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补贴退坡,新能源汽车和锂电的将来在哪里?

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发表于 2024-8-24 03:40:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
2019年,有人用“一片寒冬”,有人用“一个拐点”,来形容新能源汽车行业行进的走向。3月26日,中央四部委发布的《关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补助政策的通告》,犹如给迅猛发展的新能源汽车产业注入了一副“清醒剂”。纯电动乘用车补助额度比2018年减少一半,近乎“断崖式”的补助退坡,超出了市场的广泛预期,新能源汽车的销量应声而落。中国汽车工业协会数据表示,2019年9月,新能源汽车营销完成8万辆,比上年同期下降34.2%。日前,新能源汽车制导致本依然偏高,续驶里程并不尽如人意,充电还不方便,电池故障时有出现,价格焦虑、里程焦虑、安全焦虑仍然是困惑消费者的现实问题。这些短板不处理,即使有环保、节能、高科技等概念,新能源汽车很难真正普及。实质上,新能源汽车产业的发展,已然从政策驱动转向市场驱动,此次补助政策的调节,除了降低直接补助,还加强得到补助的技术门槛,其中有何深意?面对激烈而又残酷的技术与市场竞争,车企该怎样抉择?当前面临的最为关键的技术瓶颈又该怎样突破?站在产业发展的十字路口,《中国经济大讲堂》特邀重量级嘉宾欧阳明高,为您深度诠释补助退坡,新能源汽车的将来在哪里?

嘉宾简介

欧阳明高,中国科学院院士,新能源动力系统与电动汽车专家。他曾经“十年磨一剑”,带领团队成功研制出首个拥有自主核心关键技术和自主知识产权的国产电控柴油机。2000年起始,他投身新能源汽车科研,牵头承担了北京奥运《燃料电池客车》开发与示范项目,成功实现氢燃料电池动力系统商场化;2010年败兴他创立清华电池安全实验室,开发了锂离子电池安全掌控成套技术,他连续在三个五年计划中,担任国家新能源汽车科技开发首席专家,参与领导了我国新能源汽车的战略规划、科技开发、国际合作、示范考核和产业化推进的全过程,为我国新能源汽车跻身世界先进行列拼搏奋斗并做出了明显贡献。

(以下为嘉宾演讲重点内容)

选取电动汽车做为新能源汽车产业化突破口,带动各类新能源汽车的全方位发展,这个选取其实是中国政府十年前作出的。从2009年到2018年,新能源汽车的主体是纯电动汽车,它的推广量从0到126万辆,咱们的保有量从几千辆提升到2018年的260万辆。中国锂离子电池的比能量,从100瓦时每千克加强到300瓦时每千克,成本从5元人民币每瓦时下降到0.8元人民币每瓦时。中国在全世界创立了最大的锂离子电池产业链,全世界十大电池供应商七家在中国,其中包含第1名和第三名。这些事实证明了咱们的发展是有成效的,这是中国首次在全世界率先成功大规模地推广高科技的民用消费品,数量占全世界的53%以上。大约在2016年,全世界基本都转向了这个方向,包含德国的三大汽车企业,包含美国的通用电器机构此刻包含日本的几家企业起始朝这个方向转型,这便是说它已然形成从中国选取全世界选取的趋势。中国为何选取新能源汽车呢?咱们先要认识一下,什么是新能源汽车?发展新能源汽车势在必行1F什么是新能源汽车?什么是新能源汽车?说什么是电动汽车?这两个概念其实还不完全同样,电动汽车有三种类型。第1种,便是咱们经常说的油电混合电动汽车。这种电动汽车在1900年就有了,然则现代混合动力汽车实质上是1997年丰田普锐斯推向市场的时候才到来的。燃油车是以内燃机为动力的,然则燃油车里头的内燃机动力的效率不可经常在一个最优效率的工况运行,由于咱们的车速度时高时低,负载时大时小,而咱们的内燃机又是跟车连在一块因此就会受影响,例如说怠速、低速等等,非常高的速度都是欠好的。混合动力便是用电机、电池的方式优化内燃机的工作点,倘若内燃机在有效区,咱们就让它直接驱动汽车;倘若在低效区,咱们就让它断开机械的驱动,带动发电机发电,而后由电驱动电动机,由电动机带动车,这般又把效率加强了,这便是混合动力。第二种,咱们此刻的新能源汽车大都数都是纯电动汽车,其实纯电动汽车显现就更早,在1834年就有。起始纯电动汽车它是铅酸电池的,铅酸电池续驶里程不高,重量很重。到了后来,咱们就发展了镍氢电池的纯电动汽车,但仍然不可满足需求直到1992年发明了锂离子电池,到了2007年、2008年,市场上最先显现了装用锂离子电池的纯电动汽车,这才真正进入了市场。第三种电动汽车便是燃料电池电动汽车。上世纪九十年代巴拉德最先做出了一个90千瓦的燃料电池发动机。又过了非常多年,到2015年,丰田推出的燃料电池轿车才真正作为了一个商品。便是咱们此刻的三种电动汽车和三种动力系统。它们有一个共性的特征,那便是电池、电机、电控。不管哪一种车都是需要这三样东西的。混合动力是电池、电机、电控。通常的时候,混合动力的电是由于汽油发的电,是自动回馈的时候,车带着电动机变成发电机发的电储到电池里头的。然则倘若这个电池比很强咱们能够从电网取电,咱们把这叫能够充电的混合动力。中国政府规定的电气化程度比较高的电动汽车叫新能源汽车,新能源汽车就包含能够外接充电的混合动力、纯电动汽车和燃料电池汽车。2F为何要发展新能源汽车?中国为何选取新能源汽车呢?有三个理由:第1个理由便是咱们的石油安全问题。我举一个数据,2017年中国石油消费6亿吨,其中一半是咱们汽车用的汽柴油消费。2017年咱们有多少车呢?两亿一千五百万辆车。2019年上半年,咱们已然到两亿五千万辆车,估计今年年底咱们必定会超过美国的两亿六千万辆车。车越来越多,油耗越来越大,可这些油从哪里来的呢?这其中70%都是进口的,这便是咱们的能源安全问题。第二个问题便是咱们城市的污染,尤其是城市中心区域低空的污染。例如说细微的颗粒物,咱们百分之二十几都是汽车带来的。再例如说氮氧化物,咱们大概50%以上,还有挥发性有机物的40%以上,都是汽车带来的,这是北京的数据。第三个原由便是中国的汽车产业的升级。咱们中国的汽车产业经过数年的发展,此刻已然百姓经济的支柱产业,连续十年产量居全世界第1况且是遥遥领先,此刻全世界汽车产量大约30%的车都是中国做的。然则咱们是一个汽车大国,还不是汽车的强国。因此总书记在2014年视察上汽的时候强调指出,发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。3F纯电动——新能源汽车产业的突破口

北京把新能源汽车定义为纯电动汽车,这是为何呢?咱们为何在这中间把纯电动汽车挑出来,做为发展新能源汽车产业化的突破口呢?这个理由又是什么呢?

咱们当时在作出这个选取的时候,便是为了抓住新一代锂离子电池应用于汽车的巨大的机遇。锂离子电池在车上运用正好是2008年、2009年,这十年来锂离子电池的确实现了蓄电池行业百年来的一场革命,咱们认为咱们需要强化中国在电气化交通行业特殊优良。什么叫中国交通体系的电气化特殊优良呢?大众晓得中国的交通体系跟别人是不同样的,咱们的地理结构跟欧洲、美国、日本都不同样我把咱们的交通体系总结叫“点线面模型”。

所说“点”便是大城市大城市群。例如北京、天津便是“点”;倘若是像北京到上海这般的大城市之间,这便是“线”;而咱们广大的中小城市和农村区域,我把它叫“面”

“点线面模型”的交通的特殊是什么呢?咱们在“点”上,电气化的城市公共交通,咱们此刻城市的电动客车已然是比比皆是。交通部已然发布政策,2020年,全国交通系统的新车都要是新能源电动汽车;在“线”上,中国的电气化高铁世界领先;在“面”上,便是咱们的电动自动车、电动摩托车,大大概两亿五千万辆,这是中国奇迹。

咱们这般一个交通体系下看问题,中国的轿车重点是在城市里面走,三五百千米的距离,咱们的高铁已然非常方便,咱们“面”上,再短途的,电动自动车、个人化交通行业很方便。因此咱们发展电动轿车拥有全世界独一无二的优良,这是咱们把纯电动汽车做为新能源汽车产业化突破口的重点原由当然咱们并不是说只搞纯电动汽车,而是要以纯电动汽车为突破口,带动各类新能源汽车的全方位发展。

4F突破可再生能源发展的瓶颈总书记提出要实现能源生产与消费的革命,这个革命中的核心任务便是要转型可再生能源。据国家发改委能源科研所新能源科研方面的结果,倘若咱们要实现能源革命,到2050年实现碳平衡,咱们必须大力发展风电和光伏。其中,到2035年,咱们的光伏要从1.8亿千瓦发展到20亿千瓦,煤电的比例要从此刻的69%降低到31%,而风电、光伏可再生能源要提高到63%,因此这是一个很大的任务。倘若从成本的方向来看,光伏、风电都已然能够大规模发展,尤其是光伏上网的电价已然降低到0.2元人民币,已然小于煤电的价格,因此大规模上光伏,在经济可行性和技术可行性上都是问题的。然则可再生能源发电有一个最大的瓶颈,便是它波动的负荷很难平衡,必须要储能。储能技术作为新能源、可再生能源发展的一个瓶颈。氢气和储能电池结合,就能来处理咱们可再生能源的储存问题。两大储能技术。一个是锂离子电池,它是分布式、小规模、短周期储能的最佳方式,它的效率最高,成本最低,此刻的装机规模最大,发展潜能巨大。将来是要到万亿瓦时的规模,便是年产十亿千瓦时这般的规模,包含储能,包含电动汽车都要用到。另一一个便是咱们中国的可再生能源有一个特点,咱们的西北地区有广阔的地区来供咱们生产光伏可再生能源。然则这些光伏便是集中式的、大规模的,长周期储存,远距离传送,这个时候咱们需要把它变成氢气来长周期储存。有了这个技术,咱们能够推动可再生能源的革命。5F构建移动能源互联网还有交通智能化,其中很重要的便是智慧能源,咱们就叫移动能源互联网。这是以电动汽车为核心,结合光伏发电、智能电网形成一个体系。此刻咱们在充电方面好似是无序的,有了这个能源互联网之后,当咱们的规模持续地扩大,咱们就必须要搞有序充电,便是智能充电。不可大众回家之后都充电,最好是移到半夜去充,由于那个时候什么人用电了,咱们的电动车的电池把电存起来。还有一个便是咱们的车网互动,咱们不仅存起来,等到白日高峰用电的时候,咱们能够用储能电池里面的电回馈电网,去满足负荷的需要便是咱们的智慧能源,说叫交通智慧能源,再叫交通能源的一体化。咱们的电动汽车不仅是出行工具,是能源安装咱们要网联化,不仅是信息的互联网,还有咱们能源的互联网和车的物联网,这些结合起来就会发挥巨大的功效最后咱们能达到什么结果呢?在2035年,咱们的新能源汽车保有量倘若是达到一亿辆,车上的电池最少是50亿度电,这50亿度电能放出多大的功率呢?咱们就算再估得低一点,最少它能供给25亿千瓦到50亿千瓦。不仅有车上的电池储能,咱们还有车下的储能,还有集中式的氢的储能,全部加起来就能完全满足可再生能源规模发展的需要新能源汽车,不仅是一个很好汽车减排工具,况且是可再生能源革命的推动力,是实现人类可连续发展的一个优秀的交通工具。做为电动汽车最核心部件,动力电池始终是我国新能源汽车产业链中最为重要的一环,而电池比能量的高低,更加是加强新能源汽车续驶里程的关键技术。电池比能量的提高,无疑需要一个过程,它触及到材料、成本、安全等许多问题,倘若掌控欠好,还有可能诱发自燃、爆炸等安全事故,日前,这是各大车企技术竞争的一个焦点,将来能否在激烈而残酷的市场竞争中脱颖而出的一大关键。日前,新能源汽车技术已然发展到什么程度?还存在那些技术瓶颈?怎样有效处理消费者的“里程焦虑”“安全焦虑”和“成本焦虑”?

怎样破解电动汽车里程焦虑?

起始推广电动汽车的时候,乃至有些专家觉得电动汽车取代燃油车,永远都不可能实现。由于根据汽油的比能量跟电池的比能量来比,在十年前大概要差一百多倍,但此刻只差50倍了。50倍还是很高,然则咱们不可只看这一点,咱们还要看100千米的电动车耗多少能量,燃油车耗多少能量。咱们电动汽车千米耗15度电,一样的里程数,燃油车在城里开需要消耗8升油,8升油便是72度电。这般一来,电动汽车运用的能量只是燃油车的五分之一。虽然之前汽油的比能量跟电池的比能量来比是50倍,然则电动汽车运用的能量只是燃油车的5倍,因此此刻只差10倍。10倍是什么意思呢?比方说一个油箱,燃油车装60升油最多便是6、七十千克一样的续驶里程,按照电池性能高低的区别电动汽车走500千米所需要的电池重量就要300千克到500千克。就算300千克,还是比燃油车多两百几十千克然则电动汽车的电机很轻,燃油车的内燃机、变速器、排气管后处理,再加上前面的水箱、风扇,比电动汽车的要重200千克上下因此最后总的看起来,两种车其实重量差别并不是很大。随着电池比能量的进一步加强针对续驶里程4、五百千米而言,两种车能够做到重量基本相当。此刻非常多人经常说,新发明出了一种电池,能够让轿车跑1000千米。大都数人可能是可疑的,听起来跑1000千米好似不可能。然则我要告诉大众倘若仅仅想让它能跑1000千米是可能的。要跑1000千米就要把电池加一倍,然则空间占用了很大,许后备箱全都被占了。另一重量增多非常多,成本加了非常多,这种车可能没人要。因此并不是不可跑1000千米,而是从一个车的综合指标来看,这般制品并不是一个好车,这才是问题的关键。那样咱们怎样提高续驶里程的同期又让它作为一个好制品呢?正确的提升里程的办法不是简单地堆电池,应该做到以下几点:第1,进一步加强电池的比能量。一样的体积下我的储电量更大。第二,经过降低整车的电耗来提高续驶里程。此刻100千米耗电15度,那是不是能降到13度、12度?国际上有一款动汽车算是家用轿车,它百千米10度电,这般一来,一样的电池你能够跑得更远,续驶里程不就增多了吗?此刻其实大众觉得续驶里程不足咱们叫“里程焦虑”。“里程焦虑”是什么原由呢?大大都是充电不方便,因此咱们还需要把充电变得更方便,经过增多充电设备来处理“里程焦虑”。此刻中国大概有一百万多个充电桩充电站,私人的大概60万个,公共的大概40多万个。什么方式是最好呢?便是只要你买一个电动汽车,你就应该有一个自己的充电方式,平时最好的充电方式便是在家里单位慢充,用自己单独的充电桩。倘若你要跑长途应急的时候,你能够快充,充非常钟,不必定要充满。咱们根据电池的电量来看,而是说充非常钟能跑100千米还是200千米因此这般一来,倘若能够形成一个体系,那大众的“里程焦虑”就不复存在了。续驶里程基本上每年都要提高50千米以上,例如前年我买的车续驶里程是300多千米,去年续驶里程达到400多千米已然非常多了,今年续驶里程已然加强到500千米了。然则我不认为续驶里程都要达到500千米更长的距离,电动汽车需要有恰当的续驶里程。比方说那种尤其小的车,续驶里程150千米 、200千米很好,由于它车很小。再例如说,咱们家用轿车的续驶里程是400千米,这恰当的。当然,倘若是B级车,中高端车500千米的续驶里程还是要的。因此在这方面,它是要有一个恰当的里程范围,并不是越长越好。

怎样破解电动汽车安全焦虑?

锂离子电池有各样类型,有些安全性是很好的,例如说磷酸铁锂电池。大众晓得,中国的公交大客车基本上实现了电动化,用的都是磷酸铁锂电池。此刻通常报告的事故,大都数咱们此刻一种新的电池——三元锂离子电池,尤其是高镍三元锂离子电池相关系。电池安全重点的核心是电池的热失去控制一个电池热失去控制之后,会影响着周边电池。由于一辆车上有非常多电池,不像咱们手机只是一起电池,例如特斯拉汽车上有8000多块电池。一起电池热失去控制并不可怕,关键的问题是这8000多块电池要是都热失去控制,这便是事故了。当温度提升必定的时候,电池会诱发电池放热的副反应,放热副反应会进一步提高温度,又会诱发新的放热反应,温度就持续提升这种链式的反应最后失去控制,温度提升的速率能够达到每秒钟1000度,电池就会导致剧烈放热,这种放热会在全部电池系统中蔓延,诱发所有的单体电池热失去控制一旦全方位热失去控制,喷出气体来之后,跟氧结合就会燃烧,这便是咱们电池热安全事故的一个基本过程。日前有两种办法来处理它。第1种是用系统掌控的方式来把电池显现事故之后产生的后果控制住,例如能够完全防止像燃烧这般的事故显现。个别电池发热百分之百避免不太可能,然则不会让它蔓延继续导致剧烈的事故,这个技术还是能够做到的,只是此刻咱们开发工程化还需要一个过程。另一一个方面便是处理起始显现发热的哪些电池,便是此刻液态的、可燃的电解液变成固态的、无机的、不可燃的电解质。电动汽车的寿命、安全等等问题跟咱们怎样运用有很大关系。例如说充电,咱们不主张经常去快充,况且用快充的方式把电池充满。这般首要对电池寿命欠好由于你充得太快,锂离子嵌入负极的时候一堆锂离子过来,它进去的时候,大众拥堵在这门口了,进不去了,进不去了它会还原跟电子结合,形成锂金属,这个锂金属会长成枝晶,像树枝同样,把正负极中间隔开的,那层隔膜就会被刺破,刺破正负极就会短路,就会导致事故。即使它不会这么严重,会使寿命缩短,因此咱们不太主张越快越好的充电办法由于越快越好充电的功率问题,然则电池不必定能受得了,因此即使要快充,选取电池最合适的区域快充,而不可从头到尾,始终充满,全是快充。另一,当你在开车的时候,不要每次都是汽车发出充电警告了,但你还不充,电量很低了还不充,这般放电放得过空的时候显现问题,由于一加速电池的动态特性产生极化,很容易就到达截止电压,这般后面就会比较危险了。此刻虽然出了有些相关新能源汽车安全的问题,然则从统计数据来看,新能源汽车显现事故的概率大概是万分之0.9,而传统燃油车自燃的概率是万分之三。咱们要理性对待日前的安全事故,不要有这方面的焦虑,这日前电动汽车在政府退出补助之后技术竞争的焦点。安全既是咱们电动汽车发展的生命线,是电动汽车市场竞争的关键,是最能表现技术亮点的地区就看哪个企业能做好,做欠好的就要被淘汰,做得好的品牌就提升,市场竞争中间技术会持续地完善。咱们新能源汽车的资质已然放开,咱们是对全世界的汽车厂开放的,大众都来市场竞争。以前由于有国家补助大众好似还都能做得下去,然则日前补助退出之后,就显现激烈的市场竞争,优胜劣汰。这般的话,倘若你做欠好,不安全你就会被淘汰,哪些好的就会越做越大,越做越强。

怎样破解电动汽车的成本焦虑

此刻有国家补助,电动汽车似乎不贵,然则这不正要取消补助吗?取消补助了怎么办?会不会成本就上来了?咱们要分析一下成本。

咱们的成本包含购置成本、运用成本、维修成本,还要思虑不可有后续利用价值,它能够赔偿一部分成本。

从购置成本的方向来看,咱们电动车成本相当一部分归结于电池,这部分大概在几年前占50%,此刻会稍稍降一点,然则比例仍然很高。电池的成本又是什么呢?50%都是材料和制导致本,那样咱们能够怎样减少材料和制导致本。首要,材料的长时间供应保证和价格稳定性怎么样,取决于这种材料的资源是不是稀缺资源,最重要的当然便是锂。中国是全世界锂资源排名第二的国家,按金属锂来计算500多万吨,咱们大概一亿辆车需要50万吨。

另一一个问题便是说,倘若仅有这么多呢?用完了怎么办?第1咱们不会用完,由于咱们是循环运用,电池并不消耗锂。第二,还有新的储量在持续发掘针对磷酸铁锂电池来讲,锂资源就够了,然则针对三元电池来讲,还需要有镍、钴、锰,这中间其实重点是钴这个稀缺资源。咱们的三元电池钴用量在持续地降低,最起始镍钴锰是各三分之一,咱们此刻已然占10%了,下面是占5%,最后可能是完全不要它。

当然还有一个材料问题,便是全生命周期的成本。例如说有人担心寿命要是不足的话,要在半途再换一次电池多贵呀。例如说你的电池系统循环寿命便是1500次到3000次,就这么一点次数怎么够?这儿有一个误解,咱们说的1500次到3000次的充放电循环,指的是从0到100%,叫满充、满放的次数,这是为了方便进行寿命测试定的一个基准。真正你在家里开电动车的时候,不会把它放到0,不会充到100%。通常来讲在20%到80%的时候会比较多,乃至30%到70%非常多一旦你是浅充、浅放,这个次数就不是两、三千次,而是两、三万次都能够,这就取决于你充、放电的深度。实质运用的时候和跟咱们测试的时候,两个状况是不同样的,因此大众不要为这1500次来担心。大众晓得特斯拉汽车用的圆柱形电池,在咱们所有电池中间寿命相对是比较短的,通常在1000次以内,然则它照样能跑几十万千米此刻的电池已然完全能满足咱们家用轿车全生命周期运用需求况且期盼它降低到原先容量20%之后,便是咱们电池在车上的寿命到期之后,还能梯次利用。例如咱们用到电动自动车去,咱们用到5G网络去等等,还能够发挥功效这般能够回收成本。

最后咱们还有回收利用这一项,由于材料都是值钱的。因此此刻的工信部规定是厂家必须负责电池回收。电池的成本其实这些年在持续地下降,十年来电池价格已然降了80%。随着技术进步,随着咱们规模的加大,还有下降的空间。全球大众认同的一个基本的趋势是:大概在今后的3、五年,比能量特高的电池,每多容纳一度电,成本大约是100美元。日前咱们比较经济的磷酸铁锂电池已然接近这个数,相对性能高的三元电池需要再等3、五年。

据中国汽车工程学会的汽车技术路线图的科研结果显示咱们新能源汽车在2035年应该达到一亿辆的保有量。便是我们的前景,我相信咱们此刻看到的电动汽车,还只是新能源汽车初级周期制品,不是一个真正道理的成熟的新能源汽车。因此大众会有各样各样的质疑,会有各样各样的疑惑和彷徨。然则经过了能源低碳化和交通智能化两大技术革命,咱们新能源汽车在2035年必定会迎来新的时代。2025年会是新能源智能化电动汽车的一个里程碑,便是全方位的性价比突破;2035年,新能源智能化电动汽车会基本进入成熟周期因此咱们必定要坚定自信心往前走,新能源汽车的将来一片光明!源自中国经济大讲堂

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论坛元老

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楼主果然英明!不得不赞美你一下!
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