車用電池研發方向及前景

在新能源汽車的發展戰略中，世界各個國家和地區都依據自己的評估作了不同的選擇，對相關電池技術的研發及推廣采取了不同的扶持策略。從當前整體情況看，日本和歐美國家主要側重于鋰電池和燃料電池，而我國由于考慮到資源優勢和技術的成熟程度，在新近發布的政策中偏重推廣鎳氫電池。

　　鎳氫電池成為我國現階段政策扶持重點

　　在我國工信部6月25日發布的《新能源汽車生產企業及產品準入管理規則》中，根據新能源汽車整車、系統及關鍵總成技術成熟程度、國家和行業標準完善程度以及產業化程度的不同，將其分為起步期、發展期、成熟期三個不同的技術階段，并給予分類管理。

　　按照國家規定，起步期的產品只能進行小批量生產，且只在批準的區域、范圍、期限和條件下進行示范運行，并對全部產品的運行狀態進行實時監控；發展期產品允許進行批量生產，只能在批準的區域、范圍、期限和條件下銷售、使用，并至少對20%的銷售產品的運行狀態進行實時監控；成熟期產品與常規汽車產品的《車輛生產企業及產品公告》管理方式相同，在銷售和使用上與常規汽車產品相同。

　　這意味著，在我國，2010年12月31日前，裝備鋰電池的混合動力和電動汽車將被限定銷售和使用區域，而使用鎳氫電池的混合動力和電動汽車可在全國銷售和使用。

　　專家認為，之所以國家現在把發展重點從鋰電池轉變為鎳氫電池，主要原因是，鎳氫電池的技術比鋰電池更成熟，礦產資源更充足，未來能使新能源汽車更易進入到商業化階段。  “鎳氫——鋰電——燃料電池”產業化路徑

　　在常用的三種車載電池中，鉛酸電池由于嚴重的環境污染，早已退出主流應用；鎳氫電池雖然是目前商用化主流，但是主要指標的實驗室數據均低于鋰電池，且理論上基本不存在提升空間；鋰電池盡管性能優越，然而安全性尚不能得到保證，且相對較高的成本也阻礙了其商用。

　　專家預測，新能源汽車將朝著“鎳氫——鋰電——燃料電池”產業化路徑發展。從發展趨勢和速度來看，短期能夠兌現業績的只有鎳氫動力電池，因為鎳氫電池技術最成熟，未來3年內仍將是新能源車的主流，之后鎳氫電池技術將和磷酸鐵鋰、氫燃料電池三分天下，5年后將逐漸被鋰電池及燃料電池所取代。電池巨頭松下和三洋也均認為，鋰離子動力電池不可能在2～3年內取代鎳氫動力電池，主要原因是鎳氫動力電池便宜安全，已經達到規模化生產。鋰電池還有課題需要繼續攻關，如安全性，因此商業化尚需時日。

　　據日本富士經濟分析，鎳氫電池的主流地位將可延續至2011年，但是2011年之后鋰電池將逐漸侵蝕鎳氫電池的市場份額，該機構預估2009年車載用鎳氫充電電池的全球市場規模將比上年增長23.7%，達到920億日元，但是2015年車載用鎳氫充電電池市場規模將降至550億日元。

　　市場需求可為鎳氫電池帶來2-3年高速增長

　　鎳氫動力電池在技術和產業鏈上的成熟性決定其將在一定時期內與鋰電池共存，磷酸鐵鋰正極材料的出現使得鋰電池在性能和成本上都已取得優勢，但穩定量產能力的不足和實際運行檢驗的缺乏仍令部分新能源汽車廠商望而卻步；相比之下，鎳氫動力電池已歷經實戰多年，技術和產業鏈都相當完善，在短時間內即可形成對整車的穩定配套能力，因而仍可以一定時期內在新能源汽車上廣為應用。

　　據業內估計，鎳氫動力電池市場仍然有望獲得2-3年高速增長，在未來2-3年中，“十城千輛” 計劃、混合動力汽車的逐漸普及、出口海外市場等因素將為鎳氫動力電池市場需求帶來強勁的增長，而當鎳氫電池和鋰電池尚難分伯仲之時，鎳氫動力電池也將迎來短暫的高速增長期。

　　其中，我國已經開展的“十城千輛”計劃將為鎳氫動力電池帶來首批市場需求。據估計，在“十城千輛”計劃中，將約有3200-4000輛新能源汽車（包括客車和乘用車）采用國產鎳氫動力電池，在三年內帶來共計約為3.5-4.4萬千瓦時的鎳氫動力電池需求。

　　綜合來看，國內和出口兩方面的需求在減弱后，2012年后鎳氫動力電池將逐漸被鋰電池所取代。

　　企業研發緊跟政策步伐

　　在我國的車用電池生產企業中，具有鎳氫動力電池生產能力的企業占多數，包括春蘭集團、科力遠、中炬高新、湖南神舟、凱恩股份等，其中春蘭集團是國內HEV鎳氫動力電池技術的翹楚，市場占有率處于領先地位，中炬高新和湖南神舟也已具備了一定的技術基礎和市場地位。

　　至于鋰電池，國內大多數廠家都不具備大規模量產的能力，但相關生產規劃已在實施中，預計2010年以后才能夠量產。

　　專家認為，科技進步日新月異，我國的車企及相關電池企業除了要推進鎳氫電池產業化之外，更應該把目光放的長遠些，投入人力、物力進行動力鋰電池的研發，并保持對燃料電池的技術跟進，為占領更廣闊的新能源汽車市場做好準備。

　鋰離子動力電池盡管在2-3年內難于取代鎳氫動力電池，然而，不容忽視的是鋰電池未來將取代鎳氫電池成為新能源汽車主流。從全球范圍來看，日本是目前國際上新能源汽車及動力電池研究和應用最先進的國家，目前日本主要的汽車和電池企業紛紛投資建設車載鋰離子動力電池生產線，集中在 2010-2011年投產。日本富士經濟認為，鋰離子電池將在2011開始逐步取代鎳氫電池，鋰離子電池作為未來的主流技術路線不容置疑。

　　如今，日本除了將重心轉移至鋰電池外，日本在新能源汽車的開發與使用上，尤其是在燃料電池汽車的開發與推廣方面，速度大大超出中國國內的預料。前幾年日本經濟產業省就對燃料電池汽車開發與推廣制定了時間表，其戰略目標是：到2010年，日本使用的燃料電池汽車要達到5萬輛；2020年達到500萬輛；到2030年，要全面普及燃料電池汽車。

　　對于新能源汽車三大關鍵零部件電池、電機、電控，國內企業最薄弱的環節就是電池，對于電池性能、可靠性和產品功能等還在探索之中，遠未達到量產水平。事實上，目前整個中國汽車行業都存在著電池瓶頸。

　　業內人士認為，無論是鎳氫動力電池還是鋰離子動力電池，要想贏得市場，必須具有較高的性價比。應該從設計時就考慮整車和關鍵零部件的低成本開發。目前國內從事車用動力電池研發的企業基本上沒有汽車零部件生產的背景和經驗，這些企業對車用電池的產品理念、開發流程、生產工藝設計乃至成本計算的方法均與汽車行業不一致，甚至差距很大。此外，車用動力電池行業的從業人員大多來自傳統電池行業，對汽車缺乏了解。要開發出適用于車用動力電池使用環境、性能優良的車用動力電池，需要了解更多與汽車有關的專業技能。因此，車用動力電池企業與汽車企業應當建立更為密切的合作。

　　那么，如何加強合作，提高車用動力電池的性價比？專家認為，首先，車用動力電池企業應尋求技術上的突破，從原理上解決電池的可靠性問題，并提高電池的使用壽命、降低電池的損耗和發熱。其次，在應用層面上車用動力電池企業要提供系統解決方案，加強與整車企業的溝通和協調，從提供電池單體向提供電池包轉變，包括電池成組、冷卻、防護等，以集成包的形式向下游企業提供產品。第三，車用動力電池企業不但要向下游企業提供產品，還要向下游企業提供服務，為下游企業及最終用戶提供電池維護和保養手段及方法，提高電池的使用壽命。第四，車用動力電池企業應充分利用“十城千輛”試點的契機，提升電池的生產工藝水平，以提高電池的一致性，并實現規模生產，降低生產成本。第五，在現階段，車用動力電池企業應研發電池回收技術，提供電池回收服務。因為電池的回收殘值較高，通過電池回收可以進一步降低用戶的使用成本。

　　上汽集團董事長胡茂元近來在多種場合表示，車企之間可以進行聯合研發。其中，胡茂元最希望達成的聯合研發就是“電動汽車的動力電池”。實際上，上汽的電池合作已經在進行當中。上汽新能源汽車事業部某位人士透露，與國外企業、國內電池廠的合作都已經開始，“不排除和整車廠的合作”。