锂离子电池是未来电动汽车的发展趋势吗?
前段时间发生几起汽车交通事故,都引起了社会上广泛的关注。西先是Uber无人驾驶汽车交通事故,紧接着美国加州一辆特斯拉电动汽车上演了撞车事件,这台蓝色的Model X撞上围栏然后起火,整台车的车头部份完全损毁,司机送院后不治身亡。
虽然人为驾驶和汽油车也经常爆出事故,此次电动汽车事故并不会对产业风向有多大影响。不过,高密度的使用电池,可能使得汽车更容易发生起火甚至爆炸。该事件的发生给电动汽车产业敲响了警钟,汽车厂商必需认真考虑电池的安全问题。
电池容量突破和安全是关键
电动汽车已经成为未来汽车的趋势,但电池问题仍然是行业的痛点。大多数传统电动汽车采用铅酸蓄电池,虽然在低温环境下铅酸蓄电池表现良好,而且相当便宜,但它会让司机置于危险之中。
铅酸电池价格便宜的主要原因在于它是可以回收利用的,但这可能会引发一些其它的问题。铅中毒事件时有报道,不安全的方法进行循环利用,可能进一步影响到工人的健康。铅元素会使人衰弱甚至致命的,采用严格的做法,可能增加更多的成本。
一些汽车制造商已经转向锂离子电池,虽然目前价格昂贵,但锂离电池重量更轻,可以存储更长的电量,这十分合适用于电动汽车。不过锂离子电池还依赖有限的稀土金属供应,也有可能造成的工人伤害和环境损害?因此,如果电动汽车将真正普及,我们真正需要的是一种新型电池。
目前,电池有不少替代方案,如固态电池、超级电容器快速充电和只有碳和水运行的电池等项目备受瞩目,风险投资家已经在2018年投入了10亿美元推进下一代电池技术。但是,这些电池概念都不够成熟,甚至不能为电动汽车等产品供电。专家认为先进的电池是最大的需求之一,目前各项技术需要突破。
电动汽车要比汽油车更便宜
绿色环保的重要性逐渐被人们意识到,相关限排政策越来越严格,电动汽车正在成为世界的焦点。法国和英国已经宣布他们将在2040年之前禁止汽油车,中国在推动电动汽车产业发展,意味着不久的将来中国也将会禁止使用耗油的汽车。
锂离子电池是未来电动汽车的重要组成部分,分析师认为其价格将会越来越便宜,从而导致电动汽车的价格走低。不过,虽然全球电动汽车革命即将来临,但其时间表可能不会加速太多。
很关键的一点是电动汽车的成本要低于燃起油汽车,这意味着电池组的成本需要继续下降,但分析认为未来锂电池和其他组件的价格可能会上涨。当然,通过大批量制造仍然可能降低成本。
今天的汽油车去到哪都不用担心耗尽燃料,而电动汽车目前还没有达到这样的条件。充足的电网是电动汽车起飞的前提,从城市到乡镇甚至在偏远的村落安装充电设施还有一段较长的时日。
相关数据显示,在美国大概有1.6万多个充电桩,而中国将会达到大概15万个,这个数字很显示中国将是世界领先的。北京计划在2020年之前推进其充电站网络以满足500万辆电动汽车的需求,中国正在争取成为电动汽车制造领域的领导者。
但业内专家认为,未来如果没有足够的电力供应,可能会出现各种限电的情况,提高现有电网对充电点供应又可能会花一大笔费用。
创新应用场景带来更多机遇
随着物联网、人工智能、5G通讯技术的发展,人们生活正在走向一个智能化阶段,也给汽车产业带来了一个美好的未来。目前像谷歌、特期拉等一些企业都在进行无人驾驶汽上路测试,我们可以畅想未来,城市交通服务可能会交给这些自主化车辆,用滴滴下单后几分钟一台自动驾驶的汽车出现在你眼前,你可以自由使用而不需要理会司机。
此外,自动驾驶汽车可能会大量用于送货,城市各个环节货物运输对于司机来是一件无趣的工作,而城市快递的需求量在大幅增长,这些工作交给自主化汽车最合适不过。京东、阿里、顺丰都在推动无人送货,京东自主研发智慧配送站已经在陕西落地,通过无人车与无人配送站完成送货服务。未来的城市物流系统有可能由自动化汽车、无人车、无人机共同协助完成。
福特已经推出一种用于交通治理自动驾驶警车,这种车可以对违规停车、超速驾驶等不安全行为进行监控,如果发现违法行为就实行自动追踪,并对车主进行相应的处罚。随着城市车量的不断增长,自主化警车可以减轻执法人员的负担。福特自动化警车采用了AI技术,通过对违规车辆进行拍照以及位置信息进行分析,这种方式可以弥补人为跟踪的不足,并有利于进一步减少交通事故。
电动汽车的应用场景在不断创新,除了上述所说的还有共享汽业、环卫车、港口码头的运输车等等,这些新的应用场景将会进一步推动电动汽车产业的发展。
在充电机领域,则存在行业准入门槛过低,企业水准参差不齐,行业整体水平较差的普遍问题。“每个动力电池都有核定标准电流和标准电压。一旦充电桩产品存在质量问题,出现‘过充’,且过充幅度达150%,就会引发电池及车辆自燃等严重的安全事故。即使过充程度不高,长期小幅过充也会影响电池系统,为后期使用埋下不可预测的安全隐患。”欧阳明高说。
为此,我国在2015年底,新修订了电动汽车充电接口及通信协议5项国家标准,在安全性和兼容性方面设定高门槛,让充电行业及相关产业链重新“洗牌”。
在网上,曾流传一段让人“惊艳”的视频:一辆纯电动汽车在严重积水路段逆流而上,“惊呆了”传统燃油车车主,被网友称为纯电动汽车的“看海模式”。欧阳明高表示,我国国内知名的大型新能源制造企业如长安、上汽、北汽等,都有与国外一流车企一致的严格安全检验标准,因此成就了电动汽车的“看海模式”。但在充分肯定新能源乘用车产品的同时,还必须关注新能源客车市场上,因车企多、车型多、产品开发周期相对短等原因,产品安全仍有很大提升空间。
主导:实力领先赢得“安全”话语权
该法规的制定,对我国意义非同寻常。这是我国在参与联合国世界车辆协调论坛工作中,首个以主要牵头国身份全程主导并深度参与完成制定的全球技术法规。这标志着,中国已开始从汽车标准法规的“跟随者”向“主导者”转变,体现着世界电动汽车领域的“中国分量”。
“我国能牵头制定电动汽车安全全球技术法规,当然反映了我们在此领域的技术领先和产业领先。”郭淑英说。
相关数据显示,2017年,我国新能源汽车产量79.4万辆,销量77.7万辆,产量占比达汽车总产量的2.7%,连续三年居世界首位。
技术水平也有显著提升,乘用车主流车型的续驶里程与国际先进水平同步。
在充电网络方面,截至去年底,全国共建成公共桩21.4万个,同比增长51%,保有量居全球首位,占据全球市场总量将近半壁江山。
与庞大市场体量相匹配的,是我国在电动汽车技术世界领先的地位。郭淑英介绍,我国最初推动电动汽车研究及产业发展,主要基于环保和能源安全的考虑,也是基于实现汽车跨越式发展的需求。在传统汽车核心技术领域,我国起步晚,没太多“话语权”。但电动汽车领域的技术发展,则能与其他先进技术国家站在同一起跑线。截至目前,我国在电动汽车发展政策上,也已逐步形成了全环节、中长期、可持续的政策扶持体系,并正在探索用户市场的激励措施。
有技术和产业体量双重“实力”,获主导话语权当然不意外。与话语权相应的重大利好,就是有望为未来国产电动汽车“出海”扫清法规障碍,不再受制于政策法规门槛。“以中车为例,我们的新能源客车现已卖到新西兰、巴西和台湾、东南亚等国家和地区。但销量目前还不大。这个政策法规出台后,我们的车只要符合这个安全法规标准,产品出口就畅通无阻了。”郭淑英说。
“汽车智能化、网联化必然是汽车未来发展的大趋势。电动汽车也会是实现汽车智能化、网联化的最佳载体。但随着电动汽车的智能化和网联化发展,汽车信息安全的重要性将会逐渐显露。我们也要提前在此方面布局,并积极参与该方面全球标准和法规的制定。”郭淑英说。