动力电池技术是当前制约电动汽车快速发展的障碍之一，如何提高动力电池系统的续驶离程、降低成本、扩大工作温度范围，改善系统内电池单体的一致性等是当前人们讨论的热门话题。本文从电动车用电池的发展现状出发，结合电动车推广存在的几个突出问题，提出了发展电动车产业的几点建议。

一、电动车用电池现状

       目前在电动车领域使用的电池类型主要有：铅蓄电池、镍氢电池、锂离子电池和燃料电池。其中，铅蓄电池因具有突出的性价比已在电动自行车上得到了广泛的应用，镍氢电池在混合电动汽车上的应用业已进入成长期，而锂离子电池则处在实车检测和验证阶段，燃料电池则由于使用寿命、成本等问题而难以在短期内实现商业化应用。

1、铅蓄电池

        近年来，随着市场需求的变化，铅蓄电池的生产方式及工艺不断完善，制造水平不断提升，电池比能量、循环寿命、一致性、可靠性和制造过程的环保性不断提高。电池组100%DOD循环寿命已经从2001年前后不到200次，发展现在的400次以上；比能量也从35wh/kg发展到现在的40~45wh/kg，有力地推动了电动自行车市场的飞速发展。

        随着性价比的进一步提高，铅蓄电池的应用领域也从电动自行车，逐步扩展到电动三轮车、微型电动轿车、电动游览车、电动高尔夫球车、电动环卫车等领域，市场容量在快速扩大。与此同时，在混合电动汽车中的应用也已拉开序幕，如卷绕电池因具有良好的大电流放电性能（可以进行18C放电）和较宽的工作温度范围（-40~75℃），目前已开始用于微混电动车中作为起停装置（Start-Stop-System）的驱动电源。

        此外，新型设计和生产技术如双极式结构、薄型极板、复合活性炭负极等也将给古老的铅蓄电池技术带来新的生机。可以预见，在今后很长一段时期内，铅蓄电池必将在电动车领域仍旧处于不可或缺的地位。

2、镍氢电池

        镍氢电池在电动自行车发展的初期曾作为一种解决方案推向市场，但由于自放电大、循环寿命短、单体一致性差，且价格偏高而没有被市场普遍接受。

       而针对镍氢电池在电动汽车领域的应用，我国从“九·五”期间就开始立项研究，一直延续到“十·五”和“十一·五”。经过各方的共同努力，镍氢电池的比能量已从最初的50~60wh/kg，发展现在的70~80wh/kg；比功率也从700~800w/kg提高到现在的1000~1200w/kg；自放电也从每月20%左右降低到10%以下，80%DOD循环寿命从400次左右提高到1000次以上，综合性能得到极大提高。

        由于镍氢电池性能的大幅度改善，工信部在6月25日发布的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》中将镍氢电池列为成熟期产品，可以在全国不限区域使用。

        鉴于镍氢电池的原材料和制造工艺基本成熟，未来性能提高的空间不大，所以其市场生命力估计只有3~5年左右，到2012年以后将被锂离子电池逐步替代。

3、锂离子电池

      由于锂离子电池具有体积小、重量轻、工作电压高、比能量大、循环寿命长、比功率大、自放电率小、无记忆效应、无污染等突出优点，使其成为新能源电动汽车近期重点发展的动力电源，现阶段被认定为发展期产品。

       从锂离子电池的发展过程来看，其容量已从本世纪初期的3Ah以下，发展到现在的500Ah甚至更大的单体容量；关键正极材料也从早期的钴酸锂独树一帜，发展到现在的钴酸锂、镍钴酸锂、三元材料、锰酸锂和磷酸铁锂共存的局面。

       功率型锂离子电池的比功率从早期的800~1000w/kg已发展到现在的1800w/kg以上，100%DOD循环寿命从400次左右提高现在的2000次以上，安全性能也得到大幅度提升。

       从以锰酸锂和磷酸铁锂为正极材料的单体电池特性来看，其比功率、比能量、安全性等指标均能够满足整车要求，但是系统内单体电池的一致性，系统整体的安全性、循环寿命等指标能否在大批量生产时满足要求，似乎是对电池企业的重要考验。

       另外，由于加拿大魁北克水电公司在华申请的磷酸铁锂材料的专利均已授权，这将成为制约磷酸铁锂电池发展的最大障碍。因此，如何进一步研制新型锂离子电池正极材料，绕开这两个专利的制约，将是摆在电池企业、相关研制单位面前的重大课题。

4、燃料电池

        燃料电池的发展源远流长、几起几落，但其特有的高效率、长供电时间、低噪声及不产生有害排放物等优点将使其成为电动汽车驱动电源发展的终极目标。

        但从目前来看，燃料电池汽车总体上仍处于研发阶段，近期、中期不可能大发展；主要原因是成本高昂，系统复杂维护困难，运行寿命短（<3000h），氢的来源和储运困难，加氢站等基础设施基本空白，铂的资源匮乏（以每辆车20g铂计算，我国年产4吨的铂只够解决80万辆燃料电池车）。

        因此，尽快研发替代铂的催化剂，研制低成本质子交换膜和流场板，提高系统的运行时间（>5000h），建立高可靠性氢源储运和再生系统将是燃料电池车发展的前提和保障。

        总之，铅蓄电池将在电动车低端市场占有较大的份额，镍氢电池在电动车领域属于未来3～5年的过渡产品，动力锂离子电池将在2~3年后初步实现规模化，而燃料电池的商品化应用估计还需要10年乃至15年以上的时间。

 二、电动车发展存在的问题与困难

       电动车特别是电动汽车的发展不仅取决于零部件技术的成熟、性价比的提高，很大程度上还依赖于充电站和服务网络的建设，以及市场准入标准体系的建立。

1、充电和服务网络

        电动汽车能否快速发展和普及，充电站和服务网络是前提和保障。据估计，目前建一个充电站大约需要25~30万元人民币，如果全国普及电动汽车将需要多少个充电站，这个数字将是非常惊人的，这样单靠某一个企业来大规模建设充电站显然是不可能的。

        但是到底谁应该来建设充电网络？是国家电网公司、第三方电池运营商、电池制造商，还是汽车制造商？尽管国家电网公司早已发文，计划到“十一·五”末，在其经营区域内电动公交车的运行线路达到420条，车辆总数达到4200辆，电动出租车达到535辆，但是该计划并没有将未来商业化前景更大的纯电动轿车列入服务对象。

         另外，如何建设充电站也是需要慎重考虑的内容，我们应该结合国情进行设计和部署。由于美、日、欧等国家的家庭很多拥有自己的车库，这样电动汽车停放在家中就能完成电池充电。而在中国，大多数城市居民均为楼房式的住宅，不可能采用家庭式充电方法，而应该因地制宜，根据各个社区的实际特点进行有针对性的开发。

        在普及推广和规模化应用以后，如何对电动汽车进行维护也是需要事先考虑的内容之一。由于电动汽车零部件的专业性较强，普通消费者不可能也没有能力对其进行维护。因此，服务网络的建设同样重要。在这种情况下，电池制造商就需要与电动汽车制造商联手进行相关服务体系的建设。只有这样，电动汽车的普及才有基础。

2、电动车标准

        据报道，现在市场上已经开始销售超微型电动汽车，但这些产品均出自一些实力较弱的小厂。从这些厂出来的四轮电动车，虽然外观主要仿照目前市场流行的微型汽车款式，但底盘是仿自游览车或高尔夫球车。这类电动车的价位一般在每辆2~3万元，主要以铅蓄电池为动力，电池容量一般为100~250Ah，电压等级一般为48~120V，续行里程可以达到80~150km，时速一般为50~80km/h。显然，不仅电压等级规格繁多，续驶离程、时速等指标也是千差万别，标准很不统一。因此，应尽快出台相关技术标准，加强对各类电动车规格参数的严格界定。

 三、电动车产业发展的思考与建议

1、提高准入门槛，避免无序竞争

        和中国的其他行业一样，高速发展之后随之而来的便是无序的低价竞争，最后受伤害的是整个行业。无序竞争的结果不仅导致产品本身的质量风险，而且低利润也难以实现更新换代和技术进步，只能维持简单再生产或简单扩大再生产，这对电动车企业及其供应商都是非常大的损失。

        治理无序竞争的有效方法http://www.iianews.com：一是兼并整合，将一些实力较弱公司整合到大的设计公司旗下，这样既可防止互相压价，也使自身的技术实力得到壮大；二是提高准入门槛，在生产规模、节能减排、环境保护、资源综合利用等方面设定严格的标准，严把投资关。

2、增强创新能力， 保护知识产权

        现阶段我们很多产品的市场化进程往往是从购买国外技术开始的，即使自主开发，也往往是以模仿为主，原创性的比例相对较少。尽管消化吸收再创新可以在短期内占领市场，取得经济效益，但是长期来看，如何塑造产品的相对优势和独特风格，应成为我国电动车行业参与者认真思考的问题。

       与此同时，建议我们电动车及其配套企业在实现了创新的基础上，要充分重视知识产权的保护。这有两个层面的内容：一是充分尊重同行的知识产权，二是有效保护自主知识产权，只有行业参与者都重视知识产权，那么创新能力才能得到稳步提升。

3、融入中国特色，开拓海外市场

        在电动车领域，我国有着广阔的市场空间，但出口作为拉动经济的三驾马车之一不容忽视。环视同类产品的设计手法，不同国家的产品无不深深地打上了本国文化的烙印：法国人的浪漫、德国人的严谨、日本人的细致、美国的豪放都在其产品风格中得到体现；而我国的产品似乎并没有在消费者心目中形成鲜明的形象。如何在我国电动车产品中体现出中国人善良、勤劳、勇敢的性格应列为中国电动车行业的一个重要课题。

4、细化专业分工，提高配套水平

       据报道，国内某家整车厂准备上马电池材料项目，而此前该企业已经初步完成了电池生产线的建设，如此说来，如果一个企业可以完成全部零配件的生产与供应，那么这样的系统集成质量相信不会好。行业分工或专业分工是工业化时代的必然要求，一个企业实力再强，如果进行大而全的产业布局，相信也会因技术革新速度、管理幅度等问题而被市场所淘汰。

5、成立产业联盟，加强对外合作

        虽然蓄电池技术在不断进步，但其循环寿命、一致性、可靠性等问题仍是产业重点研究的课题。因此，加强研发力量，努力提高科研水平、增强竞争力是产业发展的必由之路。

        建议通过协会的桥梁与纽带作用，为企业创造沟通与交流的平台，将上下游组成联合研发体，并加强与国外同类组织如ALABC、USABC等组织的合作，增强产业的研发能力。

6、明确发展方向，进行重点扶持

       建议将插电式电动车和微型纯电动车作为今后发展的重点方向。前者电池的容量较大，纯电动模式可行驶20~80km，短距离行驶完全可以依靠电池驱动；而在长途行驶时，可切换到传统燃油模式。但这种车辆应将功率定位在10kw以下，否则价格将成为推广的最大阻力。后者适用于城乡结合部或纯城区内的短途交通，续驶离程可设定在80~100km。