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我國新能源汽車截止 2016 年產(chǎn)銷規(guī)模已經(jīng)實現(xiàn)了 50 多萬輛，開始主要是公交車用新能源汽車，后續(xù)出租車開始用新能源汽車。2015 年其他乘用車開始發(fā)力，成為新能源汽車主要成分。中國新能源汽車到 2020 年產(chǎn)銷規(guī)模規(guī)劃是 200 萬輛，存量達到 500 萬輛。截止 2016 年底中國汽車產(chǎn)銷規(guī)模已經(jīng)是 2800 萬輛了，存量是 1.67 億輛。以上數(shù)據(jù)表明，我國新能源汽車在汽車總體中，其體量太小。中國政府已經(jīng)明確了新能源汽車是汽車大國走向強國的必由之路。必由之路的瓶頸是動力電池技術(shù)能不能突破?如果能突破，中國發(fā)展新能源汽車一定會成功。下面是筆者對中國發(fā)展汽車動力電池的使命、愿景、目標、技術(shù)路線的研究，供參考。

一、動力電池在新能源汽車行業(yè)的地位

對燃油汽車而言，發(fā)動機是汽車心臟。中國汽車落后于外國，主要是發(fā)動機技術(shù)落后。發(fā)動機難度大，技術(shù)迭代時間短，30多年來，由于外國的重重封鎖，

我國采用的用市場換技術(shù)的路線，卻沒有換來高端發(fā)動機技術(shù)。中國是汽車產(chǎn)是銷大國，卻不是汽車強國。如果不能實現(xiàn)汽車強國的愿望，中國人將長期為外國企業(yè)打工。中國政府提出，發(fā)展新能源汽車的基本意圖是要改變目前的現(xiàn)狀，中國汽車工業(yè)必須要有新的面貌。

但是，隨著環(huán)保要求越來越高，發(fā)動機技術(shù)水平也要求越來越高。中國在燃油汽車方面與外國技術(shù)距離是越來越大了，主要的指發(fā)動機技術(shù)的距離是越來越大。外國人絕不會不對中國人開放，燃油汽車的高端技術(shù)。于是，中國政府提出了要彎道超車，如何彎道超車?決定發(fā)展新能源汽車。

能實現(xiàn)彎道超車嗎?能超!基本理由是，中國人與外國人在汽車動力電池方面都是新的。也就是說在動力電池上技術(shù)上，是中國人能不能實現(xiàn)彎道超車的關(guān)鍵，如果動力電池研發(fā)及生產(chǎn)上要比外國人能走得快一些，這個彎道超車就會成功。

圖 1  動力電池包內(nèi)部機構(gòu)

二、中國汽車動力電池發(fā)展歷程

外國人的新能源汽車發(fā)展路徑是保持燃油汽車基本優(yōu)勢為前提，這個前提對中國而言是屏障。中國發(fā)展新能源汽車上升到了國家戰(zhàn)略層面。中國的新能源汽車的基本特征是“純電驅(qū)動”。這一條與外國人的新能源汽車發(fā)展路線不同的技術(shù)路線。關(guān)鍵是要加快汽車動力電池的發(fā)展。

中國對動力電池的研究起步于“十五”科技部電動汽車重點專項，當時主要是鎳氫電池和錳酸鋰電池;

到“十一五”的時候，主要是磷酸鐵鋰電池，應(yīng)該說磷酸鐵鋰電池的發(fā)展支撐了中國“十二五”電動汽車的發(fā)展，應(yīng)用有了磷酸鐵鋰電池，中國新能源汽車實現(xiàn)了產(chǎn)銷世界第一的規(guī)模。

到“十二五”，研發(fā)轉(zhuǎn)向了三元鋰離子電池，三元鋰離子電池的比能量會達到 180Wh/kg。目前開始推進三元鋰離子電池研發(fā)和應(yīng)用。

三、中國汽車動力電池技術(shù)現(xiàn)狀

(1)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

力神、比亞迪、光宇等企業(yè)已經(jīng)進入到世界的前十的行列，國內(nèi)開發(fā)的單體的技術(shù)水平與國外基本處于同一水平，產(chǎn)品的一致性方面與日韓企業(yè)還有差距。

(2)比能量現(xiàn)狀

①慢充電池以三元材料的為主攻方向，負極材料為石墨為主，正極材料為三元材料的材料體系，其密度在 110 到 180WH/Kg,有的已經(jīng)做到兩百瓦時每公斤;

②快充電池以碳酸鋰的為主，密度基本上在 90WH/Kg 的水平。

(3)鋰離子電池電芯形狀

大致可分圓柱型、方型、和軟包聚合物型三大類。圓柱基本規(guī)格有：18650,21700。

(4)成本現(xiàn)狀

2016 年電芯產(chǎn)品價格約 1,600元/kWh 左右 (成本約 1,200元/kWh)，電池組價格大都在 2,400～2,500元/kWh 之間(成本約 1,800～1,900 元/kWh)。

但是目前動力電池產(chǎn)品性能、質(zhì)量和成本仍然難以滿足新能源汽車推廣普及需求，尤其在基礎(chǔ)關(guān)鍵材料、系統(tǒng)集成技術(shù)、制造裝備和工藝等方面與國際先進水平仍有較大差距。

四、中國發(fā)展汽車動力電池的使命

需要指出的，發(fā)展清潔能源汽車 (天然氣汽車，發(fā)展混合動力汽車，發(fā)展甲醇汽車等) 是不可能使中國成為世界汽車強國的。必由之路是意思是，只有這一條路。中國要成為汽車強國，是中國人夢想。如何實現(xiàn)汽車強國專家 (學者) 見解比較多。習近平在上海汽車集團考察時強調(diào)，發(fā)展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路，要加大研發(fā)力度，認真研究市場，用好用活政策，開發(fā)適應(yīng)各種需求的產(chǎn)品，使之成為一個強勁的增長點。

習主席對發(fā)展新能源汽車提出具體要求，使之成為一個強勁的增長點。這里提到“開發(fā)適應(yīng)各種需求的產(chǎn)品”。目前產(chǎn)品功能離客戶需求的距離較遠。其中一個關(guān)鍵的指標，一次充電持續(xù)里程還是燃油汽車二分之一，如新能源公交車持續(xù)里程有 200 公里，乘用車 300 公里，卻是很高的指標了。

目前新能源汽車要適應(yīng)需求，其中里程是基本指標。這里關(guān)鍵是動力電池比能量指標。發(fā)展高能量密度的汽車動力電池，是發(fā)展新能源汽車最中心環(huán)節(jié)的工作。

中國發(fā)展新能源汽車不是為爭一個“強”字，中國發(fā)展汽車動力電池的使命，必須壓確保中國新能源汽車成為世界強國，必須要支撐中國新能源汽車成為中國經(jīng)濟一個強勁的增長點。

可以歸納一句話：發(fā)展新能源汽車是建設(shè)汽車強國的必由之路，動力電池要先行。

五、中國發(fā)展汽車動力電池的愿景

(1)2018 年前保障高品質(zhì)動力電池供應(yīng)：大力推進新型鋰離子動力電池研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，

(2)2020 年實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用：動力電池行業(yè)總產(chǎn)能超過 1000 億瓦時，形成產(chǎn)銷規(guī)模在 400 億瓦時以上、具有國際競爭力的龍頭企業(yè)。

(3)到 2020 年正負極、隔膜、電解液等關(guān)鍵材料及零部件達到國際一流水平，形成具有核心競爭力的創(chuàng)新型骨干企業(yè)。

(4)到 2025 年新體系動力電池基礎(chǔ)研究，實現(xiàn)新的突破。

六、中國發(fā)展汽車動力電池基本目標

(1)2018 年前的基本目標：

a)沒有安全焦慮、沒有里程焦慮;

b) 高品質(zhì)動力電池供需平衡;

c)來年的成本與 2016 年相比，下降 40%。

(2)2020 年實現(xiàn)目標：

a)新型鋰離子動力電池單體比能量超過 300 瓦時/公斤;

b)系統(tǒng)比能量力爭達到 260 瓦時/公斤,，使用環(huán)境達 -30℃ 到 55℃，可具備 3C 充電能力;

c)成本降至 1 元/瓦時以下,動力電池行業(yè)總產(chǎn)能超過 1000 億瓦時，形成產(chǎn)銷規(guī)模在 400 億瓦時以上、具有國際競爭力的龍頭企業(yè)。

(3)2025 年實現(xiàn)目標：

a)單體比能量達 500 瓦時/公斤;

b)智能化生產(chǎn)制造和一致性控制水平顯著提高;

c)產(chǎn)品設(shè)計和系統(tǒng)集成滿足功能安全要求,實現(xiàn)全生命周期的安全生產(chǎn)和使用。

七、中國發(fā)展汽車動力電池技術(shù)路線

(1)正負極、隔膜、電解液等關(guān)鍵材料及零部件均衡協(xié)調(diào)發(fā)展：

a)正極材料由目前磷酸鐵鋰向三元 (鎳鈷錳酸鋰) 材料方向推進，無疑高鎳的三元材料會成為研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的熱點;

b)負極由目前石墨材料向硅碳材料方向推進，與石墨負極材料相比，石墨的理論能量密度是 372mAh/g，而硅負極的理論能量密度達 4200mAh/g，超其 10 倍，目前有企業(yè)的硅碳負極材料實現(xiàn)了 600mAh/g 了;

c)電解液向高溫、高電壓、高阻燃方向推進;

d)極耳能滿足 20C 倍率以上的持續(xù)放電要求，達到少發(fā)熱，確保電池熱不失控的關(guān)鍵零部件電池材料實現(xiàn)大規(guī)模的應(yīng)用。

八、總結(jié)

a) 中國動力電池企業(yè)的使命是為中國新能源汽車發(fā)展提供基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性、高品質(zhì)的動力源總成件，肩負著必由之路開拓者的責任;

b) 中國動力電池企業(yè)的愿景是成為世界一流動力電池研發(fā)和提供商;

c) 中國動力電池企業(yè)的技術(shù)路線是起步于鉛酸電池、追趕于鎳氫電池和錳酸鋰電池、上規(guī)模應(yīng)用于磷酸鐵鋰電池、將領(lǐng)先于三元電池，向燃料電池發(fā)起總攻，搶占固體電池(終極電池)的最高峰。