目前扎根中關村的中航長利、中信國安盟固利、當升材料、北大先行等以車用動力電池生產為核心的高新技術產業群正在興起。這些動力電池“明星企業”的崛起,除企業的自身努力外,還在于依托中關村深厚的自主創新基礎和前瞻技術的產業導向。
動力電池產業是新能源汽車實現低碳應用的核心環節,而發展新能源產業已上升為國家戰略。
業內人士認為,2010年將成為中國新能源汽車元年,而以動力電池為主的新能源產品將率先爆發性增長。
新能源動力電池項目是國家中長期科技發展規劃綱要重點支持的專項,已然納入中國“十二五”期間重點布局的戰略新興產業。
而北京市政府提出到2012年實現本市新能源汽車達到5000輛的示范規模的目標,則為中關村動力電池企業提供難得的發展機遇。
此前,中關村已在動力電池相關技術研發與產業化等方面擁有較好的基礎,并且在奧運會歷史上首次成功實現了大規模示范應用,受到了世界矚目,在國內外同行業中具有領先優勢。
但打通完善的產學研產業鏈、突破關鍵技術還尚需時日,這也是日前旨在“打造北京新能源汽車產業‘驅動之家’”的北京動力電池聯盟成立的原因。
動力電池:產業鏈待突破
近日我國政府宣布,將節能與新能源汽車示范運營試點城市由原來的13個擴大到20個,這是我國進一步推進新能源汽車產業發展又一重大舉措。
在新能源汽車產業發展中,整車企業離不開零部件,零部件離不開整車。電池、電機、電控等關鍵技術應用和突破是關系到新能源汽車產業化和未來健康發展關鍵。在過去的100多年中,新能源汽車技術停滯不前和未能普及的主要原因就是電池技術不成熟、成本太高。
“當然,目前動力電池產業尚處于早期發展階段,涉及產業鏈比較長,包括關鍵材料、動力電池、關鍵設備、系統集成、示范應用等諸多環節,還存在著研發力量分散、產業化規模較小、商業化模式不成熟、行業技術和產品標準缺乏等問題。”北京動力電池聯盟理事長、中信國安盟固利新能源科技公司總經理王雅和在3月31日清華科技園舉辦的“中關村動力電池和電動汽車主題研討暨北京市動力電池產業聯盟成立大會”上表示。
“電池比容量大小、循環壽命等電化學性能指標直接決定了新能源汽車的性能,同時其成本的高低也決定了新能源汽車的整體價格和市場競爭力。電池及其管理系統的成本一般占整車成本的40%。”北京新能源汽車產業聯盟秘書長、北汽福田汽車股份有限公司黨委副書記趙景光強調。
“要開發出適用于車用環境、性能優良的車用動力電池,就需要了解更多與新能源汽車有關的專業技能。”趙景光犀利地表示,目前國內從事車用動力電池研發的企業基本上沒有汽車零部件生產的背景和經驗,同時由于國家標準的缺失,這些企業對車用動力電池的產品理念、開發流程、生產工藝設計乃至成本計算的方法均與汽車行業不一致,甚至差距很大。
對此,王雅和給予了解答,聯盟職責第一位就是通過聯盟整合材料、電池、設備、系統集成、示范應用等產業鏈上下游資源,合力支撐北京新能源汽車的示范應用和產業發展。
創新先行:解關鍵技術
在中國汽車業迅猛發展的勢頭下,如何使得我國在動力電池新能源領域占據技術和市場先機,顯然離不開自主創新和技術研發。
專家表示,動力電池成組技術及管理系統是當前急需解決的最關鍵技術問題,目前扎根中關村的中航長利、中信國安盟固利、當升材料、北大先行等以車用動力電池生產為核心的高新技術產業群正在興起。這些動力電池“明星企業”的崛起,除企業的自身努力外,還在于依托中關村深厚的自主創新基礎和前瞻技術的產業導向。
如北大先行以北京大學雄厚科研力量優勢為依托,在鋰離子電池材料方面在國內處于領先地位,成功地創新研制出具有國際先進水平的正負極材料磷酸鐵鋰電池。據了解,磷酸鐵是業界公認的新一代動力或儲能鋰離子電池首選正極材料之一,由于其性能優良,受到各方面的重視。由于我國生產時間不長,規模還不大,造成供不應求的情況。且由于對設備精度要求高、工藝復雜,其產業發展一直受制于少數幾家美國公司。
不過,在北大先行總經理隋忠海眼里,這種情況在近幾年內得到改變,磷酸鐵鋰動力電池將更便宜,并且其應用將更普遍。
隋忠海在接受記者電話采訪時說,北大先行與北京大學合作,從2001年開始磷酸鐵鋰方面的研究,并獲得了國家863計劃和北京市科委的支持。經過多年的努力,終于在2009年解決了磷酸鐵鋰材料改性和規模生產方面的難題,自主設計建成了年產500噸的磷酸鐵鋰生產線,在國內率先實現磷酸鐵鋰的規模化生產。
另一位“電池大戶”則是鋅空氣電池,它的發明已經有上百年的歷史。中國是鋅儲量大國,開采及應用成本很低,有著比能量大、容量大、能量高、安全可靠等優點。北京中航長力整合了原北京長力聯合在鋅空氣電池研究領域的資源優勢,與清華大學成立了國內第一家專業研究鋅空氣電池研究中心,在技術創新上拔得頭籌。
“今年北京街頭將可以看到鋅空氣電池驅動的汽車。”總經理周躍民告訴記者,鋅空氣電池作為新能源有著極大的優勢,在價格上比鋰電池便宜一半,單位儲能卻高出一倍,同時由于采用新型催化劑配方,使得空氣電極的成本大大降低。
據了解,在長達8年的鋅空氣金屬悠料電池的研發利用中,中航長力已摸索出這種電池在新能源汽車上應用的經驗,擬在八達嶺新能源產業基地購地150畝,打造一條年供2000輛新能源汽車用的電池生產線,以及世界上第一條利用鋅空氣金屬燃料電池作為儲能的還原站,調節因風能發電、太陽能發電并網給國家電網造成的不穩定。
產業聯盟:支撐新能源汽車發展
全國清潔汽車行動協調領導小組辦公室專家組組長王秉剛表示,目前國內純電動車的自主創新研發進展順利,與國際先進水平已經非常接近。“未來一種重量更輕、價格更便宜、技術更先進的電池將會誕生,取代目前蓄電池儲能裝置驅動和氫氣燃料驅動,成為新能源汽車的主流。”
趙景光強調,另外,電池的安全性是首要指標。研發出安全性能高、容量大、循環壽命長、成本低的動力電池將是新能源汽車技術發展的關鍵因素。換句話說,沒有電池技術的根本性突破,就沒有新能源汽車的產業化和商品化。
“在動力電池技術方面,我們還有很多功課要做。”新能源汽車的“超級發燒友”北京美髯公科技董事長朱榮輝接受記者電話采訪時認為,電動汽車維修必須面對高電壓問題,需要去專門的維修店修理,非常不便。他繼而表示,動力電池在充電過程中的高壓電火花十分危險,這給電動汽車的普及帶來難點。另外,一些技術難題還有待攻關,例如鋅空氣電池工作時要消耗一定的能量用于清除空氣中的二氧化碳、濾清、通風,還需要限制放電電壓等。
針對上述種種問題,來自北京市科委先進制造與自動化處副處長秦穎則給予了解答:“2010年,北京市科委將安排2億元左右的資金,支持北京相關單位在新能源汽車動力電池領域進行創新攻關和產業化,以求推動突破相關關鍵技術。”
與此同時,“北京動力電池產業聯盟”成立之初即確定了以應用為導向、以技術為核心、以產業為主線的活動宗旨。并且把目標鎖定在力爭使北京發展成為國內動力電池及關鍵材料的研發中心、標準制定中心和生產基地。
“為此,聯盟理事會還聘請了國內外知名專家組成專家委員會,積極對接動力電池相關領域的國家重大專項。”王雅和表示,搭建北京動力電池基礎研發平臺,對接動力電池及相關領域的國家重大科技攻關項目,協助國家有關部門制定行業技術標準及實施。
值得一提的是,落戶武漢東湖新技術開發區的中國電子新能源動力電池(武漢)研究院3月26日在北京揭牌,并謀求用5~10年時間,投資30億~50億元在武漢逐步形成中國最大、最強的中國電子新能源產業基地。