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研发高性能动力电池是推广电动汽车的重要举措之一吗?

来源:宝鄂实业    2019-04-23 09:50    点击量:
今天上午,记者从中科院第二季度例行新闻发布会上获悉,目前中科院研发的多款动力电池单体电芯能量密度达到300Wh/kg以上,居世界先进水平;我国动力锂电池已经从核心技术进入规模应用阶段,将为长续航电动汽车、无人机、深海探索等发展提供重要技术支撑。
 
 
电池的能量密度有多重要?专家表示,一辆纯电动车的续航里程、可靠性很大程度上都取决于电池内的能量密度。比如,以北汽的EV200车型为例,在其他技术保持稳定的情况下,如果电池单体电芯能量密度达到300Wh/kg,那么,意味着汽车的续航里程可以从目前的200公里左右达到470公里。目前,科研人员正在进行电池组集成优化,为装车演示做准备;锂电池关键材料均进入中试阶段,已与三十多家电池与电动汽车企业形成合作关系,力争尽早开始供货。
 
该成果只是“变革性纳米产业制造技术聚焦”战略性先导科技专项重大产出之一。据介绍,该专项自2013年开始实施以来,研究人员还通过纳米材料与印刷技术的结合,摒弃传统印刷制版感光成像的技术思路,形成了包括绿色制版、绿色版基、绿色油墨在内的绿色印刷产业链技术。专家表示,上述成果的推广应用,将有望减少每年百万吨的制版废液污染、千万吨的版基废液/渣污染以及数十万吨的挥发性有机化合物(VOC)排放。此外,“纳米健康技术”已经成功应用到了体外诊断产品和纳米药物制剂开发领域中。比如,炎症纳米微流控免疫检测芯片,将三种炎症标志物进行联合检测,能够快速区分细菌性感染和病毒性感染,判断感染所处的阶段,为科学、有效使用抗生素提供依据,可以很大程度上避免抗生素的滥用。近几年来我国的新能源汽车行业发展迅速,目前已经成为我国领先世界的行业之一。根据工业和信息化部的数据,2017年我国新能源汽车产销量分别达到79.4万辆和77.7万辆,累计保有量达到180万辆,占全球市场保有量50%以上,连续三年位居世界第一。
 
1、新能源行业产业政策分析
 
作为新兴产业,新能源汽车行业的快速发展离不开国家政策支持,国家为加快新能源汽车产业化进程,先后颁布了一系列相关政策性文件,制定实施了补贴政策、双积分政策等,对新能源汽车行业的发展产生重大影响。
 
 
自2012年以来,国家出台的对行业影响较大的主要法律法规如下:
 
 
为支持新能源汽车行业的发展,中央财政安排专项资金,对新能源汽车的生产和销售进行补贴。在经历了新能源汽车骗补等事件后,财政部等四部委对新能源汽车行业的补贴标准进行了大幅度的调整,强化了对新能源汽车整车能耗、续驶里程、电池性能、安全等方面的要求。目前具体补贴标准如下。
 
 
对于新能源客车的技术要求有:①单位载质量能量消耗量不高于0.24Wh/kmkg;②纯电动客车续驶里程不低于200公里;③电池系统总质量占整车整备质量比例不高于20%;④非快充类纯电动客车电池系统能量密度要高于85Wh/kg,快充类纯电动客车快充倍率要高于3C,插电式混合动力客车节油率水平要高于40%。补贴金额=车辆带电量×单位电量补贴标准×调整系数(调整系数:系统能量密度/充电倍率/节油水平)。
 
 
对新能源乘用车技术要求有:①纯电动乘用车30分钟最高车速不低于100km/h;②纯电动乘用车动力电池系统的质量能量密度不低于90Wh/kg,对高于120Wh/kg的按1.1倍给予补贴;③纯电动乘用车产品,按整车整备质量(m)不同,工况条件下百公里耗电量(Y)应满足以下要求:m≤1000kg时,Y≤0.014×m+0.5;1000<m≤1600kg时, Y≤0.012×m+2.5;m>1600kg时,Y≤0.005×m+13.7;④工况纯电续驶里程低于80km的插电式混合动力乘用车B状态燃料消耗量(不含电能转化的燃料消耗量)与现行的常规燃料消耗量国家标准中对应限值相比小于70%,工况纯电续驶里程大于等于80km的插电式混合动力乘用车,其A状态百公里耗电量满足与纯电动乘用车相同的要求。
 
 
新能源货车和专用车补贴标准:
 
对新能源货车和专用车技术要求有:①装载动力电池系统质量能量密度不低于90Wh/kg;②纯电动货车、运输类专用车单位载质量能量消耗量(Ekg)不高于0.5 Wh/km·kg,其他类纯电动专用车吨百公里电耗(按试验质量)不超过13kWh。
 
 
补贴新政的实施无疑会给新能源汽车行业带来巨大的冲击,新政中引入的电池能量密度和能耗系数等新要求使得此前靠微型车、小型车等低价低端车型盈利的经营模式无法为继,掌握核心技术的企业将在竞争中占据优势,新能源汽车行业进入优胜劣汰时期。
 
2017年9月27日,工信部、财政部、商务部、海关总署、质检总局联合公布了《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》,也就是所谓的“双积分政策”,对未来企业油耗积分(CAFC)和新能源汽车积分(NEV)实施管理,并在2018年4月1日开始实施(2018年只计分)。该政策的实施不仅要求车企不断降低传统燃油汽车的平均油耗,同时还要生产出售新能源汽车。
 
油耗积分的计算公式为(企业平均燃料消耗量达标值-企业平均燃料消耗量实际值)x 年产量,负油耗积分的企业可以向其拥有正积分的关联车企购买油耗积分或者生产更多新能源汽车、从其他车企手中购买新能源积分,用足够的新能源积分弥补。
 
同时,按照双积分政策的要求,2018年、2019年、2020年车企新能源汽车积分的比例要达到8%、10%、12%,新能源汽车计分可以自由交易,但不能结转。
 
 
2、蓬勃发展的新能源汽车市场
 
2017年中国新能源汽车销量77.7万辆,同比增长53.25%。其中新能源乘用车销量57.8万辆,较2016年增长72.02%;新能源商用车销量19.8万辆,较2016年增长15.79%。根据工信部、发改委、科技部于2017年4月联合印发的《汽车产业中长期发展规划》,到2020年,我国新能源汽车年产销将达到200万辆,到2025年我国新能源渗透率将达到20%以上。为实现2020年产销200万辆的目标,2017-2020年我国新能源汽车产销复合增长率将达到37%。
 
 
新能源乘用车市场
 
自2014年以来,我国新能源乘用车销量持续增加,2017年销量与2015年销量相比增长超过3倍,虽然2017年同比增速有所下降,但仍保持在72%的高位。考虑到燃油乘用车的增速,以及双积分政策要求,估算出2018年到2020年我国新能源乘用车销量要分别达到95万辆、134万辆、184万辆,年复合增长率为47%。受到补贴政策重电轻混的影响,纯电动车销售逐步成为新能源乘用车销售的主流,纯电动车销量占新能源乘用车总销量的比重由2015年的64%上升至2017年的81%。随着动力电池技术进步能量密度提升和新能源汽车市场认可度提高,预计纯电动车的比例会进一步提升。
 
 
从销售区域来看,2017年新能源乘用车区域市场集中度较高,前十大销售地区销量占总销量比例为55.1%,前十大销售地区中有五个城市属于限购城市,分别是北京、上海、深圳、天津、杭州、广州,五大限购城市新能乘用车销量占总销量比例为42%,总体来看新能源汽车销售对限购城市的依赖较大。具体到季度销量和单个车企,2017年一季度非限购城市的销量比重为26.6%,二、三季度分别为38.6%和44.9%,以江铃、江淮、知豆和奇瑞为代表的新能源品牌已经从限购城市走出,非限购城市市场份额占比均超过50%,非限购城市对新能源汽车的市场接受度逐步提高。未来,随着非限购城市市场化需求启动,新能源乘用车销量继续稳步增长。