電池還是硬骨頭
1947年,日產(chan) 汽車公司發布其曆史上第一款由鉛酸蓄電池驅動的Tama電動汽車。62年後,它公開展示一款5座掀背兩(liang) 廂純電動汽車Leaf(樹葉),宣稱這是世界上第一輛可交付日常使用的零排放車輛。
在今天全球汽車業(ye) 正在展開的對未來betway在线官网汽車技術的這場角逐中,日產(chan) 押寶於(yu) 電動汽車。眾(zhong) 所周知的是,在約10年前的上一次技術創新中,豐(feng) 田依靠普瑞斯混合動力汽車而暫時領先。
2009年10月26日,主要負責EV、HEV車載電池研發工作的日產(chan) 汽車公司EV科技研發部工程總監宮本丈司接受《汽車商業(ye) 評論》的采訪。他說,Leaf巡航裏程可達160公裏 。
1958年出生的宮本丈司畢業(ye) 於(yu) 日本東(dong) 北大學電化學專(zhuan) 業(ye) ,在23歲時加入日產(chan) 汽車。他從(cong) 1997年7月開始任日產(chan) 汽車先進技術研發部EV、HEV研發部經理,值得一提的是,當年這家汽車製造商推出全球第一輛裝備柱型鋰離子電池的電動汽車Prairie Joy。
宮本丈司的簡曆上寫(xie) 著多個(ge) 頭銜,除了現職外,他還是日本汽車工業(ye) 會(hui) 電動車輛技術部副部長,日本經濟產(chan) 業(ye) 省NEDO“Li-EAD”(新一代汽車用高性能蓄電係統技術開發項目)技術委員。
Leaf的電池由其與(yu) NEC合資組建的AESC電池公司提供,電機和電控在現階段亦由公司內(nei) 部製造。宮本丈司說:“將來如果量產(chan) 到一定規模,我們(men) 會(hui) 考慮尋找合作夥(huo) 伴。目前還沒有任何計劃。”
諸如此類不太確定的言語在訪談中多次體(ti) 現。或許因為(wei) 大家談論的亦是一個(ge) 不太確定的未來技術,至少目前看來還不太成熟和可靠。即便如此,沒有人願意做技術創新的旁觀者,不管是國外汽車公司,抑或中國汽車公司。
日產(chan) 汽車為(wei) Leaf的量產(chan) 化確定了時間表:2010年首先在日本和北美銷售,2012年將推向全球。宮本丈司確認,推向中國市場的時間是2011年,其追求的目標是“在2012年後日產(chan) 的電動汽車產(chan) 量和汽車產(chan) 量可以相互匹敵”。
不知道日產(chan) 汽車是如何計算這個(ge) 銷量數字的。《汽車商業(ye) 評論》推測,Leaf銷售的第一站日本,即有可能會(hui) 成為(wei) 日產(chan) 汽車推廣電動汽車的大本營,在這裏,政府的激勵措施和優(you) 惠政策看得見摸得著。
對此,日產(chan) (中國)副總經理中川恒彥是這樣解釋的:電動汽車和它的原型車之間的價(jia) 差,日本政府負擔價(jia) 差的一半,剩下的一半,其中的1/2由地方政府負擔。比如以騏達為(wei) 原型車,如果其電動車售價(jia) 20萬(wan) 元,對於(yu) 價(jia) 差的10萬(wan) 元,日本中央政府補貼5萬(wan) 元,剩下一半的1/2由地方政府補貼,所以,用戶最終能以12.5萬(wan) 元買(mai) 到騏達電動車。
但是這樣的政策在中國還沒有,這一點,看看豐(feng) 田普瑞斯在中國市場上的價(jia) 格和銷量就知道。
2009年11月,雷諾-日產(chan) CEO卡洛斯•戈恩在中國舉(ju) 行的“2009清潔能源國際峰會(hui) ”也暗示,中國政府缺乏鼓勵私人購買(mai) 綠色轎車的措施是造成日產(chan) 對在華生產(chan) 電動車持回避態度的原因。
以下是《汽車商業(ye) 評論》就電動汽車的現狀和未來對宮本丈司的采訪節錄,中川恒彥在采訪中也作了相應補充。
全球應統一技術標準
不管是日本、美國還是歐洲,現在都沒有一整套完備的電動車標準體(ti) 係存在
《汽車商業(ye) 評論》:在選擇技術路線時,豐(feng) 田和本田側(ce) 重於(yu) 混合動力,日產(chan) 選擇的是純電動車,日產(chan) 做此選擇的原因是什麽(me) ?日產(chan) 的層疊式鋰離子電池正極材料是錳,這類電池性能如何?
宮本丈司:我先說一下純電動汽車的優(you) 點。第一,它實現了真正的零排放。第二,它是電力驅動,隻要有電源,都可以用。
它的缺點也顯而易見,就現階段的技術水平而言,它的續行裏程不長,如日產(chan) Leaf是160公裏。至於(yu) 將來的技術會(hui) 發展到什麽(me) 程度,現在還不好說。
如果我們(men) 把現有車型都換成電動汽車,至少在現階段,我認為(wei) 有困難,如旅行車很難做成電動汽車,因為(wei) 它需要長距離,還有跑車,也有困難。現在是傳(chuan) 統汽車和betway在线官网汽車共存的時期。但如果考慮到二氧化碳減排目標,我們(men) 就需要考慮應該普及多少輛電動汽車。
成本問題也是缺點。如果電動汽車整體(ti) 價(jia) 格不降到和普通汽車相同的話,它就很難普及,也很難達到二氧化碳的減排效果。我們(men) 從(cong) 可靠性、耐久性和成本係統綜合考慮後,選擇了現在的錳酸鋰電池。
我希望您不要誤解,其實日產(chan) 汽車從(cong) 來沒有講過不做混合動力汽車。從(cong) 投入研發的資源分配看,我們(men) 現在投入到混合動力汽車和電動汽車的力量是均等的。或許因為(wei) 我們(men) 對純電動汽車研發投入的精力,比別的公司相對更多一些,顯得我們(men) 有些偏向。在Leaf電動汽車導入中國市場的同時,我們(men) 也會(hui) 同時考慮導入混合動力汽車。
Leaf的電池是日產(chan) 跟NEC合作生產(chan) ,其他關(guan) 鍵部件如電機、電控是自己生產(chan) 還是合作生產(chan) ?
宮本丈司:電機、電控和逆變器在現階段我們(men) 打算公司內(nei) 部製造,但將來如果量產(chan) 到一定規模,我們(men) 會(hui) 考慮尋找合作夥(huo) 伴,目前還沒有任何計劃。
從(cong) 技術角度分析,日產(chan) 純電動汽車的產(chan) 業(ye) 化有無時間表?
宮本丈司:2010年Leaf首先會(hui) 在日本和北美銷售,2012年將推向全球,推向中國市場的時間是2011年。我們(men) 在每個(ge) 國家每個(ge) 地區都設定了時間表。我們(men) 的目標是,2012年後日產(chan) 電動汽車產(chan) 量和汽車產(chan) 量可以相互匹敵。
將來日產(chan) 還會(hui) 推出純電動英菲尼迪和商用車,因為(wei) 牽涉到產(chan) 品戰略問題,我還不能向您詳細說明。
中國正在進行電動汽車技術標準的製定,上次工信部跟日產(chan) 汽車簽訂備忘錄時曾說過,會(hui) 在技術方麵提供一些幫助,這方麵進展情況如何?
宮本丈司:如果各個(ge) 國家都製定不同的標準,對廠家的發展可能是個(ge) 商業(ye) 壁壘,我們(men) 希望能在全球範圍內(nei) 實施統一標準。因此,這不僅(jin) 僅(jin) 隻是中國和日本之間的一個(ge) 標準交流,而應該是全球範圍內(nei) 的一個(ge) 交流,比如像IEC或ISO類似的組織。我知道的是,中國政府相關(guan) 人員和這些組織也保持有聯係和溝通。
中川恒彥:我想追加說明的是,不管是日本、美國還是歐洲,現在都沒有一整套完備的電動車標準體(ti) 係存在。正因為(wei) 這樣,日產(chan) 汽車和中國汽車技術研究中心合作,對全球政策標準體(ti) 係展開了一次調查,目前調查已結束,這次調查所形成的報告將作為(wei) 標準製定的基礎。
在betway在线官网汽車發展過程中,政策扶持是關(guan) 鍵。您認為(wei) 就純電動汽車的發展而言,最迫切需要解決(jue) 的問題是什麽(me) ?
中川恒彥:電動汽車普及初期的成本較高,為(wei) 讓普通用戶購買(mai) 電動汽車,我們(men) 希望能得到政府的補助金,即扶持政策。
另一個(ge) 重要的問題,就是基礎設施,家庭充電以及一些辦公樓的基礎設施的建立,也需要政府支持。
那麽(me) 在推動電動汽車過程中,最大的難點是什麽(me) ?日產(chan) 汽車如何應對?
中川恒彥:最大的難點還是成本。在技術發展過程中,成本仍然是最大的障礙。
如何解決(jue) 成本問題?我們(men) 現在做的工作,首先在設計上,盡量尋找性價(jia) 比最好的材料,做到最經濟化。其次,研究電池再利用的商務模式。此外,為(wei) 使電動汽車量產(chan) 化,我們(men) 也正在和各地政府協商,希望能得到他們(men) 的支持,這些都是我們(men) 為(wei) 降低成本所做的一些努力。
錳酸鋰電池目前最好
至少在現階段,磷酸鐵鋰電池材料本身的安定性還沒辦法解決(jue)
《汽車商業(ye) 評論》:動力電池在批量生產(chan) 過程中,如何保證產(chan) 品一致性?
宮本丈司:產(chan) 品一致性是電池生產(chan) 過程中一個(ge) 非常關(guan) 鍵的環節,我們(men) 在生產(chan) 環節方麵的控製非常謹慎,這又回到日產(chan) 為(wei) 何選擇錳酸鋰電池,而非在中國呈主流的磷酸鐵鋰電池話題上,我們(men) 是從(cong) 材料品質的穩定性來考慮的。我們(men) 認為(wei) ,至少在現階段,磷酸鐵鋰電池材料本身的安定性還沒辦法解決(jue) 。
鈷酸鋰和磷酸鐵鋰都可能會(hui) 出現內(nei) 部短路、過熱,甚至爆炸的情況,日產(chan) 使用的錳酸鋰電池會(hui) 不會(hui) 出現這種情況?如何預防?
宮本丈司:電池內(nei) 部的電解液類似於(yu) 汽油、煉油等液體(ti) ,本身就具有可燃性,電池被破壞以及在非常極端的情況下,肯定會(hui) 燃燒。
但對於(yu) 電解液的選擇,每個(ge) 廠家稍微有些不同。日產(chan) 研發的層疊式鋰離子電池組有個(ge) 類似於(yu) 殼狀的裝置,具有保護機能,能保證某個(ge) 電池組裏某個(ge) 電池單元發生問題時不涉及到其他電池單元。
相比較而言,錳酸鋰電池材料發生問題的幾率更低。它的安全性,不是一兩(liang) 句話所能講完的,總之,我們(men) 從(cong) 最小的電池單元開始,到每個(ge) 電池模塊、每個(ge) 電池組,乃至電池安裝的位置,都設置得有保護措施。
中國有種說法,磷酸鐵鋰電池很安全,實際上它隻能說明這個(ge) 磷酸鐵鋰的正極材料很安全,並不代表整個(ge) 電池組的安全,更不能保證整輛車的安全,這跟設計有較大關(guan) 係。
通用雪佛蘭(lan) VOLT也是從(cong) 之前的磷酸鐵鋰電池傾(qing) 向於(yu) 現在的錳酸鋰電池,是不是可以說業(ye) 界認為(wei) 錳酸鋰電池是目前最好的正極材料?
宮本丈司:從(cong) 結果上來看,業(ye) 界可以這樣理解。
我們(men) 知道,如果使用快充係統,30分鍾就能充到80%的電量,但如果頻繁地使用快充係統,會(hui) 不會(hui) 影響到電池的使用壽命?
宮本丈司:我們(men) 根據美國USLA4工況來做分析,也就是,在正常的上下班工況下,電池使用5年後還能保持80%的容量。
至於(yu) 你提到的每次都用快速充電的方式,這種情況下,電池肯定會(hui) 比正常充電短命很多,但具體(ti) 是多大數字,我們(men) 沒做過試驗,沒法回答。
電池也會(hui) 受溫度的影響,如果Leaf推廣到中國的東(dong) 北去使用,其產(chan) 品壽命會(hui) 不會(hui) 受影響?
宮本丈司:實際上高溫和低溫相比,高溫帶來的問題更多。因為(wei) 電池過熱,會(hui) 加速電池老化和整體(ti) 壽命。但在溫度低的地方,比如投放到中國東(dong) 北地區的車輛,我們(men) 會(hui) 加裝一個(ge) 加熱器。我們(men) 在研發中就考慮了這些問題。
至於(yu) 在惡劣條件下,我們(men) 如何讓電池壽命保持原狀甚至延長,這是我們(men) 正在研發中的課題。
電池在製造過程中以及廢棄後都會(hui) 產(chan) 生汙染,日產(chan) 如何解決(jue) 這個(ge) 問題?
宮本丈司:如果非法棄置電池,那肯定會(hui) 造成非常大的環境問題。日產(chan) 的做法是,在設計階段就考慮電池的再回收係統和再利用係統,同時在銷售時還會(hui) 有整體(ti) 的管理係統。
未來幾年,日產(chan) 汽車在電池這塊有何具體(ti) 目標?
宮本丈司:隻要是開發電動汽車,續行裏程的問題就會(hui) 一直存在,我們(men) 希望能提高能量密度。對能量密度的具體(ti) 目標不好說,我當然希望越大越好。另外一個(ge) 永遠的課題,就是電池劣化,正常情況下電池也會(hui) 劣化,怎樣減緩其劣化速度,提高壽命,也是我們(men) 研發的重要課題。我說的隻是兩(liang) 個(ge) 方向,而針對這兩(liang) 個(ge) 方向的研究有無數種,日產(chan) 汽車也在做很多研究。
在電池管理係統方麵,日產(chan) 汽車有何經驗值得借鑒?
宮本丈司:一輛電動汽車上的電池單元有100個(ge) 至200個(ge) ,而且每個(ge) 電池單元的狀態都不同,所以管理非常重要。我們(men) 的係統是要監控每個(ge) 電池單元的不同情況,以便發生問題時對它做補正和修正。但這也並非你想象的那樣,不論多大情況的偏差我都可以控製,不是這樣的。我們(men) 必須保證電池的品質在一定範圍內(nei) ,才能通過電池控製係統來控製整體(ti) 的安定性。作為(wei) 電池組,它裏麵有很多個(ge) 電池單元,如果電池單元本身的品質就不安定,就沒辦法做成一個(ge) 電池組。對日產(chan) 來說,我首先要做好電動汽車電池單元,這是最基礎的一步,也是最重要的一步,也是做好電池管理係統的大前提。
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