對(duì)在我國(guó)不久前新能源客車又燃起了一把火，并且造成一人死亡的事件，中國(guó)北方車輛研究所動(dòng)力電池試驗(yàn)室主任王子冬表達(dá)了自己的擔(dān)憂：我國(guó)目前鋰電池生產(chǎn)企業(yè)有2000到3000家，在核心技術(shù)缺乏下，在動(dòng)力電池供不應(yīng)求下，許多企業(yè)開始生產(chǎn)動(dòng)力電池。但是，動(dòng)力電池和傳統(tǒng)的鋰電池在制造技術(shù)上，完全是兩回事。

電動(dòng)汽車安全再成焦點(diǎn)動(dòng)力電池發(fā)展面臨六大挑戰(zhàn)

以下是王子冬發(fā)言實(shí)錄：

動(dòng)力電池已成為我國(guó)電動(dòng)汽車戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸技術(shù)。目前我國(guó)電池研究和生產(chǎn)企業(yè)眾多，但總體實(shí)力不強(qiáng)，產(chǎn)業(yè)鏈條不完整，還面臨著國(guó)外企業(yè)進(jìn)入中國(guó)給我們?cè)斐傻膲毫?，在這樣一個(gè)狀態(tài)下，我們?nèi)绾螒?yīng)對(duì)？

我們需要對(duì)前進(jìn)中的深層次問題進(jìn)行深入研究和系統(tǒng)思考，重點(diǎn)突破、穩(wěn)步推進(jìn)。

社會(huì)各方科研力量需共同努力，以支撐我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，創(chuàng)造機(jī)遇。

勝出者往往不是因?yàn)槟芰?，而是觀念。我們整個(gè)產(chǎn)業(yè)遇到的壓力：

全球鋰離子電池企業(yè)前4強(qiáng)分別是三星SDI、松下、LG化學(xué)和索尼，其中三星SDI已經(jīng)超越松下而成為全球第一。從數(shù)據(jù)可以看到，三星SDI一家企業(yè)的產(chǎn)銷量幾乎相當(dāng)于中國(guó)前10強(qiáng)的總和。

中國(guó)前10強(qiáng)企業(yè)的產(chǎn)銷量總占比為78%左右，這也是與全球表現(xiàn)明顯不同之處。一個(gè)毋庸置疑的事實(shí)是：中國(guó)企業(yè)普遍缺乏規(guī)模優(yōu)勢(shì)，且未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)這種狀況恐較難改變。在規(guī)模效益不足的情況下如何維持自身的生存與發(fā)展，是擺在中國(guó)企業(yè)面前的一道亟待解決的課題。

出現(xiàn)這種狀況的原因之一是：國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)與電動(dòng)汽車企業(yè)的關(guān)系過于松散，相互的忠誠(chéng)度不夠，電動(dòng)汽車企業(yè)對(duì)待動(dòng)力電池企業(yè)只當(dāng)作零部件供應(yīng)商，認(rèn)為是可以有多種選擇的。在這種情況下動(dòng)力電池企業(yè)不愿意為電動(dòng)汽車企業(yè)開發(fā)合適的動(dòng)力電池。

動(dòng)力電池企業(yè)需要和電動(dòng)汽車企業(yè)同步成長(zhǎng)和發(fā)展，缺一不可。這些可以從國(guó)外企業(yè)和電池企業(yè)形成緊密的研發(fā)共同體就可以看出，這些企業(yè)在動(dòng)力電池上不是簡(jiǎn)單的買賣關(guān)系，而是戰(zhàn)略同盟研發(fā)關(guān)系。而我們國(guó)家，現(xiàn)在整車廠還把電池企業(yè)作為一個(gè)供應(yīng)商來(lái)看待。

挑戰(zhàn)1、決定電動(dòng)車前途的不是成本，是效率

制約純電動(dòng)車普及的最主要瓶頸，其實(shí)不是續(xù)航里程，因?yàn)槎嘌b電池，續(xù)航里程就高了，像特斯拉那樣；也不是成本，隨著普及程度的提高，成本終究有辦法降下來(lái)，像亨利·福特的流水線之于汽車那樣；決定一項(xiàng)新技術(shù)最終能否得到普及的，是效率。

這里指的不僅是能量轉(zhuǎn)化效率，這方面純電動(dòng)是很高的，比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)高多了。是使用效率，目前純電動(dòng)車的比較好的充電水平，也只能做到20分鐘充電80%（續(xù)航大約100-120公里）；假設(shè)平均車速是60km/h，也就是說(shuō)，每開2小時(shí)車就要停下來(lái)充20分鐘電！實(shí)際上，即使到處都是充電樁，你也不大可能隨到隨充，難免要排個(gè)隊(duì)，假設(shè)前面有2輛車，那么你就要等1個(gè)小時(shí)。這樣的效率，是無(wú)法作為日常交通工具使用的！

所以，在充電一次的行駛里程在200km以下的電動(dòng)車，如果不能解決電動(dòng)車能量快速補(bǔ)充問題，即使充電樁普及了，純電動(dòng)車也無(wú)法完全替代傳統(tǒng)汽車，它也只能作為一種補(bǔ)充，適用于短距離移動(dòng)。

解決的途徑：減輕重量，降低能耗；加大電池組能量；加裝增程器；加裝高效太陽(yáng)能發(fā)電板，補(bǔ)充部分能量；更換電池組。

挑戰(zhàn)2、電動(dòng)車動(dòng)力電池遭遇低溫充電難

目前的電動(dòng)車，特別是電動(dòng)公交車、電動(dòng)出租車、私人電動(dòng)車等大部分使用的是鋰電池。北京、青島、長(zhǎng)春、唐山、包頭的新能源汽車示范運(yùn)行工作，都不同程度遇到了冬季充電困難的問題，使得冬季電動(dòng)公交車的運(yùn)力下降，很難保證正常運(yùn)行。問題分為兩個(gè)層面：

一是低溫環(huán)境下電池性能下降，好一點(diǎn)的下降10-15%，差一點(diǎn)的下降35%，這與材料狀態(tài)、電池結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝、外殼結(jié)構(gòu)、熱管理系統(tǒng)功能有關(guān)；

二是低溫充電容易產(chǎn)生析鋰現(xiàn)象，發(fā)生不可逆反應(yīng)，使得電池容量和能量大幅度下降。嚴(yán)重的鋰枝晶會(huì)刺穿隔膜，使電池短路，發(fā)生安全事故。

挑戰(zhàn)3、成本：動(dòng)力電池組的成本

就目前的電池生產(chǎn)技術(shù)來(lái)說(shuō)進(jìn)行電芯成本分析：

1、100Ah磷酸鐵鋰電池材料成本：

正極材料0.8kg-100元、負(fù)極材料0.4kg-25元、隔膜5m2-40元、電解液0.5kg-40元、外殼40元/套、加工費(fèi)55元，合計(jì)300元，相當(dāng)于：0.938元/Wh；

2、100Ah三元材料鋰電池的材料成本：

正極材料0.7kg-100元、負(fù)極材料0.4kg-25元、隔膜5m2-40元、電解液0.5kg-40元、外殼40元/套、加工費(fèi)55元，合計(jì)300元，相當(dāng)于：0.834元/Wh；

3、100Ah錳酸鋰材料電池的材料成本：

正極材料0.95kg-88元、負(fù)極材料0.4kg-25元、隔膜5m2-40元、電解液0.5kg-40元、外殼40元/套、加工費(fèi)55元，合計(jì)288元，相當(dāng)于：0.78元/Wh。

電芯其它成本內(nèi)涵：

設(shè)計(jì)費(fèi)、測(cè)試費(fèi)、模具費(fèi)、開發(fā)費(fèi)；

材料利用率、原材料采購(gòu)成本、產(chǎn)品合格率；

設(shè)備折舊費(fèi)、財(cái)務(wù)費(fèi)用、銷售費(fèi)用、管理費(fèi)、人員培訓(xùn)費(fèi)；

稅費(fèi)、職工福利、保險(xiǎn)費(fèi)、企業(yè)利潤(rùn)。

目前由于批量小，各種費(fèi)用攤銷后電芯成本就變成2元/Wh以上了。

電池組的成本：

技術(shù)開發(fā)費(fèi)用。

電池組有冬季充電加溫系統(tǒng)，有夏天工作時(shí)要散熱的系統(tǒng)，有使用中抗振動(dòng)結(jié)構(gòu)，有下雨天防水結(jié)構(gòu)，有事故中防沖擊結(jié)構(gòu)，有連接的可靠性設(shè)計(jì)，有BMS可靠性設(shè)計(jì)。

系統(tǒng)增加的部件費(fèi)用。

電池組有安裝方便性考慮，有維修檢查的方便性結(jié)構(gòu)；

性能測(cè)試費(fèi)、可靠性考核費(fèi)；

設(shè)備折舊費(fèi)、人員培訓(xùn)費(fèi)、產(chǎn)品的運(yùn)輸費(fèi)；

財(cái)務(wù)費(fèi)用、銷售費(fèi)用、管理費(fèi)、稅費(fèi)、福利費(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi)、企業(yè)利潤(rùn)。

企業(yè)的隱形成本。

加起來(lái)電池組的成本就變成3元/Wh以上了。

挑戰(zhàn)4、安全性

動(dòng)力電池的安全對(duì)于電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。近年來(lái)，隨著各種節(jié)能與新能源汽車試點(diǎn)和實(shí)際運(yùn)營(yíng)數(shù)量的增多，安全事故時(shí)有發(fā)生，事故的分布從縱向看：在加工、制造、化成擱置、運(yùn)輸、測(cè)試、使用、充電維護(hù)、回收各個(gè)環(huán)節(jié)上，都出現(xiàn)過問題。

從橫向看：國(guó)內(nèi)外在手機(jī)、電腦、電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車、電動(dòng)轎車、電動(dòng)公交車、混合動(dòng)力車等領(lǐng)域應(yīng)用過程中，也都出現(xiàn)過問題。目前動(dòng)力電池出現(xiàn)問題多數(shù)是在充電時(shí)發(fā)生，低溫充電增加了出現(xiàn)問題的概率。如何提高動(dòng)力電池的可靠性與安全性成為當(dāng)前業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。

挑戰(zhàn)5、長(zhǎng)壽命使用。所謂的電池一致性、可靠性

1）生產(chǎn)過程中對(duì)電池一致性的控制能力，這可以通過自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備和“正確的生產(chǎn)工藝”得以控制（尋找到能夠控制產(chǎn)品質(zhì)量的工藝方法這點(diǎn)很重要）。另外電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要符合大規(guī)模機(jī)械化生產(chǎn)設(shè)備的要求。

2）使用過程中對(duì)電池一致性的控制能力也很重要。

A.合理的電池結(jié)構(gòu)減少低溫環(huán)境下的電池自身溫度不平衡；

B.采用盡可能減小電池接觸電阻的連接方式，提高電池組的功率性能，同時(shí)減少電池的局部溫升；

C.注重每一個(gè)電池表面的冷卻效果，選擇科學(xué)、合理的通風(fēng)結(jié)構(gòu)，使整個(gè)電池組的溫度場(chǎng)得以均勻，以保證電池組在低溫環(huán)境中使用過程中的環(huán)境一致性。對(duì)于電池系統(tǒng)一致性問題，目前存在的比較明顯的誤區(qū)：

認(rèn)為電池生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該把電池的一致性做到±1%的范圍內(nèi)，其實(shí)電池企業(yè)提供給整車企業(yè)的動(dòng)力電池，一致性是可以控制在這個(gè)范圍里的，但是為什么成組后的一致性相差了10%？

問題就出在了成組和集成過程中，溫度的不一致，導(dǎo)致了電池在工作中效率的不同，造成電池出現(xiàn)了不一致。

另外，電池組的充電方法不合理也會(huì)產(chǎn)生比較大的影響。

挑戰(zhàn)6、電動(dòng)車開發(fā)、使用、推廣的商業(yè)模式？

電動(dòng)汽車沒有像電動(dòng)自行車、移動(dòng)電話那樣為你的用戶提供出超值享受，或者為用戶解決了難題，也就是沒有體現(xiàn)出用戶的附加值，用戶最關(guān)心使用電動(dòng)車需要有什么功能。