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在國際原油價格突破130美元的今天，汽車領(lǐng)域?qū)ξ磥砑夹g(shù)制高點的爭奪已經(jīng)演變成一場“世界大戰(zhàn)”，爭奪的核心是未來驅(qū)動汽車的新能源技術(shù)。
2007年8月8日的比亞迪F6轎車下線儀式上，比亞迪總裁王傳福放言“比亞迪2015年將建成中國第一汽車制造企業(yè)，2025年成為世界汽車龍頭老大”，如此豪言雖引起很大爭議，但背后的潛臺詞也呼之欲出，誰掌握了汽車新能源技術(shù)，誰就有可能問鼎世界汽車冠軍，而其中最關(guān)鍵的籌碼就是車載電池。
電動汽車的關(guān)鍵所在
目前，新能源汽車技術(shù)主要包括三大領(lǐng)域：一是潔凈燃油技術(shù)，包括LPG、CNG、煤變二甲醚、潔凈柴油技術(shù)等；二是生物替代能源技術(shù)，包括從一些農(nóng)作物中提煉甲醇、乙醇等，甚至用植物油為燃料；第三類是電動汽車技術(shù)，又包括純電動(EV)、混合動力(HEV)及燃料電池技術(shù)(FCEV)等。
中國汽車技術(shù)研究中心的王成全程參與了863計劃能源技術(shù)領(lǐng)域電動汽車重大科技專項工作，他向記者介紹，新能源汽車最終的發(fā)展方向是純電動汽車和燃料電池電動汽車，而目前最具市場前景的是混合動力電動汽車和可外接充電式混合動力電動汽車(PHEV)，尤其是PHEV前景廣闊，其最大的技術(shù)瓶頸恰恰是車載電池。
2006年2月下旬，美國總統(tǒng)布什在訪問江森自控公司(Johnson
Controls)談到Plug-in混合動力技術(shù)時說：“PHEV是能源策略的一個重要部分，美國政府將提供3100萬美元來加速研究這項先進技術(shù)。”可見PHEV是未來新能源汽車發(fā)展的一個最重要的方向。
豐田普銳斯是目前混合動力領(lǐng)域最成功的典范，除了價格影響外，鎳氫電池續(xù)航能力不足、不能外插式充電是影響其進一步拓展的關(guān)鍵因素，還是受到車載電池的制約。
王傳福日前在科技部舉辦的“浦江創(chuàng)新論壇”表示，其雙模混合動力汽車F6DM將于今年11月上市。據(jù)介紹，F(xiàn)6DM采用電動車系統(tǒng)和混合動力系統(tǒng)，是一種將控制發(fā)電機和電動機兩種混合力量相結(jié)合的先進技術(shù)，相當(dāng)于EV+HEV，實際上就是一種可充電的混合動力電動汽車PHEV。該車采用比亞迪自主研發(fā)的“ET-POWER”鐵電池驅(qū)動，這就王傳福的核心武器。
搶占制高點
對于車載電池的研發(fā)，各國都是競相角力，以求先期突破。
早在1991年，美國通用、福特和克萊斯勒就成立了“先進電池聯(lián)合體”(USABC)，共同研發(fā)新一代電動汽車所需要的高能電池，并得到美國能源部的巨額資助。
在歐洲，“城市電動車”協(xié)會至今已有60多個城市參與，以鎳鎘電池為動力的電動汽車在歐洲各國行銷已久。法國政府甚至與法國電力公司、標(biāo)致-雪鐵龍和雷諾汽車共同合資組建了電動汽車的電池公司——薩夫特公司，承擔(dān)高能電池的研發(fā)、租賃與維修工作。
日本從上世紀70年代開始開發(fā)純電動車，大發(fā)、鈴木、豐田、本田、日產(chǎn)等汽車企業(yè)廣泛參與，而車載電池研發(fā)更由三菱重工、富士重工等軍工企業(yè)充當(dāng)主角。
中國則在“十五”期間啟動實施了電動汽車重大專項，并確立了“三縱三橫”(燃料電池汽車、混合動力汽車、純電動汽車三種整車技術(shù)為“三縱”，多能源動力總成系統(tǒng)、驅(qū)動電機、動力電池三種關(guān)鍵技術(shù)為“三橫”)的研發(fā)布局，200多家企業(yè)、2000多名科研人員參與其中，累計獲得796項國內(nèi)外專利。一汽、東風(fēng)、長安、奇瑞等企業(yè)都試制出了樣車，有的投入了試運營，北京清能華通、北京科凌、天津清源、萬向集團等非汽車企業(yè)也積極參與。在電池研發(fā)方面，研制出了轎車用凈輸出30至60千瓦、客車用凈輸出60至150千瓦的燃料電池發(fā)動機；大功率鎳氫、鋰離子動力電池功率密度等性能指標(biāo)接近國際先進水平……
車載電池各有優(yōu)劣
目前，車載蓄電池有很多種，包括鉛酸、鎳鎘、鎳氫、鎳鋅、鈉-硫、鈉-氯化鎳、鋰聚合物、鋅-空氣、鋰離子、磷酸鐵鋰電池等，其中最主要的以鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池為主。
鉛酸電池目前最為成熟，雖然其比能量、比功率和能量密度都比較低，但較高的性價比及高倍率放電，成為目前惟一能大批量生成的電動汽車用電池。但是，只要想像一下用叉車、吊車將成噸的電池組裝上電動公交車的艱難情景(因充電慢，分多組輪流使用)，就可預(yù)見其黯淡的未來。
鎳氫電池和鎳鎘電池雖然性能好于鉛酸電池，但是其性價比不高，含重金屬，用完遺棄后對環(huán)境會造成嚴重污染，所以基本被淘汰出局。
鋰離子電池具有重量輕、儲能大、功率大、無污染、壽命長、自放電系數(shù)小、溫度適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點，已逐漸取代酸鉛和鎳氫電池，成為目前世界上絕大多數(shù)汽車企業(yè)的首選和主攻方向，全球已有20余家企業(yè)進行車載鋰離子電池研發(fā)，如富士重工、三洋電機、NEC、東芝、美國江森自控公司等。我國在鋰離子電池方面的研究水平，有多項指標(biāo)超過了USABC提出的2010年長期指標(biāo)所規(guī)定的目標(biāo)。
目前，大容量鋰離子電池的瓶頸是充電、放電慢，但有報道稱這種瓶頸將很快被突破，有研究人員根據(jù)美國麻省理工學(xué)院一位叫Kisuk
Kang的學(xué)生創(chuàng)造的計算機模型，合成了一種類似鋰鎳錳的原料，能讓鋰離子流動速度變得非常快。在混合動力車上運用這種技術(shù)，能達到一加侖燃料行駛100英里的效果。
無論是純電動汽車還是燃料電池汽車，目前都還面臨諸多挑戰(zhàn)，但這是未來最重要的兩個發(fā)展方向，誰真正突破了就將在未來占盡先機。 |