充电站,电动汽车在短短20分钟内便可完成充电,完全充满需要2个小时。较慢的13A充电站则为在服务区酒店过夜的驾驶者使用。

这一举措,意味着英国的电动汽车车主将第一次能够行驶到英国的任何地方。在此之前,电动汽车的潜在购买者面临的主要问题,就是行驶范围有限,只能在自己所在城市驾驶电动汽车。

链接电池是个大难题

电动汽车的核心装置被称为“三电”,也就是电池、电机和电控。电池做为储能设备,决定着续航里程的长短。目前,主流电动汽车采用的是磷酸铁锂电池,但是特斯拉使用的却是三元材料——镍钴锰酸锂电池。后者的优势在于能量密度高,但稳定性较差,成本较高。

当然,一直以来,许多人的错觉就是特斯拉的电池技术遥遥领先,其实这么说并不准确。特斯拉ModelS采用了6831节松下18650锂电池,也就是说它自身解决的主要是电池管理环节,至于电池组件必须依赖外部合作伙伴。

早在2011年,松下就与特斯拉展开合作。2013年10月,双方又签署了为期四年的锂离子电池供应合同。松下将在2017年前向特斯拉供应20亿节锂电池,价值高达70亿美元。相比之下,过去两年松下为特斯拉的锂电池供应量为2亿节。近日,特斯拉更是提出与松下共同出资约50亿美元建造产能千兆瓦时级别的电池工厂,以解决其面临的电动汽车电池供应和成本问题,为接下来的平民版ModelE做准备。

不过就在不久前,“亲密小伙伴”松下却表示:“松下十分重视与特斯拉亲密合作关系,而且正在以多种方式深化双方的联系。但是在千兆工厂计划上,松下还没有作出任何决定。”松下的理由是,此举可能会有投资风险,而松下需要一个稳健的财报数据。这是因为,千兆工厂的前提是,需要特斯拉每年卖出50万辆电动汽车,而去年特斯拉的销售量是2.2万辆,离50万的目标有量级的差别。要达到50万销量的目标,售价3.5万美元平民版的ModelE就成了拉动“出货量”的关键。但推广平民版ModelE,要求电池成本进一步降低,而电池成本降低,则依靠千兆工厂的规模效应……这听起来似乎是个“死循环”。

好消息是,一些企业目前正在加速研发号称更加先进的电池。比如,通用电气与伯克利实验室正在研发一种比传统基站储能电池更加强大的水基液流电池,而英国科学家正在开发试验的化学反应机制,将致力于让液流电池从全新的电化学反应中获取能源。据说,新型液流电池的价格仅为目前市场上汽车电池的四分之一,但行车里程却是它们的三倍。而号称是新能源汽车终极目标的氢能源燃料电池,也正在研发中。

关键字:电动汽车 锂电池

中国储能网版权声明:凡注明来源为“中国储能网:xxx(署名)”,除与中国储能网签署内容授权协议的网站外,其他任何网站或者单位如需转载需注明来源(中国储能网)。凡本网注明“来源:xxx(非中国储能网)”的作品,均转载与其他媒体,目的在于传播更多信息,但并不意味着中国储能网赞同其观点或证实其描述,文章以及引用的图片(或配图)内容仅供参考,如有涉及版权问题,可联系我们直接删除处理。其他媒体如需转载,请与稿件来源方联系,如产生任何版权问题与本网无关,想了解更多内容,请登录网站:http://www.escn.com.cn

相关报道