上汽朱軍：811電池未來兩三年或?qū)⒋笠?guī)模應(yīng)用
近日，上汽集團技術(shù)中心執(zhí)行總監(jiān)朱軍在某交流會議上從技術(shù)角度闡述了新能源汽車電驅(qū)動、電池等領(lǐng)域未來的投資方向。
電驅(qū)
電驅(qū)由三部分構(gòu)成：傳動機構(gòu)、電機、逆變器。朱軍表示，目前包括特斯拉在內(nèi)的國內(nèi)外多數(shù)電動汽車傳動結(jié)構(gòu)都是單級減速，沒有離合、沒有變速。未來電動汽車的趨勢將是增加傳動機構(gòu)的復(fù)雜性，以降低對電機、電機變阻器的要求，從而降低成本，提升性能。
逆變器把電池里的直流電變成交電流輸送給電機，讓電機能夠?qū)崿F(xiàn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)，負扭矩、正扭矩，以及實現(xiàn)速度控制等的關(guān)鍵零件，這也是電驅(qū)三部分中技術(shù)難度最高的模塊。逆變器不僅硬件研究難度高，軟件也同樣如此，這導(dǎo)致了逆變器的成本較高。
若一輛電動汽車的逆變器能支持較高電壓，則對應(yīng)的電壓充電流較大，功率也較大，這意味著用同樣電流進行充電，充電功率也就較大，充電時間將會縮短。但若提高逆變器的支持電壓，充電時逆變器會產(chǎn)生更多的熱量，提高充電效率，就需要解決逆變器中IGBT的散熱問題。目前，國內(nèi)包括中科院在內(nèi)的眾多院校、科研機構(gòu)正嘗試解決IGBT的散熱問題，日本、德國等國在這方面的研究已經(jīng)較為成熟。比如日本豐田采用的“加硅碳技術(shù)”已經(jīng)開始在其電動汽車產(chǎn)品上進行初步應(yīng)用。對于國內(nèi)電動車企業(yè)來說，由于這部分研究成本較高，朱軍不建議在IGBT散熱問題上做太多關(guān)注。
電機由定子、轉(zhuǎn)子、殼體三部分組成，而電機技術(shù)的關(guān)鍵點在定子和轉(zhuǎn)子。據(jù)朱軍介紹，轉(zhuǎn)子即新能源汽車的主驅(qū)動電機，它承擔(dān)了與新能源汽車運動相關(guān)的所有功能。電機有正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)即向前行駛，反轉(zhuǎn)即為倒車。正轉(zhuǎn)時電機為負扭矩，反轉(zhuǎn)為正扭矩。扭矩的精確與否意味著新能源汽車加速速度的快慢。當(dāng)扭矩產(chǎn)生誤差時，就需要消耗電池電量來彌補電機的不足。朱軍補充道，“要達到同等的加速效果，電池比電機的成本更高，且電池還會在做工時散發(fā)熱量，這就加重了新能源汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的負擔(dān)。”由此看來，電機的扭矩精確度是新能源汽車發(fā)展的關(guān)鍵。電機中轉(zhuǎn)子的制造需要用到稀土材料，且從目前形勢看，新能源汽車對與稀土材料的需求量相當(dāng)大。目前世界上有很多科研機構(gòu)及企業(yè)都在研究如何在電機中減少稀土用量，朱軍認為，這也是國內(nèi)企業(yè)研究、應(yīng)用或投資的一個關(guān)注點。
電池
朱軍表示，電池行業(yè)集納了化學(xué)、機械工業(yè)、電子控制等相關(guān)行業(yè)的技術(shù)，其中的關(guān)鍵技術(shù)在電芯，而電芯的關(guān)鍵便是正負極、隔膜、電解液等四大材料。正極材料廣為熟知的有磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料等，其中，鈷的主要產(chǎn)地在剛果，但剛果地區(qū)政局動蕩不安，且當(dāng)?shù)乇Ｗo政策限制鈷礦石出口，因此鈷的市場價格較高。為了擺脫鈷礦對正極材料行業(yè)的負面影響，業(yè)內(nèi)對正極材料的研究開始向低鈷方向發(fā)展，從333到523，到622，再到811。811的電池正極材料配方中，鈷含量不到10%，這類電池未來兩、三年內(nèi)可能會大規(guī)模應(yīng)用，因此投資鈷材料的人士需關(guān)注此類風(fēng)險。
在動力電池產(chǎn)業(yè)中，電池安全不容忽視。電池安全性很大程度上取決于電池管理系統(tǒng)軟件的成熟度和全面性。大功率、大電流的動力電池要保證長期安全比較困難，對電池管理系統(tǒng)的要求也就更高。朱軍認為，考慮到軟件匹配程度和成本等問題，新能源汽車整車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)多在自主研發(fā)領(lǐng)域下功夫，生產(chǎn)出適合企業(yè)產(chǎn)品的電池軟件系統(tǒng)，使產(chǎn)品具有長期競爭力。
朱軍還談到了電池中的電阻熱量問題。電流越大產(chǎn)生的熱量越大，對散熱的要求也就越高。他舉例表示，0.1歐姆的電阻通過200安培的電流時，則會產(chǎn)生4000瓦的發(fā)熱量。所以在高壓電流、大功率下更需要保持電池散熱安全，因此對電動汽車高壓線束接插電安全的研究也極其必要。朱軍認為，目前業(yè)內(nèi)對這一方面的研究較少，競爭不激烈，投資人士可以適當(dāng)關(guān)注這一領(lǐng)域。
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