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2008-6-7 10:54:11

新技术在电动车行业的应用:镁合金+锂电池

文静:还有一个好消息,阿丘已经决定了,今天搞完搞完活动,骑电动自行车从天津回北京。阿丘:能源能保证,而且又没有污染,而且完全的安全,何乐而不为,轻便的电池电动车,我想应该是天津市民出行的首选。

  阿丘:铿锵有力,掷地有声。跟电动车行业一样,一定有前景。接下来进入我们讨论环节。我们知道,轻型电车有两大技术支撑,文静你知道是什么吗?

  文静:就是你开始提到的,一个是锂电池,一个是镁合金。

  阿丘:对,对于这两项技术支撑我们还是不太了解。

  

  

  文静:对,到底技术上的应用以及技术方面的核心问题,我们还是有请专家讨论一下。

  阿丘:首先有请中国科学院何祚庥院士、有请何老。

  文静:中国科学院物理研究所研究员、苏州星恒电源有限公司首席科学家、著名锂电池专家黄学杰先生。

  阿丘:有请天津大学教授著名锂电专家杨兰生教授。

  文静:有请天津自行车行业协会生产力促进中心主任邢纪骅先生,有请。

  阿丘:有请浙江振龙电源股份有限公司副总裁振龙锂电科技有限公司总经理周雨方先生。

  文静:我们开始互动讨论。

  阿丘:除了没有水,就剩十几张嘴了。我们讨论一下有关镁合金和锂电池两大技术支撑的环节。

  何老也来了,何老这么多年来一直关注、支持我国锂电池轻型电动车的发展,而且您本人也身体力行,五年前开始使用锂电池电动车作为您的交通工具是吗?

  何祚庥:对!

  阿丘:这样您跟我们聊一聊,锂电池这样一种能源,对于能源环保也好,对于推动我们电动车发展也好,对于老百姓平时的交通出行也好,意义在哪儿?

  何祚庥:我每天都骑电动自行车上班,从我家到办公室,从办公室回家,中午吃饭,吃完饭以后再骑自行车上班,一天四次。因为距离不算太远,办公室到我家只有两公里,所以一个礼拜就走四十公里,(上班就五天),一次充电就够一个礼拜用了,这就是我的经验。

  这个轻型跟锂离子电池分不开,因为它能量比较大,重量比较轻,所以对我来讲比较合适。因为我年纪大了,骑自行车骑不动,现在可以骑电动自行车代步。

  我个人锂离子电动自行车的好车就在于它的重量比较轻,寿命比较长,安全性能比较好,没有一次污染,也没有二次污染。大家一定要注意这个,这很重要,现在一般来讲,铅酸电池用得比较好,铅酸电池虽然没有一次污染,但是也二次污染,所以一定要加强管理。所以在这样一个论坛上,是锂和镁共同的论坛,这是非常重要的。

  我个人有一个意见,我们正在推行能源结构改革,前一个时期推行节能减排,我非常用户节能减排,但是节能减排推动我们二氧化碳的排放介绍力度不是很大,力度更大的就是推动能源综合,大家看发改委新任能源局局长就讲了这个意识。同样我个人认为,交通运输领域当中也要进一步推动能源结构改革,也就是说要从以汽油为主的运输动力系统转变到用电,而这个移动电源非常合适的就是蓄电池,蓄电池非常有效的前景就是锂离子电池。这样一件事情我认为现在需要大大的推动。我个人的经验也如此。我看到现在国家政府提倡的方向也如此,所以我今天非常愿意参加这个研讨。

  这样重要的一点,这次研讨会又看到镁合金,镁合金加锂离子电池有什么好处呢?都比较轻。为什么我们现在要构建快速的交通体系?如果车子过重,这样的车子不是我们发展的方向,所以镁合金和锂离子电池相结合,再将向轻型的电动车,这三件事情组合在一起会成为我们未来交通运输领域当中的革命。

  阿丘:谢谢何老。

  文静:非常感谢何老的发言,其实何老五年前开始骑电动车到现在每一天要骑四趟,我觉得电动车最好的有力支持和说明,又轻又安全。

  阿丘:在何老的带动下,我也回去广告一下,中央电视台全体员工,如果员工离上班下班不远,两三公里的话,也可以骑锂电池电动自行车。

  文静:还有一个好消息,阿丘已经决定了,今天搞完搞完活动,骑电动自行车从天津回北京。(笑)

  阿丘:这样的历程天津到北京的历程,锂电池能够支撑,不用充电可以到吗?一次?

  何祚庥:现在我做的一次充电四十公里。

  阿丘:那半路还得充一次电。

  文静:大家还是对于电池是非常关心的,所以下一个问题想问黄教授,因为您是这方面的专家,您作为专家最初是实验室里一个人默默做电池,但是现在我们已经看到是流水线,上百人大批量做电池,不知道这种生产方式的转换对于锂电池产业的发展究竟有什么样的意义?

  黄学杰:确实是这样,因为二十年前的时候。1988年我到物理所,那时候是做超导比较热,但是我看到,有一个队伍在做锂电池,当时我的印象当中,这个东西打开就是手电筒里面的东西,就是这样的东西。后来他们告诉我,你不要小看这个锂电池,这个锂电池将来可以开汽车,甚至还可以开火车,我觉得这个事情就是很大的事情。那时候我们就开始做研究工作。差不多花了十年的时间在实验室里面。到了90年代中期的时候,在我们另外一位院士领导下在实验室当中把电池做出来了,我利用周末的时间,一个人关起门来花三十到四十个小时没有做出一节是合格的。(笑)大概就是这样的情况。这时候我们就感觉到,我们要把它做成产品。从实验上到产品实际上是完全两个不同阶段的东西。

  刚开始的时候,我们想,手机电池好,一个卖一千多块,很多钱,我们知道成本不到十块钱,我们应该有办法把这件事情做出来,1997年的时候我们开始注册第一个公司做这件事情。到后面,搞科研的人有更大的野心,我们想手机这个东西小一些,我们能不能做汽车的电池,到了1999的时候,我们就筹集了一笔钱,那时候看起来比较大,有五千万左右,开始做汽车电池。但是在这个中途的时候,被何老叫住了,说你要做汽车电池,你能不能好好把自行车电池做出来。

  何老教育我之前我没有把自行车电池当一回事,何先生讲我的自行车你能不能把它换成锂离子电池,让它骑好。我们从2002年的时候给何先生配上第一块锂离子电池的自行车,今年已经是第二辆,何老的第二辆锂离子电池自行车。在这个过程当中,要把车用的电池做出来,我们在实验室中做是有本质的区别。实验室只要做出来有很好的性能就可以了,但是车用完全不一样,这几年用车用电池我感觉过三关。

  第一关是安全关。我们知道,手机电池炸起来动静都不小。自行车电池相当于手机电池的200倍,相当于笔记本电脑电池的二十多倍,电脑炸起来动静也不小。在这上面来讲首先要过安全关。在这上面,我们做了原始的材料上的革新,因为要拿手机的电池材料做自行车电池肯定会不适合,肯定是99%要炸,当时何先生一直讲安全性怎么样,我说放心吧,您老名气这么大的炸了您肯定不合适。这件事我们肯定能保证。

  这几年我们企业不仅通过了认证,十几辆车跑下来过了安全关。联想投资的时候,柳传志总裁关心的事,我们联想名气也很大,你这个电池不能炸。

  第二就是质量关,这个东西不炸了,老百姓买回去也能骑,骑了三个月找上门来也不行。这就是质量关。

  第三就是成本关,就是如何进行制造。原来是几个科学家一个周末做了四十多个小时,做了十个电池,才有一个合格,这样是没有任何商业价值的。在这个方面怎么讲?今天我们在里面找了一种诀窍,我们发现动力电池是一种更大的电池,跟手机电池有完全不同的制造方法,而且这种制造方法到今天为止还不知道日本人用什么机器做出来的。

  在基础上来讲,通过大家的努力,尤其是制造企业的努力,他们创造出了一种方法,创造出了中国自动化的设备。今天能够大规模的做出来,就不是说我们十个里面只有一个合格,就是100组里面99组以上合格,同时成本又有竞争里了。

  实验室的技术要变成产品,尤其是变成锂离子电池,我认为过了三关,一个是安全关、产品质量关和经济效益关,到今天这件事情才能做起来。

  在这个过程当中,我想已经不是过去科学家的努力,我今天粗略估计了一下,为中国锂离子电池作出贡献的人超过一万人,包括流水线上的人,更感谢我们的消费者,没有消费者的支持,这件事情是做不成的。我想将来的开电动汽车的消费者,一定要感谢今天骑电动自行车的消费者,他们支持了我们中国的电动自行车行业,支持了世界电动自行车行业。

  文静:谢谢黄教授,感谢和您一样作出电机的专家,你们把手电筒当中的小玩意儿玩儿出了这么大的动静。

  阿丘:何教授有话要补充把?

  何祚庥:我觉得非常的重要就是锂离子电池的安全问题。最近民航总局不愿意运输锂离子电池了,因为发现了爆炸事故。现在包括黄学杰教授研制的锂离子电池,包括振龙的锂离子电池都是不会爆炸的。这个事情是非常重要的,如果我们以后研发的锂离子电池因为爆炸部门运输,骑自行车的人也就不肯骑了。我觉得这件事情是他们这几年为研发锂离子电池作为动力非常重要的贡献。

  阿丘:能源能保证,而且又没有污染,而且完全的安全,何乐而不为,轻便的电池电动车,我想应该是天津市民出行的首选。

  我旁边就坐的孙总是国内铅酸电池行业的一个龙头企业,是振龙集团。我们都知道,铅酸电池因为回收问题和污染问题,我们的振龙企业最近好像也开始投入到锂离子电池行业的制作了。我想问一下周总,从铅酸电池转到锂电池的制作意义何在,而且想问一下振龙电池有什么自己的特色呢?

  周雨方:谢谢!从铅酸电池转向锂电池,我觉得这是一个产业升级和产业转型的重大的划时代的历史事件。今天我们讨论的主题是技术创新推动产业。我觉得我们现在更重要的是要在产业化方向发展,整个产业的形成是一个系统工程,我觉得我们要从系统工程的角度深入认识这个特点。这个产品在中国的发展是没有世界前列可借鉴的,这个产业的核心特点是什么呢?是以一个高端的技术、低端成本的整合,解决中国人一个最广大的代步交通工具的产业,所以我认为这个产业在中国的形成具有划时代意义的。

  我们振龙公司推出的锂电池是有我们的自己的特点。和天津大学一起做的,以软包为主,外包是软包铝塑膜的,这种电池的特点是特别能够适合刚才黄学杰教授所讲的,电动自行车的三大问题,就是安全性、寿命和成本低廉。

  我们现在这个电池推动当中,我们以这三大问题作为我们的主要核心问题解决。首先解决安全性问题。安全性问题有内在材料的问题,也有软性外包装的问题,它的设计比较好,它的软性外包装设计比较好,弹性也比较好,第二就是循环寿命问题,循环寿命在材料研究和工艺设计上,以及对外部的电力管理这块也是非常大的。

  最后是成本,成本需要整个行业来努力,这部分成本有一部分需要进口,相信在国产的推动下它的幅度会大部分降低。

  文静:刚才我们看到杨教授,其实也是我们国家非常知名的锂电池专家。刚才杨教授从兜里掏出这个来,我以为是快到12点饿了拿出巧克力来了,没想到这就是锂电池。杨教授我们谈锂电池的生产和意义,现在锂电池在推广应用方面存在哪些问题,我们面对什么样的难题?

  杨兰生:我先简要谈谈历史。刚刚黄教授已经谈了,我们国家1986年863就有一个计划叫固态锂电池。刚才天津大学也是参加者之一,我本人也是锂电池二十几年发展的见证人之一。大家刚才也说了。我们从一个高科技变成一个产业化,这里面需要解决很多的工程问题,并不是实验室几个人努力就了行了,要经过一代科学家、工人共同努力才能形成一个产业。

  现在的安全性解决了,何老说了,主要是因为包装技术,我们是软包装的,这个是组合材料,非常的软。

  文静:刚才阿丘用咬过了,有明显的牙痕。

  杨兰生:另外,我们解决了一个很重要的,就是重大的工程问题,就包装把安全性解决了,我们电机是以微米计厚度和控制工差的。这个对技术的要求很高。我们天津大学和振龙公司合作,建立了一条聚合纳米物力生产线,每可以生产100组电池,这需要后面的技术不断的发展,小规模不叫产业,产业一定是大规模,这个产业的技术提升是非常重要的。

  还有一个成本,我们现在电池用的材料,举例子来讲,手机材料一吨是65万,我们的材料一吨是5万,是手机的十分之一,也只有这样老百姓才买得起,我们不能买手机的钱来电动车的电池,买不起。这也是我们产业发展的一个趋势保证。所以说技术进步、工程技术进步各方面进步才能保证我们的产业做大做强。

  在动力电池方面我们国家在世界上还是走在前面的。国外还没有,由于我们产业的特殊性,由于电动车在国内是代步工具,国外是休闲工具,数量很少,所以说我们的市场很大,这个市场给了我们锂电池一个机会,让你做大做强。谢谢。

  文静:谢谢杨教授。

  阿丘:聊完锂电池,我们再聊聊聊另外一个技术支撑的元素——镁合金。

  邢主任,您作为电动车行业的资深专家,你对材料认识很深,镁合金作为一种新材料,它的优势到底在哪儿呢?

  邢纪骅:镁合金最大的优势就是轻,比重仅有1.74,它比钢要轻四分之三,比铝要轻三分之一,它是最轻的工程结构材料,是制造电动自行车减重节能的最理想的材料,我们电动自行车产品要进行技术创新,技术创新就是核心技术的创新,核心技术除了电器件、包括电池、电机、控制器要有创新以外,还有一个,就是车体这个底盘也要进行创新。如果用钢材的话,电动车重量是很重的,现在电动车技术标准在重量上的限制是40公斤,今后就是放宽也不会放宽很多。说电动自行车产品的整体创新最主要的一个选择不是傻、大、粗,是减重节能的高品质。在这个选项上使用镁合金是最合适不过的。

  镁合金在中国来说具有很强的资源优势和产能优势,是世界最大的产镁国。我们中国的自行车业、电动车业又是世界最大的产能大国。如果我们开发镁合金自行车实现这个规划的话,就可以把中国镁业的优势和中国电动车业的整体优势有效结合起来,这两个优势加起来,就形成了一种聚合效应,就是1+1要大于2,甚至是大于3、4、5,把这两个能量有效的结合起来。

  在目前世界上,镁合金应用上,西方国家虽然比较早,但是在应用到自行车方面来说,他们还是处于小批量开发,还没有在市场上形成影响力,台湾镁合金自行车开发比较早,搞得也不错,但是规模不大,如果我们通过镁合金的推广应用,把中国镁业的优势释放出来,把中国电动车、自行车的优势释放出来,就形成了一个巨大的创新能量,这种创新的效果,就是带动中国自行车、电动车业创新发展。这是我们在应对目前原材料上涨,劳动力成本高涨的情况下,我们如何走出这个困局?就是通过技术创新,镁合金的应用。

  镁合金应用在电动车上,有一个带动作用。制作镁合金的电动车,理所当然要使用锂电池。如果使用铅酸电池就达不到减重的效果了,它对锂电池的推广与应用有很强的带动作用。所以说镁合金的应用是一的话,那第二项的应用就是锂电池的开发,锂电池加上镁合金,加上我们高科技的创新,那么中国电动车业的发展是前途无量的。

  阿丘:好!谢谢。

  邢纪骅:现在在业界当中有一个观点我觉得不准确、不科学。像这样的电动车称之为简易款,我觉得这个概念不准确。

  文静:这应该算豪华款吗?

  邢纪骅:这种车简易,高能电机、高性能电池、镁合金制作的价格,它的底盘、核心电器件都是高品质的、高技术含量的,它哪有简易的概念在里面啊?没有!所以说简易款这个概念不科学。我们觉得在思路上我们要科学。

  文静:是谁把它叫成简易款的,这也太不专业了。

  邢纪骅:应该叫标准化、轻便型,这才能符合高品质、创新发展的要求。简易款是低能化的要求。

  何祚庥:我补充一点儿,镁合金的运用可以为今后做高质量的电动车创造前提。为什么?重量轻了,多余的重量可以多放锂离子电池,动力就大了,速度也快了,走的距离也远了,所以镁合金的应用对于电动车的发展是非常关键的。

  阿丘:您瞧这个组合,镁合金和锂离子电池组合一样,就像咱们俩一样,取长弃短、互相促进,一起携手进步。

  文静:说到底,黄金组合必定会为电动车的发展带来非常美丽的明天,我们祝愿早日迎来这一天,感谢各位专家,谢谢!


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