6月5日-6日,2018(第九屆)全球汽車論壇在重慶悅來國際會議中心隆重召開。
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網易汽車6月5日報導 6月5日-6日,2018(第九屆)全球汽車論壇在重慶悅來國際會議中心隆重召開。本屆論壇以「在變革的時代塑造行業的未來」為主題,旨在展現數年間以及未來汽車產業的新變化、新趨勢。全球行業精英匯聚一堂,再次共同商討應對當下的熱點問題。
論壇上,在電池技術與充電基礎設施專題討論環節,廣州鵬輝新能源科技有限公司動力研究生院長劉建生、青島特來電新能源有限公司技術研究院副院長周強、廣州天勁新能源科技股份有限公司動力儲能研究院副院長彭剛柔、印度資深的汽車媒體人、國際汽聯副主席GautamSne進行了深度溝通。
以下是論壇實錄:
主持人:目前鋰離子電池的路線也是相對成熟,幾大主流路線大家都比較明白。一是三元磷酸鐵鋁、錳酸鐵鋁,各自的優勢和缺點都比較明顯,目前三元也是我們最佳的一個選擇路線,在中國目前的應用過程當中的一個最佳選擇。三元鋰裝車不能保證300-400,顧客仍然有焦慮,上下班僅僅在市區裡面跑,保證2-3天充電這是非常煩瑣也帶來焦慮。有一個問題想請問劉院長,你從吃鋰電池的研究發現,你認為有沒有可能在三元這個技術之外,鋰電池能量獲得巨大突破。剛才談到有350、450,是不是能夠達到500、600,新的鋰電體系和發展方向請您介紹一下?
劉建生:鋰電池能量提升主要來自正負極材料。正極材料,除了剛才提到的鋰離子電池之外,目前大家比較看好和未來幾年可能突破就是副力波(音譯)可能提升到8-10時的能量密度的提升,同這個正極材料的提升的路徑。負極材料,目前負極材料的提升,現在目前大概是在努力突破矽,包括氧化亞矽包括矽碳的應用,到後期大家更進一步到400以上的應用,更希望於金屬鋁負極的應用,它的應用還期待於固定電解質的突破。從能量密度來講,大概目前從這個突破路徑是這樣子的。
主持人:謝謝。接下來解決能量密度之後,如果能力提升密度,解決旅途焦慮,充電也是一個問題,如何方便找到充電設施,如何快速的充電,給我們帶來一個挑戰。實際上關於充電設施的建設,咱們國內這多年來一直處於一個爭論的過程,先有雞還是先有蛋,下做車還是做充電設施,一直在爭論。多年來,新能源產量得到巨大的突破,從2014年、2015年、2016年一直從50輛、80萬輛,一直到今年可能會達到100萬輛。產量上去,充電設施到了瓶頸。現在有資料顯示,國內的總充電站在45萬個,車和站的比例達到3.8:1,已經遠遠超過了我們國家曾經規劃1:1的比例。想請問一下特來電的周院長,在新能源汽車的推廣和規模化應用方面,電池技術得到進步,對充電技術的部署以及電網方面的要求,因為實際上有很多不同的觀點提出來阻礙了我們充電設施的建設,提出大規模的充電可能會對電網,對小區電網或者局部電網帶來衝擊,你怎麼來看待這個觀點?
周強:未來將用光伏和風能發電 電動車會隨光、隨風而充
周強:其實說這個問題,可能要從兩個角度去考慮。第一個角度是什麼呢?我們要搞清楚汽車電動化之後,到底需要多少電動增量,這是一個問題。第二個問題電動汽車作為替代以後,它的充電的行為和加油會有什麼樣的區別,從這兩個方面來解釋和談一下我的想法。第一個問題是說,我們電池的技術得到了發展,電動汽車行駛的特徵基本上等同於燃油車可能作為交通工具使用,達到了人們預期的一個要求。電動汽車到底需要多少的電能的增量呢?從專業的角度來說,我們看問題是這麼看的,電動汽車對電能量的電度數的要求,不取決於裝了多少電池,裝的電池越多,充的電就越多,主要取決於行駛裡程。從車輛使用來說,燃油汽車和新能源車不會因為動力的變化,行駛裡程會有更大的變化。按照現在這種方式我們去估算的話,實際上舉一個例子,如果中國已經擁有1億輛電動汽車的時候,在行駛方面對電能的需求,大概會佔到總發電量的10%左右,相當於什麼呢?一個城市居民整個的用電量。其實這個電量,你說它大佔比還是比較大的,中國整個2017年的發電量大概是65000億這樣的電量需求,10%也是相當大的。但是從另外一個層面來說,電動汽車這種充電是可以在更長的時間來去補給的,從比例來說,其實也不是要佔到非常高,主要的問題會出現什麼呢?在局部地區會造成某一個地區負荷比較高,或者說由於這個電動汽車本身因為具有移動的特性,運行的規律現在還不太好預估,沒有相關的模型去很好的預估電動汽車在某一個局部使用量的變化。第二個問題,剛才GautamSne先生也講到了,還有規劃的問題,包括充電設施的部署建設,另外還有出行的習慣以及充電的習慣上可能要做一個改變。剛才我提到在不同的應用場景下,對充電設施充電要求的需求可能是不同的。比如說可以完全利用夜晚的時間在住宅下去部署慢速的充電樁,這樣可以更便利提供人們個人乘用車的使用。基於公交系統、營運車輛目標滿足運營裡程的情況下,如何快速的補電。如何利用更多的停車設施和其他充電設施來進行一些結合。這就是對充電設施整個的技術發展和運營部署提出課題上的要求。
如何去解決這些問題,解決電動汽車作為一個新的能源載體如何跟現在的新能源結合,所以提出一個觀點,電動汽車將來會出現隨光而充和隨風而充,在新能源的增長上,它和光伏發電和風能發電做更好的結合,這裡面有很多技術問題需要解決。這就是我的觀點。
主持人:我聽了你的解答,我理解在電池充電設施的部署方面,除了可能跟上新能源車的發展數量,增加部署的數量和範圍,更重要可能要在我們充電的模式以及效率上多種模式結合的方式,一是提到快充模式和家庭慢充的模式,以及公交車、乘用車分開怎麼來部署,這還是屬於一個比較規範的模式,值得研究。接下來針對彭博士基於軟包電池的設計,剛才我私下了解一下,天勁公司也是專注於在軟包的技術路線,相當於咱們公司非常唯一的路線,壓寶到這個上面,投入非常到位。軟包電池,一是可以保證能量密度可以高,其他優點,比如安全性更高、重量更輕、壽命更長,更利於我們的設計研發,進行靈活的裝車,這是它的優點。也注意到一個缺點,剛才談到一個軟包電池,就是一致性的問題,這也是一個非常大的問題,因為在單體儲存的過程中,如果一致性不好,可能會導致整個系統效率的降低,以及整個系統能量密度的降低。在設計研發過程中,如何解決一致性差、存儲性差的問題?
彭剛柔:軟包電池優勢為可適合大多數需求
彭剛柔:先說第一個問題。在各種場合宣傳過軟包電池的各種優勢,軟包電池的最大優勢,在很多的層面上會很適合大家的需求,因為不同形態的電池都有各自的優點,但是只講優點而忽略整體的效果是窺一斑而知全豹。打比方,掃到5-6個特點做成一個雷達圖,軟包電池對設計特性有很好的涵蓋,這是它最大的一個優勢,其實拋開之前講有關能量密度和安全性方面。
基於一致性從電芯材料備料、生產到存儲之後,對整個過程效率的體現,沒有辦法有一項技術專門發明和提高,而是在過程中每一項技術保證了一致性的達成,而這些技術最終達成也是承接在一定的基礎上,提高一致性的做法提高一致性的生產提高誤差,充放電是不均衡的,如何把不均衡性進行有效的迴避和設計,保證獲得均衡的性能。
主持人:接下來想請問一下GautamSne先生,通常聽到歐美和日韓的聲音較多,對印度大國了解不多,想問GautamSne先生印度發展這個產業有什麼好的計劃或者計劃如何,同時我想作為我們的友邦和鄰邦是如何看待和評價中國的新能源汽車發展的現狀。
GautamSne:印度零排放目標或依靠多種新能源技術路徑
GautamSne:我們印度經常在談民主的問題,大家都在辯論,也會延遲這個決定的作出。在作出決定之後,會有一些新的政策,會具體描述,當然我們理解這個建議,政府將會建立零排放的目標,這個目標由政府來制訂,怎麼來做,不一定意味著電池會純電動實現這個目標,也可能是其他的路徑和其他的形式。比如說氫氣或者是燃料電池,或者說其他的技術選項。大家在印度都認為,內燃機還沒有完全被代替,目前在技術方面還有很多選項,現在有一些發動機的相關技術,當然在效率方面有相關的提升,特別是在燃油消耗方面有所減少,排放方面有所改善。
第二個問題印度怎麼去考慮中國作為一個鄰國,當然我們是鄰國,兩國之間有很多貿易往來,大多數的物品服務和貨物,但是汽車的貿易卻不是那麼的發達,其中包括一些關稅和非關稅壁壘的原因,還有其他市場上的原因。事實上中國並沒有太多的進入到印度的汽車市場,除了去提供一些相關的零部件以外,事實上印度的消費量,大多是用的柴油車,也許印度是亞洲的極少幾個國家,柴油車現在的使用量仍然是超出了汽油車的使用量,但中國在柴油車方面並不是一個強項,當然中國也推出很多新的中國品牌,在印度已經推出了。但事實上中國能夠把所有的雞蛋都放到一個籃子裡面,比如都用純電動,而印度朝著另外一個方向去走的話,無論是實現零排放的雛形和各種不同方案這樣的話中國和中國的公司能夠進一步在印度的出口量就變得更加困難了。當然我們看到這是一個開放的問題,要觀察新的形式的出現。我們知道印度製造了很多的產品,也希望未來減少排放。
主持人:謝謝GautamSne先生。給予了我們中國新能源發展一個比較好的評價。把問題回到新能源的使用環節。剛才提到能量密度的提高,解決軟包電池的技術路線,包括存儲技術、熱管理技術、共同技術的提高,解決了相關的安全,解決了裡程問題之後,剛才談到了充電樁的大量部署,也解決了充電難的問題。剩下一個問題必須解決,作為用戶找到了充電樁,充電時間長短作為一個致命問題。除了家裡條件比較好,有自己的充電樁,下班回來慢慢充一晚上,第二天開走,很多時候都需要在中途快速充電,這個快速充電技術,能夠在5分鐘、10分鐘充到70、80%,以後作為用戶對他的方便性會增多。想問快充技術現在發展的瓶頸是什麼,下一步發展趨勢,實現快充有多大的難度,謝謝。
劉建生:明年可量產滿足300公裡續航的快充技術
劉建生:大家一直在關注快充技術,從快充技術來講,剛才電芯技術裡面提到,從電芯技術在這個程度可以實施的,快充是一個系統工程,包括充電系統和車的實施。另外一個更快的快充就是8C、10C的技術,目前來講在電芯技術這一塊突破會比較快。目前的突破,主要是把快充技術跟能量密度結合,其實我們做了快充的能量密度達到多高的水平。現在從我們鵬輝新源的實驗進展來看,6-8C的快點電芯單體的能量密度可以做到200,這個系統大概可以做到130-140,這樣的話在滿足電池私家車在200、300公裡的行駛裡程,應該是可以做到這樣的續航裡程。這一塊,從電信的平臺技術來看,是可以往前推進的。
主持人:實現難度,你覺得量產的難度有多大?
劉建生:車的設計和充電技術一起進步。從我們來講,到目前到下半年最遲到明年可以做到量產的推進。
主持人:明年可以量產,這是非常值得期待的,能夠真正像加油站2-3分鐘插上就充滿就可以走,這是非常期待的事情。
劉建生:現在網約車這個市場需求非常明顯,利用快充技術確實非常明顯,我們在這一塊也是通過跟車場合作做了技術突破。
主持人:現在已經有量產的計劃和整車配套的計劃了?
劉建生:對,我們跟車場有這樣的項目推進。
主持人:非常值得期待,我們期待快充技術的應用。接下來我們這個論壇,應該說展望新技術,今天我們的主題是新能源,其實新能源和我們的智能技術是離不開的。最終發展的方向,我們新能源車和智能車會逐漸融合到一起,在新能源充電技術方面,我們還是聚焦充電技術,如何配合我們智能車的充電,我想請問一下周院長,智能車以後都達到無人駕駛了,不會停下來還要人充電、插一下插頭,那就非常低級了。你認為從充電設施、建設、新的充電技術方面有沒有前瞻性的研究,有沒有配合無人快充的方式呢?
周強:這個問題大家比較關注,無人駕駛現在提得比較多,真正無人駕駛,無人充電真需要人去操作,對無人駕駛的推動有很大的影響。實際上現在除了傳導充電技術以外,目前主要以傳導為主,另外一個方向就是無限充電技術。無限充電技術,通過無限的感應,把能量從電網傳到車輛裡面,不需要有這樣一個連接的過程。無限充電技術,包括我們現在在國家的標準制訂上也都可以有前沿性的布局,包括很多充電設施企業,也都在對這個領域進行研究。包括現在無限充電能做到的技術能力是怎麼樣的呢?
首先效率,實驗室的效率可以做到92%以上,這是無限充電比較關注的一個點。二是電池輻射影響的問題。從這兩個方面來說,效率已經接近於傳導係數方面了,另外從電池影響方面,實際上我們從不同的評估體系上來說,它還是有措施能夠保障,在無限充電過程中,對人以及對環境不產生這方面的影響。這是一個方面的解決途徑。另外一個方面來說,現在像智慧機器人技術,也是可以解決將來無人駕駛充電的一些問題。比如說現在我們在大巴車輛、商用車上已經開始應用公式(音譯)充電技術,通過傳導的方式,通過公體(音譯)的連接給車進行充電。乘用車現在這方面的需求,在市場上還不是很明顯,但是隨著自動化技術的發展,智慧機器人的發展,包括車輛本身自身的驅動技術的發展,從這個角度來說,將來解決無人駕駛的充電,我想從技術路線上來說,還都是有這些方向和渠道去解決的。
主持人:好的,這些未來的充電方式也是我們非常期待的,配合無人駕駛的發展,我們的充電技術也在發展,帶來更加便捷的使用方式。接下來剛才我們這個環節也得到了各位來賓的大力支持,互動非常的積極,我們收到了相關的問題,因為時間關係,我們給四位嘉賓篩選了四個問題,來自觀眾朋友的問題。
第一個問題,想請問彭剛柔博士,這是西南大學的一位來賓提出的。他想問,如何提高軟包電池在極端的溫度,比如說-50度,在極端溫度下的使用和壽命如何來保證,有沒有新的方式和措施來解決溫度的極端低溫性?
彭剛柔:低溫性,怎麼說呢?如果是零下50度,所有電池都會遇到極大的困境,充電絕對不能在那個溫度進行的,需要進行加熱處理。軟包電池有一個優勢,是一個薄存型(音譯)的電池,在傳熱和導電上,尤其在X、Y軸上有相對優勢,關鍵在熱管理當中如何進行熱流熱阻的分析和排布,主要方式也是這兒,至於材料本身的研發需要大家繼續努力。
主持人:跟材料有關係,跟熱管理技術有關。
彭剛柔:其實我認為應該更多通過熱管理技術來解決。
主持人:好的。從印度的國情出發,未來5-10年印度更傾向於插電式混合電動還是純電動,想問一下GautamSne先生在印度有沒有了解電動車的路線?
GautamSne:實際上我們的選擇是交到了印度的消費者手中,這種態度,政府實際上是想確定某些相關的目標,然後由汽車製造商他們自己開發相關的產品,最終由消費者決定他們是否接受這個產品。因為電動電池的產品比某些電動汽車的選擇方案高很多,其中一個重要的問題,我們有這些選項,到底想對他進行充電還是想在裡面進行加油,或者說兩者都會用。也許有這樣一種趨勢,如果油價下降的話,人們不想那麼用電池和油,所以有的必須由市場來做最終的決定。印度也是最終關注於市場,讓消費者最終來作出這樣的決定,所以到底該做哪種路線,這取決於成本和電單度的成本。
主持人:最後一個問題,最後一個問題留給劉博士,這是來自長安汽車股份的一位朋友提出的,他提了兩個問題:一是針對圓柱、方殼、軟包三種電芯哪一個未來發展方向?第二種中國推行液態鋰電池在後補貼時代以三元為主還是磷酸鐵鋁為主,後補貼是2020後國家無補貼,國家的政策可能不會無限制來支持這一塊,還得市場來促進和檢驗,沒有補貼的時候,你認為是三元還是磷酸鐵鋁會佔到主流。
劉建生:這是一個非常好的問題,第一個是關於援助、方殼、軟包的適應性,各有各的特點,三個產品當中,三個技術都在同時發展,目前從現狀來看,圓柱電池在乘用車裡面比較有廣泛的應用,方殼電車在大巴車和物流車有應用,軟包電池目前主要在乘用車應用範圍比較廣一點,這是目前的現狀。這個現狀來講,外形尺寸的發展是有賴於跟電池材料技術的發展,不同的應用,軟包電池來講,剛才彭博士講了具有安全性的特點,方形電池有穩定性的特點,圓柱電池是一致性比較好的成熟產品體系。整個技術來講,整個發展怎麼樣有賴於市場的檢驗。相當於在能量密度來講,目前大家認同,在高能量密度當中軟包電池可能有一些優勢,本身軟包電池的外殼比較輕便。這是關於第一個問題,就是三個體系的發展情況。
第二個問題是關於三元材料和鐵鋁。到後補貼時代來講,到底以鐵鋁為主還是三元材料為主或者還是新的技術?它的發展還是基於材料技術本身的發展,在現在來講,大家認為目前鐵鋁技術,特別是能量密度,因為磷酸鐵鋁有很好的安全性,目前它的能量密度得到快速發展。比如現在做到170、190這樣的能量密度,稀土可以做到150、160,這樣的能量密度可以滿足200、300公裡,設計好400公裡也可以滿足,這樣它的能量密度,它的安全性有充分的保障,能量續航裡程在一定範圍滿足了要求。目前來講三元材料,相對來講它的能量密度,在現在來講,相對鐵鋁來講有比較明顯的優勢,它的一個缺陷,目前大家認為它的安全性有缺陷的。實際上來講,目前三元材料的整個電池設計技術,隨著隔膜技術和負極技術和電解技術的發展,它的安全性兩年之後說不一定有很好的一個突破。所以說,如果這個有突破的話,三元材料在成本上能量密度、續航裡程比鐵鋁有優勢的,所以2020年還是有賴於三元材料做技術的發展,最後根據這個情況再來看實際的進展。
主持人:好的,看來劉院長的解答,應該說三種路線各有千秋、各有憂慮,優缺點都存在。到了2020年之後,我相信技術的研發有更多更新鋰電池的結構出現,這完全是可能的。最後確實由於時間關係,最後非常感謝各位嘉賓的觀點分享以及觀眾朋友們的積極互動,也感謝論壇的主辦方為我們提供了這麼好的交流平臺,讓我們電池感興趣的專家和行業朋友們,電池和充電技術的各位同仁能夠有這樣難得的機會聚集在重慶、聚集在我們論壇交流切磋,共同探討電池及充電技術的前瞻發展。相信我們都有非常多的收穫,從中受益匪淺,大家共同努力,群策群力,促進行業蓬勃發展、蒸蒸日上,這是我們的一個目的。
到此,我們今天的論壇交流接近尾聲,也希望本次論壇能夠為咱們行業今後的交流和合作帶來更大的促進。再次感謝各位的光臨,表示衷心的感謝,謝謝大家!
本文來源:網易汽車 責任編輯: 張新穎_NAB7458