动力电池技术“竞速” 助力新能源车加速跑
对于汽车产业甚至整个产业界来说,今年7月是一个不平凡的节点。这个月,新能源汽车以单月51.1%的零售渗透率,首次完成对燃油车的赶超。
中国汽车工业协会多个方面数据显示:7月份,国内车市新能源汽车产销分别完成98.4万辆和99.1万辆,同比分别增长22.3%和27%。
业界认为,这标志着汽车行业绿色转型一个重要的里程碑,也是中国汽车工业转变发展方式与经济转型的生动写照——从年销量不足10万辆,到月销量与燃油车旗鼓相当,体现了花了钱的人国产新能源汽车产品的支持与认可,新能源汽车竞争力显著增强。
从长远视角来看,新能源汽车的普及有助于推动绿色出行时代的到来。经过多年的技术创新和积淀,中国车企厚积薄发,产品升级迭代,品牌竞争力不断攀升,为广大购买的人带来了多元选择。
与此同时,我国日趋成熟完善的汽车产业供应链体系也为新能源产业高质量发展提供了坚实后盾。从电池原材料的研发到整车零部件制造、互联网生态的构建,全产业链协同发力,极大地推动了电动化、智能化进程的加速。
国际能源署署长法提赫·比罗尔多次盛赞:“中国在太阳能、风能等清洁能源和电动汽车行业发展方面成绩斐然,是清洁能源领域的冠军。”
汽车被誉为“现代工业皇冠上的明珠”,是现代工业技术集大成者,也是公认的最能体现国家制造实力的一扇窗口。专家觉得,新能源汽车的加快速度进行发展,有望加快新能源领域上下游“快步走”。
彭博新能源财经智能出行分析师吕京弘表示,新能源汽车产业快跑,动力电池技术扮演着行业发展“引擎”的作用。比较广泛的新能源汽车使用的锂电池主要有两种,一种是磷酸锂铁电池,另一种则是三元聚合物锂电池。
今年7月,作为国内头部电池生产企业的宁德时代,重磅发布新能源商用电池新品牌“宁德时代天行”,在新能源商用车电池技术上重点发力。在“宁德时代天行”的2款落地产品中,“天行L-超充版”为全球首款4C超充轻型商用车动力电池,短时间补能数据醒目,能轻松实现12分钟快速补能60%,电池系统单位体积内的包含的能量达到155Wh/kg,具备140度电池容量,以车辆满载、高速时速80km/h的行车状态能轻松实现车辆350km续航;“天行L-长续航版”则能保障车辆在满载、高速时速80km/h行车状态下,实现一次充电500km的超长续航,电池容量高达200度,系统单位体积内的包含的能量达200Wh/kg,重点瞄准了物流行业商用车高能量密度需求,并且在体积利用率力求大幅提升。
与乘用车相比,物流行业场景下的新能源商用车对车辆电池的续航能力、补能效率及寿命有着更高要求。快充功能能满足商用营运快充与密集接单的应用需求。“天行L-长续航版”则对物流的远距离行车提出了具体诉求,不仅如此,长续航版电池系统单位体积内的包含的能量达200Wh/kg,帮助整车降重300公斤,从而可以更加好应用于重载使用场景。
吉利汽车于不久前发布的新一代磷酸铁锂电池——神盾短刀电池,在安全性、耐用性和快充能力上均表现出了卓越的性能,成为新能源汽车市场的一大亮点。
据悉,这款新电池在经过了一系列严苛的测试后展示了在各个性能指标上的优越表现:离子传输解决长刀电池的高内阻问题,拉长了使用年数的限制,安全服役50年。
我国新能源汽车市场已进入存量和增量并重的时代,动力电池回收也成为市场关注的焦点,整车企业、电池企业、材料企业和第三方回收企业纷纷入局电池回收行业。国家发展改革委、商务部等部门印发了《关于促进汽车消费的若干措施》《汽车以旧换新补贴细则》,支持老旧汽车更新消费,动力电池退役速度势必进一步加快。
据中国汽车工程学会数据,2023年我国退役动力电池总量超过58万吨。动力电池退役与回收问题得到妥善处置,不但可以解决环境污染问题,还可实现金属资源的循环再生。
动力电池中含有镍、钴、锰等重金属,电解液以及含氟有机物等污染物,若未经过专业化、规模化的再生处理,退役电池长期暴露于环境中,不仅会造成环境污染和人身安全危害的隐患,还会导致物资浪费和相应的经济损失。
动力电池的用与弃需要整车企业、电池企业、材料企业和第三方回收企业多措并举,职能管理部门在行业发展标准与政策制定上也需齐头并进。
8月14日,工信部就《新能源汽车废旧动力电池综合利用行业规范条件(2024年本)》公开征求意见。要求相关企业积极开展针对正负极材料、隔膜、电解液等再生利用技术、设备、工艺的研发和应用,通过冶炼或材料修复等方式,保障主要有价金属得到一定效果提取回收。其中,冶炼过程锂回收率应不低于90%。关于相关企业的综合利用能力,该文件不仅在生产自动化程度、溯源管理、废旧电池贮存、固体废弃物处理、用能考核、研发投入等方面提出通用要求,而且对梯次利用企业和再生利用企业分别提出要求。
同时要求科研机构加大研发技术力度,研究退役电池残值评估、电池包柔性自动拆解、梯次利用快速分选检测、高效再生利用等关键技术,开发低碳化再生利用工艺路线,鼓励利用可再次生产的能源,开展退役电池再生处理,努力降低动力电池碳足迹。
相关部门加快退役电池回收、梯次利用、再生利用等细分环节标准制定,积极探索数字化技术在动力电池全生命周期管理中的应用潜力,推动建立覆盖电池设计、生产、回收、再利用等全过程的电池全生命周期管理标准体系。
得益于电气架构的先天优势——“智能化”。这个受消费者热烈追捧的技术期待,在新能源车上更容易实现,这是人们偏爱电动车的重要理由之一。更为直接的原因则是,电动车的造价成本越来越便宜了。美国能源部的一项新研究表明,从2008年到2023年,电动汽车电池的成本下降高达90%,使汽车制造商更容易实现“油电同价”的愿景。
电动汽车成本的大头是电池。电池组的尺寸、重量影响了这台车的最终价格。而由于电池技术和化学配方的改进、新的制造工艺以及产量的大幅度的增加,动力电池的成本在过去几十年中不断下调。多个方面数据显示,锂离子电池的成本从2008年的1415美元/千瓦时下降到2023年的139美元/千瓦时。以汽车品牌特斯拉Model Y为例,其81千瓦时电池在2008年要花费114615美元,而2023年仅需11259美元。
众多汽车制造商进入动力电池赛道后,预计未来几年电池成本还将继续下探。市场分析公司Gartner的一项研究表明,到2027年,电动汽车的生产所带来的成本将比燃油车更为便宜。
从市场细分观察,新能源汽车最早步入的细分市场为小型车与大型SUV,现在这些细致划分领域的渗透率已趋于饱和,而对于需求量更大的10万元—20万元售价之间的家用汽车市场则市场潜力充足。
新能源汽车发展利好带动了上下游。新能源汽车的快速启动、高速运行对专用轮胎提出了具体需求。据一家位于山东青岛的轮胎企业介绍,公司目前上市了一款专用于新能源汽车的轮胎,这款产品大多数都用在长途运输的卡车、客车等新能源商用车。
“随着新能源车渗透率的增加,其周边配件也迎来了更多的需求,专用轮胎或有望成为轮胎行业未来布局的趋势。”巨丰投顾高级投资顾问翁梓驰说,“相比传统汽车,新能源汽车车身更重,对轮胎也提出更高的要求,面临耐磨性、滚动阻力、轮胎载重、静音性和舒适性等方面的升级。”
日益增长的电动汽车数量对充电行业提出了更迫切的需求和更高的要求,让充电桩市场迎来新的发展机遇。与持续不断的增加的新能源汽车保有量相比,充电桩建设仍显不足,未来充电桩基础设施建设必将进入加速增长期。充电桩是新能源汽车行业发展的基石,随着电动车的不断放量,充电桩作为配套设施必须跟上。据中汽协预计,按照目前的态势发展,我国有望提前实现2025年新能源汽车20%市场占有率的目标。
8月上旬,宁德时代联合成都市青白江区政府、车企共同打造的宁德时代新能源生活广场在成都正式开幕。
据宁德时代方面介绍,作为宁德时代的全球首个新能源生活广场,广场首批展出了近50个品牌、近百款车型。消费者可以一站看齐市场热门车型。这里不仅是全球首创的最全新能源车品牌馆,也将是一场永不落幕的车展盛会。
作为高品质新能源生活方式的载体,该广场开创性地为新能源汽车消费者构建了集“看、选、用、学”四位一体的“全场景·新体验”平台,力图帮助车企展示好车、帮助消费者选好车,推广新能源生活方式。
不仅如此,宁德时代新能源生活广场将定期举办新能源科普小课堂,将邀请新能源、生态环保等领域的专家和名人现场开课,分享汽车、电池、环保、零碳等主题的新能源知识。
值得一提的是,以“潮动蓉城·智领未来”为主题的2024成都国际汽车展览会将于8月30日至9月8日开幕。能预见,在本届车展中,集中体现技术创新和制造演进的国内新能源汽车将足够“吸睛”。