特約撰稿 謝兆韓
■純電動汽車可以跟各種功能科技更好地融合匹配,整輛汽車將成為真正人工智能、強大移動終端,并與互聯網深入接合。
■三大主流電池類型各具特性,無法完全滿足消費者的實際應用需要,科技將創造革命性的電池材料。
■權限、補貼、審批和政策,四方面推進可促進電池及充電領域研究的開展。
中國儼然已經成為全球第一大新能源汽車市場,當規模已經具備,資本的力量將會持續推動新能源市場的發展。對國家層面而言,最重要的是緩緩撤出補貼,將大量資金轉投向純電動技術研發之中。
純電動技術研發很必要
作為新能源汽車三大板塊之一,除去難度極大且市場占有率極低的燃料電池汽車,純電動汽車領域是合資進口廠商尚未全面進軍的“新大陸”,所以中國有望成為這片新大陸的“哥倫布”。若能搶先合資進口企業一步窺探到純電動汽車領域的全貌,占據技術要道,就能實現彎道超車,在此領域取得領先,實現從汽車大國到汽車強國的轉變。
純電動帶來的影響將是深刻而顛覆的。現如今汽車上搭載的先進科技,無論是現有的HUD、手機互聯、手勢控制、車載系統等,還是尚未普及的車聯網、物聯網、車載VR、無人駕駛等科技,都離不開電力。當汽車成為純電動,汽車與這些功能科技將更好地融合匹配,整輛汽車將成為無須考慮與傳統內燃系統兼容的真正人工智能、強大的移動終端,并能更深入地與互聯網接合,創造更多的可能。
純電動的全面普及將帶來能源結構的變化,對國家的能源結構多元化和能源獨立將是大利好。所以純電動汽車的研發和突破是必要的,而其構成的根本要素決定未來前進的方向。
研發重點在續航和電池
由于充電時間仍以小時計算,純電動汽車尚屬于“一次性”產品。所以其能否被消費者所接受,關鍵在于“一次性”能持續多久。
縱觀全球純電動汽車銷量領先的車型,無不是在續航里程上有所建樹。特斯拉Model S 90D 續航里程高達557km;比亞迪e6續航里程達到400km。
特斯拉使用液冷式電池熱管理系統,采用雙向流動的流場設計,冷卻管道的兩個端部既是進液口,也是出液口。同時電池之間及電池和管道間填充具有絕緣特性但導熱性能良好的材料,因此很好控制了熱量問題,從而可以搭載電池能量密度高達150瓦時/千克~160瓦時/千克的鈷酸鋰電池,實現續航里程的最大限度提升。
而比亞迪靠電池技術起家,得益于電池技術的深厚積累,采用熱穩定性優良、使用壽命長久的磷酸鐵鋰電池,從而增大電池體積,實現續航里程的增加。
無論是續航里程還是充電時間,都是由電池的屬性所決定。現今世界上主流的三大電池類型分別是鈷酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池和錳酸鋰電池。但目前這三種電池都無法完全滿足消費者的實際應用需要。
鈷酸鋰電池因其熱特性差而隨時存在爆炸起火風險,先進如特斯拉的電池管理系統亦無法避免地發生過爆炸起火事故;磷酸鐵鋰電池比容量不如鈷酸鋰電池,續航里程有限;錳酸鋰電池高溫穩定性差導致其電池壽命短。
此外,目前已出現了薄膜電池、石墨烯電池等新電池研究方向,但因為其制造和使用的環境、成本等種種因素與實際生產使用過程要求不相符,所以暫時只能存在于實驗室。
四方面促進技術研究
要促進電池及充電領域的技術研究,需要四個方面的支持。
首先是權限。開放電池技術項目和充電技術項目的研究權限,讓國營企業和民營企業也可以進行開發,而不僅限于學術機構和科研機構。
其次是補貼。將原本每輛新能源汽車的補貼縮減,挪移到電池技術和充電技術的研究上。以續航里程、熱穩定性、使用壽命等各方面作為電池技術的評價標準;以充電時間、對電池損害程度等各方面作為充電技術的評價標準。劃分評分等級,不同等級給予不同資金補貼額度,等級越高額度越高,等級達到一定程度,授予名譽稱號或提升科研職稱。