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科技部863项目新能源汽车专家组专家肖成伟:国家对锂电池安全/标准化加大支持 ]2010年11月08日15:33

10-11-08 23:52 2997次浏览
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科技部863项目新能源汽车专家组专家肖成伟:国家对锂电池安全/标准化加大支持 ]2010年11月08日15:33









  主持人:下面我们有请中国科技部863项目新能源汽车专家组专家肖成伟先生!大家欢迎,他演讲的题目是《中国电动车动力电池的发展》。



  肖成伟:谢谢主席先生。下面我给大家介绍一下中国在蓄电池方面的发展的相关内容。



首先把背景情况介绍一下。在中国汽车的市场,这个数据大家可以看一下,2030年,中国汽车保有量会超过3亿辆,而乘用车会接近2.7亿辆,所以中国会面临着一个巨大的能源需求。



可以看出中国汽车产业对能源需求变化的趋势,无论汽车的汽油、柴油的消耗量,包括中国对石油的依存度,都面临着一个比较严重的问题。大家可以看到每年车的燃油的增长率已经超过12%,在08年的时候汽车的燃油消耗占中国燃油消耗的60%。之前万钢部长讲了,欧阳教授也介绍了,就是三纵三横的局面。



中国通过两个五年计划,第九、第十个五年计划对电动车的研发给予了很强力的支持。我们在第十个五年计划里,整个国家对电动车的研发的支持,科技部这边是8.8亿人民币。它同时带动了相关的企业和地方政府的投入,整个的投入是21.8亿人民币。在十一个五年计划里,国家经费支持是11亿人民币。通过带动当地政府、通过一些企业、资金的投入,整个的研发资金的投入是超过110亿人民币。在十五的时候支持的重点是整车,十一五支持是动力平台,十二五支持是整个汽车的关键零部件。通过这样两个五年的支持,我们对中国的汽车战略转型提供了一个很强力的技术支持。在混合动力和纯电动汽车方面进行了很好的推进,推动了中国汽车产业可持续的发展。



  在对电动车支持的方面,现在我们从纯电动大巴车,大型的纯电动车,包括微型和小型的纯电动车方面来推动中国纯电驱动的进程。通过这两个方面的支持,我们来推动先进汽车的技术和进步。纯电驱动现在是中国政府支持的重点。中国启动了十城千辆,现在是25个城市进行电动汽车的大规模示范运行。同时我们从这25个城市里面又筛选出6个城市对私人购车补贴。通过这样大规模的示范推动中国电动汽车产业快速的发展。通过这些补贴的相应的数据,大家可以看到在纯电驱动、燃料电池的车的示范运行里面,我们也有比较大的支持。这是对十米以上城市交通公交车的财政补贴。



  6个市的私人购车补贴主要是针对纯电驱动,一类是纯电动车,一类是Plug—in。纯电动是6万,Plug—in最高是5万,执行的期限是10到12年。这是十一五资助的项目,里面包括镍氢、锂电池,在这里面对各种容量的电池我们也提了一些相应的要求,包括它的循环寿命、成本。我们在第二期对锂电池做了着重的支持,一类是磷酸铁锂,一类是锰酸的。这是我们对十一五支持的电池企业的研发产品。做了这样一个测试评估之后,我们画了一个柱状图。这是截止到08年的数据。大家可以看一下,无论是锂电池还是镍氢的,中国电池产业技术的进展还是非常明显的。我们现在对锂电池是从02年的500瓦每公斤,提高到2008年2300瓦每公斤。前面说的是对功率型的,这个是对能量型的电池的相应测试的业务。这是截止到08年的测试的结果。到2010年我们集中测试抽样工作正在进行,我想到年底会有一个比较准确的数据,到时候再给各位做一个汇报。



  在纯电动车里面我们有40安时、11.5安时、60安时、100安时的各类电池。这是电池系统循环寿命的结果,320伏16安时的循环系统,它的常规循环寿命已经超过了一千次。它整个的容量还是在80%以上。同时我们在安全技术方面做了大量的工作,这是对混合动力的电池模块做了一些相应的安全性的测试,比如说包括挤压、针刺相关的测试,包括技术连接。通过这样一些测试,中国目前在镍氢电池这一块,包括在锂电池这一块用在混合动力的安全性是没有问题的。这是用在纯电动车相应的测试的结果,包括挤压、针刺,从目前测试的结果来看,可以满足纯电动车对电池安全性的要求。



  我们在电池的集成、电池管理系统也做了大量的研究工作。各个电池公司在电池系统集成做的产品、样品。同时,我们也跟美国、日本做了一个对比,无论是从技术层面还是成本方面做了一些对比,各有优劣势。关于产品的价格,在目前的基础上我们希望未来能够是现在价格的一半以下,降到这样一个水平。在电池标准这一块,我们首先在863项目内进行了一些测试的规范。在这个基础上上升到四个国家强制性的行业标准。比如说镍氢、锂电池、铅酸、超级电容器的,所有的电池要完成上车必须要进行这些强制性的检验。同时,我们也在制订一些新的标准,比如说电池的标准化,安全性的要求、循环寿命的要求,包括电池系统的要求,包括管理系统,包括它的充电站、充电桩,我们正在制订国家标准、行业标准。这是我们制订完了的国家标准。这里面对锂电池和镍氢电池做了相应的规范。我们在容量、外形尺寸方面做了相应的规范。最终的目的是引导动力电池向标准化的方向发展。



  再看看中国电池未来发展的情况。我们通过汽车产业政策,包括汽车产业振兴规划,包括25城千辆的大规模的示范。我们最后有一个预测,到2015年的时候,整个电动车的数量有可能会超过一百万辆,而对电池的需求大概会超过一百亿瓦时。在电动车发展的同时,中国在轻型电动车对电动汽车的发展有一个很强力的支撑。到现在为止中国轻型电动车,实际上也是电动自行车发展保有量超过一亿辆,每年的产量超过两千万辆。轻型电动车的市场对电动汽车的发展有一个很强有力的支撑。



这就是中国动力电池的生产企业的布局,在中国现在基本上形成了三个区域,一个是京津一代,一个是长三角一代,一个是珠三角一代。包括比亚迪、万向、比克、天津的杰威、哈尔滨的光宇等等这些企业。我们在镍氢电池这一块有一些企业做了产业化的工作。同时,在超级电容器有一些企业在做相应的工作,包括奥威、锦荣这样一些企业。这是去年我在给发改委调研的时候做的结果,今年的结果肯定跟去年不一样,但是整个的统计结果肯定比这个要大。到2010年的时候,整个的产能,主要的电池企业超过42亿瓦时。而整个的投资超过了60亿人民币。整个产业算下来以后,我们根据统计的结果,应该是超过一百家动力电池的企业。整个的投资超过了一百亿人民币。同时,也带动了关键原材料的生产企业。



我们对混合动力、纯电驱动,下一代的纯电驱动都做了相应的规划。在这一块我们对电池,针对这三个方面提了不同的要求。我们对混合动力是以系统的方式为动力驱动提了要求,在纯电动我们是以电池的模块提了要求。而对下一代,我们是从新型的锂电池和新体系方面提要求。分了三个层次,对混合动力我们针对它的产业化,对下一代,我们着眼于未来强占技术制高点,我们从单体的角度来出发,分成三个层次。同时,在共性技术方面,我们做了大量的工作。包括安全性的技术、标准化的技术,综合性的评价这样一些技术,我们会做一个很大的支持。这一块在十二五期间,尤其从科技部这一块会有一个比较大的资金的支持。我希望大家能够进行关注。



  我简单的把中国动力蓄电池的情况给大家介绍到这里。谢谢大家!
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yitong79122

10-11-10 10:13

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电动汽车605公里不充电 德车用锂金属聚合物电池开发获实质性进展
电动汽车605公里不充电 德车用锂金属聚合物电池开发获实质性进展

ugmbbc发布于 2010-11-02 10:45:27|6208 次阅读 字体:大 小 打印预览  

感谢【品牌淘宝】的投递
新闻来源:科技日报
一辆由奥迪A2改装的电动汽车在中途没有充电的情况下从慕尼黑驶到柏林,605公里的行驶距离给期待电动车的人们带来了极大惊喜。德国联邦经济部长布吕德勒赞扬这是一次打破世界纪录的事件,是电动汽车的“突破”,并表示“现在要做的是,将这一‘柏林制造’的伟大业绩打造成一项世界成就”。

如果仅看电动汽车单次充电行驶里程,德国此次605公里的行驶距离远低于今年5月日本电动汽车俱乐部实现的单次充电连续行驶1003.18公里的世界纪录。然而,与日本试验所用的不适于“普通驾驶”的电动汽车不同,此次德国试验的电动车几乎与传统汽车相差无几,丝毫没有降低车辆的舒适性。四座的车内有空调、音响设备、座椅暖气和气囊等,后备箱也完全可供使用,一个普通的司机可能都不会注意到该车的改装和布线。另外,德国试验车行驶过程中最高时速130公里,平均时速90公里,远高于日本试验车的40公里时速。还值得一提的是,605公里并非该试验车的极限行驶里程,因为到达柏林的终点后它还有18%的剩余电力。研究者表示,试验车还可以考虑使用不同容量的电池组。

根据德国的有关研究,对于纯电动车,需要200公里的续航距离才能充分满足普通城市消费者的需求,250公里则为最佳。因此,德国原先的研发规划是,到2015年让单次充电行驶300公里以上的汽车上路。而现在,在德国联邦经济部的支持下,由DBM Energy公司和lekker Energie公司联合进行的这一试验标志着该目标已提前实现。因此,此次电动车试验的成功得到德国政府和业界的高度赞誉。德国联邦经济部部长和柏林市市长分别组织了有关新闻发布和庆祝活动,并发表了热情洋溢的讲话,奥迪、宝马、奔驰、欧宝和大众等也派代表都参加了活动。

奇迹源于KOLIBRI技术

电动汽车的关键是电池技术。一次充电巡航600公里使电动车的行驶能力已经和传统燃料汽车完全一样了,这将极大促进电动汽车的发展并加快其市场化进程。研究者表示,该试验车使用了前瞻性的电池技术——蜂鸟阿尔法聚合物技术(KOLIBRI AlphaPolymer Technologie),该技术是由高品质的单个组件构成的复杂智能系统。  

KOLIBRI电池里的单层组件呈片状,电池的一极是石墨,另一极是锂金属氧化物,中间是电解质。与其他电池不同,这个单层电池组件非常薄,其厚度仅相当于一根头发丝的直径。KOLIBRI电池高性能的基础是复杂的膜技术,使电池具有了高度稳定性和高效率。这种电池的层状结构摒弃了液体电解质,降低了高电流输出时产生的热量,效率因此提高到了97%。而且这种电池所含电力可全部用光,不会对电池产生损害。由于电池内部不含重金属、有毒气体、液体或酸,所以不会对环境产生特别污染。另外,KOLIBRI电池充电时间特别短。如果提供足够的电力,试验所用的电池充电时间仅需20分钟。更让人期待的是,据称这种电池的使用寿命可达50万公里。  

直观来看,这种基于锂金属聚合物的智能能量存储设备远比其他电池要高效和轻巧。据称,此次试验所用的KOLIBRI电池容量为100千瓦时,总重大约为300公斤,被分成两块安装。它可提供55千瓦的功率,相当于1.4升的汽油发动机。而相同重量的锂离子电池,由近200个锂离子电池单元组成电池模块,其容量还不到30千瓦时,行驶里程仅为150公里。如果和铅酸电池相比,KOLIBRI电池的优势更加明显,使用100公斤重KOLIBRI电池的卡车可以轻松击败载有1200公斤重铅酸电池的卡车。

安全性和价格或有碍其光明前景

电动车试验获得成功后,lekker能源公司总经理麦克表示,技术研发阶段已经结束,这种电池目前还不能批量生产,因此还没有上市。

专家表示,电动车只是KOLIBRI技术应用的开始,将来该技术还将广泛应用于其他诸多领域,例如风能和太阳能等可再生能源的存储,以解决电力波动较大的问题。他们的目标是实现环境的可持续管理,创造一个干净的无污染的未来。

DBM集团2005年才成立,却在没有外部资金的支持下研发出可能带来革命性影响的KOLIBR电池技术,这一技术虽然已经获得了2010年德国的创新奖,并创造了新的电动车长距离行驶世界纪录,但是否能很快得到各大汽车公司的青睐还是未知数。一直以来,各汽车公司都更关注自己的技术,现在,他们一方面密切关注KOLIBRI技术的发展,另一方面又表示锂金属聚合物电池依然存在串行应用的障碍,该电池还缺乏成本及安全性等对日常应用至关重要的信息。  

针对汽车企业强调的锂电池安全性问题,记者专门采访了柏林工业大学化学系电化学能源、催化和材料科学实验室的彼得·斯特拉瑟教授。斯特拉瑟教授说:“锂金属技术不是一个新技术,而是今天锂离子电池的前身。锂金属在能量密度上有优势,但是必须注意它的安全性,大规模的锂离子电池是否足够安全至今仍不确定,所以大部分汽车制造商不愿意在汽车上使用锂金属。我认为,这种电池在充放电过程中的安全性和防止过度发热等关键技术方面还需要继续研究。”
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