單體大容量固態(tài)聚合物動力鋰電池引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)革命

北京霧霾、河被霧霾、上海霧霾......大范圍的霧霾天氣影響了人們的日常生活和身體健康。無疑，尋求空氣污染的科學(xué)治理，到了刻不容緩的時候。

單體500安時的動力鋰電池組裝，充一次電可以運(yùn)營400公里，可以讓一輛載滿乘客的大巴車以正常時速從北京開到石家莊。在新能源產(chǎn)業(yè)的浪潮下，北京神州巨電新能源科技開發(fā)有限公司研發(fā)并生產(chǎn)出中國獨(dú)有的單體大容量、固態(tài)聚合物、動力鋰電池，讓純電動大巴成為減霾生力軍。

談及新能源產(chǎn)業(yè)，神州巨電總裁王曉功認(rèn)為，鋰電汽車是我國在激烈的國際競爭中難得的一次歷史，未來動力鋰離子電池就如同今天的石油一樣，具有重要的戰(zhàn)略意義，是保證我國能源安全的戰(zhàn)略措施，將帶來一場“能源革命”和“產(chǎn)業(yè)革命”。

作為國內(nèi)新能源電池領(lǐng)域的領(lǐng)軍者，神州巨電研發(fā)生產(chǎn)的單體大容量固態(tài)聚合物動力鋰電池的卓越性能突破了目前純電動大巴市場化面臨的安全性和經(jīng)濟(jì)性兩個瓶頸，對推動中國純電動大巴車產(chǎn)業(yè)化及治理城市霧霾具有顯著意義。

環(huán)境問題倒逼產(chǎn)業(yè)變革

如何定義當(dāng)今世界新能源的發(fā)展，王曉功認(rèn)為，大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)，將是中國解決能源環(huán)境問題、履行對國際社會承諾的重要突破之一。

目前，全球二氧化碳年排放量已超過300億噸。經(jīng)濟(jì)的快速增長使得對自然資源的需求日益增大。發(fā)展新能源對中國而言，比全世界任何國家都更為迫切。

為了加快新能源發(fā)展的步伐，近兩年國家出臺了一系列的優(yōu)惠政策。國際能源署在全球能源展望年報中表示，中國在能源消費(fèi)方面將超過美國。報告預(yù)計，中國對能源的需求將在二十年內(nèi)增長一倍。

據(jù)了解，國家相關(guān)部門早在2009年發(fā)布的《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》中提出，到2011年形成50萬輛的電動汽車等新能源汽車產(chǎn)能。但實(shí)際上，2011年的產(chǎn)量還不到1萬輛。2012年，北京、上海、深圳、杭州、合肥等5個城市都提出了銷售2萬至3萬輛的電動汽車目標(biāo)，也根本沒有達(dá)到。

盡管全球各汽車大國均紛紛出臺鼓勵政策，支持新能源汽車發(fā)展與應(yīng)用，但全球新能源電動汽車普遍僅占汽車整體銷量的極少份額。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，2013年中國新能源汽車銷售約17600萬輛，同比增長了37.9%，其中純電動銷售14604輛，插電式混合動力銷售3038輛。減掉城市公交車后，包含外資品牌在國內(nèi)的總銷量僅2000輛左右。

“新能源純電動汽車采用單體大容量、固態(tài)聚合物、動力電池技術(shù)并產(chǎn)業(yè)化，以及在純電動大巴裝載后運(yùn)用實(shí)時監(jiān)測主動電池管理系統(tǒng)是打破制約新能源汽車發(fā)展的關(guān)鍵核心。”王曉功說。

王曉功認(rèn)為，新能源汽車普及推廣的“硬傷”首先在于純電動車運(yùn)營安全性，眾多純電動車廠商不得已采用成千上萬小容量并聯(lián)電池帶來的安全隱患，一直掣肘純電動汽車市場化。壽命短、充電時間長、電池成本昂貴的自身原因，加上技術(shù)設(shè)施不健全、網(wǎng)絡(luò)不配套，充換電成本高等，消費(fèi)者使用起來不方便。

目前，純電動汽車能否市場化已成為國際上綜合評價國家實(shí)力的新焦點(diǎn)。王曉功認(rèn)為，發(fā)展純電動汽車在中國至少有以下優(yōu)勢：一、以電代油，減少石油進(jìn)口；二、降低有害氣體排放，完成向世界承諾的減碳指標(biāo)；三、綜合利用浪費(fèi)的夜間低谷電(其能量可供3000萬輛汽車驅(qū)動)，社會效益、經(jīng)濟(jì)效益兼得。而作為純電動汽車的核心部件，在目前及今后較長的一段時期內(nèi)，鋰電池有著其他電池不可替代的優(yōu)勢，而單體大容量、固態(tài)聚合物、動力鋰電池在我國研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的成功，對新能源純電動汽車發(fā)展有著重要意義。

敏銳眼光開創(chuàng)“新產(chǎn)業(yè)”

2001年，在美國學(xué)習(xí)工作十多年的王曉功回國，開始主持一項(xiàng)留學(xué)人員創(chuàng)業(yè)基金項(xiàng)目，希望將中國留學(xué)生在美國工作十五年以上，并已在各行各業(yè)獲得巨大成功的行業(yè)領(lǐng)袖引進(jìn)回國工作，讓他們將各自擁有的先進(jìn)技術(shù)落戶到中國的各產(chǎn)業(yè)鏈條中。朋友打趣說他總愛做一些本該由政府來操心的事，他說“我必須要勇于承擔(dān)！”

隨著世界能源危機(jī)引發(fā)的新一輪金融風(fēng)暴，各國紛紛尋求能源安全戰(zhàn)略措施，就在這時，王曉功敏銳地發(fā)現(xiàn)純電動汽車已成為國際競爭的熱點(diǎn)。

王曉功調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時中國有規(guī)模的300多家鋰電池廠中，95%以上是從通信手機(jī)小安時能量電池制造起家的，而單體大容量電池的制造和應(yīng)用，當(dāng)時還沒有一家企業(yè)涉足，搶占先機(jī)，無疑有利于盡快打開局面、融入市場。

“作為動力之源，電池是新能源汽車技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)，同時也是目前制約電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。”王曉功說。

神州巨電的技術(shù)團(tuán)隊自2003年即開始承擔(dān)單體大容量鋰電池的研發(fā)。同年，引進(jìn)新型鋅空電池到中國，并在當(dāng)年國產(chǎn)化，并于當(dāng)年通過了北京市科委組織的專家鑒定。2007年，神州巨電開始組織策劃并創(chuàng)建了世界第一條單體大容量、固態(tài)聚合物、動力鋰電池產(chǎn)業(yè)化基地交鑰匙工程，成功地實(shí)現(xiàn)了科技項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化。

經(jīng)過多年的研究開發(fā)，王曉功帶領(lǐng)神州巨電團(tuán)隊承接了北京市科委新能源項(xiàng)目，2014年1月結(jié)題，通過北京市科委組織的專家結(jié)題認(rèn)證，神州巨電卓越性能突破了目前世界純電動公交大巴市場化在安全性和經(jīng)濟(jì)性的瓶頸。

據(jù)了解，該技術(shù)的新突破已經(jīng)使電動汽車的成本大大降低，安全性能有了保障，市場化近在眼前。新能源汽車的問世，將使世界汽車產(chǎn)業(yè)格局面臨重大變化和重組，以電池技術(shù)代替發(fā)動機(jī)技術(shù)，如同CCD數(shù)碼成像技術(shù)問世導(dǎo)致了膠片產(chǎn)業(yè)破產(chǎn)結(jié)局。利用國家力量迅速推進(jìn)該技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，帶動鋰電純電動汽車的市場化是符合我國國情的戰(zhàn)略選擇，同時使中國有可能據(jù)此在全球汽車業(yè)第三次技術(shù)革命中走到世界前列。

新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢在必行

王曉功算了一筆賬，假設(shè)購買純電動公交大巴較傳統(tǒng)公交大巴貴100萬元，但應(yīng)用神州巨電大容量鋰電池裝載純電動大巴，每百公里的能耗80kWh，按公交車日行駛里程為200公里，那么每天的電耗能量就是160度，那么夜間充電費(fèi)用為64元，8年(每年340天)運(yùn)營的電能耗費(fèi)用就是17.4萬元。而傳統(tǒng)燃油汽車假設(shè)日行駛里程相同的話，日耗能量每天為84L汽油，日汽油費(fèi)用就是685元，那么在整個8年運(yùn)營需燃油費(fèi)用就要到186.32萬元。純電動大巴節(jié)約運(yùn)營費(fèi)用168.92萬元，如果考慮純電動車維修成本低則節(jié)約更多。

據(jù)統(tǒng)計，北京市目前有城市公交車約22000輛，出租車超過60000輛，如果將燃油大巴車和出租車全部更換為零排放的純電動車，減少的排放量相當(dāng)于植物600萬棵。

在發(fā)展新能源汽車方面，王曉功認(rèn)為，相對于中國，傳統(tǒng)汽車大國背負(fù)的歷史延續(xù)、資金包袱更重，不僅要調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，而且要處理大量曾在發(fā)動機(jī)研發(fā)、生產(chǎn)上投入的資產(chǎn)折舊問題。所以，他們提出了15年過渡期的言論?？梢哉f，用15年搞混合動力汽車，逐步過渡到純電動汽車，這是迫于國情不得已而采取的一種過渡辦法。

如果我們國家也跟隨傳統(tǒng)汽車大國，由混合動力車慢慢過渡到純電動汽車，則得不償失。因?yàn)閭鹘y(tǒng)車發(fā)動機(jī)的核心技術(shù)，仍被外國壟斷，而電池技術(shù)要配合發(fā)動機(jī)—關(guān)鍵技術(shù)還是要受制于人。這樣一來，中國的“跨越式”發(fā)展之路將會變得遙不可及。

結(jié)合國情，王曉功認(rèn)為，要想在技術(shù)上不受制于人，完全獨(dú)立自主，就必須繞開被壟斷的傳統(tǒng)汽車發(fā)動機(jī)技術(shù)，發(fā)揮自身優(yōu)勢，直接發(fā)展純電動汽車。純電動汽車產(chǎn)業(yè)化將是我國在激烈的國際汽車工業(yè)競爭中難得的一次歷史機(jī)遇，中國已率先掌握了新能源純電動汽車動力模塊核心技術(shù)，需要使之迅速市場化。