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21年专注锂电池定制

比亚迪特斯拉等待电池革命时机

钜大LARGE  |  点击量:1229次  |  2018年08月16日  

电动汽车锂电池技术:比亚迪特斯拉各有软肋

电动汽车在中国、美国及欧盟国家的广泛普及屡受牵制,电池技术的不成熟是原因之一。目前电动汽车采用的电池主要为锂离子电池,在成本、性能、稳定性方面都有待提高。市面上所使用的主流锂电池之一是以特斯拉电动汽车为代表的钴酸锂电池,它普遍运用于小型设备中,综合性能突出,但成本高、安全性差,一度被认为是特斯拉电动车着火的原因。另一种是以比亚迪为代表的磷酸铁锂电池,它稳定可靠,但能量密度低,被大量应用在汽车、储能电站上。除此之外,电池的寿命、体积、充放电和续航能力等也在制约电动汽车产业的发展。

“锂电池技术目前的确有一定的缺陷,但我认为随着科技的发展,在不久的将来都能解决这些问题。实际上,考虑到目前电池技术的成熟度,电动汽车现有的故障率还是相当乐观的。”英国工程技术学会(IET)会士PhilBlythe先生表示,“我相信市场正在拉动电动汽车的发展,人们早晚会研究出合适的解决方案。很多公司也在表示近期会有新的电池技术问世。我个人也认为电动汽车正在向大众认可的主流方向发展,更好、更轻、性能更高的电池将会是市场需求。消费需求推动着科技创新,而消费也正是研发资金来源的保障,电池技术在笔记本电脑和手机领域的革命性突破就是一个很好的例证。”

“电动汽车企业应该让电动汽车技术走向街头,给消费者提供亲身体验的机会。同时,企业需要与当地城市和道路管辖部门紧密合作建设高效的充电设施。另外,企业有责任清楚地告知公众,电动汽车的优势不仅在于降低二氧化碳排放,而且可以减少污染,让城市更清洁,进而提高人们的健康水平。”PhilBlythe先生补充说。

PhilBlythe先生是英国工程技术学会会士和特许工程师,英国皇家工程院电动车辆指导委员会会员,智能交通系统英国电动车辆工作小组主席,纽卡斯尔大学土木工程与地理科学学院智能交通系统教授。他是智能交通领域的专家,研究领域主要集中在科技与政策的融合,包括道路使用管理,智能芯片系统,移动信息提交系统等方面,在许多国际性的,欧洲和国家的机构中占有一席之地。Phil先生近期在英国和欧洲引领了大量关于电动车辆及其相关联的基础设施建设的研究。

特斯拉锂电池硬伤依存如何更懂中国?

特斯拉与两年前一样,在中国仍是“水土不服”。所不同的是,特斯拉凭借中国市场的炒作,拉升了股价。目前特斯拉在华的情形并未改变,上牌、电桩等多个问题仍未有好的解决方法。

具有传奇色彩的电动车制造商Tesla(特斯拉)的CEO埃隆·马斯克在北京高调亮相,称特斯拉客户满意度很高,未收到任何客户对特斯拉不满的信息,并向媒体大谈了特斯拉在华的宏大愿景。

然而,4月22日中午,马斯克却与一群意欲向特斯拉发起维权行动的准车主们进行了会面,并向后者低头致歉。尽管,在随后的媒体见面会上,马斯克声称已经跟维权车主们达成一致解决方案,但并未透露上述细节。“若这些维权车主的承诺得到兑现,或引发更多的维权行动,特斯拉中国或将疲于应对。无论特斯拉嫁接了多少炫丽的科技,在产品销售时,其本质还是汽车,需要遵从汽车产品销售、服务的基本规律,更重要的一点,若客户体验不好,则将直接影响其销售。”一位不愿具名的资深评论人士表示。

长期关注特斯拉的民族证券首席汽车行业分析师曹鹤向表示,特斯拉与两年前一样,在中国仍是水土不服。所不同的是,特斯拉凭借中国市场的炒作,拉升了股价。目前特斯拉在华的情形并未改变,上牌、电桩等多个问题仍未有好的解决方法。

“而且,特斯拉与松下合作日前传出陷入了一个规模与成本死循环中。”曹鹤分析认为,若锂电池问题无法解决则直接掣肘其产能,若特斯拉在中国无法达到销售量预期,其股价也或将“一泻千里”。

对于特斯拉被外界“神话化”的情形,中汽协秘书长董扬更是直言,特斯拉颠覆不了汽车行业,产品服务及客户体验仍是第一位的。

维权准车主否认达成和解特斯拉或面临诉讼

由于北京车展前夕有传闻称,马斯克将现身特斯拉展台,从而引得众多媒体与特斯拉粉丝们慕名而去,但当日马斯克却未现身,而一心想到展台去维权的车主们也扑了个空。

4月21日,马斯克终于在极客公园活动高调在IT媒体面前亮相,炫高科技畅谈愿景。马斯克称,特斯拉的目标是让电动汽车变成所有人都消费起的产品,首先要做到的就是大规模生产,并表示斯拉的生产增长比例非常快,三年前一年生产600辆,2013年产能达到2200辆,2014年预计要翻一倍,2015年再翻一倍。而特斯拉也将对中国进行巨额投资,在北京和上海分别设立太阳能超能充电站和超级充电网络,可以实现24小时不间断充电。

然而,理想很丰满,现实很骨感。

或许,在畅谈未来宏伟蓝图时的马斯克,已经忽略了,在部分媒体和粉丝们的热烈追捧背后,中国市场还有一群苦候多时的准车主们正到处找他“维权”。

21日,从全国各地赶赴北京的12名维权车主们向表示,特斯拉没有按照应有的“既定顺序”交车,一些较晚订车的北京和上海用户已经被通知可以提车,而其它地区较早下订单的用户仍在等待。目前已向特斯拉发律师函,称特斯拉在客户不知情情况下,违背承诺擅自单方面改变交车顺序,未履行交车义务,构成“虚假承诺”,涉嫌对消费者欺诈。

在此之前与特斯拉中国方面屡次沟通无果的准车主们,唯有将全部希望寄托在马斯克身上。

4月20日,北京车展媒体日,特斯拉准车主们身穿印有在“公平”、“客户体验”中英文字样上画叉的T恤,从呼和浩特、杭州、广州等地赶赴国展,希望能与马斯克进行沟通。但遗憾的是,马斯克并未如传闻中所言,出席北京车展。一位失望的准车主表示,他感觉“这是特斯拉的阴谋……”

不过准车主们还是未放弃希望,在获知马斯克将在4月21日中午于极客公园现身后,特斯拉车主们打算再次尝试去与之沟通,不过,最后仍是无果而回。

“在极客公园活动外边见到他(马斯克)了,但因为有保安,未能近身。”维权车主代表于先生表示,近半个月来的维权行动让他们身心疲惫,感觉很无奈。

21日晚,由于维权行动的又一次“失败”,准车主们产生了很大的挫败感,甚至有些准车主打算放弃。这个小团体的成员们,对于22日是否还要再去特斯拉交车仪式现场找马斯克“讨个说法”产生了分歧,讨论至当晚11点多还未达成统一意见。直至22日凌晨1点,于先生突然发来短信说,“明天中午马斯克和我们见面沟通。”

“这是近半个月来我们得到的最好回复了,终于有可能跟特斯拉的负责人进行直接沟通。不过,最后的见面时间,还要在22日上午再联系确定。我们觉得这可能是害怕车主们去维权的一个缓兵之计。”于先生表示。

22日中午12点50分,这一群特斯拉维权的准车主们终于与马斯克见面了。

据悉,马斯克在今日中午利用15分钟时间与12名京沪外车主代表进行了会谈,他进门之后就向12位代表就晚交货表示了道歉,并介绍了特斯拉的解决方案:特斯拉车主签署一份确认函,承认自己完全了解附近的特斯拉服务中心仍然在建设中,附近的公众充电设施还未达到交付使用状态。尽管存在着这些限制因素,仍然要求特斯拉安排生产其定制的ModelS。车主需承诺完全理解自己的客户体验可能会被这些限制因素破坏,并且如果需要售后服务,可得到的解决方案可能因为这些限制因素而受到影响。

这一解决方案与马斯克访华前,特斯拉中国区对这批维权车主提出的解决方案完全一致,与当时不同的,只是增加了CEO马斯克的道歉。

负责维权行动的一位准车主表示,马斯克向维权代表们低头致歉,并口头承诺将在8周后交车。不过,整个交流过程只有15分钟,对于后续如何对接,马斯克并未提及。

“鉴于上一次我们跟吴碧瑄沟通之后,特斯拉其实就是拖延时间,这次马斯克说的8周这个时间虽然是很明确,但具体的对接工作一律并未提及,沟通时间也十分仓促,我们有理由怀疑这也是一个‘拖字诀’手段而已,其实就是生怕我们去交车仪式闹事。”一位不愿透露姓名的维权准车主告诉说,由31人组成的维权联盟中,有部分车主同意了特斯拉所提出的解决方案,但仍有部分车主宣称将继续对特斯拉违约追责,并将在马斯克访华期间继续维权。

“这并不是一个有诚意的解决方案,倘若8周后未能按时提车,我们将通过法律途径,向特斯拉发起诉讼。”该维权车主表示,特斯拉应对车主负责,履行承诺,给他们一个公平有效的解决方案。

事实上,在22日下午特斯拉交车仪式前举行的媒体专访上,马斯克亦向媒体坦承,已经与维权车主们进行了沟通并就协商方案达成一致,但并未透露具体细节和车主们的反馈意思。

特斯拉你不懂中国土豪的心

“我们真的是很着急!”虽然已经是半夜11点多,但困意丝毫没有浇灭特斯拉订购车主不能按时拿到爱车的焦虑心情。一场特斯拉准车主的维权正在酝酿。

4月15日,一位特斯拉订购车主表示,近日北京、上海两地陆续有预定特斯拉的客户收到提车通知,但在非京沪地区的准车主并不能向当初销售人员承诺的以预订款顺序提车,而且未得到任何解释通知。在与特斯拉交涉多次未果后,目前已经23位准车主委托律师向特斯拉发催告函,并表示不排除其他法律途径维权。

依旧“水土不服”特斯拉锂电池死穴待解

有分析认为,特斯拉在中国的“交车难”,根本原因在于充电网络、体验店和服务中心扩张的速度,无法与持续增长的订单数量匹配。而这背后的真正的原因则是:早期团队局限在销售职能,缺乏其它职能的配合,无法预料后来的情况;以及特斯拉在中国北京之外服务中心拓展的进度迟缓。

据了解,2013年底Tesla在中国的订单也超过了5000单,北京的体验店和服务中心早在2013年中落成并开放。但时隔一年,Tesla迟迟未能在上海建立计划中的中国第二家体验店和售后服务中心。

而对于此次出现特斯拉维权事件,小编从22日下午特斯拉与媒体见面会上了解到,马斯克也坦承目前中国基础设施建设不成熟,需要与各地政府进行沟通建电桩及充电站事宜,与美国的环境大不同。但否认延迟交车事件与郑顺景的离职及新团队的交接有关,对于郑顺景也没有更多的评论。

若这些维权车主的承诺得到兑现,或引发更多的维权行动,特斯拉中国或将疲于应对。无论特斯拉嫁接了多少炫目的科技,在产品销售时,其本质还是汽车,需要遵从汽车产品销售、服务的基本规律,更重要的一点,若客户体验不好,则将直接影响其销售。一位不愿具名的资深评论人士表示。

长期关注特斯拉的民族证券首席汽车行业分析师曹鹤表示,“两年前,我对特斯拉的评价是四个字‘水土不服’,时至今日,特斯拉仍未有更实质性的改变”。

两年前,曹鹤就曾向媒体戏称,特斯拉仅仅是富人玩具,而现在这一点仍未改变。“所不同的是,特斯拉凭借中国市场的炒作,拉升了股价。时至今日,特斯拉在华的情形并未改变,上牌、电桩等多个问题仍未有好的解决方法。”曹鹤对表示。

一位匿名的电池行业专家进一步分析表示,电动汽车的核心装置被称为“三电”,也就是电池、电机和电控。其中,电池决定着续航里程的长短。据了解,目前主流电动汽车采用的是磷酸铁锂电池,而特斯拉使用的却是三元材料——镍钴锰酸锂电池。后者的优势在于能量密度高,但稳定性较差,成本较高。

而且在上述专业人士看来,特斯拉电池技术并非像外界传闻的遥遥领先。如特斯拉ModelS采用了6831节松下18650锂电池,也就是说它自身解决的主要是电池管理环节,至于电池组件必须依赖外部合作伙伴。

但在不久前,特斯拉的“小伙伴”松下却表示:“松下十分重视与特斯拉亲密合作关系,而且正在以多种方式深化双方的联系。但是在千兆工厂计划上,松下还没有作出任何决定。”

在松下看来,此举可能会有投资风险,而松下需要一个稳健的财报数据。因为千兆工厂的前提是,需要特斯拉每年卖出50万辆电动汽车,而2013年特斯拉的销售量是2.2万辆,离50万的目标有量级的差别。若要达到50万销量的目标,售价3.5万美元平民版的ModelE销售量起着关键性作用。但推广平民版ModelE,要求电池成本进一步降低,而电池成本降低,则依靠千兆工厂的规模效应。

上述的相互关系,似乎成了一个死循环,最后或将直接影响特斯拉的销量。“若特斯拉在中国无法达到销售量预期,其股价也或将‘一泻千里’。”曹鹤表示。

特斯拉你不懂中国土豪的心

“我们真的是很着急!”虽然已经是半夜11点多,但困意丝毫没有浇灭特斯拉订购车主不能按时拿到爱车的焦虑心情。一场特斯拉准车主的维权正在酝酿。

4月15日,一位特斯拉订购车主表示,近日北京、上海两地陆续有预定特斯拉的客户收到提车通知,但在非京沪地区的准车主并不能向当初销售人员承诺的以预订款顺序提车,而且未得到任何解释通知。在与特斯拉交涉多次未果后,目前已经23位准车主委托律师向特斯拉发催告函,并表示不排除其他法律途径维权。

锂电技术制约电动汽车发力待革命时机

4月20日,第十三届北京国际车展在北京中国国际展览中心正式拉开帷幕。在本次车展上最让人瞩目的除了各路云集的美女车模和花样百出的“波波秀”之外,就属阵容强大的电动车展台。随着特斯拉掀起的一股电动车热潮,人们相信在不久的将来,电动汽车就可以取代传统内燃机驱动的汽车进入寻常百姓家庭。因此,观众都想对这个未来汽车市场的“宠儿”先睹为快。

电动车是新能源汽车的发展趋势,但是电动车的大规模普及时代还远未到来。

电动车的坎坷之路

1881年法国工程师古斯塔夫·特鲁夫发明了世界第一辆电动汽车,这是一辆用铅酸电池驱动的三轮车。19世纪末期到1920年,在汽车消费市场电动车比内燃机车有着更多的优势:无气味、无震荡、无噪音、不用换档、价格低廉。在美国,安东尼电气、贝克、底特律电气、爱迪生、Studebaker和其它公司相继推出电动汽车,电动车的销量全面超越汽油动力汽车。与此同时,与电动车相关的配套设施也应运而生,现代电动汽车所需要的那些配套设施在90多年前就已经出现了。此后,由于电池技术进展缓慢而内燃机技术飞速发展,电动车一度黯然退出舞台。

20世纪70年代,石油危机爆发和环保呼声日高,电动汽车迎来第二次机遇期。发达国家纷纷投入巨资进行电动汽车商业化发开和应用,新开发出的镍氢电池替代铅酸电池,但是成本高、续航里程短的短板仍然没有根本性突破。

2003年,电动车出现一次全球性大退潮。电动车生产大户通用和丰田正式宣布放弃电动车生产,在推行电动车最卖力的美国加州,当地报纸评论,电动车是一种商业上的失败,因为它始终没有改变造价高、充电后行驶距离短的基本事实。随着锂电池的开发,纯电动车的研发近年来在国际上再一次成为热门。

100多年来,电动车的命运起伏跌宕,困扰它发展的问题,始终围绕着一个核心零部件——电池。能量密度低、造价成本高是目前无法突破的两大技术难题。

由于锂电池具有能量密度高、自放电率极低等优点,今天的电动车大多采用锂电池技术,但作得好的基本上也是背2公斤电池,跑1公里路。比亚迪e6整车重量达2295千克,超过了绝大多数体积相当的汽油汽车,其中锂电池的重量就有600千克,而续航里程却只有汽油汽车的一半。日产公司生产的纯电动汽车聆风,携带300公斤的锂电池组,官方宣传的续航里程仅为160公里。

由于电动车的充电时间长,充电设施有限,即使纯电动车的续航里程达到传统内燃机驱动汽车的水平也依然会出现充电排队的问题。据专家估计,要想实现电动车的商业化,电池能量密度必须要达到250wh/kg才有可能,而聆风搭载的锂电池能量密度只有86wh/kg。

制约电动车发展的另一个因素是锂电池的造价成本太高。据调查,目前锂电池的成本价格约为500美元/千瓦时。比亚迪e6的市场售价高达36万元,而锂电池的成本就占去其售价的一半。如此高的“天价”令普通消费望而却步。

要实现上述的技术跨越,必须要有新的材料问世来支撑电池的技术革命。任何技术的发展都是循序渐进的,急功近利和投机取巧的行为必将受到市场无情的惩罚。

“弯道超车”事倍功半

中国人对电动车的开发一直情有独钟。早在80年代,科技部门就曾确定把电动车作为新能源主攻方向。此举最初基于如下考虑:中国传统汽车技术比欧美晚了几十年;而电动车技术全世界都还没有彻底突破,中国与欧美站在“同一起跑线”上,完全可能后来居上。这就是今天盛行的中国电动车“弯道超车”论的基础。

2009年中国政府颁布的《汽车产业振兴规划》中提出,到2011年,中国以电动车、混合动力车、氢燃料电池车为主的新能源车将达到50万辆,新能源车将占到乘用车销售总量的5%。不能不说是一个非常大胆的“跨越式”计划。

电动车在“弯道超车”的鼓噪下,与新能源沾边的项目疯狂上马,各种放卫星式的口号不绝于耳。汽车厂造电池,电池厂造汽车,“村村点火,户户冒烟”,甚至和奥运会、世博会一样成为国家精神的载体。大的汽车集团,如果不拿出几款电动车样车,就要面临巨大的政治压力。

殊不知,纯电动车入门容易,成功难,绝大多数企业无功而返。如同1958年大跃进时的“全民大炼钢铁”,资源投入无数,收获的大多是毫无用处的废钢渣。

由于多数国产电动车生产厂家重忽悠,轻研发,东拼西凑弄出几辆样车,也是为了忽悠政府骗补贴。当一切尘埃落定。真正卖到老百姓手里的电动车加起来不过几百辆。与《汽车产业振兴规划》中2011年底产销50万辆电动车的目标相去甚远。

经过几年的折腾,电池研发仍然没有突破性进展。纯电动车不要说远远达不到大规模商业化的阶段,连单纯的研发测试流程都没有形成。不但没有实现“弯道超车”,与跨国公司的研发差距反而拉大了。

电动车商业化,要等待第四次工业革命的到来

笔者始终认为:任何产业的发展和进化都不能脱离它所处的科技时代和工业发展的大背景。

早期的汽车非常简陋,既没有豪华的内饰,也没有时尚的外观,更没有各种现代化的电子设备。然而随着化工、能源、钢铁、塑料、电子信息等各个学科的不断进步,诞生了轮胎、无铅汽油、油漆、ABS等划时代的创新产品。在这些发明创新的基础之上,才有了今天豪华,舒适,安全的汽车。

已经发生的三次工业革命都是以能源的更新换代为标志,因此高储能容量的电池应该会是下一次工业革命的成果之一。笔者想目前人类在电动车商业化遇到的难题一定会在这次工业革命中得到解决。

日本的蓄电立国

2012年9月,在位于茨城县东海村的日本高能加速器研究机构(HighEnergyAcceleratorResearchOrganization)大强度阳子加速器设施“J-PARC”中,蓄电池专用分析设施“中子BeamLineSPICA”建成完工。这是世界上唯一一台通过将加速器产生的高强度中子束照射在处于实际工作状态的蓄电池上,能够实时观察构成材料的原子排列变化等的设备。

同年4月,在位于兵库县佐用町的日本理化学研究所(RIKENJapan)的大型同步辐射设施“Spring-8”里,采用了强力X线、同样是世界唯一的蓄电池专用分析设施开始了运转。中子束适用于对氢、锂、镁等“轻原子”的分析。而X线擅长的领域是锰及镍等“重原子”。也就是说,如果将两者合在一起,便可掌握构成蓄电池的所有原子的活动。

这个项目被命名为“革新型蓄电池尖端科学基础研究事业(RISING事业)”,由日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)主持,研究团队中包括京都大学等14家大学及研究机构、以丰田为代表的5家汽车企业、以及松下和日立制作所等共12家企业。NEDO蓄电技术开发室主任细井敬称,该项目力争实现“举国一致强化‘蓄电立国的日本’

NEDO项目提出的目标是:以2020年前后为限,使能量密度增加到250Wh/kg,将平均每千瓦时的成本降低到约300美元。也就是说,用大约10年时间将能量密度提高到一倍以上,成本则降至二分之一左右。

路在何方

随着科技进步,科学知识以惊人的速度积累。每一次科技进步牵涉到的知识面越来越广,涉及到的知识系统越来越深,因此需要投入的人力,物力也越来越大。

第一次工业革命以蒸汽动力为主要标志,技术发明主要源于工人和技术的实践经验;第二次工业革命以电力、内燃机以及新通讯方式的发明和应用为标志,技术发明主体由原来的技术工人转变为实力雄厚的公司;而第三次工业革命则以核能、计算机、通信工程的发明和应用为标志,这些创新工程的实现以单个公司的力量已经不能完成,美国实施的曼哈顿技术动员了10多万人,历时3年耗资25亿美元。同时,现代化的实验室和高科技的实验设备也取代了原来的手工作坊式的发明小屋。

高能量密度电池材料开发的难度和复杂程度绝不亚于第三次工业革命。仅凭某个公司的一家之力绝对无法完成如此复杂的工程。国内的大型汽车公司应尽快结束目前单打独斗和“土法炼钢“的行为。国家层面上,应当由政府出面立项,组织大型车企、大学、研究机构以及相关的零部件公司举全国之力共同攻克这一技术难关,只有这样才能实现“弯道超车”和汽车强国之梦。

钜大锂电,22年专注锂电池定制

钜大核心技术能力