光靠電池還不夠!中國電動車彎道超車要整體推進

時間:2015-11-27 08:07來源:第一電動網(wǎng) 作者:西顧
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           關(guān)于中國電動汽車彎道超車路徑是依靠電池還是BMS的爭論最近不絕于耳。
 
          有文章認為再不重視動力電池研究，就別提中國電動汽車彎道超車了。寫出的看法是“因為沒有高性能的電池，BMS再先進也無用，并且電動汽車可采用多種電池、多種儲能系統(tǒng)，各種系統(tǒng)不同，需要不同的BMS，不可能一種BMS包打天下。目前影響電動汽車的安全性、續(xù)航里程、充電速度以及制造成本的關(guān)鍵因素都是電池，電池才是電動汽車的瓶頸！”，可惜的是后面重點介紹了幾種電池技術(shù)而沒有深挖為什么要重視動力電池研究。也有文章認為中國電動汽車要彎道超車，BMS必須攻克。給出的理由是“觀察現(xiàn)在的BMS，難說哪家的產(chǎn)品已經(jīng)馴服了鋰電池組，包括特斯拉(表現(xiàn)稍好，但是繁復(fù)的接線和高成本的工藝都應(yīng)該還有優(yōu)化的空間)。可以說，在BMS面前，中國企業(yè)和國外企業(yè)是站在同一起跑線上。尤其是中國，有著電動汽車的最大市場，這是一個天然的優(yōu)勢。得BMS者得先機，BMS成熟之日，就是電動汽車市場疾馳之時。”在同一文章里還寫到“電池基本上是材料科學，屬于基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，中國企業(yè)在這方面優(yōu)勢不大，而且從實驗室到商業(yè)化路途漫長，顛覆式的創(chuàng)新無法期待”。那么作者是不是同意如果電池核心技術(shù)不掌握在自身手里，中國的電動汽車就無法超車，豈不類似當年的發(fā)動機受制于人。 
 
          盡管這兩年國內(nèi)新能源汽車在高速發(fā)展，帶動了國內(nèi)動力電池的發(fā)展，也由此出現(xiàn)了動力電池市場供不應(yīng)求的現(xiàn)象。但由于中國的動力電池技術(shù)與國外先進水平之間存在的差距，這導(dǎo)致中國的動力電池市場依舊是外商的天下。拿LG化學來說，通用汽車、雷諾、福特、現(xiàn)代等都是其全球市場上動力電池的客戶。今年LG化學更是拿下了為長安汽車獨家供應(yīng)動力電池的訂單，長安汽車2016年以后量產(chǎn)的插電式混合動力汽車(PHEV)的動力電池都將由其供應(yīng)。LG化學在中國的客戶不僅僅只有長安，還包括東風、長城這樣的企業(yè)。有企業(yè)負責人曾經(jīng)說過“不是我們不愿意選擇國產(chǎn)電池，而是生產(chǎn)的企業(yè)雖多，但真正具備整車匹配能力的并不多。在集成能力、生產(chǎn)一致性和安全性上。”
 
          跟動力電池技術(shù)強國相比較，中國的優(yōu)勢體現(xiàn)在大規(guī)模制造能力上，依舊跟其他很多制造業(yè)一樣，大而不強。短板主要體現(xiàn)在制造一致性、成組后安全性和壽命、高能量和高功率兼容等方面。例如日本電池的平均能量密度要高出中國平均水平30% -40%，在攪拌制漿機、噴涂涂敷機、冷熱碾壓機動力鋰電池生產(chǎn)專用設(shè)備方面至少領(lǐng)先我國5年。有業(yè)內(nèi)人士說過雖然國內(nèi)企業(yè)通過引進消化吸收實現(xiàn)了大部分單機設(shè)備國產(chǎn)化，但單機生產(chǎn)能力和制造精度上與日本設(shè)備還有較大差距，尚無國產(chǎn)全自動電芯裝配線。有好幾家企業(yè)的負責人都表達過類似自身動力電池核心技術(shù)是不缺失的，只是在工藝上有一定差距的意思。
 
          事實是在技術(shù)路線上也沒能形成自己的方向。目前我國車用動力電池大部分走磷酸鐵鋰路線，但整體技術(shù)水平落后于國外。在磷酸鐵鋰這塊就不得不涉及到一個知識產(chǎn)權(quán)問題，磷酸鐵鋰的正極材料專利歸屬于美國德州大學Goodenough團隊。2009年日本的NTT公司就曾在解決該專利糾紛時付出巨大代價，隨后像日企的三井造船、住友大阪水泥美國的A123以及臺灣的立凱、尚志等公司都為此支付過巨額的經(jīng)費用以加入Sud Chemie為首的專利聯(lián)盟。這成為了國內(nèi)磷酸鐵鋰相關(guān)制造企業(yè)難以逃避的問題。
 
         為解決動力電池在車輛使用過程中的一致性問題，確保車輛整體的安全性、穩(wěn)定性等，動力電池組必須受到高效地管理控制。電池管理系統(tǒng)，即BMS，必不可少。BMS是管理動力電池的核心技術(shù)，但與國外多采用的主動均衡方式相比較，國內(nèi)大部分廠家提供的BMS均采用被動均衡方式。為什么不采用主動均衡呢，可能一是成本，二是技術(shù)達不到。在產(chǎn)品技術(shù)能力方面與國外的差距會導(dǎo)致難以滿足未來新能源汽車發(fā)展的實際應(yīng)用需求。大部分人都認為特斯拉厲害之處就在BMS，包括我也承認。但卻忽視了為什么特斯拉的電池會選擇松下的18650，因為18650的一致性和安全性達到了非常高的水準。因為電池組的整體性能還是取決于單體電池，不是BMS做到足夠厲害就能解決單體電池的本身性質(zhì)。而目前BMS的一部分功能是為了彌補電芯的性能短板。用沒有核心算法技術(shù)的BMS去協(xié)調(diào)管理電池，電池的使用效率將會大打折扣。
 
          還有在電動汽車的三控里，電機和電控技術(shù)的差距與國外相比也是很大。電機在能效執(zhí)行標準、技術(shù)開發(fā)能力以及工藝水平方面都存在不少問題。而電控系統(tǒng)，幾乎都沒有自主開發(fā)。電動汽車的基礎(chǔ)還是來源自傳統(tǒng)汽車，盡管沒有了發(fā)動機，但電機電控的差距，原來是差多少，現(xiàn)在也還是差多少。這些問題并不能短期解決，其實電動車的技術(shù)發(fā)展并不是站在同一個起跑線上。
 
           其他相關(guān)的技術(shù)和零部件的發(fā)展都是建立在動力電池的基礎(chǔ)上，是為了發(fā)揮動力電池最大效率。電動汽車是一個整體，電池、電機、電控的三位一體，使得任何一個部分都要擁有最優(yōu)技術(shù)，任何一方面出現(xiàn)短板都會使得電動汽車的發(fā)展陷入不平衡。在《中國制造2025技術(shù)發(fā)展路線》里就提出要重點推進電機、電池、逆變器等關(guān)鍵核心零部件自主化，滿足新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求。包括整車集成技術(shù)：突破融合多信息、以能量管理為核心的整車智能控制技術(shù)、高集成度的動力系統(tǒng)電動化等技術(shù)難題。電驅(qū)動系統(tǒng)技術(shù)：突破電機與傳動裝置、逆變器集成，高集成電驅(qū)動系統(tǒng)專用變速器等技術(shù)難題。以及能量存儲系統(tǒng)技術(shù)：突破寬溫度、長壽命、全固態(tài)電池，低成本、高集成化電池管理等技術(shù)難題。
 
           其實我們的新能源汽車能走多遠，取決于各種技術(shù)的綜合發(fā)展水平，但最終取決于電池，誰掌握了動力電池的核心技術(shù)，誰就掌握了新能源汽車的發(fā)展未來。
 
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