电动汽车技术研发现状分析

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可以看出，车载二次电池的相关技术已经普及。背景是世界各国都在加强二氧化碳排放法规。例如，加州的零排放汽车法案、欧洲的二氧化碳法案以及中国的环境法规在未来将会更加严格。 作为应对排放法规的有效措施，大型汽车制造商对混合动力汽车(hev)和纯电动汽车(ev)等电动汽车寄予厚望，各公司都在拼命推动发展。过去不活跃的大型汽车制造商在未来无法避免这个问题。此外，如果我们不及时处理这一系列的环境法律，甚至可能影响企业的生存。 例如，在美国的zev法案之前，目标汽车制造商是美国的通用汽车(gm)、福特汽车公司和克莱斯勒(现为菲亚特克莱斯勒汽车公司)，以及日本的丰田、本田和日产汽车公司。但从2018年起，大众、宝马、戴姆勒、马自达和现代集团也将成为适用对象。这些额外的目标企业自然会加速未来电动汽车的发展。 各种电动汽车[h/]根据所采用的技术，电动汽车可分为几类。每个人都应该熟悉混合动力汽车和纯电动汽车。丰田1997年推出普锐斯已经15年多了，现在已经进入普及期。丰田无疑是这一领域的领导者，而本田则相当有竞争力。在美国制造商中，福特正在大力推动混合动力汽车的发展，但它离日本制造商还很远。混合动力汽车(hev)在电动汽车中的市场渗透率也很高，欧洲制造商未来将积极开发Hev。 让我们回顾一下电动汽车的市场趋势，在2012年之前，电动汽车的评估一直很差，日产的leaf和三菱的i-miev一直在努力支持电动汽车。原因是它不能解决巡航距离短、充电时间长和价格高的问题。 2013年后，这种情况逐渐改变。尤其是在美国，日产聆风的经济效益受到好评，市场认知度逐渐提高。自2013年底以来，leaf在美国的销量一直保持在每月1000辆的速度。总部设在美国亚特兰大的乔治亚电力公司和其他电力公司似乎在改善充电基础设施方面发挥了作用。 美国硅谷的一家合资公司特斯拉汽车公司取得了更好的成绩。该公司电动汽车的官方续航里程是日本制造商的两倍多，为483公里。该车采用跑车的车身设计，可以为消费者提供坐一次和想再坐一次的价值。该车实现了快速增长，目前销量为每周200辆，销量约为1.2亿元。 读者可能不熟悉它。在美国，它是通用伏特。volt.volt累计销量达到6.6万辆，所有车主的总行驶里程超过6亿英里(约9.6亿公里)。仅2013年就售出了约23，000辆汽车，预计2014年还会进一步增加。此外，对于燃料电池汽车，日本制造商计划在2015年将其投放市场。自1986年以来，本田一直在研究燃料电池作为这项技术的核心。29年后，它终于看到了大规模生产的希望。电动汽车普及的条件不在于基础设施建设电动汽车技术有优点也有缺点。电动汽车的出现对相关行业来说既是机遇也是风险。将关注执行相关法律法规的国家的意图和企业的战略。让我们来分析零排放汽车ev和FCV，它们不需要像汽油这样的化石燃料。 电动汽车是终极环保汽车的候选之一，但它的地位并不稳定。这是因为，与汽油汽车相比，电动汽车的性能(行驶距离和充电时间)价格比非常低。 要解决一系列问题，全面推广电动汽车，就必须实现超越现有锂离子电池的高性能电池。目前，所有国家、研究机构和企业都在推广相关的R&D，实用性是可以预期的。其中，有一种新型的锂空气体电池叫做后锂离子电池。锂空气体电池利用了空气体中金属锂和氧之间的化学反应，获得的理论能量值超过了目前的锂离子电池。 然而，锂空气体电池的目标是在2030年实现实际应用，这仍然很遥远。似乎有些有关人士表示可以在2020年前付诸实践，但谈论这个仍处于基础研究阶段的课题的实际时间似乎没有意义。 我们经常看到报告称，根据大学和材料制造商开发的正负材料数据，我们发现了可以将电动汽车续航里程延长至500公里的技术，这只能说是令人费解。因为续航距离不能仅由电极决定，所以只有为安装在电动汽车上而制造的电池系统才有讨论价值。另一方面，在报道时应该谨慎使用夸大的陈述。日本的大学和企业经常发布这样的新闻。每当我遇到这种新闻，投资公司和调查机构都会向作者寻求建议。作者的回答是冷静客观地观察它。没有原则和逻辑的支持，就没有什么信息可以得出结论。 当然，日本在材料领域的尖端研究和技术开发方面具有压倒性的竞争力，因此日本很可能会出现新的突破。 实际上，在二次电池的前沿研究中，其他国家的制造商的影响力并不高。例如，由三星sdi领导的韩国国家项目wpm(世界优质材料)自2008年以来一直以国家的名义促进相关材料的开发。然而，在材料领域，只有基于基础研究才能取得成果，而在基础研究实力弱于日本的韩国，开发令人震惊的新材料的可能性似乎相对较低。 如上所述，电动车普及的关键在于能否实现创新电池。在新原理和新材料方面获得大量知识产权的研究机构、企业和国家将获得巨大利益。 另一方面，如果你不能在电池方面取得突破，电动汽车就不能实现快速发展。有人认为电动车不流行是因为充电基础设施不完善，这是诡辩。我认为应该这样理解:如果电动汽车有足够的吸引力，未来充电基础设施一定会得到改善。 12345 小型锂电池是目前的主角？备受关注的特斯拉也有一个新趋势。2月26日，《日本经济新闻》(Nihon Keizai Shimbun)在头版报道称，松下和特斯拉将在美国联合建造一个新的小型锂离子电池厂，计划于2017年投入使用，总投资超过1000亿日元。生产目标是每年生产50万辆汽车的电池。 作者预测，到2020年，全球将有约600万辆电动汽车，其中电动汽车的比例约为10% (60万辆)。然而，除了松下，还有许多电池制造商从事电动车用锂离子电池。汽车能源供应公司(aesc)、日产和nec的合资企业、日本锂能源公司(lej)、唐倩捷狮、三菱公司和三菱汽车、东芝、三星sdi和lg化学等的合资企业。，所有这些都在电动汽车锂离子电池领域展开了白热化的竞争。 让我们来看看已经进入普及期的混合动力汽车用锂离子电池。至于日本电池制造商，松下、松下与丰田的合资企业primerth ev Energy(peve)、蓝色能源、aesc和JAX与本田的合资企业日立汽车能源(Hitachi Vehicle Energy)都已建立了稳定的地位。然而，韩国制造商在这一领域苦苦挣扎，这种模式不容易被推翻。可以说，韩国制造商已经相应地将重点放在电动汽车和混合动力车上。 三星sdi还决定在Xi安建一家汽车锂离子电池厂。到2020年，电动汽车用锂离子电池的供应有可能超过需求，电池制造商可能会陷入价格竞争，就像个人电脑用的小型锂离子电池一样。 此外，有必要讨论电动车用锂离子电池所采用的技术。用于个人电脑的小型锂离子电池和为电动汽车开发的大型锂离子电池之间存在竞争。主要汽车制造商使用特殊的大规模锂离子电池大规模生产电动汽车，但驱动电动汽车市场增长的特斯拉在采用小规模锂离子电池方面是独一无二的。可以理解的是，使用消费类电池在成本上有优势，但相反，降低小型锂离子电池成本的空间很小。 因为锂离子电池的安全要求非常严格，所以每个电池的控制系统都非常重要，需要根据数量而不是电池大小来控制。一个装备有7000多块像特斯拉s型这样的小型锂离子电池的系统比一个装备有不到100个大型产品的系统更难控制。自2013年10月以来，s型火灾事故接连发生，原因尚未查明。 松下的决定既是一个机会，也是一个风险，即使特斯拉的电动汽车可以在市场上普及。当我以前开发锂离子电池时，我研究了锂离子电池在汽车中的适当形式。经过 ，笔者经常可以看到，从客观的角度来看，原松下阵营和原三洋阵营的观点基本上是不一致的。这两个阵营合并成同一个公司后，他们经常会听到关于电池战略的不同意见。目前，从技术发展和战略上看，前松下一方似乎占据了主导地位，导致前三洋相关业务的主要负责人离职。 FCV是终极环保汽车吗？[/h/燃料电池汽车确实可以说是零排放汽车，但从整个生命周期来看，大部分氢燃料都是通过天然气升级生产的，在生产过程中会排放二氧化碳。同样，电动汽车的电力供应也在化石燃料发电的过程中排放二氧化碳。将来，有必要构建一种零二氧化碳的制氢工艺，并降低氢燃料的价格。当然，车身价格是一个重要因素。2004年，当作者离开本田时，每辆fcv的价格高达1亿多日元。十年后，计划于2015年由大型汽车制造商投放市场的fcv尚未公布具体售价，但据估计，售价可能在500万至1000万日元(约合30万至60万元人民币)之间。 日本经济产业省在2000年前后积极推广fcv并为发展提供支持。此后，由于时机不够成熟，fcv的发展热潮一度中断。有些人认为建立大规模生产系统可以大大降低成本，但事实未必如此。促进氧和氢之间反应的铂催化剂就是一个例子。以前，装有100千瓦燃料电池的汽车每辆需要100克铂。在那之后，公司宣布他们已经通过研发大大减少了铂的数量，但是没有公布具体的价值。 假设消耗量从铂金的实际价格降低50%至50克，每辆车还需要20万日元。如果燃料电池汽车的大规模生产扩大，铂的价格可能上升而不是下降。这样，我们只能期待一种不依赖铂的新型催化剂。然而，尽管进行了大量的研究，在这个领域还没有取得任何成果。 汽油车尾气排放控制催化剂的情况是一样的。1978年我第一次进入本田时，就开始开发铂-铑-钯三元催化剂。虽然可以满足废气排放法规，但这些元素必须一直用在催化剂中，这导致铑的价格飙升，一度引起很大的骚动。燃料电池中的铂催化剂具有很高的性能，因此很难替代铂催化剂。 在燃料电池中，固体聚合物电解质膜是必不可少的部件，但是化学制造商已经开始大规模生产，因此没有希望通过fcv的大规模生产效应来降低其成本。因此，在考虑这些因素的基础上，有必要定量分析大规模生产效应能在多大程度上降低整车成本。 和以往一样，日本在燃料电池汽车方面的发展实力也远远领先于世界。这是因为日本的大型汽车制造商已经实施了基于零部件企业技术实力的开发投资，并通过电动汽车和混合动力汽车的开发成果建立了电气化技术。从fcv专利来看，日本也很强大。 现代汽车也在开发fcv，但其影响力低于日本制造商。因为现代汽车的发展起步较晚，韩国零部件制造商的实力较弱。 日本能笑到最后吗？ 然而，2025年zev法规要求大型汽车制造商将phev、ev和fcv的销售比率提高到15.4%。日本一家大型汽车制造商的一位高管表示，由于最终的环保汽车无法确定，因此需要全方位开发，这是一个非常合理的策略。 然而，从资源开发的角度来看，大型汽车制造商这样做没有问题，而中型汽车制造商不能开发所有的技术。如果汽车电气化能够取得进展，汽车行业的技术合作和授权条款等商业模式将会大大增加。 除了日本、韩国、欧洲和美国，中国市场在未来也不容忽视。大众和通用汽车在中国汽车市场如鱼得水。在日本制造商中，尽管日产一直在努力奋斗，但仍有很大差距。通用汽车及时成立了尖端技术研究所，扩大了其职能。丰田和本田以前在中国市场几乎没有影响力。然而，未来两家公司都计划在中国开发电动汽车技术，并在当地生产汽车。因此，研发职能正在扩大。如果我们考虑电气化市场的扩张，日本制造商可能会在未来卷土重来。 当时，现有的话题是各行业的合作模式。在中国做生意的前提是与当地企业建立合资企业，外国企业的资本比率也有49%的限制。此外，还有许多其他限制，如在中国市场的营销、与政府机构建立关系、建立联系网络、建立零部件供应链以及制定中国自己的锂离子电池相关安全评估标准。在这些限制下，考虑什么样的商业模式和商业策略是最合适的是非常重要的。 电动汽车流行的关键在于电池。放眼世界，只有日本和韩国能够真正推动汽车电池业务。目前，日本和韩国仍存在技术差距，中国、美国和欧洲的电池制造商实力较弱。然而，就与电池安全相关的国际标准而言，德国和法国等欧洲制造商非常活跃。

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