近年来,随着新型锂离子二次电池在高能量运动、环保、安全等方面的技术取得突破,锂电动汽车的产业化进入了一个实质性的发展阶段。8月25日,2006动力锂离子电池技术及产业发展国际论坛在京召开,北京市科委副主任郑吉春在会上介绍了北京电动汽车及锂离子动力电池产业发展情况。
发展电动汽车十分必要
郑吉春介绍说,除全球能源危机的大背景外,北京发展电动汽车有两个主要原因,即环保要求和奥运要求。
据统计,截至今年6月底,北京市机动车保有量达273万辆,居国内之首,年均增长率为15%左右,预计今年年底将突破300万辆。随着汽车保有量的逐年增加,在给人们的日常出行带来极大方便的同时,也引起了环境污染、噪音、石油紧张等问题。据有关单位实测,每辆燃油汽车每天排出的有害气体约0.6~0.9kg,北京大气中超过70%的碳氢化合物、超过60%的氮氧化合物来自汽车尾气,汽车直接排放的污染物总量、浓度的分担率均呈现上升趋势。与国外相比,我国机动车尾气排放造成的大气污染远远高于美国、日本、法国,汽车尾气已成为首都大气污染的首要污染源。
另外,2008年奥运会将在北京举行,根据以往几届奥运成功举办的经验,纯电动汽车已成为历届奥运主办城市宣传绿色奥运的主题。1996年,美国亚特兰大奥运会投入了由250多辆电动高尔夫球车以及15辆电动大巴组成的绿色车队;2000年,悉尼奥运会投入了由400辆纯电动汽车组成的绿色车队;2004年,雅典奥运会韩国现代集团提供了多辆纯电动汽车用于马拉松火炬接力活动和马拉松比赛先导车。北京奥运会郑重承诺将“严格控制汽车尾气和其他污染源的污染物排放总量以及市区主要污染物的日平均浓度,保证在最不利气象条件下空气质量达到国际奥委会要求的标准”。
郑吉春表示,基于上述原因,北京有责任、也有必要发展电动汽车,这是一项艰巨而又紧迫的任务。
纯电动汽车将服务于北京奥运
据郑吉春介绍,北京发展电动汽车的基本目标是降低机动车的环境污染,调整和改善能源使用结构,实现城市经济、社会与环境的可持续发展。为此,北京对电动汽车的发展进行了三方面的总体部署:一是选择公交车辆作为电动汽车推广应用的主要领域;二是推进电动汽车的研究开发及产业化;三是积极开展动力电池等先进技术汽车的开发研究。
在奥运用电动汽车方面,北京也做出了相应的发展规划:一是90%的公交车和全部的市政(环保和邮政)用车为电动汽车;二是研究和开发纯电动汽车,以改善交通所造成的污染;三是奥林匹克公园内采用零排放车辆和超低排放车辆。
郑吉春说,根据现在的初步构想,以纯电动汽车为代表的零排放与超低排放车辆,将直接服务于北京奥运,应用于主要公交线路、重点区域以及运动场馆。为此,北京市近年来非常重视电动汽车的研究、开发及其应用推广。据了解,“十五”期间,北京承担了国家“863”计划电动汽车重大专项中纯电动大客车和燃料电池客车的研究开发任务,并成为科技部确定的全国4个电动汽车示范城市之一。北京市科委也围绕奥运用电动汽车的研发和应用,相继在该领域投入科技经费近2亿元,通过一系列重大科技项目和科技专项开展了大量的工作,从科研开发、生产制造、应用推广三个环节进行了详细而周密的部署。
据透露,在电动汽车研发过程中,北京已形成了一系列具有自主知识产权的技术成果,取得专利20多项,制定相关的技术规范和企业标准22项,相关企业已具备生产自主知识产权电动汽车的能力,而且北京研发的电动汽车基本达到实用水平。通过在一些线路上近一年的示范运行,北京自主研发的纯电动客车整体性能基本达到实用化水平,电动汽车整车和关键零部件的可靠性和适用性问题已经基本解决,故障里程间隔已经达到传统内燃机的水平,基本满足公交和奥运会期间的使用要求。
锂动力电池研究解决奥运用车难题
电动汽车最核心的是电池的循环寿命、安全性、成本和高效应用问题。北京的电动汽车在进一步完善和商业化进程中也遇到了这些障碍,动力电池的技术性能和成本问题成了制约电动汽车规模化商业应用的瓶颈。
据郑吉春介绍,目前,北京研制的电动汽车主要采用本地化生产的大容量的铅酸电池和锂离子电池作为动力,燃料电池还处于技术跟踪和研究阶段。通过在一些公交线路试验运行,发现采用铅酸电池的电动汽车续驶里程较短、使用寿命也短。此外,铅酸电池还存在着体积大、不环保等不足之处。和铅酸电池相比,锂离子动力电池是一种高能量密度、高工作电压的环保电池,被认为是今后电动车用动力电池的最佳选择之一,但是一次性投入成本过高。据了解,一辆电动客车用400安时的锂离子动力电池的售价高达几十万元,降低锂离子动力电池的成本是今后研究的一项重要内容。
北京市高度重视锂离子电池及其关键材料的研究和产业化。据了解,“十五”期间,围绕锂离子电池的研发和应用,北京市科委先后投入4000多万元的科技经费,组织实施了“锂离子电池正极材料锰酸锂的产业化技术开发”、“纯电动车用锂离子动力电池产业化技术研发”等多项重大科技项目,支持了从正极材料、隔膜等关键材料到锂离子电池的一系列科研工作。经过科技攻关和关键技术的研发,北京的锂离子电池及关键材料产业已取得突破性进展。目前在正极材料方面,已研制出了具有自主知识产权的锂离子电池所需关键材料锰酸锂的合成新工艺,解决了国际上尖晶石结构锰酸锂合成工艺中的关键技术难题,以及锰酸锂循环充放电稳定性差的世界性技术难题,并实现了锰酸锂及钴酸锂材料的产业化。
不过,郑吉春也指出,当前我国锂离子电池所需隔膜材料全部依赖进口,价格较高,隔膜材料占到动力电池成本的30%以上。若隔膜材料实现国产化,必将大大降低动力电池的成本。例如,现在奥运用电动车用的400安时锂离子电池,隔膜成本占16万元,若实现隔膜的国产化,隔膜成本将节省一半。目前,一些相关单位正组织科研攻关,有些已经进入了中试阶段。 |
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