钜大LARGE | 点击量：1632次 | 2022年02月21日
新能源车动力电池市场的现状及发展
近日，国家“863”计划节能与新能源汽车重大项目总体专家组组长欧阳明高对我国新能源汽车推广的成果和存在的不足进行了总结。针对动力电池的发供应，他表示，今年供不应求，明年下半年基本平衡，后年总体过剩。
以下为国家“863”计划节能与新能源汽车重大项目总体专家组组长欧阳明高发言：
新能源汽车刚开始阶段是在“十一五”，“十一五”有节能与新能源汽车技术战略，确定了中国新能源汽车的三条路径，根据这个规划开始了“十一五”节能新能源汽车，这是中国新能源汽车打基础到示范考核的阶段。
两头挤的车型开发战略，是大车小车中间产能车，而且实行三步走的产业化推进战略，酝酿期、导入期、成长期。2010到2015年导入期在今年结束，销量占到总销量的1%左右，接着会进入成长期。
十二五专项又叫电动汽车重点专项，原来的基础上加了技术标准、基础设施、测试评价。十二五来，尤其是去年一国家在政策方面出台了一系列的政策，得到了政府高层的高度重视，所以中国新能源汽车去年进入元年，客车是世界第一，乘用车是第二。今年继续快速增长，1到10月份已经生产超过20万，市场规模全年达到世界第一位。预计全年有望生产30万，销售20到30万之间。
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%
1到9月份新能源汽车产业化分析，这是2015年1到9月份的数据，我们是全球最大的新能源乘用车的市场，并且电驱动优势正在被接受，我个人开电动汽车，觉得比燃油汽车开的更爽一些，加速上去快、下来也快，在城市开又安静，在城里开电动车比燃油车享受，现在正在被市场接受，口碑不错，私人购买市场迅速兴起，因为有一些不限牌、不限行的政策，对市场的启动作用是非常明显的。
在纯电动乘用车以小型和微型为主，90%都是小型和微型，纯电动汽车如果进入私人市场，量同样是小型和微型，“两头挤”的方针规划还是对的，只有小型可以卖的比较便宜，比如说知豆只有5万块钱，买起来非常便宜，充电也容易充，省钱，买这种车的人一般来讲对价格比较敏感的，同时由于电耗比较低，续时里程反而做的比较长，在北京下大雪很多出租车司机抱怨很厉害，续时里程平均降30%，很多出租车司机抱怨，但是微型的比如说奇瑞的eQ，没有下降很多，因为本身百公里电耗不多。这个下降没办法的，特斯拉也要下降30%到40%，这没办法的。相对来讲车越小，受到的能耗越低。纯电动卖给家庭无非两块市场，一块小型微型的，另外一部分是特斯拉，不怕贵的人，也有e6也是这类人，不怕贵。但是，在中间主流轿车中级轿车插电为主，82%都是插电，私人轿车主要是插电，当初规划是中间这一档家用轿车还是插电式才能把价格和性能平衡下来。
市场大概分三块：
第一，经济型，A0级和A00级、A000级，纯电动基本上在这块。
第二，B级以上，豪华的不怕贵的也有。
第三，中间的是插电式的。这已经被市场数据所证明。
在插电式这一块比亚迪秦加唐两个加起来是排名世界第一的，在全球也树立了一个品牌。
纯电动客车相对来说受市场的影响非常严重，今年6m到8m的车占到77%，因为补贴。汽车市场补贴的影响太大了，补贴政策合不合理，对这块市场影响特别大，跟乘用车不一样。这一块制定政策应该说责任很大，目前我认为合理性还是有待改善。现在有很多车买了不一定开，拿很高的补贴，这是很不合理的。另外，12m大客车档，现在我们认为还是要特别注意它的安全性风险，尤其是认为锂电池在12M大客车运用要非常慎重，一旦出问题不得了了。总结一下“两头挤”的格局基本上得到市场的验证。
核心动力电池，总体来讲技术进步非常快，具体来讲动力电池技术路线还是比较合理的，就是客车是磷酸铁锂为主，乘用车三元为主，基本合理的，敏感性、风险性比客车小很多。总体来讲质量层次不齐，有一些隐患。质量问题一旦出现风险很多。现在很多车还没跑，一旦跑起来各地的推广部门要特别重视这个问题。
我们可以看出总的电池消耗量，客车超过了60%，这个占比是偏大的，而且客车的电池质量也很不一致，由于客车厂全国多如牛毛，而且地方保护比较严重，我认为这块是我们推广特别要注意的地方。
总的电池用量，1到9月份用量是60亿瓦时，估计全年突破100亿瓦时，2020年600到1000亿瓦时，今年中国绝对是全球乘用车电池第一大消费国。根据电子行业的报告，今年电池投资大概1000亿。在建和拟建的厂1800亿，基本满足到2020年的需求，今年供不应求，明年下半年基本平衡，后年总体过剩。当然，高质量的电池永远是供不应求的，现在质量不一样，性能价格比好的电池永远是供不应求的。电池行业总体来讲是研发主导的行业不是简单的投资业。中国除了比亚迪自己供电池，有独立的电池供应商最大的是CATL，有100多名博士，量比我们最大的汽车厂还要大，产值也就是100亿左右。我学生弄了一个电池系统公司，200人，80个工程师，研发占的比例非常大，不是一般投一点资就可以干的。各地都在上电池，我特别担心产能过剩最后卖不出去。
我们认为新能源汽车面临三大挑战：
第一，补贴依赖性比较严重，补贴掩盖产品品质层次不齐和扭曲。
第二，安全风险不容忽视。电动汽车规模不断扩大，会使事故概率更大。这是当地推广特别要关注的事，我觉得现在新能源汽车发展的势头非常猛，猛过头也不一定是好事，一旦有严重的安全事故发生，会对整个新能源汽车产业造成毁灭性打击，这是要特别注意。现在刚进入市场，市场还很脆弱还不稳定，尤其是私人市场，但是对接受的程度近期不错，一旦出一个事，大家的信心就会受到打击，再想回来就非常困难。高比能量三元锂离子电池引入是我们慎之又慎的事情。虽然研发要朝这个方向努力，但是使用要非常谨慎。
第三，国际竞争日趋激烈。大家知道前期推广都是自主品牌，都是自己的，这个事情不可能长久，现在国外的电池也来了，三星、LG都来了，马上各种各样的都来了，马上国外的插电式也都来了，那就要同台竞技，挑战非常大的。不可能关起门补贴，总要有个过程，要对外开放，我们必须加大研发力度。
通过“十三五”看科技趋势：第一，能源技术突飞猛进，燃料电池、太阳能电池都在突飞猛进。比如说锂离子电池300瓦的锂离子电池估计在2020年，这个不推荐给大客车用，主要是轿车的。研发投入超前，使用要谨慎。
今后十年锂离子电池还有很大的潜力，比现在性能还要提高一倍，寿命弄不好还会减少一半。现在的寿命到2025年寿命反而降低了，我们讨论中国电池的技术路线图，到2020年350瓦，但是寿命降低了一半，因为成本一样，甚至比现在还贵。但是一次续时里程高一倍，成本并没有下降，购买成本下降，寿命降低，按照全寿命来看成本是一样的，甚至还会上升。这中间最大的挑战是安全性面临极大挑战，不是安全性解决不了，需要的技术难度提高了很多。
大家知道，做燃油车乡村企业做不了，做电动汽车乡村企业可以做，很容易做出来。电动汽车入门的门槛可以很低，但是当电动汽车要求提高之后，难度就增大了，而且增大到人命关天时不是随便都能做的，可以马上起火的，不是开玩笑的事。高性能的电动汽车不是一般人做的，可以玩走火的。如果搞一个普通的电机谁都可以做。到2020年高水平的电动汽车难度就大了。
燃料电池科技进步也非常快，燃料电池膜电极就如电脑的芯片，进步非常快，以前一个千瓦需要3克，现在0.3克，降低了10倍。现在看到图上是微观的。另外是燃料电池电堆技术出现重大突破，每升3个千瓦以上。现在不仅做轿车用，将来还要做飞机的，会达到每升六个千瓦，这也是重大突破。
燃料电池发动机越来越小，负荷载量越来越低。
第二，工业4.0带来制造技术重大变革。现在从微观到宏观可以全部算出来，材料基因组技术，通过计算设计出来的再比如轻量化材料已经在高端车型开始应用，最后车身结构轻量化材料再铺上一层太阳能薄膜，现在铺在车身上只能发300到500瓦，下一代1个千瓦到1.5个千瓦。现在已经出来了，只是现在比较贵，十年之后一定会用。
第三，互联网+引发产业融合和跨界的浪潮。现在滴滴快车、滴滴巴士都是这个，会改变出行的方式更高效的出行，我们做再节能的车天天堵在路上也麻烦。堵在路上冬天要暖气很耗能，一个轿车两个千瓦，赌一个小时两度电。现在北京的平均车速19公里，我这是综合的，有时候还去机场来回，每小时19公里。19公里，烧暖气取暖10度以上电，这怎么用的起？
将来智能安全主要是车联网的技术，还不是所谓的自动驾驶，自动驾驶比较遥远，但是车联网比较快，车跟车互动能够避免撞车，通过智能化网联化，网联的意义至少可以把安全解决，不用担心碰撞，车跟车有通信撞不上来，把这个问题解决我们的车身就不需要做的那么扎实，轻量化就好实现，这是很重要的。
能源互联网、汽车车联网、信息互联网相互融合，这也是非常大的趋势。在这个基础上“十三五”要做什么呢？
第一，动力深度电动化。
第二，车身底盘轻量化。
第三，整车智能网联化。轻量化之后一个底盘可以装五个车身，可以买各种不同的车身自己来装，因为没有碰撞了，这些事情都是可以实现的。
这三化是相互关联的，电动化只有和轻量化、网联化结合才能真正解决电动化技术带来的电池重量增加和里程限制的挑战。
智能化只有跟电动化结合才能前途，大家知道，传统车的汽车电子都是外国公司提供的，现在搞智能化底层东西都是外国的，你的智能化是建立别人的基础上，只有电动车所有的都是自己的，这样才有前途，否则核心技术都不是我的。现在包括、数据芯片全是国外没有我们自己的，刹车、汽车电子都是国外的，所以只有跟电动化结合，中国人的智能化才有前途。
当然，最后在这个基础上有了智能化再搞轻量化，车就会出现真正的个性化定制。因为只有车轻了，车身花样多了，而且自己可以换车身了，这个问题才会大发展。
现在看到的是十三五新能源汽车重点专项的布局，在这里不详细介绍。
下面重点任务简单介绍：
第一，三大系统，增程式、插电式混合动力系统是将来主流系统。核心问题是高性能和低能耗的平衡。插电式把动力性做好比较容易的，但是怎样在这个基础上把油耗降低，尤其是不插电的油耗，插电油耗比较好做，不充电之后怎么办？有时候不充电油耗非常重要。
第二，纯电动力系统是下个五年主攻的系统，主要是智能化、轻量化、底盘一体化方面。
第三，燃料电池动力系统是面向未来的动力系统。
插电大竞争要来了，国外大规模引进市场，估计三年之后会形成非常激烈的竞争。现在的核心问题怎么把油耗进一步降低，这是关键。跟国外比我们油耗还是比他们要偏高的，为什么会偏高？国外发动机油耗低，电机的效率高，通过电压调节。
如何把发动机的功放点调到最佳的功放点，这也是非常难的事情，这是丰田的E-CVT不管在哪个点都可以调过去，通过发电机的调速调节发动机的转速到最佳功放点去。电机的转速基本变，通过调整发电机转速调整发动机的转速调到最佳功放点上，本田也是这样，两个调节的方法是类似的，都是通过发电机调节的，运行模式基本相似的，中间有一个很重要的问题是很大程度上用的是串联活动，尤其在城际功放用的是串联，这是串联混合，串联的成分是比较多的，真正发动机驱动是比较少的，只有在高速才用。最后的效率经济性提高50%。
我们用插电式油耗当然是比较低的，当续时里程高到一定程度差别不会很大的，如果100公里2/3是电，剩下都是油，效率高1/3也是体现10%来，再好也体现不出来，为什么要搞插电式呢？真正搞不插电式混合动力跟国外差距比较大的，一旦搞了插电式问题就缓解了，因为100公里一大部分是纯电的，没有油，好也是1/3。所以，插电式混合动力必须插电，不插电油耗有问题的。中国技术路线这样跟国外的技术路线竞争，如果都搞纯混合动力比较难，纯混合动力发电技术要好，我们有差距，通过插电式混合动力可以把这个问题弥补回来，为什么搞纯电动插电式呢？是提高汽车技术竞争力的方式和途径。
关于纯电动力系统，大家都在抱怨性价比有问题，其实就是里程和成本的比，纯电动性能都是好的，只有一个不好就是里程，里程不是解决不了，要加电池，加电池就要成本，就要花钱。难在里程和成本的比例问题，也就是性价比。大多数客户都是讲究性价比的，为了改善性价比怎么办呢？光靠电池不够的，光靠提高比能量也是不够的，一般人的思维是电动车就是电池，电池就是比能量不够，提高比能量寿命不好、安全性不好、动力不好，提高比能量功率不行，这是一个平衡，不能在一个点上钻牛角尖，装20度电，100公里跑25度电，有的车只跑10度电，怎么降低整车的电耗呢？很重要的是空调和暖风系统，在我们中国国情下非常重要，因为我们的平均车速太低，100公里5个小时的空调一直开着，可以待速的时候可以把电机关掉，但是空调耗电。
我们为什么不考虑把充电设施方便一点呢？如果把比能量提高容量大了充电时间也长，比能量提高比功率下降了，也就是充电的电流会减少，会充不进去，容量大了，充电电流还小了，为什么非要在那里想办法，把充电电池搞便利一点也可以解决问题。
最后，安全管理要放心，如果这个做不好什么事情什么都干不好。
2020年预计300瓦时/公斤还是可以做到，200到250公里的小型车可以与燃油竞争，有竞争力。
电力点线面结合的能源供给体系，主要是慢充，家用车在家里办公的地点是最常见的充电方式。研发先进的安全管理系统，所谓的热失控主要是热安全，除了热安全还有电安全，昨天孟处长跟我说年检安全怎么检，最简单的看绝缘怎么样、涉水怎么样，温度检测出来怎么样，这几个首先要看一下，除此之外，更深层次的是热失控，温度到达一定时电池内部的反应止不住了，就发烧燃烧爆炸。引起原因可能是过热开始热失控，也有可能是碰撞挤压，碰撞挤压之后会短路，短路就会放热，一热就会产生热失控，几种原因都有可能。
比如说特斯拉，挤压后短路，现在交通大学专门有实验室，每天都做挤压，把电池碰撞、研究不同后果，做各种各样的实验。
在破坏性现场，各个单体电池像鞭炮一样，第一个点着了，第三、第四就会接着来，这个问题都解决了的。最近有一篇文章说人民不知道的锂电池阴谋，从专业角度上讲，汽油打一枪也可以烧，我们可以技术解决。
过充过放，是充电过大之后导致内部的极化，我们测的正负极电压是正常，过放负极到了0了，就会短路改善。冬天的极化更严重，这是我们要注意的问题。
现在看到的是特斯拉专利做的动画。特斯拉每个电池上都有安全阀，有电片保持每个电池之间的间隔，有电缆的安全监测和光纤，只要一有光马上知道，有隔热层、有应用模块，有安全监测阀，有16个模块构成电力总成，有一系列的控制和管理。电池系统是非常复杂的系统，如果打开盖子车乱七八糟车一定不能开了。我们不能保障当比能量超过200以上时，不能保障每个电池都不出事，这是很难保障的。但是，出了事不会引起太大的事，只要有光马上回来了。
电堆出现热失控赶紧撤离，某个电池出现热失控，马上灭火机就喷出来了，有可能灭火机一喷就好了，最差的情况是第二个也烧起来了，一般来讲没那么严重，这是最极端的情况。一般来讲一个电池出现问题，自己就断路了，根本烧不起来，最后都不行了把问题喷出来，整个车还是安全的。我们在做设计时这些都是要考虑的，只有考虑了最后车还是完全安全的，我们现在车没有到这个层次，首先它是三元电池，本身很安全。第二，比能量很高。第三，用的电池数量很大，8000多支电池，所以安全系统是世界上最复杂的安全系统。我们现在磷酸铁锂电池不需要这么复杂。
燃料电池动力系统，估计在2020年燃料电池客车会商业化，燃料电池轿车会启动商业化。燃料电池不是纯粹的燃料电池汽车是燃料电池和电池的混合，燃料电池不适应车上剧烈变化的功放。燃料电池只要平均50个千瓦就可以了。我们认为在中国适合推广的是混合型的燃料电池动力系统，成本可以大幅下降，寿命也会大幅提高。
最后，预测一下“十三五”新能源汽车。补贴政策不可能一直补下去，在退坡，退坡之后怎么办？会不会退完坡没人买了？现在补贴大家都积极，不补贴了没激情了，没激情这件事下来了，怎么让它可持续呢？需要现在就要考虑补贴之后的接替政策，要补贴退坡，政策合理性退坡速度合理性，怎么接替？油耗法规倒逼，百公里5升，我有一个担心到时候大家都达到5升了。中国的事你要达到都达到，我有一些担心，到时候说达到都达到了，就如排放，说都达到就达到了。中国叫“你懂得”，我有点担心。为了解除这个担任，中国百人会建立了积分交易，这是美国实行多年的方针，比如规定整车厂必须有3%的零污染汽车，特斯拉就是卖积分，100%都是零污染，像通用汽车达不到怎么办？找特斯拉买积分，把政策鼓励变成经济行为，不行就买去，市场行为变成经济行为，行政命令不好做。德国大众都做假，怎么办？还要化成一个经济行为，化成钱的交易可能会比较好，这是我们提出这个东西的初衷，现在正在讨论。
我认为在2020年500万辆目标还是可以实现的。当然，我也不希望超过的太多，如果说超过太多也不是什么好事。今年30万、明年90万、后年200万，这有问题。阿猫、阿狗进来把这个事给毁了。2020年销量200万左右，保有量500万左右是比较合理的目标。慢了不行，快了也不好。我们要又好又快，这样才能让它可持续。否则我担心中间会有风险。
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