鉅大LARGE | 點擊量:588次 | 2019年05月14日
幾把火之后,新能源汽車的春天還會來嗎?
近期,特斯拉、蔚來、比亞迪等新能源汽車相繼燒起的幾把大火,似讓觀望者對于電動汽車乃至整個新能源產(chǎn)業(yè)鏈的信心有所動搖。產(chǎn)量一路高歌猛進(jìn)的快速發(fā)展后,繼補(bǔ)貼退坡、續(xù)航里程、充電設(shè)施布局的焦慮,新能源汽車的安全性再次被推上輿論塔尖。這個被寄予厚望,肩負(fù)著能源轉(zhuǎn)型重任的新興產(chǎn)業(yè),又一次迎來大眾審視的目光。幾把火之后,新能源汽車的春天還會來嗎?
能量與安全的博弈
追求完美,或是人類的本性。而自然界的設(shè)置往往是圓中有缺,不會完滿。之于新能源汽車,比起理想中高續(xù)航里程、高安全性、充電便捷又價格便宜的豐滿想象,現(xiàn)實往往更加真實,全其二者已不易。甚至,能量與安全,已足以構(gòu)成一場博弈。
近期的幾起電動汽車燃燒事件,官方雖未公布起火原因,業(yè)內(nèi)人士卻已有推測。北京明泉華清科技有限公司總經(jīng)理孫杰表示,引起事故的原因可能是多方面的,外部原因如局部過熱引起短路、電池老化、使用不當(dāng)?shù)龋瑑?nèi)部原因則是電池自身的設(shè)計問題。
業(yè)界分析,雖不能確定是電池問題引起的自燃,但片面追求高能量密度電池,導(dǎo)致電池安全性能降低,進(jìn)而熱失控,確實是新能源汽車起火的重要原因。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
中科院院士、清華大學(xué)教授歐陽明高曾公開表示:“電池?zé)崾Э厥请妱悠囎匀计鸹鸬闹饕蛑?。”所謂電池?zé)崾Э?,即電池在短時間內(nèi)到達(dá)一定溫度,會產(chǎn)生連鎖熱反應(yīng)。
此次特斯拉的自燃之所以關(guān)注度高,是因為它一非碰撞,二沒充電,三是車庫溫度也正常,在這樣的狀態(tài)下發(fā)生自燃,不得不讓人聯(lián)想到特斯拉的“超級電池”。
眾所周知,電動汽車?yán)m(xù)航的關(guān)鍵在于電池組。特斯拉選用的是技術(shù)成熟的18650的圓柱鋰電池。ModelS的電池組,由16組總數(shù)超過7000顆18650鋰電池通過串并聯(lián)組成。這個“超級電池”的優(yōu)勢在于能量密度高,劣勢則是電池穩(wěn)定性的隱患大。
天津大學(xué)化工學(xué)院教授唐致遠(yuǎn)表示,單獨看特斯拉使用的每只電池,性能都很好。但問題在于,幾千只電池通過串并聯(lián)組成電池組后,一致性根本無法保證。其中的一只電池出現(xiàn)問題就有可能引發(fā)嚴(yán)重的后果?!皫浊е浑姵厥褂弥械臓顟B(tài)不可能完全相同,有些電池充滿電了,但有些電池還沒有充滿,質(zhì)量再好的BMS系統(tǒng)也不可能管理到每一節(jié)電池,因此再次充電時就容易引起部分電池過充,大大增加安全隱患?!?/p>
“單純追求能量密度是風(fēng)險非常高的一件事,因為這必然犧牲動力電池的安全性、使用壽命?!北本┐髮W(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院教授其魯曾公開表示,當(dāng)前國內(nèi)電池能量密度與安全性已經(jīng)呈現(xiàn)相反性,現(xiàn)在經(jīng)常出現(xiàn)“能量密度300Wh/kg、充電一次行駛超過500公里,十分鐘快速充電”等概念,追求充一次電超過500公里導(dǎo)致的安全問題越來越可怕。
事發(fā)后,對于媒體連珠炮式的報道,特斯拉汽車CEO馬斯克曾在推特發(fā)文,稱新能源汽車的自燃率與傳統(tǒng)燃油車相比并不高。這樣的推算看似有些道理,但一位網(wǎng)友的話發(fā)人警醒:自燃率雖小,但如果事故發(fā)生在你身上,概率就是百分之百。
國家工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司副司長瞿國春曾在中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展(泰達(dá))國際論壇上公開發(fā)言強(qiáng)調(diào),安全性是中國新能源汽車發(fā)展必須保持的底線,安全造車,造安全車,是新能源車企在這個時代應(yīng)該保有的正義。
能量與安全從不應(yīng)該是博弈的關(guān)系,若失了安全的前提,高能量密度電池將毫無意義。新能源汽車發(fā)展,其核心要義,仍應(yīng)是安全為本。
“對電動汽車來講,電池的安全性應(yīng)該具有一票否決權(quán),不管性能多好,能量密度多高,安全性這一關(guān)不過,就得一票否決。決不能拿人的性命開玩笑。”唐致遠(yuǎn)表示,業(yè)界需要在電動汽車電池的能量密度、續(xù)航里程和安全性能之間找到一個平衡點,在確保電池安全性的前提下,盡可能地提高電池的能量密度和續(xù)航里程。
進(jìn)與退,市場的法則
“制造”。當(dāng)補(bǔ)貼退坡,倒逼技術(shù)升級的時刻來臨,車企們紛紛將目標(biāo)對準(zhǔn)了高能量密度動力電池帶來的高續(xù)航。
當(dāng)然,有技術(shù)過硬者勝出,亦有“渾水摸魚”者投機(jī)取巧。
國家科技成果轉(zhuǎn)化基金新能源汽車創(chuàng)業(yè)投資子基金合伙人兼總裁方建華曾在公開論壇上指出:“本來提高系統(tǒng)的能量密度,應(yīng)該通過化學(xué)的方法來解決,但是實際情況下都是通過物理的辦法,把該有的防護(hù)措施,如特斯拉有的熱防護(hù)、熱能管理、保險絲等去掉了;為了減重,把該厚的隔膜、電池箱減薄了;把該小的電芯加大了。”
“現(xiàn)在很多企業(yè)做電池都強(qiáng)調(diào)多功能的使用,加速時需要高倍率,行駛時強(qiáng)調(diào)長距離,夏天時要求熱穩(wěn)定性高,冬天時要求抗寒能力好……但電池不是全能的,要求一個電池運用到所有領(lǐng)域,是有問題的。”孫杰表示,應(yīng)該反思一下電動汽車電池的設(shè)計,在性能和使用方面給出一些更詳細(xì)的規(guī)范。
業(yè)界分析,補(bǔ)貼逐步退坡,新能源汽車車企要承擔(dān)一部分壓力,以前車企基本上把電池的成本消化在補(bǔ)貼里。此次新政推出,意味著車企自身需要消化30%~40%的電池采購價格。
市場的抉擇很艱難,想在控制電池成本的前提下實現(xiàn)材料等全過程的創(chuàng)新,還要保證安全、提升品質(zhì),新能源車企們面臨兩難選擇。
相比消費者對新能源汽車的焦慮,車企的壓力并不小。資本必然逐利,在短時間內(nèi)開發(fā)出讓消費者完全滿意并可與燃油車“PK”還能賺錢的電動汽車,從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)律來說,可能性幾乎為零。
新能源汽車的產(chǎn)銷量,一直在前進(jìn)。中國汽車工業(yè)協(xié)會有數(shù)據(jù)顯示,我國新能源汽車銷量從2013年的1.8萬輛發(fā)展至2018年的125.6萬輛,已經(jīng)成為全世界最大的新能源汽車市場。截至2018年年底,中國新能源汽車保有量達(dá)到290萬輛,占全球新能源汽車保有量的53%。
產(chǎn)銷量高歌猛進(jìn),新能源汽車補(bǔ)貼政策是“在確保2021年補(bǔ)貼全部退出后,產(chǎn)業(yè)不發(fā)生大的波動”。2016年,電池能量密度作為重要的考核指標(biāo),首次納入新能源汽車補(bǔ)貼政策。2018年,新一輪補(bǔ)貼政策明確提出要鼓勵高能量密度、低能耗車型應(yīng)用,補(bǔ)貼資金傾斜于更高技術(shù)水平的車型。今年的新政,國補(bǔ)下調(diào)了50%以上,取消了地補(bǔ),對應(yīng)整體退坡幅度在60%以上。
產(chǎn)量進(jìn),補(bǔ)貼退。這一進(jìn)一退之間,考驗的是車企的技術(shù)實力和道德底線。
2018年,我國汽車行業(yè)產(chǎn)銷量在連續(xù)28年正增長之后,出現(xiàn)負(fù)增長的情況。業(yè)內(nèi)人士分析,這是汽車行業(yè)的一種信號。意味著,在產(chǎn)量看好的快速生長期過后,回歸理性、回歸市場、回歸科學(xué),將是汽車行業(yè)的關(guān)鍵詞。
新能源汽車行業(yè)尤其如此。
當(dāng)前我國占產(chǎn)銷總量只有4%的新能源汽車,卻有200多家汽車企業(yè)在
春天并不遠(yuǎn)
聽到特斯拉又起火的消息,北京的白領(lǐng)穆江開始有些慌張。靜置狀態(tài)下起火,聽起來讓人毛骨悚然。他想到自家剛買不到一年的電動汽車,經(jīng)常放在單位充電一晚上,而并不自知有這種危險。從前只關(guān)心在哪里充電便宜、遠(yuǎn)郊出行電夠不夠的他,對這個載著全家人的代步工具,第一次開始了安全性的考量。
這或許代表了一部分電動汽車車主的想法。在易車網(wǎng)一個樣本量為2645人的電動車消費滿意度調(diào)查中,在是否后悔購買電動車一欄中,選擇“后悔”的占40.7%。而在BestEV的一項調(diào)查中,45%的電動汽車車主表示購買的電動汽車出現(xiàn)過各類安全問題。
新能源汽車,真的像人們擔(dān)心的一樣不安全嗎?
業(yè)界分析,新能源汽車相比燃油車發(fā)展時間較短,動力電池出現(xiàn)各類問題,與目前技術(shù)尚未達(dá)到非常成熟的階段有關(guān)。“燃油汽車發(fā)展了100多年,而電動汽車發(fā)展的時間比較短,技術(shù)和數(shù)據(jù)的積累都需要一定的時間,雖然目前的產(chǎn)品支撐不足以與燃油汽車相比,但隨著技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)有的問題會慢慢克服。”孫杰說。
實際上,國家與企業(yè)都在同步努力,電動汽車的安全其實有多重保障。
今年1月10日,我國發(fā)布了首個《電動汽車安全指南》,從研發(fā)設(shè)計生產(chǎn)到銷售和使用,為電動汽車提供全環(huán)節(jié)的安全指導(dǎo)。工信部裝備工業(yè)司副司長羅俊杰對外表示,已完成電動汽車安全要求、電動汽車用動力蓄電池安全要求、電動客車安全要求三項強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)的制訂,正在抓緊履行報批程序,之后將成為新能源汽車產(chǎn)品報批準(zhǔn)入的基礎(chǔ)要求。該系列標(biāo)準(zhǔn)對于單體電池?zé)釘U(kuò)散以及整體系統(tǒng)的安全控制均提出了明確要求。
除上述標(biāo)準(zhǔn)外,今年我國還完善相關(guān)政策,加強(qiáng)新能源汽車召回管理,并將三電零部件納入汽車三包政策。
為了提高動力電池的安全性,還需避免或抑制熱失控的發(fā)生。整體來看,業(yè)界解決鋰離子電池熱失控問題,主要從系統(tǒng)保護(hù)和電芯改進(jìn)兩個方面進(jìn)行。在電芯之間放置氣凝膠、冷卻片和泡棉,升級液冷系統(tǒng)等都是常用手段。
當(dāng)前,智能化、聯(lián)網(wǎng)化對于新能源汽車的影響亦不可小覷。全國政協(xié)副主席、中國科協(xié)主席萬鋼認(rèn)為,現(xiàn)在新能源汽車行業(yè)的關(guān)注點,應(yīng)是進(jìn)一步加強(qiáng)高效率驅(qū)動系統(tǒng)、能量回饋技術(shù)和以碳化硅氮化鎵為主的第三代半導(dǎo)體功率電子芯片和器件的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化。
“現(xiàn)在的社會是建立在電子的基礎(chǔ)上的。互聯(lián)網(wǎng),就是從宏觀做到微觀,從傳統(tǒng)做到智能?!睂O杰表示,應(yīng)該調(diào)整思路,電動汽車的發(fā)展不應(yīng)過多與傳統(tǒng)燃油車對比,而應(yīng)著眼智能化,讓電動汽車作為一種新的智慧終端,給人們的生活帶來更加豐富的體驗。
具體到車企,北汽集團(tuán)總經(jīng)理張夕勇在2019中國汽車論壇上發(fā)表演講時稱,對于汽車產(chǎn)業(yè)而言,無論是電動化、智能網(wǎng)聯(lián)化帶來的產(chǎn)品屬性變革,還是共享化、服務(wù)化帶來的行業(yè)生態(tài)重構(gòu),所有技術(shù)創(chuàng)新、模式創(chuàng)新都需要緊緊貼合“安全、便捷、高效”的本質(zhì)需求。他表示,北汽集團(tuán)正在推廣“擎天柱”計劃,將新能源汽車、動力電池、換電站、光伏發(fā)電進(jìn)行深度融合,實現(xiàn)新能源汽車全生命周期能源資源高效利用和可持續(xù)發(fā)展。
凜冬將至,或許有些危言聳聽。而“挑戰(zhàn)隨時到來”確是現(xiàn)實所在。沒有一個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將會是一片坦途,新能源汽車亦如此,重要的是建立容錯機(jī)制,并從錯誤中吸取教訓(xùn)總結(jié)經(jīng)驗以更好地向前。新能源汽車經(jīng)過時間的沉淀和技術(shù)的淬煉之后,未來仍舊可期。