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动力电池为什么落后日韩5-8年?

王传福接受三星入股,真的是为了三星的汽车电子?肯定不是。

三星电子到底强不强大,可以问用过三星手机的人,“一年外表掉漆,两年经常死机,三年TM想死。”如果用到汽车上,这等于自己打脸。

即使扯不上苹果,扯上华为、乐视,就算罗永浩的锤子手机,也比三星强。再不行,比亚迪自己也有电子基础,比亚迪第十三事业部就是汽车电子事业部,挖一帮人来搞,也不能比三星烂多少。

另一个角度看,比亚迪最近几年提汽车智能化不算多,目前市场上竞争也不是很激烈。应用到汽车上的仅是辅助安全系统,几年前比亚迪就已经有。在初级的安全辅助系统上,自主品牌汽车并没有被欧美车企甩开太远。

王传福的重心,其实还是电动汽车。在这个投入了毕生精力的行业,王传福已经越来越压力山大。

尽管去年比亚迪电动车的销量全球第一,今年目标销量是12万辆,仍可能保持第一。但仔细分析原因,发现推涨的因素无外乎两个:巨大市场和巨额的政府补贴。

换句话说,根本性的推动力是外部因素。简单理解就像顺水行舟,只需要有一艘船,再辅以少量动力,独木舟都可以走得很快。

只要想一想三五年后的状况,就不能明白:如果有一大票船在这条河上同向行驶,最后拼的将是自身动力,即内因。现在走得多快,并不代表未来。电动车三电技术,就是未来的核心竞争力。

动力电池直接和电动车续航里程、全车成本、售价等相关,是三电里最重要的技术。甚至有些人说,具有传统汽车技术的车企,在电动车上的竞争,其实就是动力电池的竞争。王传福的压力恰恰来自于动力电池。

最近几年,三元材料电池发展远快于磷酸铁锂电池,能量密度的差距越拉越大,而三元锂电池的热稳定性越来越好。大多数车企选择三元材料电池已经成为既定事实。

这种差距并非比亚迪一家车企的问题,而是整个中国新能源汽车和动力电池行业的问题。

主流的新能源汽车动力锂电池分为三大类:钴酸锂电池、锰酸锂电池和磷酸铁锂电池。三类电池在能量密度依次递减,热稳定依次递增。磷酸铁锂能量密度最低,热稳定性最好。

王传福在内的大多数国内电池厂家,最初坚持走磷酸铁锂路线,原因就是耐温性最好,用在汽车上使用不容易发生起火、爆炸。

当时,能量密度最高的钴酸锂电池技术确实不算很成熟,发生了不少事故。特斯拉采用松下18650电池,即为三元材料的钴酸锂电池,一年多发生了六次起火事故。

另一个原因是当时三元材料电池和磷酸铁锂电池的能量密度差距不是很大,普遍水平是,三元材料的钴酸锂电池能量密度可以达到150-160Wh/kg,磷酸铁锂电池为100-110Wh/kg。安全性和能量密度综合考虑,磷酸铁锂确有优势。

但问题是磷酸铁锂的发展潜力并不大。目前,我国磷酸铁锂电池的能量密度提升到130Wh/kg,而它的极限是150Wh/kg,已经没有空间。

后来我国很多电池企业转向三元材料后,目前能量密度已经可以做到180Wh/kg,远超过磷酸铁锂。

一直走三元材料电池路线的日韩企业,在2015年就可以做到300Wh/kg。今年已经预售的特斯拉Model 3采用松下的20700钴酸锂电池组,是原来18650电池的升级版,能量密度就达300Wh/kg。

特斯拉model S 续航里程约500公里,电池重量大约725公斤。比亚迪e6 最初时电池重量800公斤,续航里程300公里。当时差距已经比较明显,但客观看,此时王传福的策略并没有错,e6起火发生率远少于特斯拉。

问题是到了今年,当特斯拉Model 3推出时,电池单体数量只有model S的一半,重量下降到350公斤左右,但续航里程提升至362公里。比亚迪采用铁电池的e5,已经完全无法追赶。

电池能量密度对电动车的意义,相当于电脑CPU的进化,直接影响电动汽车的市场化普及。能量密度增大带来的效果是车体重量减轻、电池成本下降,意味着电动车的售价也可以大幅度下降。

中国的很多车企,都选择了采购三元材料电池,比如北汽、江淮、宇通等等。而中国的三元材料电池厂家,依然是小乱差,一致性很难保证,这些电池用于笔记本、手机问题不大,但用于汽车,则很难达到标准。

“在深圳大大小小的电池生产厂家中,没有起过火的基本没有,所有电池厂都起过火。”这是一位业内人士的说法。

就单以能量密度而言,中国电池发展至少落后日韩企业5-8年。日韩电池公司去年就将300Wh/kg的动力电池应用于汽车上,但此前我国相关部门整体目标是到2020年实现300Wh/kg,能否达到还是未知数。

掌握了电池核心技术的日韩公司,发展更加迅速。三星发布了非常惊人的能量密度计划称,通过采用离子导电度较高的固体电解质等的不断改良,到2017年有可能实现400Wh/kg的能量密度目标。

是什么导致了动力电池落后这么远?

在2010年前后,中国新能源汽车发展初期,业内普遍认为中国和发达国家处在同一起跑线上,新能源汽车并没有明显的差距。

但当时对新能源汽车发展路线、以及政府扶持方式等等,都没有清晰的路径,导致了后来发展中充换电之争、燃料电池之争等等。背后充斥着多种利益诉求,各方声音也很混乱。

特别是电动汽车电池路线的争论,一直有磷酸铁锂和三元材料电池之争。根据中国当时的电池发展基础、技术水平、产能布局等等,最后磷酸铁锂电池占据上风,初期的电动车普遍采用了磷酸铁锂电池。

国家相关部门也默认了发展磷酸铁锂电池的路线,在动力电池科研等方面,国家也给予了不少经费。这种状况客观导致了很多研究,走向了磷酸铁锂这个发展空间较小的路子。

另一方面,国家对于新能源汽车补贴额度非常大,但主要集中在市场销售层面,一直未在关键零部件上予以较大补贴。行业其实一直存在“补贴关键零部件”的呼吁,不过相关部门可能也拿不准到底哪条路线,所以对电池的补贴最终未能成行。

对于路线判断失误,致使占纯电动汽车成本40%的电力电池,在新能源汽车补贴六年之后,生产企业仍然小乱差,生产水平普遍落后,一致性很难保证。

两年前,业内开始出现一些反思的声音。连比亚迪的一些新车型,也开始采用三元材料电池。但此时,和国际领先的三元材料电池技术,差距已经非常大。

国家相关部门意识到问题的严重性,开始对汽车动力电池实行准入制,新能源汽车采用纳入目录的电池,才能获得补贴。不久前,工信部公布《汽车动力蓄电池行业规范条件》企业目录(第四批)的出炉,LG和三星电池未纳入。

这项政策目的一是对动力电池的质量等进行管理,降低新能源汽车在使用过程中的事故率,对准入有一定的门槛;另一个,就是被迫对国产动力电池的落后状况进行保护。



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