在國家大力支持純電動汽車發展的大環境下,2012年發生的幾起電動車充電起火事件給純電動汽車的推廣應用抹上了一層陰影,純電動汽車成為市場寵兒尚需時日。 由于生產鋰電池不會造成當前嚴重危害民眾健康的重金屬污染,電池壽命、生產過程的環保效果、比能量等方面優于傳統的鉛酸電池及鎳鎘電池,鋰電池逐步成為支撐電動車發展的主要動力源,并間接推動純電動汽車成為“十二五”時期國家選擇新能源汽車發展的主要方向。2012年4月,科技部發布《電動汽車科技發展“十二五”專項規劃》提出電動汽車產業化第二階段(2010-2015年)開展以能量型鋰離子動力電池為重點的動力電池技術創新,實現我國車用動力電池大規模產業化的技術突破。 然而,近幾個月頻頻發生的鋰電車動力電池充電起火事件難免使人對未來以鋰電為主要動力源的純電動汽車的安全性能產生一絲憂慮。據東南網-海峽都市報導,福建省仙游縣2012年3月21日發生鋰電池電動車動力電池充電起火事件,有關部門出具證明是“因綠源電動車鋰電池充電期間發生爆炸,引發火災”。2012年4月11日,北京市海淀區一戶居民家發生綠源鋰離子電動車電池爆炸事故。江蘇省新聞今年初也報導了南京一起鋰電自行車爆炸事件,與前文兩起不同的是,南京這起事件是在鋰電自行車行進中,鋰電池爆炸起火,據該車的所有者小李反映,這輛車買來時出現過無法充電的現象。數月間接連發生的3起鋰電車爆炸起火事件使鋰電池的安全性能受到質疑。并且,由于電動自行車用的鋰電池爆炸起火的破壞力比常見手機鋰電池更強,對生命財產的損害程度也更大。據仙游縣受害者描述,電池芯如同子彈噴射連環爆炸,引發火災、燒毀房屋、屋內被燒得面目全非,場面觸目驚心。在海淀居民家客廳充電的鋰電池爆炸不僅震碎了與客廳相連陽臺的玻璃,還險些傷及住戶。 目前鋰電自行車一般由串聯的鋰離子電池組提供動力,這種鋰離子電池組也被當前多數企業用作純電動汽車的配套動力電池,為純電動汽車提供動力。如湖北國通青山新能源高科技有限公司專業生產磷酸鐵礬鋰離子電池,為東風純電動汽車配套。由于純電動汽車配套鋰離子電池的基本原理與鋰電自行車電池的原理基本一致,所不同的是純電動汽車需要電池提供更大的能量,需要串聯更多單體電池,對電池一致性和技術的要求更高,而電池技術尚不成熟,所以比鋰電自行車更容易出現事故。并且,由于配套純電動汽車所需的電池能量要遠高于鋰電自行車,發生爆炸事故,其破壞力也將超過鋰電自行車。從鋰電池自身特性、當前我國汽車用鋰離子電池的技術水平及相關安全保障設施看,我國純電動汽車發展還存在較多的隱憂。 首先,鋰電池工作溫度等方面的要求使純電動汽車在極端條件下行駛存在引發事故的可能。由于純電動汽車用鋰電池工作電流大,產熱量大,加之電池包內部是一個相對密閉的環境,這會造成電池使用過程中溫度上升,如果外部工作溫度過高,會降低電池向外散熱的效果,導致電池工作環境溫度過高。低溫下,鋰電池多使用的有機電解液的電導率會下降,電池內阻增大,影響純電動汽車的啟動性能。因此,鋰電池的環境溫度不易過高或過低,高溫、低溫等極端環境均是以鋰電池為主要動力的純電動汽車發生事故的誘因。然而,在國家新能源汽車,特別是純電動汽車政策的大力支持下,各地相關政府部門和企業近年來加速研制推廣不同型號的純電動汽車,從研制到投入使用一般不會超過2年。并且,根據當前純電動汽車企業公布的新車情況,其推出新車前做的檢測大部分是在比較理想條件下完成的,缺乏在極端環境及長時間行駛條件下對不同動力電池性能的測試。這種汽車是否適應北方冬季低溫和南方夏季高溫環境下的長時間行駛,缺乏充分的數據予以證實。此外,在受到不同程度和角度的碰撞,以及在高濕度、高寒、強風沙等環境下行駛時電池是否會發生爆炸,也缺乏足夠的測試數據。這對在極端環境下駕駛純電動汽車的司機來說具有較大的安全風險。 其次,鋰電池使用不當發生爆炸影響純電動汽車推廣。一是過充、過放及大電流充放電均容易造成電池破壞或爆炸事故。現在的科學實驗已經得出結論,深度充放電會導致電池性能受到嚴重破壞,減少電池的使用壽命,嚴重時就會引發爆炸等極端情況。使用大電流充放電,會給電池施加過大的壓力,也可能引發爆炸等極端情況。如果未來純電動汽車真正走入家庭,國家部署建設的充電設施規模在未來5-10年內難以達到當前加油站的水平,一旦純電動汽車市場打開,將難以滿足消費者的需求,家庭或社區充電是消費者必然的選擇,這種充電模式就難免會發生類似鋰電自行車的電池充電爆炸事故,并且純電動汽車電池爆炸的破壞力及對人生命財政的危害要大于自行車電池。如果在推廣初期連續發生幾次此類事件,可能會大幅度降低消費者對純電動汽車的認可度。二是鋰電池使用較長時間后,性能會降低,發生爆炸等事故的可能性會加大。一般來講,鋰電池的使用壽命比較長,有鋰電自行車企業提出其配套的鋰電池可以使用6年。但是,鋰電池長時間使用,電池容量會下降、電阻會增加、電池耗損會加大,安全性將大不如從前,不僅難以為純電動汽車提高充足的動力,發生事故的概率也會加大。如果長時間使用壽命結束的鋰電池會造成電池鼓脹等情況,從而引發爆炸。由于當前我國鋰電池的成本較高,在較短時間內市場價格難以下降到消費者理想區間,我國目前尚未出臺禁止使用并回收到壽命電池的標準和辦法,社會對這一隱患不夠關注,高價購買的電池更是很難被消費者輕易淘汰。這將導致3-4年后,即2009-2010年生產的電池達到使用壽命時,某個時間段可能會頻發由電池引發的純電動汽車安全事故。而3-4年后還將是純電動汽車市場開拓的關鍵時期,集中爆發的安全事故或將對純電動汽車的普及和推廣帶來嚴重負面影響。三是綜合看當前市場上的鋰電池,技術水平比較成熟的是單體電池,電動車用的鋰電池組的技術水平千差萬別,且整體水平偏低。目前國家希望推廣集中充電的方式,采取換電池或直接充電的辦法為純電動汽車動力,各地也相應建設了配套充電設備。這對電池企業產品的技術性能提出較高要求,即電池必須符合充電設備的可充電標準。因為,政府部門建設的充電設備會以固定的電壓對電池進行充電,這種固定的電壓可能導致部分企業電池大電流充電,不僅有損電池壽命,還會帶來爆炸的隱患。同時,當前電池企業很多是為純電動汽車企業提供專門的配套電池,純電動汽車企業為吸引消費者往往采取具有個性化的功能設計,因而對配套電池的性能要求也存在較大差異,這種反映在電池上的差異同樣會給集中充電造成一定安全隱患。反過來說,換電池的方式也存在部分電池難以適用于特定型號的純電動汽車的問題。這個問題不解決,純電動汽車難以被消費者接受。 發展以純電動汽車為主的新能源汽車是我國實現汽車工業彎道超車的重要手段,如果純電動汽車產業發展順利,將成為未來支撐我國經濟平穩較快增長的新經濟增長點,同時將帶動汽車相關產業的快速發展及技術的進步。但是,就目前純電動汽車的發展水平看,僅電池環節就存在嚴重的安全隱患問題,在各地大干快上的大趨勢下,這類安全隱患難以被人關注。然而,近來發生的電動車爆炸起火事件充分說明了電池安全隱患一旦爆發,其危害性難以估量,必須未雨綢繆,通過強有力的手段預防可能由電池安全隱患引發的純電動汽車事故,做到“過5關”。 第一關,電池原料關。鋰電池以其優于鉛酸電池、鎳鎘電池等傳統動力電池的特性被視為純電動汽車重要的動力電池。然而,鋰電池本身并不完美,受鋰元素化學活性的影響存在一定的安全隱患,目前的技術難以徹底根除。因此,必須在優化傳統鋰離子電池性能的同時,探索發展新型鋰電池、下一代動力電池、燃料電池,支持電池企業與純電動汽車生產企業結成技術聯盟,共同突破電池原料本身的屬性給純電動汽車發展帶來的安全隱患。 第二關,電池質量關。質量是產品被消費者廣泛接受的關鍵要素。特別當產品處于市場培育期時,整體質量水平直接決定該產品能否快速打開市場,這段時間里,無論哪一件同類產品造成社會負面影響,此類產品的整體形象都會在消費者心目中大打折扣。特別是當前為純電動汽車生產電池的企業數量眾多,技術、工藝水平參差不齊,且電池隔膜、電解液、制造工藝等方面的關鍵技術一直未能有突破式的進展,相關企業就必須保證電池出廠時的質量,尤其是電池防爆、防自燃等方面的保護措施一定要完善,目前常規的保護設計必須要有,出現電池質量問題要嚴格追究電池生產企業的責任。如果是電池生產企業為某企業的純電動汽車提高配套電池,且該款電池存在嚴重的安全隱患,要同時追究雙方的責任。工業行業管理部門應出臺相應的市場準入制度,通過技術、工藝、安全性等準入標準,規范電池企業生產。同時,質檢部門必須對出廠的電池進行嚴格的檢驗,防止劣質電池進入市場。 第三關,電池使用關。近年來鋰電池產品爆炸事件的增多很大程度上是消費者未能注意鋰電池產品的使用細節,不能正確使用鋰電池產品造成的。建議有關政府部門和企業在這方面對消費者使用電池的行為進行正確引導,出臺相關規章制度進行規范,重點在引導消費者如何正確對電池進行充放電和存放,如何發現電池使用過程中出現的可能引發安全事故的隱患,同時要對電池充放電的時間、環境及到壽命電池的禁止使用和回收做出嚴格的規范。 第四關,電池測試關。測試是在近年來純電動汽車蓬勃發展的趨勢下,地方有關政府部門和企業一直忽視的問題。由于缺少各種條件、環境下純電動汽車行駛、碰撞等方面充分的測試數據,導致很多企業和地方政府部門認為本地的純電動汽車沒有問題,從而過早地推向市場。同時,制定標準的部門也很難確定純電動汽車發展應采取怎樣的標準,電池方面存在一些安全隱患也因此被掩蓋。但這并不代表這種隱患被消除,相反極有可能在未來某一個時間段內集中爆發。因此,在未能獲得充分測試數據的情況下,純電動汽車的推廣還應緩行。建議有關政府部門協調組織相關科研單位、電池生產企業、純電動汽車生產企業共同做好純電動汽車及電池的相關測試工作。 第五關,電池標準關。由于純電動汽車及配套動力電池行業尚處培育發展期,國家政策的大力支持會吸引資金流入這個領域,大量企業蜂擁而入,勢必造成電池產品市場整體技術水平、性能標準參差不齊。而國家在純電動汽車充電方面的考慮則要求電池必須滿足一定標準,此外對生產電池的技術、工業、基本性能、安全性及使用操作等方面也需要有標準進行規范。因此,建議有關部門根據充分測試得來各種電池使用過程中的數據及充電設備和純電動汽車對電池的性能要求,盡快制定純電動汽車電池標準。 來源:賽迪網 新能源汽車:鋰電池備受關注 目前電動汽車市場上常見的電池為:鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池及燃料電池等。目前,鎳氫電池技術較成熟,不過行業人士預測,5年后,鎳氫電池將逐漸被鋰離子電池及燃料電池取代。未來,鋰離子電池將和鎳氫電池、氫燃料電池三分天下。 鋰具有密度小、高比能量等特殊的物理和電化學性質,鋰系材料是電池的理想電極材料。錳系鋰離子電池具有高電壓和高能量密度、優良的放電性能,即使經過長時間的放電,它仍保持穩定的工作電壓,優越的溫度特性優質,良好的防漏性能,具有長壽命的工作特性,在國際領先汽車廠商對動力鋰電池的比選中得到廣泛認可。 《電動汽車科技發展“十二五”專項規劃》強調:“瞄準國際前沿技術,深入開展下一代新型車用動力電池自主創新研究,為電動汽車產業中長期發展進行技術儲備。重點研究新型鋰離子動力電池。”可見,鋰離子電池無論在自身的優勢還是國家政策支持方面均具有更廣闊的發展空間。 我國已成為全球最大的汽車生產和消費國之一,面臨著節能減排的嚴峻挑戰。2010年、2011年產銷汽車均超過1800萬輛。隨著汽車保有量的快速增長,導致石油消費進入快速增長期,能源形勢日漸嚴峻。為了使我國2020年乘用車燃油經濟性達到國際同期水平,平均油耗應降至5升/百公里以內,采用混合動力為代表的重大汽車節能技術勢在必行。同時,“十二五”規劃也積極倡導節能減排低碳環保。 電可以作為我國車用主體替代能源之一。預計到2020年和2030年我國汽車中乘用車保有量將會達到1.5億輛和2.5億輛的規模,電動汽車大規模應用后,可在電網負荷低谷時段常規充電,對電網起到“填谷”作用,提高發電設備的綜合利用率,起到節能減排的效果。因此協鑫儲能擁有非常廣闊的發展前景,為節能減排做出重大貢獻。 國家不遺余力地推廣新能源汽車,并陸續出臺了一系列的政策。早在2009年1月14日,國務院通過《汽車產業調整和振興規劃》,100億元支持新能源汽車及關鍵零部件產業化,形成10億安時動力電池產能。2011年形成50萬輛純電動、充電式混合動力和普通型混合動力等新能源汽車產能,新能源汽車銷量占乘用車總銷量5%。 2010年10月18日發布的《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》強調:到2020年,新能源汽車成為先導產業突破動力電池、驅動電機和電子控制領域關鍵核心技術推進插電式混合動力汽車、純電動汽車推廣應用和產業化。 電動汽車成節能減排新寵 電池是推動電動車的靈魂,目前汽車廠采用的電池多為鋰離子電池,該款電池具備電池電壓高、充放電壽命長、無記憶效應、無污染及充電快等優勢特點,是新一代充電電池系統。根據美國帕克研究所(PikeResearch)發表的“全球鋰離子汽車電池供貨商排名”顯示,中、日、韓廠商壟斷全球市場的95%,單是日、韓便控制了74%。 其他電池類別還包括:(1)原電池,即不可充電的一次性電池,例如鋰錳電池;(2)蓄電池或二次電池,是目前汽車上最常見的電池,例如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池及鋰離子電池;(3)燃料電池,例如質子交換膜燃料電池及磷酸燃料電池;(4)儲備電池,例如鎂電池及熱電池;(5)物理電池,例如太陽能電池;(6)生物電池,利用生物化學反應發電,例如微生物電池。 電池小常識 電池是電動車的靈魂 發展電動汽車產業鋰離子電池具優勢 2012年3月,國家頒布了《電動汽車科技發展“十二五”專項規劃》。“十二五”期間,國家科技計劃將加大力度,持續支持電動汽車科技創新,把科技創新引領與戰略性新興產業培育相結合,組織實施電動汽車科技發展專項規劃。發展電動汽車是提高汽車產業競爭力、保障能源安全和發展低碳經濟的重要途徑。未來五年將是蓄電池、電動汽車研發與產業化的戰略機遇期。 近年來,中國政府持續大力推行刺激措施,為汽車電力及蓄電池系統這個新興行業創造發展契機。動力電池市場擴大的最大受益者將是已在產業鏈中建立起競爭優勢的企業。 今年6月26日,中國保綠(股票編號:397)與協鑫儲能正式簽訂協議。根據協議內容,中國保綠將按發行價每股0.057港元配發及發行14.4億股份,以總價約8,200萬港元收購協鑫儲能經擴大已發行股本之12.91%的股份。之后,集團將以1.9億港元認購協鑫儲能所發行的新股,而融資款項將以內部資源、銀行借款,或股本集資活動撥付。待交易完成后,集團將持有協鑫儲能共42.8%的股份,而協鑫集團將成為中國保綠最大單一股東,讓后者受惠于更多及更優質的業務發展機遇。 協鑫儲能作為協鑫集團下的全資附屬公司,主要從事研發及生產主要用于汽車電力行業之蓄電池系統及電池材料,向國家電網(微博)公司及其他客戶提供電力汽車蓄電池系統的整合解決方案。精準的發展策略、獨特的經營模式,以及與國家電網的穩固關系讓協鑫儲能成為行業中的領先者。協鑫儲能現時在江蘇省運營一家年產能30兆瓦時的電池生產廠及研發中心,此外位于江蘇省的新廠房正在發展中,預計可于2013年中落成并投產,首階段的鋰電池產能可達300兆瓦時。另外,同樣位于江蘇省的一家電池材料廠也正按照計劃把產能日益提升。國家支持新型鋰離子動力電池的研究政策,為協鑫儲能的業務發展提供了政策保障。同時,母公司協鑫集團的成功業績將有利于發展協鑫儲能成為另一行業龍頭,成為世界最大的汽車電池及儲能科技企業之一。 電動汽車、混合動力汽車發展前景廣闊 近年來,國家相繼發布實施電動汽車發展戰略,進一步明確了產業發展方向,加大了政策扶持力度。同時,持續的刺激措施,為汽車電力及蓄電池系統這個新興行業創造了發展契機。 目前,電動汽車、混合動力汽車的發展態勢喜人。純電動汽車電池技術進步加速,整車產品更加接近消費者需求,世界主要汽車制造商加快了純電動汽車量產步伐。而混合動力汽車技術逐步成熟,已進入產品市場競爭期,率先實現產業化,正成為汽車市場銷售新的增長點。 國務院常務會議在今年4月18日通過的《節能與新能源汽車發展規劃2012-2020》對電動汽車發展目標表述為:到2015年,純電動汽車和插電式混合動力汽車累計產銷量超過50萬輛;到2020年,純電動汽車和插電式混合動力汽車生產能力達200萬輛、累計產銷量超過500萬輛。 此外,5月16日,經國務院常務會議通過《國家基本公共服務體系十二五規劃》,今年以來首次明確節能汽車補貼力度。60億元支持推廣1.6升及以下排量的節能車,2010年6月開始,推出多批節能產品惠民工程節能汽車推廣目錄,購買目錄上節能汽車每輛補貼3000元,以此推算,60億元可拉動200萬輛汽車銷量。 總括而言,中國保綠把握進軍汽車蓄電池系統這個新興行業的契機,與環保能源與新能源開發商協鑫集團合作,不但有助提高集團盈利能力,更協力推動國內電動車普及化,有利行業發展。 來源:證劵日報 |