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電池技術(shù)：電動(dòng)車(chē)普及的關(guān)鍵
2012-8-31 來(lái)源：中國(guó)化工報(bào) 作者：
國(guó)際能源署(IEA)曾經(jīng)在《能源技術(shù)展望2010》中假定，如果2050年全球有5億輛電動(dòng)汽車(chē)(EV)和8億輛插電式混合動(dòng)力車(chē)(PHEV)上路，那么全球一年將減排25億噸二氧化碳。按照IEA發(fā)布的《EV和PHEV技術(shù)路線(xiàn)圖》描繪的愿景，到2050年，EV和PHEV年均銷(xiāo)量將達(dá)到5000萬(wàn)輛，實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用，顯著減少溫室氣體排放以及化石燃料消耗。
業(yè)內(nèi)人士稱(chēng)，要實(shí)現(xiàn)2050年銷(xiāo)售目標(biāo)的宏大構(gòu)想，各國(guó)需要在2015~2020年盡可能多地銷(xiāo)售EV和PHEV。到2020年，使全球EV和PHEV合計(jì)年銷(xiāo)量至少達(dá)到500萬(wàn)輛。目前要解決的問(wèn)題包括增加車(chē)型數(shù)量，合理提高各種車(chē)型的生產(chǎn)率，降低電池成本以及提供足夠的充電基礎(chǔ)設(shè)施等。其中，鋰電池是EV和PHEV需要重點(diǎn)改進(jìn)的關(guān)鍵技術(shù)。
路線(xiàn)圖指出，電池技術(shù)未來(lái)改進(jìn)的方向在三個(gè)方面，即提高電池的存儲(chǔ)容量，增加電池的放電循環(huán)次數(shù)，提升電池的耐用性。IEA預(yù)計(jì)，2015年后，將開(kāi)發(fā)更高能量密度的新型化學(xué)電池并應(yīng)用于全電力驅(qū)動(dòng)續(xù)駛里程的EV和PHEV。這種新型電池將應(yīng)用高容量的正極材料、合金電極和有穩(wěn)定5伏電壓的電解質(zhì)。
據(jù)了解，目前，美國(guó)能源部正在支持幾種新型鋰離子化學(xué)電池的探索性研究。方案涉及對(duì)鋰合金/高電壓正極材料、鋰硫電池、鋰金屬電池/鋰聚合物電池的研究等。這些政策將加速技術(shù)提升與開(kāi)發(fā)應(yīng)用。此外，可以提升能量密度的新化學(xué)電池將給電池設(shè)計(jì)帶來(lái)重要變化。這意味著儲(chǔ)能系統(tǒng)只需要更少的活性材料、電池單元格和硬件組件，這些改進(jìn)將使EV和PHEV更輕、更小、更便宜。
路線(xiàn)圖同時(shí)提出，各國(guó)政府應(yīng)該大力鼓勵(lì)和支持那些有前景的電池制造商，特別是那些擁有創(chuàng)新技術(shù)的制造商，以此確保投資成本和風(fēng)險(xiǎn)不會(huì)阻礙電池制造廠(chǎng)的建設(shè)與發(fā)展。為了應(yīng)對(duì)EV與PHEV產(chǎn)量增加和產(chǎn)能擴(kuò)張，所有制造商必須保證足夠的電池和生產(chǎn)材料的投入。為避免供應(yīng)瓶頸，鋰和稀土金屬的供應(yīng)及其成本也是中期應(yīng)該關(guān)注的領(lǐng)域。
值得注意的是，由于EV和PHEV需要滿(mǎn)足與其性能相關(guān)的不同標(biāo)準(zhǔn)來(lái)最大限度地發(fā)揮市場(chǎng)潛力。因此，汽車(chē)原始成本、效率和年燃燒成本、維修成本、電力續(xù)駛里程、充電速度、二氧化碳和污染物排放量等性能指標(biāo)將對(duì)EV和PHEV市場(chǎng)推廣起到重要作用。EV和PHEV應(yīng)該盡達(dá)到與相似尺寸和用途的內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)可比的性能水平和價(jià)值。路線(xiàn)圖建議，短期內(nèi)在世界范圍建立能代表EV和PHEV特點(diǎn)的統(tǒng)一指標(biāo)。
根據(jù)IEA分析，路線(xiàn)圖要想成功實(shí)施，還需要協(xié)調(diào)各方利益。比如，確保EV和PHEV具備成本競(jìng)爭(zhēng)性，提供足夠的充電基礎(chǔ)設(shè)施以及保障電力供應(yīng);重視對(duì)用戶(hù)消費(fèi)需求與消費(fèi)行為的研究，加強(qiáng)數(shù)據(jù)收集與分析，以此為基礎(chǔ)制定市場(chǎng)策略并協(xié)助政府制定正確的產(chǎn)業(yè)政策。
IEA在路線(xiàn)圖中還指出，各國(guó)政府應(yīng)加強(qiáng)合作，確保發(fā)展方向協(xié)調(diào)一致，同時(shí)采取最高效的方法加快技術(shù)發(fā)展。特別是在共享技術(shù)研發(fā)方面，充電基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域的軟硬件資源應(yīng)該共享，各國(guó)共同探討鋰材料、稀土金屬的供給等突出問(wèn)題。另外，汽車(chē)制造商、電池制造商、電力公司和其他利益相關(guān)者也需要與政府共同努力以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
