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宋楠:續航500公里?!2020年中國電動汽車發展前瞻

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年09月14日  

至2018年9月,在中國市場制造并銷售的主流電動汽車的續航里程,幾乎都圍繞在400公里左右(不排除少數車廠的車型續航里程達到500公里)。

2014年,中國新能源核心技術、整車制造以及全產業鏈發展,作為重要國策被確定。

2014年,在中國市場量產并銷售的主流電動汽車續航里程介于200-250公里。

2015年,在中國市場量產并銷售的主流電動汽車續航里程介于250-300公里。

2016年,在中國市場量產并銷售的主流電動汽車續航里程遞近300公里。

2017年,在中國市場量產并銷售的主流電動汽車續航里程介于300-400公里。

2018年,在中國市場量產并銷售的主流電動汽車續航里程從400公里向500公里沖擊。

很顯然,在過去的5年間(2014年5月-2018年8月),隨著政策力度的加大,市場成熟的加深,無論是整車廠還是“三電”系統供應商,都將電動汽車的續航里程提升至曾經難以想象的“500公里級別”。

基本上,隨著年份的提升,在中國市場量產并制造的主流電動汽車的續航里程都以50公里為單位提升,且并沒有在售價上有所提升。

需要注意的是:隨著每年財政補貼的退坡,續航里程的提升,整車售價或保持原價或有所降低。

那么問題來了,到2020年在中國市場量產并銷售的主流電動汽車的續航里程是否會提升至600公里?!很遺憾,筆者堅持認為,至2020年在中國市場量產并銷售的主流電動汽車的續航里程,仍將停留在500公里級別。只不過,2020年的“續航500公里”的概念將會更加真實,且不會被一些車廠以“有條件”為大前提達到“真續航500公里”。

在筆者看來,2018年-2020年期間,中國新能源整車制造廠,“三電”系統供應商,將會重點聚焦“車型平臺正向研發”、“動力電池控制策略精細化”、“整車及分系統輕量化”等方面。

當然,對不同材質的動力電池、更高的能量密度的發展都并未停止。反而在當下,動力電池電量的提升,整車自重的提升以及不同材質電芯的安全性等因素,制約著來自動力電池層面的續航里程提升。

因此筆者認為,在未來的2年(2019-2020)間,通過使用正向研發的車型平臺,增加鋁鋁(鎂鋁)合金材質分系統的整車占比,優化“三電系統”控制效率,將成為主流電動汽車續航里程穩定在500公里的重要手段。

現在全球范圍內,僅有中國比亞迪具備掌控整車研發、核心技術以及包括動力電池在內的新能源全產業鏈業務。其他的整車廠,或外購電池PACK,自行組裝動力電池組件,或干脆由第三方供應“包括電池和BMS”全部解決方案。

這就決定了,中國動力電池的研發和性能的提升,由第一梯隊的比亞迪和寧德時代;第二梯隊的中航鋰電;第三梯隊的天津力神等電池廠商擔負。

動力電池發展狀態和問題:

然而,中國動力電池供應商在研發投入以及整車應用層面的狀態,又與日本松下和三洋、南朝鮮三星SDI和LG有著不少差距。

從全球范圍的動力電池發展方向看,磷酸鐵鋰電池將在中國以商用為主;三元鋰電池繼續用于乘用車;鋁電池還停留在實驗室狀態;硫電池則因為發展前進更廣闊且被日本陸軍集成在多款增程式油電混動輪履技術驗證車。

磷酸鐵鋰電池能量密度已經發展至天花板;三元鋰電池的不穩定因素而尚不能用于商用車;鋁電池或成為過眼云煙;最終鋰硫電池或“一步到位”。

目前,中國動力電池廠商發展重點圍繞擴著產業鏈、擴產能、增加市場占有率展開。

1、電池產業鏈:

部分動力電池巨頭,不僅僅局限于電芯、PACK、模組、總成以及控制策略的自行研發和生產。將更多注意力轉移至正負極和電解液的自行研發與生存,并將包括鎳、鈷、錳、鋰等金屬礦產的掌控。

但是,在屬于重資產的動力電池研發和生產持續增加的同時,礦產的掌控加劇廠商的資產負擔。因而通過控制礦產方式增加產能,或可有效降低電池成本,卻需要下游整車廠的支持才可以實現既定目標。

2、電池種類:

磷酸鐵鋰電池、三元鋰(鎳鈷錳酸鋰)電池、鈦酸鋰電池和快充技術,可以被看做是中國新能源市場應用最多種類。

磷酸鐵鋰電池總成能量密度接近150wh/kg極限,即便集成了平衡能量與安全的“熱管理”系統。目前磷酸鐵鋰電池全面推出乘用車市場,繼續在商用車應用。

三元鋰電池總成能量密度可輕松超過170wh/kg,大有超過200wh/kg的趨勢(至2020年)。但是,三元鋰電池的安全性先天不如磷酸鐵鋰電池,以至于在政策層面不被應用于商用車領域。

鈦酸鋰電池+快充技術,目前國內僅有珠海銀隆堅持較大范圍使用。從來自珠海銀隆的宣傳話術看,鈦酸鋰電池+快充技術可以讓電動客車搭載更小電量的電池,利用快充技術,降低整車成本并保證公交運營單日總里程需求。但是從全國使用珠鈦酸鋰電池+快充技術的珠海銀隆電動客車狀態看,在較長線路運營中暴露出可靠性、電池品質以及快充效率問題,卻是不爭事實。

近年來鋁電池這一概念多停留在實驗室狀態,與太多各種“金屬”電池一樣,距離商業化實用階段還有太多距離。雖然鋁電池已經在實驗室狀態進行有限度的整車集成測試,但將成本降低至1400元/度電,似乎還需要起碼三年時間。

鋰硫電池技術,已經超越了“鐵電池”、“三元鋰電池”以及“鋁電池”范疇,似乎也只有鋰硫電池(總成)才具備在2020年至2023年,能量密度超過350wh/kg且成本控制在可接受范圍內。

筆者有話說:

無論何種動力電池密度提升,都要平衡安全性后,才可以進行商業化應用。而正負極材料、更安全的電解液的使用,在2020年之前都不會較2018年有本質的突破。但是,電動汽車的發展卻不會因為動力電池的制約而停留。

至2020年之前,全球范圍新能源市場中,來自動力電池的“革命”,或將不會出現。

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