序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇燃料電池技術(shù)論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

關(guān)鍵詞：質(zhì)子交換膜燃料電池；雙極板；電極；催化劑

1質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)及原理

按照電解質(zhì)的不同可將燃料電池分為磷酸燃料電池、堿性燃料電池、固體氧化物燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池及質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）等五類。PEMFC單電池由質(zhì)子交換膜、氣體擴(kuò)散電極、雙極板等構(gòu)成，圖1是其結(jié)構(gòu)與工作原理示意圖。

PEMFC的基本工作過程如下：

（1）氫氣通過雙極板上的導(dǎo)氣通道到達(dá)電池的陽極，氫分子在催化劑的作用下解離形成氫離子和電子；

（2）氫離子以水合質(zhì)子H+（xH2O）的形式通過電解質(zhì)膜到達(dá)陰極，電子在陽極側(cè)積累；

（3）氧氣通過雙極板到達(dá)陰極后，氧分子在催化劑的作用下變成氧離子，陰、陽極間形成一個電勢差；

（4）陽極和陰極通過外電路連接起來，在陽極積聚的電子就會通過外電路到達(dá)陰極，形成電流，對負(fù)載做功。同時，在陰極側(cè)反應(yīng)生成水；

（5）只要持續(xù)不斷地提供反應(yīng)氣體，PEMFC就可以連續(xù)工作，對外提供電能。

2質(zhì)子交換膜燃料電池的特點

（1）高效率。PEMFC以電化學(xué)方式進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，不存在燃燒過程，不受卡諾循環(huán)限制，其理論熱效率可達(dá)85-90%，目前的實際效率大約是內(nèi)燃機(jī)的兩倍。傳統(tǒng)動力源為了提高效率必須將負(fù)荷限制在很小范圍內(nèi)，而PEMFC幾乎在全部負(fù)荷范圍內(nèi)均有很高效率。

（2）模塊化。PEMFC在結(jié)構(gòu)上具有模塊化的特點，可根據(jù)不同動力需求組合安裝，采用“搭積木”式的設(shè)計方法簡化了不同規(guī)模電堆的設(shè)計制造過程。

（3）高可靠性。由于PEMFC電堆采用模塊化的設(shè)計方法，結(jié)構(gòu)簡單，易于維護(hù)。一旦某個單電池發(fā)生故障，可自動采取適當(dāng)屏蔽措施，只會使系統(tǒng)輸出功率略有下降，而不會導(dǎo)致整個動力系統(tǒng)的癱瘓。

（4）燃料多樣性。PEMFC動力系統(tǒng)既可以純氫為燃料，也可以重整氣為燃料。氫氣的來源可以是電解水的產(chǎn)物，也可以是對汽油、柴油、二甲醚等化石類燃料重整的產(chǎn)物。氫氣的存儲方式可以是高壓氣罐、液氫、金屬氫化物等。

（5）環(huán)境友好。當(dāng)采用純氫為燃料時，PEMFC的唯一產(chǎn)物是水，可以做到零排放。以重整氣為燃料時，相對于內(nèi)燃機(jī)而言，排放也極大降低。此外，PEMFC噪聲水平也很低，各結(jié)構(gòu)部件均可回收利用。3研究現(xiàn)狀

3.1關(guān)鍵部件

電解質(zhì)膜、雙極板、催化劑及氣體擴(kuò)散電極是質(zhì)子交換膜燃料電池的四大關(guān)鍵部件。

電解質(zhì)膜是PEMFC的核心部件，它直接影響燃料電池的性能與壽命。1962年美國杜邦公司研制成功全氟磺酸型質(zhì)子交換膜，1966年開始用于燃料電池，其商業(yè)型號為Nafion，至今仍廣泛使用。但由于Nafion膜成本較高，各國科學(xué)家正在研究部分氟化或非氟質(zhì)子交換膜。

雙極板在PEMFC中起著支撐、集流、分割氧化劑與還原劑并引導(dǎo)氣體在電池內(nèi)電極表面流動的作用，目前廣泛采用的是以石墨為材料，在其上加工出引導(dǎo)氣體流動的流場，基本流場形式有蛇形、平行、交指及網(wǎng)格狀等。

鉑基催化劑是目前性能最好的電極催化劑，為提高利用率，鉑以納米級顆粒形式高分散地?fù)?dān)載到導(dǎo)電、抗腐蝕的擔(dān)體上，目前廣泛采用的擔(dān)體為乙炔炭黑，比表面積約為250m2/g，平均粒徑為30nm。

PEMFC的氣體擴(kuò)散電極由兩層構(gòu)成，一層為起支撐作用的擴(kuò)散層，另一層為電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的場所催化層。擴(kuò)散層一般選用炭材如石墨化炭紙或炭布制備，應(yīng)具備高孔隙率和適宜的孔分布，不產(chǎn)生腐蝕或降解。根據(jù)制備工藝和厚度不同，催化層分為厚層憎水、薄層親水及超薄三種類型。

3.2測控系統(tǒng)

PEMFC的工作性能受多種因素（溫度、壓力等）的影響，為確保PEMFC正常運行，提高其可靠性和有效性，就必須監(jiān)測各個影響因素。即運用有效的措施來連續(xù)監(jiān)測PEMFC運行的關(guān)鍵或重要狀態(tài)，并對收集到的信息進(jìn)行必要的分析和處理，以便做到故障預(yù)測和及時診斷，為PEMFC管理系統(tǒng)提供依據(jù)。目前，進(jìn)行PEMFC測試系統(tǒng)相關(guān)方面研究的公司和機(jī)構(gòu)眾多，但仍沒有制定出有關(guān)PEMFC測試的國際標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)測試設(shè)備，不過已有實用的測試系統(tǒng)投入使用。加拿大Hydrogenics公司的燃料電池測試站（FCATS）、美國Arbin公司的集成燃料電池測試系統(tǒng)（FCTS）是其中的突出代表。

4質(zhì)子交換膜燃料電池的應(yīng)用

質(zhì)子交換膜燃料電池是目前各種燃料電池中實用程度較高的一類。其優(yōu)越性不僅限于能量轉(zhuǎn)換效率高、工作溫度低，還體現(xiàn)在其可在較大的電流密度下工作，適宜于較頻繁啟動的場合。因此世界各大汽車生產(chǎn)廠商一致看好其在汽車工業(yè)中的應(yīng)用前景，PEMFC已成為現(xiàn)今燃料電池汽車動力的主要發(fā)展方向。目前，通用、豐田等世界上知名的汽車公司，都在積極開發(fā)以PEMFC系統(tǒng)為動力源的PEMFC電動車，曾先后推出各種類型的樣車，并進(jìn)行PEMFC電動車隊的示范運行。PEMFC電動車以其優(yōu)異的性能和環(huán)境污染很少等突出特點引起了人們的普遍關(guān)注，甚至被認(rèn)為將是21世紀(jì)內(nèi)燃機(jī)汽車最為有力的競爭者。

此外，在航空航天特別是無人飛行器領(lǐng)域，以及家庭電源、分散電站、移動電子設(shè)備電源、水下機(jī)器人及潛艇不依賴空氣推進(jìn)電源等方面也有廣泛應(yīng)用前景。

5質(zhì)子交換膜燃料電池的發(fā)展趨勢

在關(guān)鍵部件方面，圍繞電解質(zhì)膜、催化劑及雙極板的研究方興未艾。全氟型磺酸膜價格昂貴，開發(fā)非全氟的廉價質(zhì)子交換膜是今后的研究方向。近年來，新型質(zhì)子交換膜的的研究熱點是開發(fā)能夠在100℃以上使用的高溫電解質(zhì)膜。在催化劑方面，研制高性能抗CO中毒電極催化劑是最緊迫的任務(wù)，此外，還要尋找非貴金屬氮化物或碳化物作為現(xiàn)有鉑催化劑的替代。目前廣泛使用的石墨板具有較好的耐腐蝕能力和較高的熱導(dǎo)率，但成本較高，加工難度大，強(qiáng)度、電導(dǎo)率和可回收性均不如金屬板。金屬板目前急需解決的問題是表面處理，以提高其耐腐蝕能力。復(fù)合材料雙極板則結(jié)合了純石墨板和金屬板的優(yōu)點，具有耐腐蝕、體積小、質(zhì)量輕、強(qiáng)度大及工藝性良好等特點，是未來發(fā)展的趨勢。

在電堆方面，今后的研究重點將是使電堆中的電池單元的性能接近于單電池的性能，這就需要對電堆的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，保證電堆中每一片電池單元的整個活性面積處于一致的操作環(huán)境，并優(yōu)化水、熱管理，改善電流密度分布的均勻性。

參考文獻(xiàn)

篇(2)

【論文摘要】:電能高效潔凈地生產(chǎn)、傳輸、儲存、分配和使用的技術(shù)將成為電力技術(shù)的重點領(lǐng)域。

“電力技術(shù)是通向可持續(xù)發(fā)展的橋梁”，這個論斷已經(jīng)逐漸成為人們的共識。研究表明，為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)盡可能把一次能源轉(zhuǎn)換為電能使用，提高電力在終端能源中的比例。因為，在保證相同的能源服務(wù)水平的前提下,使用電力這種優(yōu)質(zhì)能源最清潔、方便，易于控制、效率最高。如果能將大量分散燃用的化石燃料都高效潔凈地轉(zhuǎn)換為電力使用，人們賴以生存的環(huán)境和生活質(zhì)量就會大大改善。因此，電能高效潔凈地生產(chǎn)、傳輸、儲存、分配和使用的技術(shù)將成為電力技術(shù)的重點領(lǐng)域。以下將對若干電力前沿技術(shù)的現(xiàn)狀和未來發(fā)展前景進(jìn)行簡單評述。

1.分布式電源

當(dāng)今的分布式電源主要是指用液體或氣體燃料的內(nèi)燃機(jī)(IC)、微型燃?xì)廨啓C(jī)（Microtur_bines）和各種工程用的燃料電池（FuelCell）。因其具有良好的環(huán)保性能，分布式電源與“小機(jī)組”已不是同一概念。

1.1微型燃?xì)廨啓C(jī)

微型燃?xì)廨啓C(jī)（MicroTurbine）,是功率為幾千瓦至幾十千瓦，轉(zhuǎn)速為96000r/min，以天然氣、甲烷、汽油、柴油為燃料的超小型燃?xì)廨啓C(jī)，工作溫度500℃，其發(fā)電效率可達(dá)30%。目前國外已進(jìn)入示范階段。其技術(shù)關(guān)鍵是高速軸承、高溫材料、部件加工等?？梢?，電工技術(shù)的突破常常取決于材料科學(xué)的進(jìn)步。

1.2燃料電池

燃料電池是直接把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。它是一種很有發(fā)展前途的潔凈和高效的發(fā)電方式，被稱為21世紀(jì)的分布式電源。

1.2.1燃料電池的工作原理

燃料電池的工作原理頗似電解水的逆過程。氫基燃料送入燃料電池的陽極(電源的負(fù)極)轉(zhuǎn)變?yōu)闅潆x子，空氣中的氧氣送入燃料電池的陰極(電源的正極)，負(fù)氧離子通過2極間離子導(dǎo)電的電解質(zhì)到達(dá)陽極與氫離子結(jié)合成水，外電路則形成電流。

通常，完整的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)由電池堆、燃料供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電力電子換流器、保護(hù)與控制及儀表系統(tǒng)組成。其中，電池堆是核心。低溫燃料電池還應(yīng)配備燃料改質(zhì)器（又稱為燃料重整器）。高溫燃料電池具有內(nèi)重整功能，無須配備重整器。磷酸型燃料電池（PAFC）是目前技術(shù)成熟、已商業(yè)化的燃料電池?，F(xiàn)在已能生產(chǎn)大容量加壓型11MW的設(shè)備及便攜式250kW等各種設(shè)備。第2代燃料電池的溶融碳酸鹽電池（MCFC），工作在高溫（600～700℃）下，重整反應(yīng)可以在內(nèi)部進(jìn)行，可用于規(guī)模發(fā)電，現(xiàn)在正在進(jìn)行兆瓦級的驗證試驗。固體電解質(zhì)燃料電池（SOFC）被稱為第3代燃料電池。由于電解質(zhì)是氧化鋯等固體電解質(zhì)，未來可用于煤基燃料發(fā)電。質(zhì)子交換膜燃料電池是最有希望的電動車電源。

1.2.2性能和特點

燃料電池有以下優(yōu)點：（1）有很高的效率，以氫為燃料的燃料電池，理論發(fā)電效率可達(dá)100%。熔融碳酸鹽燃料電池，實際效率可達(dá)58.4%。通過熱電聯(lián)產(chǎn)或聯(lián)合循環(huán)綜合利用熱能，燃料電池的綜合熱效率可望達(dá)到80%以上。燃料電池發(fā)電效率與規(guī)模基本無關(guān)，小型設(shè)備也能得到高效率。（2）處于熱備用狀態(tài)，燃料電池跟隨負(fù)荷變化的能力非常強(qiáng)，可以在1s內(nèi)跟隨50%的負(fù)荷變化。(3)噪音低；可以實現(xiàn)實際上的零排放；省水。（4）安裝周期短，安裝位置靈活，可省去新建輸配電系統(tǒng)

目前燃料電池大規(guī)模應(yīng)用的障礙是造價高，在經(jīng)濟(jì)性上要與常規(guī)發(fā)電方式競爭尚需時日。

1.2.3技術(shù)關(guān)鍵和研究課題

燃料電池的技術(shù)關(guān)鍵涉及電池性能、壽命、大型化、價格等與商業(yè)化有關(guān)的項目，主要涉及新的電解質(zhì)材料和催化劑。熔融碳酸鹽電池（MCFC）在高溫條件下液體電解質(zhì)的損失和腐蝕滲漏降低了電池的壽命，使MCFC的大型化及實用化受到限制。需要解決電池構(gòu)成材料的腐蝕；電極細(xì)孔構(gòu)造變化使電池性能下降等問題。固體氧化物燃料電池（SOFC）使用固體電解質(zhì)且工作溫度很高,對構(gòu)成材料及其加工有特殊要求。為了得到高溫下化學(xué)性穩(wěn)定和致密性（不通過氣體）的電解質(zhì)，在氧化鋯中加入Y2O3生成釔穩(wěn)定氧化鋯。為了降低工作溫度，應(yīng)盡可能減少電解質(zhì)薄膜厚度。通常采用熔射法、燒結(jié)法和電化學(xué)蒸發(fā)涂層法制備電解質(zhì)薄膜。實用的電解質(zhì)膜的厚度為0.03～0.05mm。比較先進(jìn)的已達(dá)到0.01mm。這樣薄的電解質(zhì)陶瓷材料除應(yīng)當(dāng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度外，必須具有高度的氣體致密性，否則將喪失燃料電池的性能。燃料極使用鎳鋯等耐熱金屬陶瓷，鎳還用作燃料重整的催化劑，空氣極在運行中處在高溫氧化中，難以使用一般金屬。鉑的穩(wěn)定性好，但費用昂貴，需要尋找替代材料，可用電子導(dǎo)電陶瓷。為了降低工作溫度，另外一個重要的研究方向是尋找低溫的質(zhì)子導(dǎo)電的電解質(zhì)。工作溫度倘若能降低到700℃以下，SOFC的造價就可以大幅度降低。2.大功率電力電子技術(shù)的應(yīng)用硅片引起的“第

2.1大功率電力電子器件的重大進(jìn)展

電力電子學(xué)（PowerElectronics）的應(yīng)用已經(jīng)有多年的歷史。電力電子學(xué)器件用于電力拖動、變頻調(diào)速、大功率換流已經(jīng)是比較成熟的技術(shù)。大功率電子器件（HighPowerElectronics）的快速發(fā)展也引起了電力系統(tǒng)的重大變革，通常稱為硅片引起的第。

近年來，大功率電子器件已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力的一次系統(tǒng)?？煽毓瑁ňчl管）用于高壓直流輸電已經(jīng)有很長的歷史。大功率電子器件應(yīng)用于靈活的交流輸電（FACTS）、定質(zhì)電力技術(shù)（CustomPower）以及新一代直流輸電技術(shù)則是近10年的事。新的大功率電力電子器件的研究開發(fā)和應(yīng)用，將成為電力研究前沿。

2.2靈活交流輸電技術(shù)(FACTS)

靈活交流輸電技術(shù)是指電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)結(jié)合以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)電壓、參數(shù)(如線路阻抗)、相位角、功率潮流的連續(xù)調(diào)節(jié)控制，從而大幅度提高輸電線路輸送能力和提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定水平，降低輸電損耗。

傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)電力潮流的措施，如機(jī)械控制的移相器、帶負(fù)荷調(diào)變壓器抽頭、開關(guān)投切電容和電感、固定串聯(lián)補(bǔ)償裝置等，只能實現(xiàn)部分穩(wěn)態(tài)潮流的調(diào)節(jié)功能，而且，由于機(jī)械開關(guān)動作時間長、響應(yīng)慢，無法適應(yīng)在暫態(tài)過程中快速靈活連續(xù)調(diào)節(jié)電力潮流、阻尼系統(tǒng)振蕩的要求。因此，電網(wǎng)發(fā)展的需求促進(jìn)了靈活交流輸電這項新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

篇(3)

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篇(4)

關(guān)鍵詞：微網(wǎng)；燃料電池；管理模型

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.065

0 引言

能源是人類生存及發(fā)展基礎(chǔ)。人類對能源的需求大幅增長，現(xiàn)如今能源危機(jī)威脅著人類的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，大量煤電、火電等能源的使用產(chǎn)生大量的二氧化碳，導(dǎo)致溫室效應(yīng)，人類的生存環(huán)境受到威脅，紛紛轉(zhuǎn)向可持續(xù)發(fā)展能源戰(zhàn)略規(guī)劃，開發(fā)利用分布式發(fā)電能源。新能源發(fā)電接入傳統(tǒng)電力系統(tǒng)并達(dá)到規(guī)模應(yīng)用，對于緩解能源緊張和抑制環(huán)境污染必將產(chǎn)生積極的意義。分布式電源指的是利用可再生能源獨立發(fā)電的小型發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)能、太陽能、小水電和燃?xì)廨啓C(jī)等。光伏發(fā)電具有間歇性和不穩(wěn)定性（季節(jié)性、時段性、瞬時突變性）特點，該特點會對大電網(wǎng)造成沖擊。文獻(xiàn)[1]風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)在并網(wǎng)和獨立運行下的能量供需平衡的檢測和對電網(wǎng)的影響，蓄電池的充放電管理和市電、負(fù)載的控制要求。

1 微網(wǎng)的運行策略

微網(wǎng)的運行具有不穩(wěn)定性，其不同于傳統(tǒng)電網(wǎng)發(fā)電單元，微網(wǎng)能提高電網(wǎng)的供電可靠性、降低線路網(wǎng)損和環(huán)境污染，是配電網(wǎng)的有益補(bǔ)充[2]。

微網(wǎng)既可以孤島運行，也可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運行，微網(wǎng)在與電網(wǎng)并網(wǎng)運行，能量雙向運行，其在不用的運行模式下需要采用不同的能量控制策略。

在離網(wǎng)運行中，當(dāng)光伏微網(wǎng)的發(fā)電量大于負(fù)荷的需求，采用先給儲能單元充電的等方式，儲能的電量達(dá)到設(shè)定的需求，則根據(jù)時時電價將發(fā)電成本高的發(fā)電設(shè)備停止，保證光伏電網(wǎng)內(nèi)部的正常運行。

當(dāng)微網(wǎng)的時時發(fā)電量小于負(fù)荷的需求時，儲能設(shè)備的高于設(shè)定值，則采用儲能單元先放電，當(dāng)儲能單元低于設(shè)定值，啟動報價高的分布式電源進(jìn)行時時的供電。

當(dāng)微網(wǎng)的發(fā)電量與負(fù)荷需求持平時，儲能單元低于設(shè)定值，優(yōu)先保證給儲能單元充電。如果高于設(shè)定值，則根據(jù)電網(wǎng)報價，關(guān)閉運行成本高的發(fā)電設(shè)備。

2 微網(wǎng)能量管理模型

2.1 光伏電池能量管理模型

光伏電池的輸出功率收到太陽照度，溫度、太陽能電池板的傾斜度等問題的決定，在不同的情況下輸出的功率也不相同，經(jīng)過經(jīng)驗的總結(jié)，得到太陽能電池板的輸出功率由如下公式表達(dá)[3]：

3 結(jié)論

與傳統(tǒng)的大容量火力發(fā)電相比，微網(wǎng)與配電網(wǎng)之間存在能量的雙向流動，本文主要分析了微網(wǎng)能量管理的基本原理和策略，從微網(wǎng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性考慮分布式電源的能量管理。能量平衡控制的基本原理及并網(wǎng)和獨立運行模式下能量管理的基本策略。根據(jù)發(fā)電單元和儲能單元的穩(wěn)態(tài)特性，建立了發(fā)電單元和儲能單元的能量管理模型。

參考文獻(xiàn)：

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篇(5)

全國政協(xié)常委、清華大學(xué)學(xué)術(shù)委員會副主任，中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長。

長期從事節(jié)能與新能源汽車研究，多次獲國家及國際技術(shù)成果與成就獎。先后擔(dān)任“十一五”863《節(jié)能與新能源汽車》重大項目和“十二五”《電動汽車》重點科技專項總體專家組組長，申美《電動汽車》合作研究聯(lián)盟申方首席科學(xué)家。

2016年是“十二五”電動汽車重點專項的結(jié)束年，也是“十三五”國家《新能源汽車》重點專項的啟動年，目前第一批項目已經(jīng)正式啟動，第二批項目指南已經(jīng)發(fā)出。2016年還了節(jié)能新能源汽車技術(shù)路線圖，對“十四五”、“十五五”都進(jìn)行了展望。我分三個時間尺度，從三個方面來談。

一、過去五年來新能源汽車“純電驅(qū)動”技術(shù)路線與技術(shù)進(jìn)展

2016年從國內(nèi)來看，是電動汽車的技術(shù)質(zhì)量提升年，電動汽車行業(yè)的發(fā)展特征是技術(shù)質(zhì)量提升、政策結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)理性增長。

從全球范圍看，2016年是純電驅(qū)動技術(shù)轉(zhuǎn)型的標(biāo)志年。理由有三點：第一，2015年，中國新能源汽車在全球占比第一，N量超過全球50%以上，在國際上引起了強(qiáng)烈反響，無論是政府還是廠家，都感受到了來自中國率先發(fā)力的挑戰(zhàn)。第二，更值得注意的是，2016年國際上各大汽車廠商的技術(shù)轉(zhuǎn)型。如德國大眾，2016年朝純電驅(qū)動轉(zhuǎn)型非常激進(jìn)，日本豐田年底也在調(diào)整技術(shù)路線，加強(qiáng)了對純電驅(qū)動的轉(zhuǎn)型。第三，從學(xué)術(shù)和技術(shù)的層面來看，電動汽車鋰離子動力電池的技術(shù)進(jìn)步超出預(yù)期。眾所周知，鋰離子電池發(fā)明至今只有2。年，鋰離子動力電池在電動車上的真正使用還不到10年，2007年第一次在日產(chǎn)凌風(fēng)上開始使用?？梢妱恿﹄姵氐倪M(jìn)步非常迅猛。2016年以來，大家可能常會有各種各樣關(guān)于鋰離子電池進(jìn)步的消息，盡管其中有炒作存在，但實際發(fā)展中也不乏技術(shù)發(fā)展的因素。有的論文里面提到了部分技術(shù)，但容易被說成是產(chǎn)品，實際上從理論到產(chǎn)品的距離還是比較遠(yuǎn)的。在部分報道中的確有夸大的成分，但是同時也要看到，其中的技術(shù)潛力確實很大。

以前主流的觀點認(rèn)為，純電動車跟其他類型電動汽車相比，從性價比來看，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在100到150公里的里程范圍，現(xiàn)在隨著鋰離子電池技術(shù)進(jìn)步，大概提高了一倍，即在300公里的范圍內(nèi)，仍然在性價比方面有著優(yōu)勢的。如果不講性價比，光靠增加電池，當(dāng)然可以有更大的里程范圍，對于乘用車而言，其主要的限制在于車輛的容積。從技術(shù)上來看，在單位重量、單位體積下儲存的能量越來越多，成本越來越低，這才能體現(xiàn)出電動汽車的水平和技術(shù)。如果只考慮電動汽車的行駛里程，不考慮電池的比能量、車輛的價格等限定條件，是沒有技術(shù)進(jìn)步意義的。

純電驅(qū)動技術(shù)路線的確立背景在2009年開始提出，正式于2012年，中間經(jīng)歷了比較長的時間，也經(jīng)過高層很多探討，最后確定重點發(fā)展純電驅(qū)動的電動汽車，包括純電動汽車、插電式混合動力汽車、燃料電池電動汽車。2012年3月，科技部“十二五”《電動汽車科技發(fā)展規(guī)劃》正式提出確立“純電驅(qū)動”技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃2012-2020》中再次確認(rèn)了這一戰(zhàn)略。純電驅(qū)動真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化是2014年，當(dāng)年真正形成了新能源汽車產(chǎn)業(yè)化元年，到2015年，新能源汽車的發(fā)展實現(xiàn)了爆發(fā)式增長，也是電動汽車的比較粗放式的發(fā)展年，2016年電動汽車的發(fā)展逐步趨于理性，總體來看，走到今天，我國電動汽車的發(fā)展在國際上取得了一定位置。

純電驅(qū)動的戰(zhàn)略目標(biāo)是通過純電動的率先產(chǎn)業(yè)化帶動各種類型電動汽車的全面發(fā)展。對于混合動力來說，傳統(tǒng)的汽車強(qiáng)國、汽車大公司比我們更具優(yōu)勢，豐田的路線就是先做混合動力，再做插電混合和燃料電池。而我國是從純電動開始發(fā)展，從車廠的角度來看，混合動力的技術(shù)難度更大。我國率先發(fā)展純電驅(qū)動，帶動電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展達(dá)到了世界前列，電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到世界第一，總體水平位列國際前三，在產(chǎn)業(yè)鏈的完整度上也是處于世界第一的水平，我國的動力電池產(chǎn)業(yè)鏈，尤其是電池材料，如正負(fù)極材料，在國際市場上的占有率也是第一?！督裹c訪談》曾提到企業(yè)貝特瑞，其負(fù)極材料技術(shù)水平和市場占有率，都已經(jīng)走在世界前列。在此基礎(chǔ)上，我們以純電動力系統(tǒng)（電池、電機(jī)、電控）為基礎(chǔ)平臺，再發(fā)展混合動力和燃料電池就比較順利。目前我國從純電往插電方向的發(fā)展，取得了比較好的進(jìn)展，比亞迪秦、唐，上汽榮威550，以及馬上出來的廣汽G-MC串并聯(lián)的混合動力，無論是發(fā)動機(jī)方面，還是混合動力裝置上，都取得了突破。與此同時，燃料電池與動力電池深度混合的燃料電池汽車也取得了較好的進(jìn)展，下一步也會出現(xiàn)具有國際競爭力的常規(guī)深度混合動力。這是一個漸進(jìn)的發(fā)展過程，這種發(fā)展方式就避免了電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期跟國外廠家在傳統(tǒng)車尤其在發(fā)動機(jī)以及發(fā)動機(jī)機(jī)電耦合裝置等方面的直接競爭。發(fā)動機(jī)和變速器是我國汽車產(chǎn)業(yè)的弱項，有效的回避弱項競爭，有利于我國電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，有利于實現(xiàn)到2020年之后，我國企業(yè)與國外企業(yè)能夠全方位齊頭并進(jìn)、同步競爭。

目前，我國自主品牌的燃油轎車發(fā)展速度也非?？?，已經(jīng)快要占據(jù)半壁江山，大家對自主品牌的看法也發(fā)生了改變，我國自主品牌的轎車與其他品牌的汽車如德系、日系等，在市場占有率上已經(jīng)拉開一定差距。綜合考慮以上情況，再經(jīng)過五年左右，我國自主品牌節(jié)能與新能源汽車將會上一個大的臺階。

現(xiàn)階段，我國電動汽車的發(fā)展也存在一系列挑戰(zhàn)與問題，例如在充電基礎(chǔ)設(shè)施目前仍然和整車的進(jìn)度不相匹配。主要體現(xiàn)在幾個方面：

一是新舊國標(biāo)的轉(zhuǎn)換進(jìn)展緩慢。上屆百人會年會專門提到過。新國標(biāo)在2015年底，但是這一年進(jìn)展不大，根據(jù)企業(yè)的測試，新國標(biāo)的車型充電遇到很大困難。近期國家能源局文件，要求從2017年1月1日起，新車必須按照新國標(biāo)執(zhí)行，截止到年底，舊的標(biāo)準(zhǔn)必須要更新。

二是互聯(lián)互通方面。目前現(xiàn)有的充電服務(wù)平臺較多，不同平臺之間交換信息還比較困難。

三是充電安全問題，包括功能安全、信息安全、設(shè)備安全等。安全是電動汽車百人會2016年的核心議題。目前在電池安全方面，已經(jīng)取得了較大進(jìn)展，但是充電安全方面，由于涉及的問題太多，包括設(shè)備、消防、信息等多個方面。包括最近發(fā)生的關(guān)于國網(wǎng)的APP信息安全方面的問題，也暴露出充電方面存在的一些問題。

四是公共充電基礎(chǔ)設(shè)施布局不合理。主要體現(xiàn)在兩個方面，一是需要充電的車找不到地方充，二是已有的充電設(shè)施利用率還不高。據(jù)統(tǒng)計，某廠家在北京的充電設(shè)施，有接近一半不能用，不是設(shè)備存在問題、就是不對外服務(wù)。

五是現(xiàn)有電動車對充電技術(shù)要求越來越高，快充的相關(guān)設(shè)施已無法跟上其發(fā)展，如比亞迪的交流快充，直接用電機(jī)的逆變器做交流電充，但是交流充電樁的電纜線不行，到了極限很容易發(fā)熱。除此之外，還有充儲一體化，不僅可以充電，還可以往電網(wǎng)回饋電，這種形式現(xiàn)有的充電設(shè)施也難以適應(yīng)。

二、今后五年新能源汽車電動化、輕量化與智能化發(fā)展目標(biāo)

“十三五”的技術(shù)戰(zhàn)略是純電驅(qū)動技術(shù)升級戰(zhàn)略，具體是“三化”：電動化、輕量化、智能化。2016年智能化是熱議話題。目前國家沒有設(shè)置智能汽車專項，智能化放在“十三五”《新能源汽車》重點專項中，將以前的電控變成了智能化。輕量化也是今后的發(fā)展重點。在電動汽車發(fā)展初期，考慮到市場因素，其研發(fā)重點主要在于動力系統(tǒng)的改變，對于整車方面著力不多。下一步將從整車的角度強(qiáng)調(diào)輕量化和智能化。這兩方面工作雖然開始時間還不長，但也取得了一些進(jìn)展，例如，12米的大客車，以前一般是在12、13噸，現(xiàn)在最輕的可以做到8.7噸。

電動化方面，今后五年的目標(biāo)是進(jìn)一步讓全新正向開發(fā)的電動汽車，尤其是純電動汽車具備商業(yè)競爭力。政策角度上，隨著補(bǔ)貼的逐漸退坡，未來將實行新能源積分制度；在技術(shù)角度，未來將要以有商業(yè)競爭力為開發(fā)目標(biāo)。所謂的商業(yè)競爭力，就是家用主流A級轎車，在性能價格比上與燃油車競爭。目前全世界都在朝這個方向努力，如特斯拉Mode13、通用Bolt，其發(fā)展目標(biāo)都是續(xù)駛里程達(dá)到350公里左右的具有性價比的電動轎車。要滿足這個要求，電池必須降低重量、降低體積，降低成本，因此電池的比能量必須大幅提高，達(dá)到300-350瓦時每公斤，這是下一步攻關(guān)的目標(biāo)。從而實現(xiàn)消費者能夠按照性價比來買車，而不是補(bǔ)貼。

目前我國電池成本每年大約能夠下降百分之十幾到二十，五年前約是5.5塊錢到6塊錢，2015年平均價格在2.5元左右，2016年估計在2.2塊錢左右，考慮到大量的電動汽車是大客車，其電池價格相對會比較高一些?，F(xiàn)在國內(nèi)開發(fā)中的電動轎車，最低的系統(tǒng)成本是在1.3元每瓦時，單體成本在一塊錢左右。美國通用Bolt電動汽車，單體成本為150美元一個千瓦時。對于我國來說，1.3元每瓦時的電池系統(tǒng)成本目前在行業(yè)內(nèi)無法普遍做到，但是按照現(xiàn)在2.2塊錢，逐年減少10%到20%，到2020年1.3塊錢是系統(tǒng)價格非常普遍的，加上循環(huán)再利用做到1塊錢以內(nèi)希望很大，也就是說，一千瓦時電池一千塊錢人民幣之內(nèi)，是可以做到的。

對于A級轎車來說，現(xiàn)在一百公里約耗電約15度，2020年的目標(biāo)希望在12度電以內(nèi)，接近10度電一百公里。要實現(xiàn)這個目標(biāo)，就需要通過整車的輕量化和整個驅(qū)動系統(tǒng)和充電的效率優(yōu)化來降低電耗。目前電耗的降低空間還很大。如果能夠?qū)崿F(xiàn)上述目標(biāo)，一百公里的成本約在一萬塊錢，如果電池能達(dá)到300公里就是三萬塊錢，考慮到使用周期內(nèi)省電和維修省錢，將具有商業(yè)競爭力。這是電動化下一步最大的目標(biāo)。

電池要突破，首先電池材料要突破。目前我國企業(yè)貝特瑞生產(chǎn)的面向300瓦時每公斤電池的硅碳負(fù)極材料，已經(jīng)應(yīng)用到日本松下的電池上，并配套特斯拉電動汽車。我們精進(jìn)電動的12000轉(zhuǎn)的高比功率高速電機(jī)已經(jīng)批量出口到美國克萊斯勒，裝在它的插電式混合動力車上，最近還獲得了美國的一個產(chǎn)品大獎。

三、電動汽車長期發(fā)展技術(shù)路線圖展望

從2015-2030的中長期尺度來看，從“十三五”的“三化”，即電動化、輕量化、智能化，要擴(kuò)大到“六化”，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

第一化，電動化跟能源低碳化結(jié)合。電動化如果不跟能源低碳化結(jié)合的話，電動車可能無法做到很低碳。低碳的關(guān)鍵在于電的來源要朝可再生能源發(fā)展，現(xiàn)在有智能電網(wǎng)規(guī)劃、能源互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃和氫能發(fā)展規(guī)劃。所以我們電動化這一塊跟能源結(jié)合得很緊密，往能源縱向整合，電動化跟能源低碳化相結(jié)合。

在結(jié)合的過程中，將會有更先進(jìn)的電池出現(xiàn)。石墨烯是2016年電池方面的熱點，到目前為止，還沒有真正意義的石墨烯電池，但是相關(guān)的研究很多，最令國人振奮的是最近華為的電池技術(shù)突破。華為的電池有三個技術(shù)。第一個技術(shù)是防止電解液熱分解的添加劑技術(shù)，第二個技術(shù)是提高正極材料的熱穩(wěn)定技術(shù)，第三個技術(shù)是用石墨烯來提高電池的散熱能力。華為利用了石墨烯的高導(dǎo)熱性用于電池的迅速散熱。高溫衰減是電池衰減的重要原因，華為的這三個技術(shù)都是圍繞熱來做的，能讓電池使用溫度提高10度，電池壽命大幅提高。對于目前的動力電池來說，石墨烯起到的作用像味精一樣，是做添加的，而不是主體材料。技術(shù)是無止境的，現(xiàn)在學(xué)術(shù)領(lǐng)域都在探討石墨烯的應(yīng)用，將來會出現(xiàn)什么突破，現(xiàn)在無法斷言，目前只對現(xiàn)有的技術(shù)做一個評估。

電動化和能源低碳化的結(jié)合在充電方面也需要進(jìn)行變革。電動化和低碳化的結(jié)合將實現(xiàn)能源的雙向流動，充電不僅僅是充電，電能既可以從電網(wǎng)到電動車，也可以從電動車到電網(wǎng)中。這就要求在充電技術(shù)上進(jìn)行突破，這也是百人會要探討的，充電技術(shù)的路線圖該怎么定。

第二個，輕量化和制造的生態(tài)化結(jié)合。輕量化不僅僅是把東西做輕，其注重的是電動汽車乃至整個汽車工業(yè)制造角度的大變革。這和工信部推進(jìn)的工業(yè)4.0智能制造專項緊密相關(guān)。將來的銷售模式是網(wǎng)上個性化定制、網(wǎng)上下訂單。在制造方面，增材制造3D打印會發(fā)揮重要作用，如果用了碳纖維之后，以前幾大工藝都要變革，材料需要再循環(huán)，這些都是下一步需要發(fā)展的，現(xiàn)在在這方面還僅僅是起步，而且重度還不夠。

篇(6)

[關(guān)鍵詞]FTA；自由貿(mào)易區(qū)；產(chǎn)業(yè)互補(bǔ)；綠色產(chǎn)業(yè)；服務(wù)貿(mào)易

[中圖分類號]F7527[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1005-6432（2014）46-0055-02

1背景介紹

中韓自建交以來，經(jīng)貿(mào)規(guī)模增長了50余倍，在我國整體外貿(mào)中所占比例為66%[1]。2013年，雙邊貿(mào)易額274248億美元，2013年，韓國首次超越日本成為中國第一大進(jìn)口來源國。[2]韓對華投資方面，截至2013年12月底，韓累計對華投資項目數(shù)56224個，實際投資金額5595億美元[3]。隨著兩國經(jīng)貿(mào)合作的加強(qiáng)，中韓兩國對簽訂自由貿(mào)易協(xié)定的期望越來越高，2012年5月2日，中韓自由貿(mào)易協(xié)定談判正式開始，2014年8月，主席訪韓，雙方確定了加快自貿(mào)區(qū)建立的意向，預(yù)計2015年，兩國將正式簽訂自由貿(mào)易的協(xié)定。從經(jīng)濟(jì)區(qū)域一體化的角度看，自貿(mào)區(qū)建立后，兩國之間資本、技術(shù)的跨境流動會更加頻繁，原材料的往來也更加便利，這對于提升兩國整體的競爭力也有益處[4]。江蘇在過去的20多年中，與韓國的交流尤其經(jīng)貿(mào)方面的合作也取得了長足的發(fā)展。2011年，韓國已經(jīng)躍升為江蘇的第四大貿(mào)易伙伴和第一大進(jìn)口來源國，在江蘇投資的韓資企業(yè)已經(jīng)達(dá)到4500家。在中韓即將簽訂FTA的背景下，對于江蘇來說，機(jī)會與挑戰(zhàn)并存。

2中韓簽訂FTA后經(jīng)濟(jì)效應(yīng)

中韓如能正式簽訂自由貿(mào)易區(qū)協(xié)定（FTA），那么其作用不僅是在生產(chǎn)品的往來自由化，也包括其他領(lǐng)域如服務(wù)、技術(shù)、資本等；建立自由貿(mào)易區(qū)能明顯促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效果分為靜態(tài)和動態(tài)效果，如表1。

4對發(fā)展江蘇與韓國的經(jīng)貿(mào)交流及互補(bǔ)產(chǎn)業(yè)的啟示

41江蘇可與韓國擴(kuò)大綠色及能源產(chǎn)業(yè)的合作

雙方可以構(gòu)建綠色產(chǎn)業(yè)有關(guān)戰(zhàn)略、技術(shù)等合作機(jī)制，加大技術(shù)和商業(yè)創(chuàng)新力度，為中韓經(jīng)濟(jì)合作的可持續(xù)發(fā)展及江蘇的產(chǎn)業(yè)升級注入新的動力；雙方可以開始或擴(kuò)大綠色產(chǎn)品貿(mào)易，加強(qiáng)在第三國的能源市場的合作。[6]通過合作，保障傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)部門能源資源供應(yīng)，保持經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長，也能通過在可再生能源、新能源汽車、節(jié)能環(huán)保技術(shù)、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的合作，提高環(huán)境保護(hù)的能力，為能源資源領(lǐng)域的新技術(shù)獲得更多的市場機(jī)會；因此政府部門應(yīng)該致力于為企業(yè)創(chuàng)造良好的合作環(huán)境、制定積極有效的促進(jìn)政策；通過示范性項目的實施，將能源合作落到實處。[7]

如果將世界水準(zhǔn)視成100分，韓國綠色產(chǎn)業(yè)的國際競爭力打分分別如下：風(fēng)力68～79分、太陽能61～88分、氫燃料電池50分、煤炭燃?xì)饣l(fā)電56分、智能電力網(wǎng)85分；韓國在電子、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)能在太陽能電池、化學(xué)產(chǎn)業(yè)在太陽能材料領(lǐng)域；鋼鐵機(jī)械產(chǎn)業(yè)在風(fēng)力發(fā)電的單一零件領(lǐng)域；造船重工業(yè)在海上風(fēng)能、發(fā)電渦輪機(jī)、汽車產(chǎn)業(yè)燃料電池等領(lǐng)域有較強(qiáng)的優(yōu)勢。[8]江蘇在綠色產(chǎn)業(yè)方面具有先天的優(yōu)勢，擁有良好的太陽能及新能源產(chǎn)業(yè)，具有大型的石化能源產(chǎn)業(yè)，因此在構(gòu)建綠色產(chǎn)業(yè)及能源產(chǎn)業(yè)合作方面可以走在全國其他省份的前列。

42加快發(fā)展服務(wù)貿(mào)易

服務(wù)業(yè)是未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，服務(wù)貿(mào)易業(yè)是中韓貿(mào)易的重要組成部分，韓國在金融、信息服務(wù)、醫(yī)療保健、旅游、電子商務(wù)、文化等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和促進(jìn)出口方面有很多經(jīng)驗值得借鑒的成功經(jīng)驗，而中國服務(wù)市場容量大、發(fā)展快、蘊(yùn)含巨大的發(fā)展?jié)摿Α＝K是教育大省，文化強(qiáng)省，金融業(yè)發(fā)達(dá)，旅游資源豐富，中小企業(yè)發(fā)達(dá)，電子商務(wù)業(yè)正在興起，醫(yī)療保健市場有巨大的需求。

43不斷擴(kuò)大投資合作

截至2013年年底，韓國對華投資比建交時擴(kuò)大了440倍，目前韓國對江蘇省的投資的企業(yè)在中國所有省份中位居第一位，2012年6月，在江蘇投資的韓資企業(yè)已經(jīng)達(dá)到4200家，實際投資90億美元。而中國對韓投資相對卻很少，只有10億美元。因此雙方合作的空間很大，尤其中國對韓投資方面。江蘇應(yīng)該抓住雙方產(chǎn)業(yè)互補(bǔ)的優(yōu)勢，大力引進(jìn)韓國的投資發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、高新技術(shù)、先進(jìn)制造、節(jié)能環(huán)保、新能源、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)等領(lǐng)域，同時，雙方應(yīng)大力支持工業(yè)園區(qū)的合作，大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)的合作，以市場為導(dǎo)向，以企業(yè)為主體，以項目為依托，促進(jìn)科貿(mào)結(jié)合，加強(qiáng)成果轉(zhuǎn)化。

江蘇有條件的企業(yè)也可以赴韓國投資發(fā)展，尤其在中韓FTA背景下，江蘇的企業(yè)完全可以在太陽能產(chǎn)業(yè)、可再生能源產(chǎn)業(yè)、中藥生產(chǎn)、醫(yī)藥保健、蔬菜生產(chǎn)、河豚魚、泥鰍、海產(chǎn)品、水果、園藝產(chǎn)品、綠色植物、濟(jì)州島旅游開發(fā)、機(jī)械產(chǎn)品、消費電子、電池、服裝業(yè)、紡織業(yè)、酒店用品等產(chǎn)業(yè)，江蘇在以上的產(chǎn)業(yè)中都是具有很好的優(yōu)勢，可以通過獨資、合資的方式進(jìn)入韓國市場，做大做強(qiáng)。

44進(jìn)一步密切雙多邊協(xié)作

多年來，中韓建立了經(jīng)貿(mào)聯(lián)委會、投資合作委員會、財經(jīng)界高層對話、民間經(jīng)濟(jì)協(xié)議會等政府和民間交流機(jī)制，簽署了電子商務(wù)、勞務(wù)、產(chǎn)業(yè)、質(zhì)檢等諒解備忘錄，合作編寫了《中韓經(jīng)貿(mào)合作中長期發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃報告》，為推動經(jīng)貿(mào)合作發(fā)展發(fā)揮了積極的指導(dǎo)性作用。

5結(jié)論

本論文重點探討了中韓FTA背景下，江蘇的可為之處，探討了江蘇應(yīng)該和韓國重點發(fā)展的產(chǎn)業(yè)及政府部門應(yīng)該為此所做的各項工作。在本論文的結(jié)尾，本人還想強(qiáng)調(diào)的是，韓國既然已經(jīng)與美國、澳大利亞、南美和歐盟多個國家和機(jī)構(gòu)簽訂了FTA的協(xié)議，因此江蘇的企業(yè)完全可以通過中韓合作的形式，充分利用FTA帶來的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和貿(mào)易優(yōu)勢，做大做強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐長文中韓FTA時代的經(jīng)貿(mào)合作展望[J].區(qū)域合作，2012（11）.

[2]王剛，田泓2013年韓國首次超越日本成中國第一大進(jìn)口來源國[EB/OL].環(huán)球網(wǎng)，http：//worldhuanqiucom/exclusive/2014-03/4871370html.

[3]陳青松中韓貿(mào)易額20年增長了50余倍[EB/OL].http：//techsouthcncom/t/2014-03/26/content_95981276htm.

[4]中韓FTA拓展合作潛力“敏感領(lǐng)域”需特殊對待[EB/OL].http：//intlcecn/sjjj/qy/201205/04/t20120504_23295039shtml.

[5]鄧瑩中韓產(chǎn)業(yè)競爭性和互補(bǔ)性研究[D].首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)，2012

[6]張鑫森“中國夢”與中韓經(jīng)貿(mào)合作的前景[EB/OL].http：//wwwfmprcgovcn/mfa_chn/dszlsjt_602260/t1028053shtml.

篇(7)

起售價3.5萬美元，一次充電可行駛344公里。這樣的電動汽車是普通消費者比較能夠接受的。

發(fā)展前景廣闊的電動汽車遲遲未能進(jìn)入尋常百姓家，最大的制約，一方面是價格高高在上，一方面是電池續(xù)航能力不濟(jì)。

目前，人們都希望“終極電池”能夠解決電動汽車?yán)m(xù)航能力不濟(jì)的問題，從而促使電動汽車大幅降價。然而傳說中的“終極電池”還要多長時間才能面世？未來電動汽車到底能跑多遠(yuǎn)？

充得慢、跑不遠(yuǎn)

電動汽車慢充一次6到8個小時，還不一定能找到合適電源。快充一次，一個半小時，卻只能充滿80%。

充得慢、跑不遠(yuǎn)，幾乎成為制約電動汽車發(fā)展的魔咒。

“我有電池焦慮癥。”家住北京石景山的王強(qiáng)調(diào)侃道，“電動車出門沒多久，我就得算計著還能不能開回家，附近有沒有充電樁。”

他新買的電動車，充電樁上快充一個半小時后，續(xù)航里程可達(dá)160公里，與傳統(tǒng)汽油車相比還有差距。即使快充，有時也要在充電樁旁排隊等很長時間。

買了電動汽車，電池焦慮癥怎么解決？

人們首先想到的是增加充電設(shè)施。2015年10月，國家發(fā)改委、國家能源局、工信部和住建部聯(lián)合印發(fā)《電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南（2015―2020）》，明確提出新增集中式充換電站超過1.2萬座，分散式充電樁超過480萬個，以滿足全國500萬輛電動汽車充電需求。

增加充電設(shè)施并不能解決電動汽車充電時間長的問題。電動汽車性能的改進(jìn)，最終要依靠電池技術(shù)革命。只有電池續(xù)航能力增加了，電動汽車才能顯示出汽油車無法比擬的優(yōu)勢來。

“電動汽車要跑得遠(yuǎn)就需要電池有高能量密度，要充電快則需要高功率密度。”中國科學(xué)院“長續(xù)航動力鋰電池”項目首席科學(xué)家李泓說，提高電池的能量密度對于電動汽車來說具有重大意義。

他舉國內(nèi)一家企業(yè)的電動汽車所用鋰電池為例說：“現(xiàn)在（鋰電池）能量密度約180瓦時每公斤，續(xù)航里程約200公里。未來幾年內(nèi)，產(chǎn)業(yè)界目標(biāo)是提高到300至400瓦時每公斤，加上相應(yīng)改進(jìn)措施，（電池）續(xù)航里程就可達(dá)到470和628公里，可以和汽油車相比擬了?！?/p>

北汽福田乘用車設(shè)計院副院長陳小江預(yù)計，2018年左右，全球主要電動汽車廠商都會陸續(xù)推出400至500公里續(xù)航能力的電動車。屆時，電池性能指標(biāo)會大幅提升，電動汽車價格將大幅下降。

德國奧迪汽車公司去年也宣布計劃于2018年量產(chǎn)它的第一臺純電動汽車，續(xù)航里程可達(dá)500公里。

2018年，或許值得期待。

跑得遠(yuǎn)、充得快

據(jù)專家介紹，未來電池技術(shù)發(fā)展大抵經(jīng)歷三個階段，首先是第三代鋰離子電池，之后是固態(tài)鋰電池，終極目標(biāo)可能是固態(tài)鋰空氣電池。

在各類動力電池里，鋰電池始終是動力電池中的主角，按材料的不同可以分為磷酸鐵鋰、三元鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰等多種類型。對這些材料的不斷改進(jìn)，可以不斷提升電池性能。陳小江說，與磷酸鐵鋰電池相比，三元鋰電池的性能具有較大提升空間。

目前比較引人關(guān)注的是鋰空氣電池，各國也在競相研究。鋰空氣電池被稱為“終極電池”，它以鋰金屬為負(fù)極，導(dǎo)電碳材料為正極，放電時從負(fù)極出發(fā)的鋰離子與空氣中的氧氣反應(yīng)。從理論上計算，這種電池的能量密度是所有鋰電池之最。

2015年10月底，英國劍橋大學(xué)的劉韜等科學(xué)家在《科學(xué)》雜志上報告說，開發(fā)出的鋰空氣電池模型的能量密度達(dá)約3000瓦時每公斤，是現(xiàn)有高性能鋰電池的10倍多。這項成果也入選中國科學(xué)院、中國工程院兩院院士評選出的“2015年世界十大科技進(jìn)展”。

陳小江說，鋰空氣電池技術(shù)一旦成熟，有可能改變?nèi)藗儗Τ潆姷母拍?。?dāng)電池電量不足時，人們只需要更換電極材料，不再需要充電，更不需要長時間等待。

這種技術(shù)到底離我們還有多遠(yuǎn)？美國阿爾貢國家實驗室科學(xué)家陸俊說：“鋰空氣電池基礎(chǔ)研究進(jìn)展很快，但鋰空氣電池還沒有到商業(yè)化的階段。我估計，它的商業(yè)化需要5到10年時間。”

也有企業(yè)在動力電池領(lǐng)域另辟蹊徑。日本豐田汽車公司研制出的新型汽車MIRAI在測試中跑得遠(yuǎn)、充得快，它配備了新型燃料電池。這種電池以氫為燃料，加滿一罐氫只需3分鐘，續(xù)航里程可達(dá)650公里。由于氫的制備和加氫站建設(shè)難度大、成本高等問題，這一技術(shù)尚未普及。

“將來鋰空氣電池商業(yè)化了， 也不意味著其他電池技術(shù)就沒有市場。”劉韜對記者說，“到底哪種電池技術(shù)能夠在競爭中首先脫穎而出，我們拭目以待?！?/p>

機(jī)遇大、指導(dǎo)強(qiáng)

新能源汽車是新經(jīng)濟(jì)在工業(yè)領(lǐng)域一個標(biāo)志性行業(yè)。許多國家和企業(yè)都想占領(lǐng)產(chǎn)業(yè)制高點。德國計劃到2050年全面禁止生產(chǎn)汽油車和柴油車。豐田公司也表示將于2050年停止推出汽油車和柴油車。

中國不少汽車廠商也計劃到2025年將新能源汽車占比提升至80%?！白鲭妱榆嚕茸鰝鹘y(tǒng)燃油汽車的機(jī)遇要大?！备Ｌ锲囆履茉醇夹g(shù)中心系統(tǒng)開發(fā)部部長劉溧說。

各國對電動汽車尤其是動力電池的重視，決定著消費者的直接體驗以及各國如何占領(lǐng)產(chǎn)業(yè)制高點。在中國，電池焦慮癥、開電動車不敢遠(yuǎn)行等問題，受到了政府、科研界、企業(yè)前所未有的重視。

中國政府制定的《中國制造2025》規(guī)劃中，有多處與電池有關(guān)的內(nèi)容，對電動車動力電池系統(tǒng)、全新材料體系電池技術(shù)等方面都提出了具體指標(biāo)要求。國家還對新能源汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)行指導(dǎo)和扶持，極大促進(jìn)了新能源汽車的普及以及電池的研發(fā)。

2016年2月24日總理主持的國務(wù)院常務(wù)會議，也確定進(jìn)一步支持新能源汽車產(chǎn)業(yè)的措施。在會議提出的5項措施里，第一項就是加快實現(xiàn)動力電池革命性突破：“推動大中小企業(yè)、高校、科研院所等組建協(xié)同攻關(guān)、開放共享的動力電池創(chuàng)新平臺，在關(guān)鍵材料、電池系統(tǒng)等共性、基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)上集中發(fā)力?！?/p>

在電池革命這場世界性角逐中，中國的科研人員有沖到世界前沿的決心?！拔覀兿Ｍ麪幰豢跉猓弥袊牟牧虾椭袊难b備，做出高水平的電池來?！崩钽f，中科院啟動了戰(zhàn)略先導(dǎo)專項，研究如何將鋰空氣電池中的電解質(zhì)從液態(tài)換為固態(tài)，從而獲得更為高效和安全的“終極電池”。

在未來的新能源革命中，電池將是重要的助推力?！爸袊谶@方面處于很有利的位置，將來可能做到領(lǐng)先?！崩钽f。

據(jù)李泓介紹，從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)鏈，中國正呈現(xiàn)出全方位發(fā)力的態(tài)勢：國際公認(rèn)的SCI數(shù)據(jù)庫收錄的鋰電池領(lǐng)域的論文中，中國論文數(shù)量占全球總數(shù)47%，以絕對優(yōu)勢高居第一；中國擁有全產(chǎn)業(yè)鏈，即在鋰電池產(chǎn)業(yè)里幾乎沒有一個材料需要依賴進(jìn)口。而一些企業(yè)已經(jīng)掌握了世界領(lǐng)先的高能量密度鋰離子電池技術(shù)，并為國內(nèi)外廠商生產(chǎn)電池。

在電池領(lǐng)域，企業(yè)的積極性也很重要?！拔覀兊碾姵匮邪l(fā)團(tuán)隊有1000多人，我們在研發(fā)幾乎所有的電池技術(shù)。”比亞迪股份有限公司總裁王傳福說。