钜大LARGE | 点击量：712次 | 2021年12月08日
镍氢—锂电—燃料动力电池 车用电池研发前景分析
在新能源汽车的发展战略中，世界各个国家和地区都依据自己的评估作了不同的选择，对相关电池技术的研发及推广采取了不同的扶持策略。从当前整体情况看，日本和欧美国家重要侧重于锂离子电池和燃料动力电池，而我国由于考虑到资源优势和技术的成熟程度，在新近公布的政策中偏重推广镍氢电池。
镍氢电池成为我国现阶段政策扶持重点
在我国工信部六月二十五日公布的《新能源汽车生产公司及产品准入管理规则》中，根据新能源汽车整车、系统及关键总成技术成熟程度、国家和行业标准完善程度以及产业化程度的不同，将其分为起步期、发展期、成熟期三个不同的技术阶段，并给予分类管理。
按照国家规定，起步期的产品只能进行小批量生产，且只在批准的区域、范围、期限和条件下进行示范运行，并对全部产品的运行状态进行实时监控；发展期产品允许进行批量生产，只能在批准的区域、范围、期限和条件下销售、使用，并至少对20%的销售产品的运行状态进行实时监控；成熟期产品与常规汽车产品的《车辆生产公司及产品通告》管理方式相同，在销售和使用上与常规汽车产品相同。
这意味着，在我国，2010年十二月三十一日前，装备锂离子电池的混合动力和电动汽车将被限定销售和使用区域，而使用镍氢电池的混合动力和电动汽车可在全国销售和使用。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
专家认为，之所以国家现在把发展重点从锂离子电池转变为镍氢电池，重要原因是，镍氢电池的技术比锂离子电池更成熟，矿产资源更充足，未来能使新能源汽车更易进入到商业化阶段。“镍氢——锂电——燃料动力电池”产业化路径
在常用的三种车载电池中，铅酸电池由于严重的环境污染，早已退出主流应用；镍氢电池虽然是目前商用化主流，但是重要指标的实验室数据均低于锂离子电池，且理论上基本不存在提升空间；锂离子电池尽管性能优越，然而安全性尚不能得到保证，且相对较高的成本也阻碍了其商用。
专家预测，新能源汽车将朝着“镍氢——锂电——燃料动力电池”产业化路径发展。从发展趋势和速度来看，短时间能够兑现业绩的只有镍氢动力锂电池，因为镍氢电池技术最成熟，未来3年内仍将是新能源车的主流，之后镍氢电池技术将和磷酸铁锂、氢燃料动力电池三分天下，5年后将逐渐被锂离子电池及燃料动力电池所取代。电池巨头松下和三洋也均认为，锂离子动力锂电池不可能在2～3年内取代镍氢动力锂电池，重要原因是镍氢动力锂电池便宜安全，已经达到规模化生产。锂离子电池还有课题要继续攻关，如安全性，因此商业化尚需时日。
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据日本富士经济分析，镍氢电池的主流地位将可延续至2011年，但是2011年之后锂离子电池将逐渐侵蚀镍氢电池的市场份额，该机构预估2009年车载用镍氢充电电池的全球市场规模将比上年上升23.7%，达到920亿日元，但是2015年车载用镍氢充电电池市场规模将降至550亿日元。
市场需求可为镍氢电池带来2-3年高速上升
镍氢动力锂电池在技术和产业链上的成熟性决定其将在一按时期内与锂离子电池共存，磷酸铁锂正极材料的出现使得锂离子电池在性能和成本上都已取得优势，但稳定量产量力的不足和实际运行检验的缺乏仍令部分新能源汽车厂商望而却步；相比之下，镍氢动力锂电池已历经实战多年，技术和产业链都相当完善，在短时间内即可形成对整车的稳定配套能力，因而仍可以一按时期内在新能源汽车上广为应用。
据业内估计，镍氢动力锂电池市场仍然有望获得2-3年高速上升，在未来2-3年中，“十城千辆”计划、混合动力汽车的逐渐普及、出口海外市场等因素将为镍氢动力锂电池市场需求带来强劲的上升，而当镍氢电池和锂离子电池尚难分伯仲之时，镍氢动力锂电池也将迎来短暂的高速上升期。
其中，我国已经开展的“十城千辆”计划将为镍氢动力锂电池带来首批市场需求。据估计，在“十城千辆”计划中，将约有3200-4000辆新能源汽车（包括客车和乘用车）采用国产镍氢动力锂电池，在三年内带来共计约为3.5-4.4万千瓦时的镍氢动力锂电池需求。
综合来看，国内和出口两方面的需求在减弱后，2012年后镍氢动力锂电池将逐渐被锂离子电池所取代。
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公司研发紧跟政策步伐
在我国的车用电池生产公司中，具有镍氢动力锂电池生产量力的公司占多数，包括春兰集团、科力远、中炬高新、湖南神舟、凯恩股份等，其中春兰集团是国内HEV镍氢动力锂电池技术的翘楚，市场占有率处于领先地位，中炬高新和湖南神舟也已具备了一定的技术基础和市场地位。
至于锂离子电池，国内大多数厂家都不具备大规模量产的能力，但相关生产规划已在执行中，预计2010年以后才能够量产。
专家认为，科技进步日新月异，我国的车企及相关电池公司除了要推进镍氢电池产业化之外，更应该把目光放的长远些，投入人力、物力进行动力锂离子电池的研发，并保持对燃料动力电池的技术跟进，为占领更广阔的新能源汽车市场做好准备。
锂离子动力锂电池尽管在2-3年内难于取代镍氢动力锂电池，然而，不容忽视的是锂离子电池未来将取代镍氢电池成为新能源汽车主流。从全球范围来看，日本是目前国际上新能源汽车及动力锂电池研究和应用最先进的国家，目前日本重要的汽车和电池公司纷纷投资建设车载锂离子动力锂电池生产线，集中在2010-2011年投产。日本富士经济认为，锂离子电池将在2011开始逐步取代镍氢电池，锂离子电池作为未来的主流技术路线不容置疑。
如今，日本除了将重心转移至锂离子电池外，日本在新能源汽车的开发与使用上，尤其是在燃料动力电池汽车的开发与推广方面，速度大大超出我国国内的预料。前几年日本经济产业省就对燃料动力电池汽车开发与推广制定了时间表，其战略目标是：到2010年，日本使用的燃料动力电池汽车要达到5万辆；2020年达到500万辆；到2030年，要全面普及燃料动力电池汽车。
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关于新能源汽车三大关键零部件电池、电机、电控，国内公司最薄弱的环节就是电池，关于电池性能、可靠性和产品功能等还在探索之中，远未达到量产水平。事实上，目前整个我国汽车行业都存在着电池瓶颈。
业内人士认为，无论是镍氢动力锂电池还是锂离子动力锂电池，要想赢得市场，必须具有较高的性价比。应该从设计时就考虑整车和关键零部件的低成本开发。目前国内从事车用动力锂电池研发的公司基本上没有汽车零部件生产的背景和相关经验，这些公司对车用电池的产品理念、开发流程、生产工艺设计乃至成本计算的方法均与汽车行业不一致，甚至差距很大。此外，车用动力锂电池行业的从业人员大多来自传统电池行业，对汽车缺乏了解。要开发出适用于车用动力锂电池使用环境、性能优良的车用动力锂电池，要了解更多与汽车有关的专业技能。因此，车用动力锂电池公司与汽车公司应当建立更为密切的合作。
那么，如何加强合作，提高车用动力锂电池的性价比？专家认为，首先，车用动力锂电池公司应寻求技术上的突破，从原理上解决电池的可靠性问题，并提高电池的使用寿命、降低电池的损耗和发热。其次，在应用层面上车用动力锂电池公司要供应系统解决方法，加强与整车公司的沟通和协调，从供应电池单体向供应电池包转变，包括电池成组、冷却、防护等，以集成包的形式向下游公司供应产品。第三，车用动力锂电池公司不但要向下游公司供应产品，还要向下游公司供应服务，为下游公司及最终用户供应电池维护和保养手段及方法，提高电池的使用寿命。第四，车用动力锂电池公司应充分利用“十城千辆”试点的契机，提升电池的生产工艺水平，以提高电池的一致性，并实现规模生产，降低生产成本。第五，在现阶段，车用动力锂电池公司应研发电池回收技术，供应电池回收服务。因为电池的回收残值较高，通过电池回收可以进一步降低用户的使用成本。
上汽集团董事长胡茂元近来在多种场合表示，车企之间可以进行联合研发。其中，胡茂元最希望达成的联合研发就是“电动汽车的动力锂电池”。实际上，上汽的电池合作已经在进行当中。上汽新能源汽车事业部某位人士透露，与国外公司、国内电池厂的合作都已经开始，“不排除和整车厂的合作”。
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