鋰電池帶來(lái)絕妙商機(jī)

1、鋰電池帶來(lái)絕妙商機(jī)現(xiàn)在看來(lái)，之前預(yù)測(cè)的許多“前景大好”的技術(shù)，似乎已銷(xiāo)聲匿跡，而用于混合動(dòng)力車(chē)、插電式混合動(dòng)力車(chē)以及純電動(dòng)車(chē)的鋰電池梅賽德斯奔馳在其S400輕度混合動(dòng)力車(chē)上應(yīng)用了Continental Teves公司供應(yīng)的鋰電池包。但是，向?qū)﹄姵仉妱?dòng)技術(shù)感興趣的主流消費(fèi)者而非電動(dòng)車(chē)擁躉者銷(xiāo)售電動(dòng)車(chē)時(shí)，他們很可能會(huì)被嚴(yán)酷的現(xiàn)實(shí)震住?！爸挥性诟咚俾飞显庥龅诫娏谋M、無(wú)能為力的時(shí)候，人們才會(huì)明白電動(dòng)車(chē)其實(shí)并沒(méi)之前想象得那么棒。我認(rèn)為混合動(dòng)力才是適合現(xiàn)今交通運(yùn)行狀況的解決方案。” 大好前景 索尼在1991年引進(jìn)了第一套電池包，使之在消費(fèi)電子領(lǐng)域開(kāi)始應(yīng)用，后來(lái)鋰電池技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，開(kāi)始能夠滿(mǎn)足車(chē)用要求。

2、近年來(lái)，鋰電池在汽車(chē)市場(chǎng)上開(kāi)拓了更大應(yīng)用領(lǐng)域。CPI研發(fā)總監(jiān)Mohamed Alamgir稱(chēng)：早期的鋰電池容量只有1200mAh，2008年增長(zhǎng)到2900mAh。 CPI是LG化學(xué)公司的分公司，正在開(kāi)發(fā)鋰聚合物電池，現(xiàn)代汽車(chē)公司將會(huì)把這款電池應(yīng)用在汽車(chē)上。CPI還和通用汽車(chē)公司簽訂了合同，為其正在開(kāi)發(fā)的插電式混合動(dòng)力酷越車(chē)SUV供應(yīng)電池。 Alamgir說(shuō)：這款插電式混合動(dòng)力酷越SUV最終版本，一次充電可行駛16km，與一次充電就能行駛64km的雪佛蘭Volt不能比（后者更像增程式電動(dòng)車(chē)）。未來(lái)公司將比較SUV駕駛者和Volt車(chē)主的駕駛習(xí)慣，以開(kāi)發(fā)未來(lái)車(chē)型，優(yōu)化未來(lái)電池設(shè)計(jì)。 生命周期 目前市

3、場(chǎng)上對(duì)更大電池包、更大總電量存在明顯需求，還存在汽車(chē)電池比消費(fèi)類(lèi)電池的運(yùn)行溫度更寬泛的需求。在極低的溫度下，電池的功率輸出通常會(huì)減少，而在極高溫度下，鋰電池的壽命還會(huì)縮短。 在汽車(chē)上應(yīng)用的鋰電池必須比其他應(yīng)用方式更耐用。但是，現(xiàn)今的一次性消費(fèi)觀念，使消費(fèi)類(lèi)電子的產(chǎn)品壽命最多只有幾年，也就是說(shuō)：只需承受幾百次充電/放電的循環(huán)過(guò)程。 “但是混合動(dòng)力車(chē)/電動(dòng)車(chē)用電池，使用壽命至少10年，需要承受上千次甚至上百萬(wàn)次充電/ 放電過(guò)程，”三星和博世成立的專(zhuān)開(kāi)發(fā)電池的合資公司SB LiMotive公司執(zhí)行副總裁Joachim Fetzer說(shuō)。這樣龐大的數(shù)字，要求混合動(dòng)力/電動(dòng)車(chē)電池一次只能使用其電池儲(chǔ)存容量

4、的20%，以延長(zhǎng)其使用壽命，還需減少電動(dòng)車(chē)充電頻次，在10年使用期限中充電3000次，用掉大約80%的電池儲(chǔ)存容量，期望最終實(shí)現(xiàn)使用壽命超過(guò)12年，行駛里程超過(guò)24萬(wàn)公里的目標(biāo)。 一旦出現(xiàn)“熱變形”現(xiàn)象，以鋰電池為動(dòng)力的消費(fèi)類(lèi)電子設(shè)備不會(huì)出現(xiàn)大問(wèn)題，而車(chē)用鋰電池包，尺寸更大麻煩也更大。所以，保證車(chē)用電池不會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題非常重要。 通常，電池制造商從以下幾個(gè)角度定義這個(gè)問(wèn)題：?jiǎn)为?dú)管理各電池的智能電子系統(tǒng)、防止陰極陽(yáng)極相連的耐用型電池分離機(jī)、防止熱變形的電解液、減少電池內(nèi)氧生成（可能起火）的電池化學(xué)技術(shù)、提高冷卻性能、對(duì)電池內(nèi)部氣體生成的壓力更敏感的技術(shù)。 CPI公司的一名技師正在工作臺(tái)上測(cè)試一

5、款鋰電池所有汽車(chē)零部件供應(yīng)商都意識(shí)到：汽車(chē)制造商及其客戶(hù)希望在最低成本條件下實(shí)現(xiàn)最高性能，但是目前一次充電可實(shí)現(xiàn)的里程以及電動(dòng)車(chē)的價(jià)格，都是主流消費(fèi)者無(wú)法接受的。CPI公司的Alamgir預(yù)估說(shuō)：現(xiàn)在豐田普銳斯混合動(dòng)力車(chē)上應(yīng)用的鎳氫（NiMH）電池包，量產(chǎn)達(dá)到1百萬(wàn)后，每包成本大約為2000美元。 Fetzer稱(chēng)：重量達(dá)到1000kg、一次充電可行駛125mi的電動(dòng)車(chē)，需要更大尺寸的鋰電池包。人們期望它能夠?qū)崿F(xiàn)35千瓦時(shí)（kWh）的動(dòng)力輸出。而這樣的電池包，成本17萬(wàn)歐元，每千瓦時(shí)成本500歐元。“目前業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為：到2015年，我們將會(huì)把每千瓦時(shí)成本降至350歐元，或現(xiàn)在成本的三分之二?！盇

6、lamgir還預(yù)測(cè)：如果考慮到隨著電池包使用、其性能降低必須另增加電池進(jìn)行補(bǔ)償?shù)脑挘壳邥r(shí)的成本將逼近1000美元。電池成本將占到整輛車(chē)成本的30%。 “談到成本，電池上最昂貴的部分就是電池材料，目前主要從亞洲采購(gòu)，”Ener1公司發(fā)言人Aimee Gordon說(shuō)：“如果我們開(kāi)發(fā)美國(guó)國(guó)內(nèi)材料供應(yīng)鏈這也是美國(guó)能源部倡導(dǎo)的電動(dòng)車(chē)電池及零部件制造活動(dòng)，致力于在美國(guó)打造一個(gè)電動(dòng)車(chē)制造架構(gòu)如果成功，就可以極大地降低電池成本?！?冷卻電池 要降低成本還有一個(gè)方法：簡(jiǎn)化電池包冷卻要求。阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室電氣化學(xué)能源存儲(chǔ)研究經(jīng)理Gary Henriksen說(shuō)：傳統(tǒng)圓柱形電池看起來(lái)很像手電筒的D型電池，目前蓮花車(chē)

7、用的就是這種電池，但是它們并不是高量產(chǎn)主流車(chē)的理想車(chē)型，因?yàn)楹茈y冷卻。 它們可以用水冷卻，但是汽車(chē)制造商會(huì)認(rèn)為這種開(kāi)支很不必要?！捌?chē)零部件制造商都希望研發(fā)出空氣冷卻系統(tǒng)?！?Henriksen說(shuō)：空氣冷卻對(duì)于滿(mǎn)足混合動(dòng)力車(chē)上的圓柱形電池是足夠的，但是對(duì)于電動(dòng)車(chē)卻不行。相對(duì)于圓柱形的平滑表面，棱形電池對(duì)電動(dòng)車(chē)更合適，因?yàn)樗鼈儗?duì)散熱更有效，能夠進(jìn)行更創(chuàng)新的包裝。 還有一個(gè)化學(xué)方法可以減少?gòu)?fù)合型電池的冷卻需求，防止電池過(guò)度充電造成的過(guò)熱（電池工程師通常認(rèn)為這是對(duì)電池的“濫用”）。Henriksen補(bǔ)充說(shuō)：“只有處于開(kāi)發(fā)額外冷卻系統(tǒng)的非正常條件下，才能采用這個(gè)方法。當(dāng)那些不同尋常的情況出現(xiàn)時(shí)，開(kāi)發(fā)更穩(wěn)定的電池化學(xué)，不會(huì)產(chǎn)生更大熱量?！?巴斯夫項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Prashant Chintawar稱(chēng)：他們將在阿貢實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)材料技術(shù)，架構(gòu)鋰電池陰極零部件，致力于降低成本、提高性能?！拔覀兿嘈配囧i混合金屬氧化物術(shù)是滿(mǎn)足安全、性能和成本等需求的最佳組合。對(duì)于汽車(chē)工業(yè)而言，這三個(gè)要素都至關(guān)重要、不可妥協(xié)?！?CPI的Klein認(rèn)為：對(duì)于量產(chǎn)項(xiàng)目研發(fā)，除了需要快速提高鋰電池技術(shù)外，還需要工程師們能夠處理大批常規(guī)問(wèn)題。這就意味著簡(jiǎn)化制造流程、增強(qiáng)零部件功能、開(kāi)拓更便宜的新型解決方案。電池托架、外套組件必須足夠堅(jiān)固耐用，保護(hù)電池防止損壞，所以通常較重。它們必須堅(jiān)韌到可