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1、世界视野WORld VISION252010 No.4动力蓄电池作为电动汽车的关键部件，对电动汽车的研发和产业化起到决定性的作用，备受各国政府和业界关注。当前，我国电动汽车研发方兴未艾，示范运营范围逐步扩大，产业化步伐开始加速，这在一定程度上应归功于动力蓄电池技术的进步和发展。在EVS25举行期间，由中国汽车工程学会主办的“先进电池技术研讨会”受到各国与会者的热烈欢迎。在会上，美国、日本及中国有关方面的专家介绍了本国汽车动力蓄电池的研发现状及政府支持，美国德尔福、日本安能万及中国万向和力神公司的代表也就有关方面内容作了精彩演讲。本文将对其中的美、日及中国汽车动力蓄电池研发现状及政府支持内容作一
2、综述，以利于我们对各国汽车动力蓄电池的国家项目及相关情况有所了解。一、美国车用动力电池发展状况及国家项目1世界电池生产现状及车用蓄电池市场预测美国能源部（U.S Department of Energy）能效及可再生能源署（Energy Efficiency & Renewable Energy）的James A. Barnes认为，车用锂电池的未来市场发展潜力巨大。他说，2009年世界电池的市场规模为80亿美元，大部分用于消费类电子产品。目前混合动力汽车大多采用镍氢电池，以年产混合动力汽车50万辆，每车镍氢电池3000美元计，则镍氢电池目前的市场规模为15亿美元。但是，随着锂电池技术及纯电动
3、汽车技术的迅速发展，预计2015年纯电动汽车产量将为80万辆，以每车锂电池1万美元计，车用锂电池市场规模将达到80亿美元。相应的，预计2020年纯电动汽车产量为600万辆，以每车锂电池5000美元计，车用锂电池市场规模将达到300亿美元。美国能源部专家认为，世界车用电池的未来市场潜力巨大，2015 年和 2020 年将分别达到 80亿美元和 300 亿美元。美、日及中国汽车动力蓄电池 研发现状及政府支持世界视野WORld VISION262010 No.4就锂电池生产方面，James A. Barnes说，目前日本、韩国和中国是世界锂电池生产大国（大部分用于消费类电子产品），世界市场份额分别占
4、到46%、27%和25%，美国的市场份额仅为1%。但是，美国政府和业界目前正在积极部署，新的生产能力正在形成。图1 2009年世界锂电池生产状况（大部分用于消费类电子产品）中国25%27%46%2%美国1%日本韩国其他2美国能源部及美国恢复和再投资法案对车用电池发展的支持James A. Barnes认为，美国恢复和再投资法案为车用动力电池的发展带来了契机。他说，奥巴马总统2009年3月19日宣布，“美国能源部将在宏观经济复兴计划下启动20亿美元拨款项目，用于激励车用电池及零部件的制造”。James A. Barnes说，美国恢复和再投资法案就发展车用动力电池的总体战略是，建立起从材料供应到单
5、体电池生产再到系统生产的完整的锂电池制造“价值链”；利用“种子资金”启动占比5%左右即50万辆的插电式混合动力汽车市场，并由此推动市场的扩大和产业的发展。James A. Barnes介绍说，在美国恢复和再投资法案下，相关项目动作之快超乎寻常。他说，2009年2月17日签署该法案，3月19日资金框架获批，8月5日即宣布了48个投资项目，包括车用动力电池制造、电动车零部件和交通电气化方面的项目。在车用动力电池项目中，法案用15亿美元投资于电动汽车产业化所需先进电池生产的整个价值链。具体项目和投资金额如下表。他说，目前日、韩、中为世界锂电池生产大国，美国市场份额仅为 1%。美国恢复和再投资法案就发
6、展车用动力电池的总体战略为，一是建立从材料供应到单体电池生产和电池系统生产的完整的锂电池制造 “价值链” ； 二是利用 “种子资金”启动占比 5% 左右的插电式混合动力汽车市场。在美国恢复和再投资法案下，相关项目启动之快超乎寻常。其中，对电动汽车产业化所需先进电池生产的整个价值链的投资达15 亿美元。世界视野WORld VISION272010 No.4表1 15亿美元投资于电动汽车产业化所需先进电池生产的整个价值链价值链环节项目金额 （亿美元）材料供应 （Material Supply）锂供应（Lithium Supply）：Chemetall/Foote0.28 阴极材料（Cathode
7、Material）：A123/BASF/Toda阳极材料（Anode Material）：EnerG2/Pyrotek/FutureFuel电池零件 （Cell Components）隔模生产（Separator Prod.）：Celgard/ENTEK/JCI2.59电解液生产（Electrolyte Prod.）：Novolyte/Honeywell电池壳体（Cell Cases）：H&T Waterbury单体电池生产 （Cell Fabrication）磷酸铁（Iron Phosphate）：A1237.35镍钴金属（Nickel Cobalt Metal）：JCI/SAFT/Ener
8、De锰尖晶石（Manganese Spinel）：CPI-LG/DOW-Kokam电池包生产 （Pack Assembly）磷酸铁（Iron Phosphate）：A1234.62镍钴金属（Nickel Cobalt Metal）：JCI/SAFT/EnerDe锰尖晶石（Manganese Spinel）：CPI-LG/DOW-Kokam先进铅酸电池：Exide/East Penn再循环 （Recycling）锂离子（Lithium Ion）：TOXCO0.1上述项目包括：9个单体电池和电池包项目，10个材料生产项目，1个再循环项目；项目进度为2011年12月电池生产能力达到5万辆插电式混合动
9、力汽车所需（10千瓦时），2015年电池生产能力达到50万辆插电式混合动力汽车所需（10千瓦时）。此外，先进汽车制造贷款项目也将促进车用动力蓄电池生产能力的提高。综合美国恢复和再投资法案及先进汽车制造贷款项目的作用，到2015年美国车用锂离子电池的生产能力将大幅提高。表2 在两项政府激励措施作用下2015年美国车用锂离子电池生产能力情况恢复和再投资法案下 美国生产能力的提高 （10千瓦时电池当量）先进汽车制造贷款项目下 美国生产能力的提高 （10千瓦时电池当量）世界生产能力预计 （10千瓦时电池当量）2010-413000201150000-2012150000144000-201550000
10、04800003634000美国电动汽车产业化项目共包括 20 个子项目，并对车用动力电池生产能力的发展进行了规划。加上先进汽车制造贷款项目对车用动力电池发展的支持，2015 年美国车用锂离子电池的生产能力将大幅提高。世界视野WORld VISION282010 No.43美国恢复和再投资法案对与电动车有关的其他项目的支持除了车用动力电池项目外，美国恢复和再投资法案所支持的项目还包括交通电气化示范项目、清洁城市项目和智能电网项目，这些项目都与电动车发展相关。交通电气化示范项目包括8个在美国示范电动车、建设充电站项目和10个电动车推广培训项目。示范电动车、建设充电站项目目标为：（1）部署7000
11、辆电动汽车，包括轻型、中型、大型乘用车和商用车；（2）建设2万个二级（240伏交流）充电站和350个三级（500伏直流）快充设施；（3）从运行电动车和充电站收集数据，了解车辆用途、充电模式和对电网的潜在影响。电动车推广培训项目的目标是，对首批电动车使用者和救险人员进行培训，使他们知道在纯电动车和插电式混合动力车出现事故时如何处置。清洁城市项目的任务是，通过鼓励和支持地方政府和州政府采取提升美国能源安全、经济安全和环境安全的行动，推广代用燃料汽车。项目目标是：在45个州建立86个行动联合体；有4000余利益相关方；部署50万辆代用燃料汽车；建立6166个代用燃料添加站。智能电网项目包括100个项
12、目，涉及资金81亿美元，其中34亿为联邦资金。二、日本车用动力电池研发计划及在锂电池标准方面开 展的工作1日本车用动力电池研发计划日本新能源及产业技术开发机构（NEDO）氢能技术开发部蓄电池技术开发室的丸山阳一在研讨会上介绍了NEDO主持的车用动力电池研发项目，以及对车用动力电池发展方向的规划情况。日本新能源及产业技术开发机构NEDO是隶属日本经贸及产业部的行政管理机构。2009财年，在NEDO全部15.1亿美元国家项目预算（占NEDO全部预算的58%）中，电池项目预算金额为1.3亿美元。丸山阳一介绍说，2010财年日本国家全部科技预算为397亿美元，经贸及产业部获得60亿美元，NEDO获得2
13、6亿美元，体现了政府对发展新能源产业的高度重视。丸山阳一介绍说，NEDO主持的下一代车用电池研发项目始于1992财年，目前已开展的项目有：（1）“先进电池储能系统开发”，19992001年；（2）“燃料电池汽车用锂电池技术开发”，20022006除了车用动力电池项目外，美国恢复和再投资法案所支持的项目还包括交通电气化示范项目、清洁城市项目和智能电网项目，这些项目都与电动车发展相关。其中，交通电气化示范项目包括8 个在美国示范电动车、建设充电站的项目和 10 个电动车推广培训项目。清洁城市项目的任务是推广代用燃料汽车。智能电网项目涉及资金 81 亿美元。日本新能源及产业技术开发机构 NEDO 丸
14、山阳一介绍说，2009 财年 NEDO15.1 亿美元国家项目中，电池项目预算为 1.3 亿美元。2010 财年政府对新能源产业继续予以高度重视。丸山阳一介绍了 NEDO 1992年以来主持的下一代车用电池研发项目，其中包括 Li-EAD 项目世界视野WORld VISION292010 No.4年；（3）“下一代汽车用高性能电池系统开发（简称Li-EAD）”，20072011年；（4）“针对下一代电池科技创新的研发激励（简称RIS-ING）”，20092015年。丸山阳一说，NEDO对上述项目都规定了具体的技术进步指标（如表3），项目目标也经历了从纯电动车到燃料电池电动车再到纯电动+插电式混
15、合动力汽车的过渡。此外，NEDO主持的包括固定装置用蓄电池在内的所有电池研发项目如表4。表3 日本NEDO主持的车用动力电池项目情况项目名称项目时间技术进步指标纯电动汽车1先进电池储能系统开发19922001镍钴基和锰基锂电池 z 3千瓦时电池包（45千瓦时系统） z 150瓦时/公斤，400瓦/公斤 z 1000次循环 z燃料电池 汽车2燃料电池汽车用锂电池 技术开发20022006镍钴基和锰基锂电池 z 3千瓦时电池包 z 20公里电动里程 z 15年寿命 z 5万日元/千瓦时 z纯电动汽车+ 插电式混合 动力汽车3下一代汽车用高性能电 池系统开发（简称Li-EAD）200720113千瓦
16、时电池包 z100瓦时/公斤，2000瓦/公斤，10年以 z 上寿命，2015年前4万日元/千瓦时 2030年一次充电里程500公里 z4针对下一代电池科技创新 的研发激励（简称RISING）20092015反应机制、分析技术等 z 锂电池及后锂电池 z表4 NEDO主持的包括固定装置用蓄电池在内的所有电池项目情况序号项目名称项目时间1利用先进电池的储能系统的研发198019912先进电池储能系统开发199220013燃料电池汽车用锂电池技术开发200220064用于新能源电网的电能储能系统的开发5下一代汽车用高性能电池系统开发（简称Li-EAD）200720116针对下一代电池科技创新的研发激励（简称RISING）200920157实用的整体型能量储存系统的研发201020148对电池材料研发评价方法的基础研究201020149创新激励计划（激励预算）2009丸山阳一还特别谈到了对车用动力电池发展方向的规划情况。他说，混合动力汽车更注重电池的功率密度，纯电动汽车更注重电池的能量密度，但总体来说，车用动力电池将不断向着更高功
