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電池問題是電動汽車產業化的最大障礙
來源:慧聰網 日期:2010-11-3 作者:全球電池網 點擊:

電動汽車如果能實現產業化,對解決當前因汽車保有量快速增長所帶來的能源和環保問題當然很有利。但橫在電動汽車產業化道路上的幾道坎讓我們對電動汽車只能是“想說愛你并不容易”。而如果仔細分析阻礙電動汽車產業化過程中遭遇的難題,我們又可以發現,電池問題是難題中的難題,只要電池問題能夠得到解決,其它問題都能很快迎刃而解。從目前電動車用電池的發展現狀來看,主要還存在以下幾個方面的問題。

一是相較于柴油機和汽車機,電池成本過高。

博世公司今年6月16日發布了當前北美市場對柴油機術、汽油機技術和電動車技術每行駛100英里所需成本對比測算結果。目前電動車技術的使用成本要比傳統的汽車機和柴油機技術高出不少。而在電動車的使用成本中,電池的成本占據著很大的比例。

而如果要實現電動車的產業化,就要將電動車使用成本降低到比傳統汽油車和柴油車更低的水平。在假設2020年能實現這一目標的前提下,那以目前美國的燃油價格計算,則燃油價格必須上漲230%,電池成本必須下降70%。這對于未來10年來講,不管是燃油價格上漲230%,還是電池成本下降70%,都是比較難以實現的。

目前,較為主流的鉛酸或鐵鋰電池的能量密度一般只能達到0.1度/公斤的水平。如果用1度電只相當于0.112升汽油的能量,以每百公里消耗電能15度來來計算,駛航里程達到500公里的電動汽車,僅電池的重量就將達到750公斤。而如果按照1000美元/度的業界公認的成本價格計算,要達到普通內燃機汽車的續航里程,電動汽車僅電池成本一項就接近8萬美元(備注:國際上目前對純電動汽車使用的電池的近期目標是,重量在250公斤以下,峰值功率100千瓦,功率密度400瓦每公斤,能量40千瓦時,一次充電可以行駛約270公里)。

二是電池質量一致性問題難以短期內得到有效解決

由于傳統汽車發動機經過了近百年的不斷的改進,其可靠性及耐久性都達到了非常高水平。而電動汽車的電池卻并沒有通過這么大規模、長時間以及各種工況環境的檢驗。尤其,在電池所面臨的質量問題中,質量一致性問題又是其中關鍵所在。由于電動汽車電池是由很多小電池組組成。如果每個小電池組所使用的原材料質地或其制造工藝不一致,則每個小電池之間就會存在差異,并最終導致整個車用電池質量的一致性難以得到保障。

以鋰電池為例,鋰電池的過充電和過放電都是不容易控制的。對于單片鋰電池來講,過充和過放這兩個問題都容易控制,但電動汽車所使用的鋰電池是由若干個小鋰電池串并聯在一起的,只要這些小鋰電池的一致性不好,就很容易造成有的過充、有的充不足的現象,最終影響整個電池的使用壽命和成本。

三是電池使用壽命過短

目前,所有電動汽車用電池都存在著壽命不夠長的問題。一般來講,在電動車的整個生命周期內至少要更換一次電池,也就是約5年左右要更換一次。但目前汽車企業所能提供的最長的保修/換也只有兩年左右的時間。而且,更為棘手的是,一般車用電池充電時間越快或越短,其壽命都會越短。

也就是說,延長電池使用壽命與實現電池的快速充電功能目前還是一個充滿矛盾的問題

(備注:為解決車用電池存在的成本、壽命和質量問題,目前業界有一種“裸車銷售、電池租賃、充換兼容、智能管理、刷卡消費“的商業模式構想,即未來用戶購買電動汽車時不用購買電池,只需花費與燃油汽車相同或更便宜的費用即可買到不同型號的電動汽車,而電動汽車所用電池由加電站負責購買,并與保險公司聯合向電動汽車用戶提供超低租賃費的電池租賃服務,用戶在購買電動車輛后即可辦理電池租賃手續,只需繳納電池組成本的10—20%左右的押金和按年向保險公司繳納電池保險費,即可獲得入網資格和電池的終身使用權到車輛報廢截止)。

實際上,除了上述的電池成本、壽命和質量問題外,電池充電時間過長以及一次充電所能行駛的里程過短也是急待解決的問題。因此,在技術沒有達到一定實用化標準之前,電動汽車要實現產業化又談何容易。

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