我国电池技术研发起步不晚,为何不能快速提升?
原材料先天不足
材料,既决定电池能量密度,又决定电池安全性。不过,当前我国锂动力电池的材料,存在先天性差距。
首先,在材料方面,欧美国家掌握技术专利,使得我国先输一城。中国工程院院士陈立泉告诉记者,在磷酸铁锂电池和材料领域,有两大核心技术专利是无法绕行的,其中一个是包敷碳技术专利,另一个是碳热还原技术专利。前者已经在中国申请,加拿大Phostech公司拥有独家使用权;后者归美国威能公司所有,目前尚未到中国申请专利。但是,威能公司现已在苏州成立了两家公司——威能科技有限公司、威泰能源有限公司,分别负责磷酸铁锂材料的生产和电池制作。为抢占中国市场,威能公司不排除在专利上做文章。
其次,据清华大学汽车研究所所长陈全世介绍,我国电池制造过程中,材料纯度不能保证一致性,这使得生产出来的电池性能大打折扣。中国北方车辆研究所国家863电动汽车重大专项动力电池测试中心主任王子冬表示,我国在电池材料研究上还需要更加深入,目前材料稳定性亟待提高。
最后,生产电池的另一种重要产品——隔膜,更是我国电池企业的软肋。据了解,目前,我国尚无一家企业具备生产占新能源汽车电池成本约30%的隔膜的能力,全依靠进口。生产动力电池隔膜的技术和装备都被列入西方国家对我国限制出口的清单。
制造装备性能较差
日本是目前生产车用动力电池技术水平最高的国家。除了在原材料等方面的优势外,日本的精密制造装备也是国际领先。有了高水平的制造装备,就能保证电池生产中的一致性,日本在这方面限制向我国出口。然而,这方面正是我国缺少的。
据王子冬介绍,没有生产一致性,生产出来的电池产品不能保证质量,在安全、寿命、高低温性能、散热等方面就会出现一系列问题。
除此之外,用于电池组的精密电子元件等产品,以我国目前的装备制造水平也不能满足需求。要么靠进口,要么只能使用一些性能较差的国产产品。
“这一点与我国的工业基础有关。”陈全世说,“我国的装备制造业并不发达,大多比较粗放,无法保证精密生产。”
制造装备落后的问题已经引起国家高度重视,在科技部发布的《国家“十二五”科学和技术发展规划》中,特别提出要鼓励先进制造装备的发展。不过,这并非一朝一夕的事情。先进装备的缺失,也使得我国在电池上输掉一截。
市场缺乏引导力
除了原材料、电池产品等技术性的问题,如何推动、引导电池产业健康发展,也是当前我国电池产业发展中面临的重大问题。
国家“863”计划节能与新能源汽车重大专项立项评审与监理专家、武汉大学化学与分子科学学院博士生导师艾新平告诉记者,目前,国家缺乏指导电池产业长期发展的技术路线图,导致现在的电池研究和电池生产都在盲目跟从国外技术,导致我国电池产业从一开始就落在国外电池技术的后面。而且,目前国内研究电池的机构很多,技术力量分散,各研究机构各自为战,不能集中力量突破技术难关、技术创新能力不足,国家缺乏有效的组织引导。
王子冬也表示,从国家层面来讲,没有一个系统的发展规划,也没有相应的激励政策和推广应用模式,这使得国内电池产业像一盘散沙。从企业层面来讲,单个电池生产企业规模小、能力不足,制定投资策略、市场战略的能力弱。
“相关部门在电动汽车发展方面存在严重的冒进思想,过于看重市场规模,不注重基础性技术开发与研究。”艾新平尖锐地指出,这也是阻碍电池产业发展的重要原因。作为研究者,他还深刻体会到,目前电池产业的“产、学、研”结合不够,好的研究成果转化成产品的渠道不通畅,严重阻碍了电池产业的发展。