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国内电池产品发展路艰且长 |
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| http://cn.newmaker.com
10/21/2005 12:53:00 PM
佳工机电网
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作为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车的关键组成部分，电池的发展直接影响整车的产业化程度。经过这些年来的攻关，我国的电池研发和产业化究竟处于什么阶段？就这一问题，记者近日采访了中国北方车辆研究所、国家863电动车重大专项动力电池测试中心主任王子冬。
基本性能有一定突破
王子冬认为，近几年，我国电池企业在电池性能的改善方面有了很大突破，如电池的循环寿命、比功率、高温性能、低温性能等。
王子冬主任向记者介绍，纯电动车要求动力电池具备相对高的比能量和比功率，充电时间短，可以大电流充电，充电效率高，连续放电率高和自放电率低；能在较宽的温度范围内工作；电池的一致性好，管理系统简单；产品安全、可靠、寿命长、免维护。
王子冬介绍，目前纯电动汽车和混合动力汽车上采用的动力电池，主要是镍氢电池和锂电池。根据这几年对各种动力电池测试的结果分析，目前我国镍氢动力电池、锂离子动力电池的研发和生产技术水平在世界上是比较领先的，如性能、安全性、价格等方面，这对我国电动车（含混合动力车）的发展是比较有利的。
一致性和安全性有待提高
虽然取得了令人可喜的成绩，王子冬认为，我国的动力电池发展仍有许多工作要做，其中主要问题是：电池的一致性差、高温性能衰退、自放电大，管理系统复杂、批量生产工艺技术还有待完善等。
谈到业内先进产品的水平，王子冬举了第四代丰田普锐斯混合动力车的电池情况。他认为，普锐斯的电池模块采用最新的电极材料以及最新开发成功的电池间连接装置，降低了内部电阻，电池内部温度均匀，提高了寿命特性等可靠性。功率密度提高了30%，而体积由于电池模块数的减少而相应减小了。他认为，日本动力电池的研发思路与国内的迥然不同，其电池从开发之初就更多地着眼于满足系统的要求，而国内大多是仅仅为满足单个电池需求，因此电池在结构、散热、连接、抗震等性能上的表现高下立刻显现。
锂电池方面，依然还要解决安全性的问题。王子冬介绍，虽然锂电池具有容量高、比能量高、循环寿命长、无记忆效应，但由于锂是一种化学性非常活跃的元素，在受外力破坏瞬间易起火、爆炸，目前中信国安盟固利、东方聚合等企业在电池的安全性能方面做得较好。目前，国家更关注产品今后大规模生产后的安全性问题，要求电动车用动力电池不能只做单项试验，而要进行跟踪监测。
现阶段我国的动力电池尚处于试用阶段，还没有达到商品化。王子冬认为，目前制约锂电池发展的主要因素主要是材料和技术的成本。他介绍，目前锂电池需要较好的正极材料膜、电解液都是进口的，其中仅膜就占电池成本的20%~30％。
未来方向仍无定论
王子冬这样总结镍氢电池和锂电池两种动力电池的发展特点：镍氢电池技术比较成熟，但自放电比锂电池高，高温存放性能差，单体电压低（1.2V），使用中需要比较复杂的电池管理系统，比较适合用在混合动力车上。而锂离子动力电池自放电小，循环寿命短，电池一致性差，电池的安全性能还有待提高，使用中需要电池均衡管理系统，更适合用在纯电动车上。
在发展节能环保汽车领域中，燃料电池通常被视为最有发展潜力的一种电池。实质上，燃料电池是一种将氢和氧的化学能通过电极反应直接转换成电能的装置，是一种发电系统。这种装置的最大特点是由于反应过程中不涉及到燃烧，能量转换率高，实际使用效率可以达到普通内燃机的2~3倍。另外，它还具有燃料多样化、排气干净、噪声低、对环境污染小、可靠性及维修性好等优点。燃料电池大致可分为五类：碱性燃料电池（AFC）、磷酸型燃料电池（PAFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）和质子交换膜燃料电池（PEMFC）。
目前在国内在燃料电池研发方面占主流地位的是质子交换膜燃料电池。当前我国燃料电池研发上比较成熟的企业是上海神力，目前清华大学燃料电池公共客车、同济大学的燃料电池轿车项目的所需的燃料电池堆均由上海神力提供。
除了技术上的不成熟，燃料电池存在的主要问题在于其造价过高，特别是加氢站的配套建设成本投入太大。另外，燃料电池的应用领域也令人关注。清华大学汽车研究所副所长陈全世教授认为，鉴于燃料电池的特点，相对来说更适合在客车领域应用。而业内人士也认为，汽车不过是燃料电池运用的一个焦点领域，而不是最佳领域，其今后更有潜力的发展空间有可能是在中小型的发电站方面，特别是在电站的分布式发电方面将会发挥更大作用。
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