自去年特別是下半年以來,不少電動(dòng)車生產(chǎn)商一直被一種“甜蜜的煩惱”鬧得心急火燎。終于到來的新能源汽車爆發(fā)式雖在行業(yè)的意料之中,卻高于一些生產(chǎn)企業(yè)的預(yù)期,上汽、比亞迪等品牌的銷售人員不止一次表示,眼看著手上的訂單越來越多,廠家的交車速度卻沒有跟上,其中的重要原因便是動(dòng)力電池的供應(yīng)不足。不少業(yè)內(nèi)專家都曾表示,雖然國內(nèi)生產(chǎn)動(dòng)力電池的企業(yè)不少,但真正能生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品的卻少之又少,而且,目前國內(nèi)乃至世界的動(dòng)力電池都需要在能量密度、安全、壽命等指標(biāo)上有重大突破。動(dòng)力電池一直是公認(rèn)的電動(dòng)車推廣的重大瓶頸之一。4月中旬,國家863電動(dòng)車重大專項(xiàng)動(dòng)力電池測試中心主任王子冬在第九屆中國新能源國際高峰論壇直戳新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展痛點(diǎn),特別針對(duì)動(dòng)力電池行業(yè)的現(xiàn)狀提出了不少犀利卻值得思考的個(gè)人看法。
指標(biāo)之惑
動(dòng)力電池這件事情,我希望大家不要拔苗助長。我們國家的動(dòng)力電池包括全世界的動(dòng)力電池在200瓦時(shí)/公斤的平臺(tái)上已經(jīng)徘徊了將近15年,剩下的5年能否從現(xiàn)在200瓦時(shí)/公斤到400瓦時(shí)/公斤,我個(gè)人持保留意見,政府鼓勵(lì)是一回事,科技界做事情、企業(yè)生產(chǎn)是另一回事。
之所以提出商業(yè)模式帶動(dòng)動(dòng)力電池系統(tǒng)的發(fā)展,是因?yàn)槲覀儏⑴c了很多項(xiàng)目,從中得到一些體會(huì),不可以孤立地談動(dòng)力電池指標(biāo),商業(yè)模式是掙錢的模式。最理想的商業(yè)模式是接近普通老百姓消費(fèi),普通老百姓用一輛汽車不會(huì)跑幾十萬公里,也不會(huì)超過20年不壞。商業(yè)模式帶動(dòng)動(dòng)力電池的發(fā)展是有背景的。
儲(chǔ)能技術(shù)之痛
經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來全球能源需求迅速增長,生產(chǎn)和建設(shè)的排放造成城市空氣質(zhì)量迅速下降,給各級(jí)政府造成很大壓力,世界各國都存在這個(gè)問題,不只是我們國家存在霧霾。大家都在積極尋找解決方法,其中之一就是推動(dòng)電動(dòng)車的發(fā)展,國際上推廣電動(dòng)車時(shí)也有不同觀點(diǎn),根據(jù)我們國家的能源結(jié)構(gòu),推廣電動(dòng)車不一定能夠減排,只是換了一個(gè)地方排放,為什么很多北歐國家電動(dòng)車上得很快?他們的能源結(jié)構(gòu)跟我們完全不一樣。如果用太陽能、風(fēng)能、水能發(fā)的電,我們推廣電動(dòng)車,應(yīng)該可以節(jié)能減排。
近年來,隨著全世界風(fēng)能、太陽能、潮汐能等可再生能源的開發(fā)與應(yīng)用,與之相配套的大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)引起了社會(huì)的高度關(guān)注。很多新能源應(yīng)用存在著波動(dòng),儲(chǔ)能包括電動(dòng)汽車的應(yīng)用也有這個(gè)問題。近期在德國的考察專門看了歐洲工業(yè)4.0以及儲(chǔ)能技術(shù),在歐洲特別是德國,以家庭為單位的新能源儲(chǔ)能市場勢(shì)頭正旺,家家搞,區(qū)區(qū)搞,市市搞,鎮(zhèn)鎮(zhèn)搞,到處可見太陽能板和風(fēng)機(jī)發(fā)電,家庭安裝會(huì)有銀行提供貸款,還有上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼,現(xiàn)在很多德國家庭都賣電,利用自己家里的電網(wǎng)發(fā)電,而且有很多收入。
有一個(gè)數(shù)字值得我們思考,在德國,新能源發(fā)電已經(jīng)占德國電網(wǎng)27%。另外,在德國曾經(jīng)出現(xiàn)短時(shí)間新能源發(fā)電供電量功率達(dá)到德國國家電網(wǎng)功率的一半,這些數(shù)字非??捎^。有電網(wǎng)公司的工作人員曾提到新能源發(fā)電如果超過15%會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成非常大的沖擊。新能源汽車離不開儲(chǔ)能,離不開新能源發(fā)電。
根據(jù)國內(nèi)的情況,實(shí)際上我們的產(chǎn)業(yè)增長速度很快,但是起點(diǎn)比較低,還有很多問題,包括發(fā)電后上不了網(wǎng)等,我曾經(jīng)做過一些調(diào)查,棄峰現(xiàn)象比較嚴(yán)重。
有效產(chǎn)能之失
2014年,全球電動(dòng)汽車銷量突破35萬輛,各個(gè)國家的趨勢(shì)不一樣,走的技術(shù)路線不一樣,特別是電動(dòng)大客車,國際上幾乎沒有企業(yè)做,也沒有看到哪個(gè)國家推出成功的商業(yè)化樣品或者產(chǎn)品,最近我們有不少新能源汽車出口,這個(gè)現(xiàn)象值得研究。
2015年-2020年中國電動(dòng)汽車銷量將突破200萬輛,這是政府的規(guī)劃和預(yù)期,但實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)確實(shí)難度非常大。業(yè)內(nèi)也在談低速電動(dòng)車企業(yè)轉(zhuǎn)正問題,我本人也參加了數(shù)次現(xiàn)場審查,國家的政策導(dǎo)向還是積極鼓勵(lì)企業(yè)參與新能源汽車生產(chǎn)。隨著新能源汽車的增長,對(duì)動(dòng)力電池的需求也提出了比較高的要求,我個(gè)人觀點(diǎn)是目前國內(nèi)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)確實(shí)產(chǎn)能過剩,無效產(chǎn)能過剩,有效產(chǎn)能不足,那些有有效產(chǎn)能的企業(yè)的電池為什么不賣?不是沒有量,不是說他們做不出來,有些問題還要進(jìn)行深層次研究,不要被表面現(xiàn)象迷惑。
具體到動(dòng)力電池的應(yīng)用層面,在電動(dòng)車的設(shè)計(jì)上,我個(gè)人認(rèn)為歐洲、美國、日本做得不錯(cuò),很多都專門開發(fā)的電動(dòng)車,新造產(chǎn)品,而不是在原有的傳統(tǒng)車上改,包括特斯拉、i3、奧迪、奔馳等等都是新開發(fā)的。這十幾年來,大企業(yè)在前面領(lǐng)頭做,但是還是“小打小鬧”。我個(gè)人認(rèn)為電動(dòng)車一定要有創(chuàng)意。
現(xiàn)在有很多人都在談電動(dòng)車?yán)锍虇栴},寶馬i3充20多度電走150公里左右,再想延長里程,加增程器。怎么符合大眾的使用習(xí)慣,我們要研究更經(jīng)濟(jì)的方案,不要一味抱著純電動(dòng)不變。儲(chǔ)能和新能源是分不開的。
挑戰(zhàn)還在電池
為什么新能源汽車沒有像預(yù)期的那么好?因?yàn)橛泻芏鄦栴}需要解決。目前在示范過程中,我們總結(jié)了幾點(diǎn):第一,充電有兩個(gè)難點(diǎn),一個(gè)是充電難,一個(gè)是低溫,北京賣的新能源汽車中幾乎只有30%~40%能夠建充電樁,其余車輛充電很困難,在小區(qū)里報(bào)裝充電樁也很費(fèi)勁,北京市政府在積極推進(jìn),希望有條件的地方上充電樁,但是確實(shí)很困難,關(guān)鍵是很多小區(qū)沒有停車位,建了充電樁以后,可能別的車停在該位,電動(dòng)車過來時(shí)車主不在,也不能把車拖走,明確該車位只能留給新能源汽車,這很容易增加小區(qū)里的鄰里矛盾。
第二,很多人都在意成本,我們的無效產(chǎn)能也體現(xiàn)在這一方面。動(dòng)力電池的基本要求有六項(xiàng),包括高安全性、長壽命、低價(jià)格、快沖性能、倍率沖放電等,它是系統(tǒng),在系統(tǒng)中不是僅有電芯,電芯也就占40%-50%,還有很多其他成本。特斯拉的電池組為什么貴?因?yàn)樗黾恿朔浅?fù)雜的散熱系統(tǒng),成本超過本身電芯的成本。談到動(dòng)力電池系統(tǒng),不要只談電芯,在系統(tǒng)還做不好的情況下要求電池的能量密度,我個(gè)人認(rèn)為沒有太大價(jià)值。
第三,安全性,電池的安全性被一再強(qiáng)調(diào),雖然傳統(tǒng)的燃油車也著火,但是,它在人民生活中已經(jīng)形成根深蒂固的印象,民眾能接受偶爾自燃,但是對(duì)于電動(dòng)車還不能接受,在現(xiàn)在科技水平下,人們賦予了電動(dòng)車很多職責(zé)和要求,要求絕對(duì)安全,實(shí)際上很難達(dá)到。所以,在眾多要求下,我們又要提高能量密度,又要高安全,又要低成本,實(shí)際上是在自己跟自較勁,是不現(xiàn)實(shí)的。
第四,長壽,特別是公交領(lǐng)域,我們要求電池非常長壽。我一直認(rèn)為特斯拉沒有什么技術(shù),也沒有先進(jìn)東西,但是很會(huì)集成,很會(huì)賣,全世界都以它為標(biāo)桿,它的電池組最多可以充700次,而國內(nèi)談?wù)摰氖?000次。所以,特斯拉的電池組要用80度電,要走500公里,要能夠沖700次,行駛30多萬公里,足夠私人使用。動(dòng)力電池在目前很難做到長壽命使用的情況下,我們把它送到了公交車上使用,開發(fā)了電動(dòng)公交車,導(dǎo)致的一系列問題,這是目前沒法解決的。如果不出新能源公交車換第二塊電池的錢,哪個(gè)企業(yè)現(xiàn)在能干?所以有的車企為其電動(dòng)大客車上多裝電池,跟特斯拉的算法是一樣的,但是,多裝的安全性怎么解決?成本怎么解決?重量怎么解決?所以,世界上很多國家在目前動(dòng)力電池技術(shù)水平下不做電動(dòng)大巴是有道理的。
關(guān)于一致性,電池長壽命中最受影響的是一致性,電池的一致性總被不斷強(qiáng)調(diào),我曾測試過很多電池,從測單體到后來測模塊和電池組,真正造成動(dòng)力電池壽命短、不一致的原因不是電池生產(chǎn)的不一致(這個(gè)因素大約占10%),所以,我們不能揀芝麻丟西瓜,應(yīng)該抓住重點(diǎn),提升系統(tǒng)集成水平,現(xiàn)在影響度占90%的一致性我們做不到,而談只占10%的電池生產(chǎn)一致性,從何談起?不能總責(zé)怪電池廠,它們也“冤”。
目前電動(dòng)汽車產(chǎn)品續(xù)航里程偏短,充電時(shí)間偏長,電池價(jià)格昂貴,為新能源汽車提供服務(wù)的配套設(shè)施利用率低,車輛存在一定的安全隱患,這是公眾普遍擔(dān)心的問題,多次發(fā)生的燃燒事故都為電動(dòng)汽車的推廣造成了負(fù)面影響。以上這些技術(shù)瓶頸不解決,新能源汽車的推廣應(yīng)用工作就會(huì)遭遇障礙,不僅數(shù)量指標(biāo)難以實(shí)現(xiàn),投入運(yùn)行的車輛也會(huì)使各級(jí)政府背上沉重的、持續(xù)的財(cái)政包袱,造成資源的極大浪費(fèi),我希望這點(diǎn)引起大家的注意。
商業(yè)模式要有針對(duì)性
如何應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)?我個(gè)人建議我們不一定要強(qiáng)調(diào)動(dòng)力電池的比能量多少,比如一定要達(dá)到300或400瓦時(shí)/公斤,在做不好的情況下談高性能是不落地的,產(chǎn)業(yè)界怎么辦?鋰離子電池發(fā)明于1970年,1999年才被生出來,從那年到現(xiàn)在16年了,我們也沒有看到很成功的鋰離子動(dòng)力電池出現(xiàn),要在剩余的很短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行飛躍,我個(gè)人持保留意見。不能給生產(chǎn)企業(yè)太大壓力,做出400瓦時(shí)/公斤的誰能要?成本、可靠性、安全性、壽命怎么解決?我個(gè)人建議,應(yīng)該在滿足使用要求的情況下提高指標(biāo),先拿出電池的評(píng)價(jià)體系。
面對(duì)目前新能源汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)存在的障礙,需要我們提高對(duì)動(dòng)力電池商業(yè)化發(fā)展的認(rèn)識(shí),電動(dòng)汽車不僅是產(chǎn)品的創(chuàng)新,更是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)創(chuàng)新,需要整車、動(dòng)力電池和能量補(bǔ)給服務(wù)企業(yè)以及政府的合力才能推動(dòng),探索出符合中國國情的商業(yè)模式是電動(dòng)汽車各個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈、各個(gè)企業(yè)盈利的保障,才能吸引產(chǎn)業(yè)資本的進(jìn)入,在這個(gè)基礎(chǔ)上制定配套的技術(shù)路線才能形成有效的整車、動(dòng)力電池、充換電設(shè)備的通用性標(biāo)準(zhǔn),才能夠配套生產(chǎn)出可用、可靠和安全的電動(dòng)車,才能夠?yàn)榧夹g(shù)進(jìn)步搭建孵化平臺(tái)。建設(shè)電動(dòng)車能量供給服務(wù)網(wǎng)絡(luò),方便用戶及時(shí)補(bǔ)充能量,中國的電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)能否成功對(duì)我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)如何調(diào)整會(huì)產(chǎn)生重大影響。從中央領(lǐng)導(dǎo)到行業(yè)都有這個(gè)共識(shí),我們應(yīng)該踏踏實(shí)實(shí)做一些基礎(chǔ)性的、很接地氣的事情,把目標(biāo)定得很高,卻落不了地,那才是要命的事情。
他山之石可以攻玉,雖然特斯拉在技術(shù)上沒有什么特別的地方,但確實(shí)是商業(yè)模式上成功的典范,它的定位值得研究。另外,德國的全民參與街頭滑板的設(shè)計(jì)開發(fā)過程也是值得我們關(guān)注的典范,寶馬的i3電動(dòng)車以全新的輕量化、高強(qiáng)度的車身結(jié)構(gòu)、極具沖擊力的市場銷售價(jià),顛覆了人們對(duì)電動(dòng)車價(jià)格的認(rèn)識(shí)。
推廣新能源汽車和儲(chǔ)能系統(tǒng),我個(gè)人認(rèn)為商業(yè)模式是關(guān)鍵,根據(jù)不同商業(yè)模式對(duì)動(dòng)力電池特性進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì),才能對(duì)不同的技術(shù)路線給出正確評(píng)價(jià)。實(shí)現(xiàn)車電分離、裸車銷售、快速補(bǔ)充能源和電池的專業(yè)維護(hù),通過梯次利用,提高電池使用效率,延長電池的循環(huán)壽命,降低電池的使用成本,這種多樣化、更方便、更快捷、更優(yōu)越、更有市場競爭力的商業(yè)模式,將帶動(dòng)電車汽車技術(shù)路線向更加理性、更加合理、更加科學(xué)、更加可靠、更加經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。
電動(dòng)汽車要實(shí)現(xiàn)推廣普及只依賴政府的補(bǔ)貼是不行的,現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)騙補(bǔ)現(xiàn)象,要實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車商業(yè)化運(yùn)行就必須設(shè)計(jì)出完整的商業(yè)模式,確保參與的各主體都能從商業(yè)流程中獲得利益,確保電動(dòng)汽車對(duì)使用者、售賣者、服務(wù)商都比燃油汽車的更有好處,使電動(dòng)汽車不借助政府力量就能夠生長出競爭優(yōu)勢(shì),這才能使一部分人和團(tuán)體在兩種交通工具的比較中自然選擇電動(dòng)汽車。
在“十三五”期間,電動(dòng)汽車發(fā)展首先需要確定電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)架構(gòu)和商業(yè)模式,國家相關(guān)部門和企業(yè)應(yīng)建立適合中國國情的商業(yè)模式,沒有明確的商業(yè)模式,就算把電動(dòng)汽車產(chǎn)品開發(fā)出來,企業(yè)也難以盈利,做企業(yè)的一定追求盈利,評(píng)判商業(yè)模式是否是有優(yōu)勢(shì)、能夠可持續(xù)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)有兩種,一是技術(shù)、產(chǎn)品和設(shè)備的安全可靠,二是參與商業(yè)化的每一個(gè)環(huán)節(jié)都必須盈利,特別是在沒有政府財(cái)政補(bǔ)貼情況下必須能夠做到盈利。所以,國家相關(guān)部委、車企、電池和能源補(bǔ)給服務(wù)企業(yè),應(yīng)該盡快著手電動(dòng)汽車商業(yè)模式架構(gòu)的研究,確定出幾種可行的商業(yè)模式,然后組建不同的企業(yè)聯(lián)盟,根據(jù)電動(dòng)車細(xì)分市場的特點(diǎn),分別到不同城市示范推廣,根據(jù)市場運(yùn)營的結(jié)果來決定哪種模式最符合中國電動(dòng)汽車發(fā)展方向。
儲(chǔ)能與電動(dòng)車用電池組開發(fā)的技術(shù)重點(diǎn)包括動(dòng)力電池測試評(píng)價(jià)體系的建立,大規(guī)模動(dòng)力電池生產(chǎn)技術(shù)(國內(nèi)企業(yè)很少有大規(guī)模生產(chǎn)的技術(shù)),電池組工作一致性控制技術(shù),動(dòng)力電池模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證,大規(guī)模電池組安全保障技術(shù),動(dòng)力電池長壽命使用成組集成技術(shù),動(dòng)力電池模塊化和規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化研究等。
就目前情況看,徹底解決電動(dòng)汽車核心技術(shù)問題的系列技術(shù)還沒有出現(xiàn)在人們的視線中,全世界都在等待電動(dòng)汽車核心技術(shù)的決定性突破,因此,目前應(yīng)該先解決帶動(dòng)電動(dòng)汽車技術(shù)發(fā)展的商業(yè)化模式,使新能源汽車具有比燃油車更優(yōu)越的性價(jià)比,才能迎來新能源汽車發(fā)展的春天。
(根據(jù)王子冬在第九屆中國新能源國際高峰論壇上的演講內(nèi)容整理)