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October

2019

鋰電:新能源汽車發展的首選動力

發布時間:2019-10-18 10:11:07137次

據中國有色金屬報報道:

10月9日,萬人矚目的2019年諾貝爾化學獎終于揭曉,來自美日等國的三名科學家因“開發鋰離子電池”,共同分享900萬克朗獎金。這一世界級的獎項,引起了新能源電池行業的巨大震動,這讓本來隨著補貼退坡而頗受非議的鋰離子電池行業開始被人重新審視。對此,在鋰離子電池深耕近20年的鋰動力電池專家、河南鋰動電源有限公司總經理楊濤認為:“‘開發鋰離子電池’能獲得諾貝爾獎,既是國際社會對鋰離子電池重要性的認可,也是專家學者對以鋰電為主的新能源發展方向的肯定。”

據介紹,20世紀70年代初,獲得今年諾貝爾化學獎之一的M·斯坦利·威廷漢利用鋰材料的電子釋放原理,開發了國際上首個功能性鋰電池。接著,同獲今年諾貝爾化學獎、被稱為“鋰電池之父”的約翰·B·古迪納夫讓鋰電池實現革命性突破,使鋰電池的體積更小、容積更大、使用方式更穩定,從而實現了商業化,并開啟電子設備便攜化進程。同獲今年的諾貝爾化學獎的日本化學家吉野彰,則是成功地從電池中去除了純鋰,取而代之的是基于比純鋰更安全的鋰離子。正是這些專家在新能源電池行業的反復試驗,努力研發,讓鋰離子電池從移動電話到筆記本電腦、電動汽車等領域廣泛應用,奠定了我們現代社會的無線、無化石燃料的基礎,也開創了新能源動力對我們生活的徹底改變。因此來說,三位科學家獲此殊榮,當之無愧。

當然,三位科學家的獲獎也給鋰離子電池正了名。眾所周知,目前社會上存在的主流新能源汽車的主導動力源,主要包括采用單一蓄電池作為儲能的動力源、利用氫氣和空氣中的氧作為儲能的動力源、氫發動機汽動力源等等,但每種汽車的動力源都有自己的優缺點,其中的鋰離子動力電源則是各類電源相比較中較為合適使用的動力源。因此,經過多年大浪淘沙般的選擇,鋰離子電池因其重量輕、能量比高、使用壽命長、高低溫適應性強等優勢,成為了國內外新能源汽車動力的首選。很多國家也正是看中了鋰動力電池的巨大潛力,將其放到國家的戰略地位考量,對鋰電新能源項目進行大力補貼扶持,有力地推動了鋰離子動力電池產業的發展。現在三位以研發鋰離子電池為主的科學家能獲得諾貝爾獎,說明了鋰離子電池在動力電池行業的優勢,更說明我們新能源動力路徑的正確性。

不過,就在今年諾貝爾化學獎揭曉之前很長一段時間里,隨著國家對新能源汽車補貼退坡及氫燃料電池的逆勢崛起,對新能源電池技術發展向何處去引發的爭議越來越多。總的來看,主要有支持鋰離子電池和支持氫燃料電池兩大派別。支持鋰離子電池者認為,鋰離子電池不僅在移動通信、筆記本電腦、電源儲存等領域的優點十分明顯,在新能源乘用車和貨車等領域也具有優勢,盡管在行駛距離、動力性能及環保等都不如氫燃料電池好,但一旦鋰離子電池在能量密度、續航和充電速度及電池安全等制約純電車下一步發展的最大障礙取得突破之后,再加上其成本方面優勢,是完全有把握勝過氫燃料電池的。

也有觀點認為,今年財政部等四部門已經下發通知,以鋰電為動力的新能源汽車的車補已經大幅下降,而燃料電池類的新能源汽車補貼標準不變。根據國家政策走向,說明新能源汽車的補貼政策已經進入深度調節期,政策正向高性能動力電池應用方向傾斜,而這一政策正好也暗合氫燃料電池的產業發展需求,是給新能源汽車所用的動力電源釋放出了一個信號:氫燃料才是唯一的新能源汽車發展路徑。更有甚者,為了動搖鋰離子電池的“霸主”位置,不少專家對鋰離子電池的非議也見諸報端,有的觀點在國家對新能源汽車是以鋰離子電池或者以氫燃料電池為主導不分伯仲的情況下,竟自下結論提出氫動力為未來的發展方向。這本來是可以商榷的觀點,形成了兩派的紛爭,給新能源電池產業帶來了不應該有的思維混亂。

綜合以上觀點,楊濤表示:“無論鋰離子電池或者氫燃料電池,兩者競爭的根本點就是成本、質量和技術等方面的競爭,鋰離子電池目前無論是從市場、技術成熟度或者安全、成本等各方面考慮,其優勢還是比較明顯的,也是氫燃料電池所不能比擬的。”

楊濤強調,我國的新能源動力電池研發和世界是同步的,經過無數像三位諾貝爾獎獲得者一樣的科學家們的攻關,鋰電池現在的技術難度已經相對較小,生產和商用化相對成熟,同時整個制造產業鏈也十分的完善,正處于規模效應的擴大階段,這就讓鋰離子電池成為電動車廠的首選。而對應的氫燃料電池呢?楊濤表示,早在上世紀50年代,我國就已經展開了研究,到2014年才被《國家創新驅動發展戰略綱要》等多個綱領性文件列為重點發展項目。為何國家長時間冷落氫燃料電池而青睞鋰離子電池?他認為主要原因就在于氫燃料電池的關鍵材料催化劑、質子交換膜、雙極板等國內產業鏈基本處于空白狀態。另外,氫氣的制造成本及加氫站建設成本都十分的高昂,無論哪類途徑制氫,成本因素都是一個繞不過去的高坎,再加上氫燃料的運輸、儲存和使用的環節如何保證安全,技術與環保如何解決,以及如何打破外國的專利圍堵,這可都是一個個“攔路虎”。

正是因為高額的資金成本和不明朗的投資回報,讓許多企業家望而卻步,大家對發展氫燃料電池是“雷聲”大,但真正落下來的“雨點”卻很小,目前沒有任何一個國家進入實質性商業化階段。相關信息顯示,2018年,中國燃料電池汽車產銷僅僅1527輛,還不到鋰動力等新能源車輛的零頭。另外,我國的制氫規模居世界首位,固態儲氫材料技術處世界領先水平,但加氫站建設緩慢。截至2018年底,我國國內共有25座建成的加氫站僅供示范車輛加注使用,暫未實現全商業化運營。這些數據和事實說明,氫燃料能扛起新能源動力這面大旗,助攻新能源成為大風口,一切還有待驗證。可以說,我們距離氫燃料電池汽車的普及還很遠,鋰電仍是眾多新能源汽車的首選動力。

“當然,對于氫燃料電池,我們也不能小覷。因其有著補給時間短、續航里程高、真正的綠色排放等決定性優點,在做好鋰離子電池的同時,必須對氫燃料電池的發展路徑加以關注。”楊濤說。他的觀點是:氫燃料電池與鋰動力電池不是你死我活或者說是一種替代的關系,而是兩者各有所長相互融合的關系,兩者都是新能源動力電池發展的重要技術路線。其中未來的鋰離子動力電池重點可用于城市、短途、乘用車等領域,而氫燃料電池汽車可能更適用于長途、大型、商用車等領域,業內資深人士、河南鋰動電源有限公司的郭華也認為,未來新能源動力電池的發展路徑可能是鋰電和氫燃料電池的“組合”,兩者最終會在同一輛新能源汽車上體現。在以燃料電池為主的新能源汽車上,其輔助電源都需要鋰離子電池作補充。兩者長期并存互補,共同滿足交通運輸和人們出行的需要。這,才是未來新能源汽車動力所走之路。

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