由中國汽車報社、中國汽車工程學會主辦,天能電池集團、汽車網承辦的中國新能源汽車發展高峰論壇,于2010年5月28日在上海舉行。政府決策與領導部門、汽車廠商、動力電池企業、研究機構、大專院校、協會組織以及業內專家就新能源汽車示范推廣、技術發展和商業化經驗等熱點話題進行了深入交流和探討。以下是中國電池工業協會副理事長、天能電池集團董事長張天任在論壇上的發言。
張天任:各位領導,各位嘉賓,各位專家:大家下午好!
首先,衷心地感謝主辦方給我這個機會跟大家進行交流。今天我演講的題目是“走向世界的中國新能源汽車電池工業”。在座的大都是新能源汽車行業的專家,而且許多都是領軍人物,行業里的很多情況比我更熟悉、更清楚。所以我在這里只是把我所了解到的世界的、中國的新能源汽車電池工業的有關情況,跟大家做個簡單的介紹。講的不到的地方,請大家指正。我主要講五個方面的內容。
中國電池工業協會副理事長、天能電池集團董事長
一、中國新能源汽車的發展
中國新能源汽車發展始于上世紀90年代。早在“八五”計劃期間,國家就制定了新能源汽車科技規劃。2009年3月,國家又制定了汽車產業調整和振興規劃,提出實施新能源汽車戰略,推動電動汽車及其關鍵零部件產業化,中央財政安排補貼資金,支持節能和新能源汽車在北京等多個大中城市示范推廣,到2010年形成50萬輛新能源汽車產能的目標。
2010年上海世博會的召開,讓新能源汽車再度成為人們關注的焦點。在本次上海世博會期間,共有純電動、混合動力和燃料電池汽車等1017輛各類新能源汽車投入示范運行。胡錦濤主席以及世界各國多名政要均乘坐新能源汽車參觀世博園。這是目前世界上最大規模的一次新能源汽車示范運營,集中展現了我國新能源汽車發展的最新風貌。
所有跡象都顯示,新能源汽車已上升為國家戰略,將成為中國低碳經濟最重要的著力點和中國經濟最重要的新增長點,而脫離了汽車產業本身的局限。這將是基于低碳經濟的一場技術革命,一旦在電池等核心技術上實現突破,新能源汽車必將迎來“爆發式”的大規模批量生產,成為普及性很強的大眾化產品。目前,在中國大地隨處可見的電動自行車已逐漸被人們接受和普及,并納入國家家電下鄉的政策范圍。我們堅信,在不久的將來,節能環保的新能源汽車也會像電動自行車一樣,進入“尋常百姓家”。
二、新能源汽車的發展關鍵在電池技術的突破
新能源汽車競爭的核心是技術的突破。而新能源最核心的技術則是電池技術。
顧名思義,新能源汽車就是使用新能源為驅動動力的汽車。新能源汽車最主要的部件是動力電池、電動機和能量轉換控制系統,而動力電池要實現快速充電、安全等高性能,是技術門檻最高、也是利潤最集中的部分。電池是包括混合動力、燃料電池以及純電動汽車在內的所有新能源汽車的核心零部件。正因為如此,專家指出,新能源汽車研發的焦點主要都集中在動力電池的材料、性能、參數方面,只有電池技術取得進步,新能源汽車才有轉變能源需求的可能。從某種意義上講,未來汽車廠商之間的競爭,主要是動力電池性能的競爭。誰掌握了動力電池的領先技術并將其產業化,誰就會在未來汽車市場占得先機。
如果不能掌握動力電池的核心技術,中國新能源汽車注定將遭遇“天花板”。而電池技術的突破,無疑就是捅破這個“天花板”的“竹桿”,成為中國進入新能源汽車領域,搶占未來行業制高點的最佳切入點。發展新能源汽車,當務之急就是要制定科學的電池技術發展路線,并沿此路線“順桿而上”,實現發展的“撐桿跳”。
三、世界及中國新能源汽車電池工業發展趨勢
隨著高性能的動力電池、一體化電力驅動系統等各種高新技術的發展應用,以純電動汽車為主的新能源汽車被賦予了新的生命力和發展機遇,受到各國政府和各大汽車公司的極大重視。各大汽車公司加快推出采用各種高新技術的純電動汽車產品,整車可靠性、續駛里程、充電效率等性能指標得到大幅提升,成本進一步得到降低。從1975年到1990年的十五年里,電池的能量密度提升了1.8倍;1990年到2005年之間,電池的能量密度跨越性地提升了5.2倍。根據日本政府發布的“下一代車輛燃料行動計劃”,到2015年,先進電池的性能要比2010年的水平提高1.5倍,成本降低到當前電池的1/7。燃料電池仍是日本研發的熱點,目前燃料電池堆的壽命比2003年提高了兩倍以上,燃料電池系統成本已經降低至2002年的三分之一左右。
中國是全球重要的電池生產和消費大國。在中國,最主要的新能源汽車電池有鉛酸電池、鎳氫電池和鋰電池。其中鉛酸電池是目前應用最廣泛、技術最成熟、唯一大批量生產和應用的動力電池。由于鉛酸、鎳氫、鋰電池在成本、穩定性、性能指標等方面各有優勢,在新能源汽車電池領域到底優先采用哪種技術路線,一直是個有爭議的話題,對政府、企業、投資商以及消費者也造成了很大的困惑。
中國新能源汽車電池工業到底應該向左走?還是應向右走?這個橫亙在政府和企業之前的難題,隨著2009年6月25日工信部《新能源汽車生產企業及產品準入管理規則》的公布已經解開。該規則將新能源汽車產品分別劃分為起步期、發展期、成熟期三個不同的技術階段。燃料電池汽車屬于起步期,鋰電池電動汽車屬于發展期,鉛酸蓄電池電動汽車屬于成熟期產品。該規則首次指出鉛酸電池的重要性超越鋰電池,可首選進入產業化發展,這就從國家政策上為我國新能源汽車的發展指明了方向。之所以國家現在把新能源汽車電池發展重點從鋰電池轉變為鉛酸電池,主要原因是,鉛酸電池的技術比鋰電池更成熟,國家和行業標準完備,礦產資源更充足,未來能使新能源汽車更易進入到商業化階段。
長期以來,鉛酸電池被一些持有偏見的人貼上“污染”的標簽,一再受到將被其它材料電池取代等論調的沖擊。事實上,鉛酸電池經歷150年而不衰,在鎳—鎘電池、鎳—氫電池、鋰離子電池等新型電池相繼上市的幾十年中,仍能牢固地占據大部分市場份額全世界的各種內燃機車,每一輛都用一塊鉛酸電池,這絕非偶然。除了其技術成熟、價格低廉、安全性高等傳統的突出優點外,與它近些年在競爭中發展了許多新技術密切相關,如三維及雙三維結構電極和全密封式、管式、水平式等新結構;使用新的鉛合金電極,可促進比能量逐漸提高,循環壽命可長達4500次(70%DOD)。鉛酸“超級電池”也是其中的一種最新技術。此外,在環保方面,通過環保設施和措施的強力實施,行業獲證企業的環保排放達標率已由十年前的5%提高至99.5%,鉛酸蓄電池作為資源高效循環利用的能源產品,屬于不消耗資源的產業。正是憑借這許多優點,鉛酸蓄電池這個“老字號”,才在同其它類型的新能源汽車電池共同競爭中,脫穎而出,越擦越亮,成為我國新能源汽車電池產業化發展之首選。
四、天能新能源汽車電池發展情況
天能集團作為國內最大的動力電池制造商,憑借在傳統動力電池的技術累積,以及對電動汽車產業發展前景的樂觀預期,近年來全面推進電動汽車動力電池研發和制造,成功開發出十多個規格型號的電動汽車動力電池,在行業內率先通過國家權威檢測機構認證。目前天能集團已相繼與包括奇瑞在內的國內幾十家知名企業,以及西班牙等十多個國家的知名廠商簽署了應用及推廣天能動力電池的戰略合作和銷售協議,并攜手上汽成功進入上海世博會。120輛裝配天能動力電池的上海世博會電動汽車投入試用以來,所有電池產品性能穩定,運行狀態良好。
上海世博會電動汽車所使用的天能電池,是天能集團博士后工作站最新研制的天能稀土硅膠蓄電池,也是天能集團新能源汽車電池目前已實現產業化發展的拳頭產品。該產品采用德國進口的高純納米氧化硅及自主研發的稀土合金研制而成,具備綠色環保、高容、智能等多項國家專利技術。產品重量輕,容量大,自放電率低,循環壽命長;一致性、可靠性、穩定性好;使用中失水極少,免維護;充電接受效率高;大電流放電性能優異,低溫容量高;過放電恢復性能好,高溫特性穩定,耐振動;比能量高,綠色環保,可實現動力電池在深放電情況下的智能控制。
在大力發展稀土硅膠新能源汽車蓄電池的同時,天能集團與哈工大合作,積極進行超級鉛酸電池的研發。此外,天能集團還積極拓展鎳氫、鋰電池等新能源汽車電池領域。公司動力鎳氫電池產業于2004年啟動,擁有多條具有國內領先水平的動力鎳氫電池生產線。截至目前,公司動力鎳氫電池產業已具備日產20萬支單體電池生產能力,產業規模和市場占有率均位居同行業前列。天能集團混合動力汽車用鎳氫電池循環壽命≥100000次,20倍率放電中值電壓平臺可達1.08V,領先于國內同類產品平均水平。天能集團自主研發的電動汽車用磷酸鐵鋰電池,搭載純電動汽車在一次充電的情況下可行駛200KM,最高時速可達80KM/h,循環壽命可達1500次。
五、新能源汽車、動力電池的未來發展方向
新能源汽車的發展路徑,實質是高效儲能電池逐步取代內燃機的長期過程。新能源汽車的未來發展方向有兩個:一個是節能環保方向,這是社會發展的大趨勢,一個是多樣化方向,它能充分利用不同能量源的優點實現優勢互補。由于目前電池技術不成熟,成本偏高等問題,電池無法完全承擔動力來源的責任,只能作為輔助動力,伴隨著電池技術日漸成熟,成本逐漸下降,對內燃機的替代能力將逐漸增強,因此,新能源汽車可能演繹一條從輕混——強混——純電動的發展路徑,2020年之前是混合動力車唱主角,2020年之后是電動汽車唱主角。
當前,世界經濟進入大發展、大變革、大調整時期,全球經濟增長模式將面臨重大調整,戰略性新興產業成為未來發展的戰略制高點。新能源汽車電池工業在迎來良好發展機遇的同時,所面臨著的技術貿易壁壘也將日趨嚴重。因此,加快結構調整,推進產業的轉型升級已越來越緊迫。下一步,電池行業要重點開展以下幾個方面的工作:一是要加大在新型動力電池及材料、新型鉛蓄電池技術、超級電容器及電源系統等方面技術創新成果的工程化、產業化應用,積極開展綠色二次電池新體系的研究,使我國在新型電池研究開發中形成更多的自主知識產權,為電池工業跨越發展注入新的動力。二是要加強節能減排,推進低碳發展,推動以循環經濟、資源利用為目的的電池回收、再生技術的研究與產業化,保持行業的可持續發展。三是加強行業引導,優化產業布局。通過企業的并購和重組,提高產業集中度,加快電池產業集群的培育,形成完善的產業鏈,提升我國電池產業的整體水平。
各位領導,各位嘉賓:
展望下一個經濟周期,乃至更長的時間緯度內,新能源汽車將是推動中國經濟實現可持續發展的重要力量。我相信,通過各位攜手努力,中國新能源汽車產業必將迎來更加美好的未來。
謝謝大家!