《工信部:鼓励开发先进动力电池、新型充换电技术》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2020-10-15
  • 近日工信部在回复全国人大闪亚彬代表关于推进电动汽车发展的建议时表示:充电与换电都是电动汽车的能源补充方式,各有其适用领域和细分市场,鼓励相关企业开拓创新,开发先进动力电池、新型充电和换电技术,进行商业模式创新。能源局将继续大力推动充电基础设施发展,鼓励电动汽车充电基础设施建设运营企业探索在充电站或加油站提供换电服务的运营模式。
    对十三届全国人大三次会议第7560号建议的答复
    闪亚彬代表:
    您提出的关于推进电动汽车发展的建议收悉,经商能源局,现答复如下:
    一、关于从国家层面建立统一的快换式电动汽车电池标准的建议
    加快发展新能源汽车是党中央、国务院作出的重大战略决策。自2009年开展“十城千辆”示范推广试点以来,经过多年持续努力,我国新能源汽车产业发展取得了举世瞩目的成就,成为引领世界汽车产业转型发展的重要力量。产业规模全球领先,产销量连续5年位居世界首位,累计推广新能源汽车超过450万辆,占全球50%以上。技术水平明显提升,乘用车主流车型续驶里程在400公里以上,动力电池单体能量密度达270瓦时/公斤、价格1.0元/瓦时。产业体系渐趋完善,新能源汽车基础材料、电池、电机、整车、生产装备等产业链上下游基本实现贯通,比亚迪、吉利、宁德时代等企业产品批量进入国际市场。配套环境逐步优化,全国已累计建设充电站3.8万座,换电站449座,各类充电桩132万个,建成“十纵十横两环”4.9万公里的高速公路快充网络。与此同时,我们也认识到,我国发展新能源汽车虽取得一定的先发优势,但还存在核心技术不强、整车成本偏高、充电不够便利等突出问题,不少消费者使用新能源汽车仍存有“里程焦虑”。
    充电与换电都是电动汽车的能源补充方式,各有其适用领域和细分市场。由于新能源汽车产业整体上还处于初期阶段,技术路线、商业模式都在发展变化之中,我部鼓励相关企业开拓创新,开发先进动力电池、新型充电和换电技术,进行商业模式创新。同时,我部积极推动新能源汽车换电相关标准制定工作。2017年,发布实施《电动汽车动力蓄电池产品规格尺寸》GB/T34013-2017国家标准,为动力电池更换提供便利性。目前,正在加快制定《电动汽车换电安全要求》国家标准,支持电动乘用车整体式快速更换电池箱等团体标准的制定工作,为换电式电动汽车提供开发设计指导和安全测试依据。
    我部赞同您促进换电模式发展的建议。下一步,我部将会同相关部门,继续完善相关技术标准,加快《电动汽车换电安全要求》国家标准的审查报批,鼓励企业根据适用场景研发换电模式车型,支持北京、海南等地方开展换电模式试点推广,推动新能源汽车产业高质量发展。
    二、关于加电站(也可设置在加油站内)提供充电电池更换服务的建议
    充换电基础设施建设是推动新能源汽车发展的重要保障,也是落实能源消费革命的具体措施。能源局赞同您的建议,近年来,按照国务院办公厅《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》要求,加快推动充换电基础设施建设工作。据初步统计,截至今年6月底,全国累计建成公共充电桩55.8万个,较去年同期增长35.7%;居民专用充电桩76.3万个,较去年同期增长29.2%。同时,充换电设施管理体系不断完善,北京、上海、深圳等地已建立城市级充电基础设施运营管理平台,国家电网公司等重点充电运营企业也建立了监控平台。充电接口新国标得到有效实施,接口标准基本实现统一。组建电动汽车充电基础设施促进联盟,汇聚行业资源,共同推动产业发展。整体来看,我国充电基础设施能够基本满足新能源汽车发展的需要,但仍需加大建设力度,优化规划布局,提升发展水平。
    为全面提升新能源汽车充电保障能力,2018年能源局印发《提升新能源汽车充电保障能力行动计划(2018-2020年)》,明确提出“为提升充电设施运营效率,要结合服务场景科学配置车桩比例,切实提升充电设施利用效率和服务能力。继续探索出租车、租赁车等特定领域电动汽车换电模式应用”。下一步,能源局将继续大力推动充电基础设施发展,鼓励电动汽车充电基础设施建设运营企业探索在充电站或加油站提供换电服务的运营模式,为用户提供更高效便捷的能源供应服务。
    感谢您对汽车工业的关注,欢迎再提宝贵意见。

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  • 《提高比能量仍是动力电池的技术走向》

    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2020-08-15
    • 随着中国新能源汽车市场的快速发展,随着欧洲以碳减排为目标,积极鼓励电动汽车增产扩市,随着日韩车企把目标瞄向氢能源,新能源汽车已然成为汽车产业的新宠。2020年,中国新能源汽车加速从政策主导向市场主导转变,国际汽车巨头发力中国新能源汽车市场,作为新能源汽车最重要的核心部件,动力电池产业的竞争也进入新的阶段。 2020年7月25日,中国电动汽车百人会举办了“动力电池产业整体趋势再研判”的闭门研讨会,来自电池企业的代表与电池方面相关专家就当前动力电池产业发展发表了各自的看法。 高比能量、长续驶里程是车企必然选择 电池成本高、续驶里程短,一直是阻碍电动汽车扩大销量的主要问题。反映在动力电池技术上,则是电池的能量密度决定续驶里程的长短。在能量密度一定的前提下,要延长续驶里程就要多装电池,但电池装多了成本就上升,还会挤压宝贵的车内空间。面对这种两难,尽管提高电池能量密度会带来更多安全问题,但这条路依然成为车企的必然选择。 为了提高能量密度,电池企业积极探索多种形式的创新。包括创新磷酸铁锂模组工艺;寻找正极、负极新材料;推广固态电解质、新型隔膜等。LG化学中国总部副总经理孙兴起将电池技术的新发展概括为三个方面:单体材料的创新、模组结构的创新、制造工艺的创新。中航锂电科技有限公司 CMO谢秋认为,现在行业内探讨的,用结构创新提高电池包的体积能量密度的大电芯、大模组,甚至是无模组结构的总体目标都是一致的,就是通过集成和互用减少一些不增值的结构设计。 比亚迪刀片电池从设计上减少了动力电池无能量部件的使用,在PACK层面提升了磷酸铁锂电池的能量储存密度,使磷酸铁锂电池体积比能量密度提升50%,配装磷酸铁锂电池的电动汽车也达到了500公里以上的续航里程,让这种成本低、安全性好,但能量密度也低的电池焕发了新的生机。 全固态电池是最有可能超过锂离子电池能量密度、简化结构工艺、降低成本的技术路线。宁德时代的刚性膜片及固态锂金属电池专利,使能量密度达400Wh/kg以上,并解决了安全性和循环寿命等难题,提升了固态锂金属电池的循环性和降低短路发生几率。在解决提升电池能量密度和提高电池安全水平这对矛盾方面进行了有益的探索。 目前,中国大部分汽车厂商和新能源厂商都参与到固态电池的研发中。据了解,目前,清陶能源、辉能科技、赣锋锂业、万向一二三、卫蓝新能源、珈伟股份、巨电新能源等锂电企业,均在建固态电池产线。大众、三星、宝马等国际巨头也在寻求固态电池领域的突破。据天津力神总裁助理丁照石介绍,在2020年到2025年期间,企业一直在致力于三元材料中钴含量的降低,甚至在做无钴材料,电解液向固态化方向发展。天津力神判断,固态电池有望2030年后实现商业化。 成本、安全、寿命,关系电动汽车的成败 当前,提升动力电池能量密度、降低成本、提高寿命、保障使用安全,已经成为消费者对电动汽车的基本要求,其中的安全更成为社会关注的焦点。远景AESC中国区总裁赵卫军指出:电动汽车的安全是什么?安全是对边界的认知和把控。宁德时代新能源科技股份有限公司董事长助理孟祥峰也认同这个观点,他认为,电动汽车的安全保障一方面来自于电池本身的安全特性和一致性,另一方面也来自于外部的安全边界控制得好。 中航锂电 CMO谢秋指出:安全是个系统工程,需要从材料、电芯的设计改善、制程的控制和检测技术,还有电池包的安全设计等各个维度去考虑,包括生命周期、充电策略的管控优化。 降低钴用量,探索高镍无钴材料,以降低电池成本;探索电池补锂技术,结合热管理和BMS窗口控制技术,以开发长寿命电池;大力开发固态电池,以提高电池安全性,正成为电池企业积极探索的方向。 6月初,宁德时代宣布研发出16年超长寿命或200万公里行驶里程,成本相比当前电池仅增加不超过10%的新技术,这一技术适用于磷酸铁锂和三元电池。孟祥峰指出,追求高能量密度、追求高续航的方向没有错,那是未来新能源汽车和电池竞争的关键点,但是要把安全问题解决好。 据中国汽车技术研究中心首席专家王芳介绍,去年,国家成立了新能源汽车事故调查专家组。专家们在调查中发现,有两大类原因导致新能源汽车事故的发生。第一类原因比较简单,就是产品存在着明显的设计缺陷。第二类则找不到明显的设计缺陷,造成事故的原因都是不同的,涉及到从原材料选择、电池研发制造到系统集成诸多方面、各个环节。她总结说,电动汽车的安全问题也是一个系统工程,应该与技术革新关联起来。 三院士建议:加强基础技术研究,寻找颠覆性创新 针对未来动力电池发展,会议上三位院士给出了各自的建议。 中国工程院院士吴锋提出,我国动力电池产业发展多年,有了很大进步,但还有产生颠覆性创新的空间。要将学校、研究单位和企业联合起来,建立一种新型合作关系,从材料体系、电池体系、制造工艺等方面进行较大创新,才能提高动力电池本身的智能化,制造电池过程的智能化水平。这些都需要得到国家的重点支持。 中国工程院院士陈立泉建议关注钠离子电池的发展。他介绍,钠离子电池有很多优点,比如正负极都可以采用铝箔,能大幅降低电芯和模组的工艺要求,双极性电池也容易做成。这样可以让钠离子电池脱离锂离子电池的技术路线走出一条新路。我国钠资源很丰富,可以规避锂资源依赖进口的风险,同时其成本比磷酸铁锂还低。 这些优势可以使其拓展两个应用领域:第一是给低速电动车用,低速电动车的一大问题就是使用低成本铅酸电池带来的污染,而在低速电动车上大规模推广磷酸铁锂和锂电池又受到成本的制约;第二是资源丰富和低成本的优势,可以使其应用在大规模储能上。据他介绍,两年前,中国科学研究院物理研究所已在低速电动车上进行了钠离子电池的试验,去年做了储能演示装置的试验。 中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高表示,动力电池的产品开发、技术攻关、颠覆创新三方面同等重要,三条线要并行发展。基础研究的目标是动力电池单体比能量达到500瓦时/公斤,系统比能量达到300瓦时/公斤,体积密度达到1000瓦时/升。他特别指出,下一步的重点是挖潜电池理论容量和比能量,要依靠全链条的智能化,包括材料开发的基因组、仿真、大数据等等来实现。还要支持0—1原创的颠覆性技术开发,支持基础技术研究。