中国搞电动汽车的绊脚石是什么?

新车评网   作者: 新车评网 +关注   2011-06-30   评论 (0)

先看一则新闻:

国产动力锂电池三大隐忧

2011年06月24日 | 来源: 国际商报   

原文:
http://news.xinhuanet.com/energy/2011-06/24/c_121579934.htm

6月22日,记者在北京采访了一个专业展会——《2011第十届中国国际电池产品及原辅材料、零配件、机械设备展示交易会》,首次有机会深入了解了当今中国电动汽车“大跃进”中争议很大的磷酸铁锂电池(锂电池或锂离子电池专业名称)从原料到成品再到应用的全过程,以及在其背后始终纠结不清、仍对中国企业威胁极大的专利纠纷问题。

有关专利问题的必要澄清

近年来,媒体有关锂离子电池正极材料——磷酸铁锂的专利纠纷的报道非常混乱,在一些关键问题上说法不一张冠李戴,加上个别企业为一己私利偷换概念浑水摸鱼,已在相当程度上给公众造成了误导。本届展会,记者与多家企业访谈,并就相关技术问题请教了国内著名电化学专家、中国电池工业协会常务理事、哈尔滨工业大学胡信国教授。需要澄清的内容如下:

第一,作为锂离子电池的正极材料(负极材料为石墨),磷酸铁锂的核心技术主要有二:一是在其合成过程中锂离子被包裹上了一层碳(否则不具导电性),简称“包敷碳技术”;二是作为磷酸铁锂生产工艺的“碳热还原技术”。这两项技术的专利均为加拿大Phostech所有。美国多家锂离子电池制造商也提过相同专利主张,但均以Phostech胜诉告终。目前只有全球领先的锂离子电池制造商——美国A123与Phostech的官司尚未结案。

第二,加拿大和美国对磷酸铁锂实施专利保护,但Phostech在欧洲申请专利保护被拒。这也就意味着,加美之外的磷酸铁锂生产商如果没有获得Phostech的专利授权,其产品进入加美市场就会面临索赔风险。丰田普锐斯混合动力累计销量已突破200万辆,其重点市场在加美,使用的是镍氢电池而非锂离子电池,就是丰田当初很担心,一旦发生专利纠纷,有可能引发巨额侵权索赔,那麻烦就大了。

第三,Phostech已在中国进行了申请注册并获得批准,为中国企业设置了绕不过去的专利屏障。2010年,中国电池工业协会委托中国政法大学向国家专利复审委员会对Phostech持有的“磷酸铁锂电池”专利提出了无效请求,目前仍在审理中。但在结果出来之前,中国企业不可能等待,它们在将来要么被免除专利费,要么被追索专利赔偿。

第四,个别本土企业为了规避Phostech的专利,声称改变了磷酸铁锂的配方和生产工艺乃自欺欺人。Phostech的磷酸铁锂专利由其独家晶体结构和分子式组成,为达到严密的专利防范,其在中国注册了包括核心专利和边缘专利在内的250多项专利,中国企业根本无法突破。改变配方和生产工艺是可能的,但产品肯定就不是磷酸铁锂了。

一直备受质疑的比亚迪的“铁电池”被业界权威认为就是磷酸铁锂电池,改变名称只是为了规避专利。本届展会,比亚迪的技术人员向记者澄清说,比亚迪的“铁电池”是在磷酸铁锂中添加了钴元素,全称应该是“磷酸铁钴锂电池”,它不仅规避了磷酸铁锂电池的专利,也提高了锂离子电池的性能。记者向权威人士求证,在磷酸铁锂中添加其他元素确实可以规避专利,但材料性能只会下降不会提升。

动力锂离子电池:比拼原料和装备水平

目前在中国,锂离子电池是本土企业涉足电动汽车的首选动力电池。与同样广泛应用的铅酸电池和镍氢电池相比,锂离子电池的储能效果更好、能量密度更大、循环寿命更长、充电无记忆效应更出色,基本能够满足对体积、寿命、功率等要求较高的电动汽车的需求。

记者从本届展会了解到,动力锂离子电池的性能取决于两大因素:一是磷酸铁锂的质量;二是锂离子电池的生产设备。

据胡信国教授介绍,磷酸铁锂的质量依赖于生产厂家是否将原有技术吃透,烧制与合成条件是否稳定,稍有差别就会影响单体电池的一致性。目前国内做磷酸铁锂的企业很多,但其质量如何呢?国产磷酸铁锂每吨售价16-17万元,进口磷酸铁锂每吨32万元,相差一倍的价格大概能说明问题。

锂离子电池的生产过程极其复杂,所需设备和测试仪器达100多个种类。从本届展会来看,除个别测试仪器,目前国内企业基本能满足所有装备需求,但关键设备还是进口的可靠。比如在电芯生产环节,正负极材料涂层必须均匀,是保证单体电池一致性的关键工序,国产设备就达不到要求;进口隔膜的涂层是纳米级的,厚度仅为30-40微米,国产设备根本做不了;而在单体电池的电解液注入环节,车间环境不仅要求恒定的湿度和温度,更要求超净,电解液中混入一粒灰尘,就有可能导致电池短路。

目前在全球范围,初期商业化的电动汽车和插电式混合动力售价高昂,主要原因就是锂离子电池的制造成本下不来,其中最大一块就是设备投资。据了解,比亚迪正在深圳兴建一个新的动力锂离子电池生产基地,设备全部从日本引进,投资总额50多个亿,目的就是要保持其在国内电动汽车市场的领先地位。可问题在于,未来10年,电动汽车的商业化都不会有大的突破,如此之大的投入何时能回收成本?

本届展会,从本土企业展出的磷酸铁锂正极材料、锂离子电池制造设备及成品来看,一个新的产业正在兴起,但诸侯割据、低水平重复建设的迹象也非常明显,折射出中国电动汽车热潮中企业的躁动不安。(武跃)

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【我的看法】

我真觉得记者是很伟大的职业,通过亲身调查、访问有关专家后获得信息,将这些信息公开,有助于大家逐步了解事情的真相。虽然不能说你披露的信息就是事实的全部,但必须有人去探访、调查、披露,大家才会逐步接近真相。新车评网这两年也对电动车行业高度关注,也从各种角度亲身做了很多信息披露,包括走访比亚迪(当然我们的采访偏向于从厂家角度入手,但所见所闻也真实地传达给了各位读者)。

上述文章里的信息,有助于我们了解当前国内电动汽车领域的诸多疑点。包括,为什么国内电动汽车雷声大雨点小、迟迟不能大批量投产?为什么比亚迪e6电动车性能参数拿到国际上比都那么厉害,却迟迟不迈出海外市场?为什么国内锂离子电动车的性能和质量不稳定?等等。

中国的产业基础是非常薄弱的,我们的起步发展靠的是低成本劳动力。面对新的国际竞争,我们的优势依然是劳动力成本,还有地皮成本、原材料成本、生产管理成本等。我们的优势从来都不是产品设计、技术、设备上的优势。就拿我们参观过的多个自主品牌车厂来说,生产设备都是大量国际进口的最新最好的设备。还好那些都只是传统机械行业的设备,老外对中国没有太多防范门槛。然而像锂离子电池制造这种高新领域,除了专利限制外,还涉及到各国将来利益竞争格局的问题,我们在核心技术、设备水平上还是受制于人的话,发展的掣肘实在是非常大。

早在10年前国内就有声音说我们应该搞电动车,因为传统汽车技术我们已经落后别人几十上百年,而新能源车、电动车,我们和全世界站在同一起跑线上,有机会占领制高点。但现在看来,制高点还是被别人占据了,技术基础薄弱的问题在新的战场依然是我们的绊脚石。

到底为什么会这样呢?为什么明明是大家在一个起跑线上的新兴领域,别人就比我们更早研发出技术并获得了专利呢?为什么明知道怎样的设备最好而我们自己就是生产不出来呢?是中国人不够聪明吗?是我们的研发投入不足吗?是我们的大环境和消费市场支持不够吗?都不是。我觉得上面这篇文章最后道出了核心原因,那就是:诸侯割据、低水平重复建设。

电动车
 

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