锂硫电池是其中重要的研究内容,更是为浙江的电动汽车产业带来鼓舞

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在代省长李强所作的《政府工作报告》中,浙江建设纯电动汽车等新兴产业基地有明确表述,而在两个月前,省政府就浙江新能源汽车发展专门下发文件,杭州、金华要做国内的电动汽车示范城市,3年内力争3万辆电动汽车上路。

如果有一种电动车其续航能力超过了特斯拉,那频繁充电的尴尬也许会得到缓解;如果有一种太阳能电池薄如薄膜,不仅具有高效的能量转化效率,而且还凭借其“柔美身段”成为一种新型材料,让建筑变得更节能环保。类似的前沿技术和研究在新能源领域被广泛重视,而在合肥,这一产业正在加速布局。

昨天从美国传来的消息,更是为浙江的电动汽车产业带来鼓舞,位于杭州的国内最大汽车零部件制造商万向集团成功并购美国锂离子电池行业老大A123系统公司。眼下,包括众泰、青年汽车在内的省内各汽车厂商要么已推出电动汽车产品,要么正觊觎这一新兴产业。

在“十三五”国家战略性新兴产业发展规划中,“推动新能源汽车、新能源和节能环保产业快速壮大,构建可持续发展新模式”,被摆在重要的位置。

电动汽车若是在浙江乃至中国勃兴,不仅将产生数万亿的产业蛋糕,还寄托着人们缓解城市汽车尾气污染,节约石油资源的期待。在省政协会议小组讨论中,电动汽车屡屡被来自经济界和科技界的委员们提及,大家关注的焦点是电动汽车果真能一举解决城市污染危机和能源危机吗,电动汽车的技术真的成熟了吗,一拥而上,电动汽车行业会不会产生泡沫?

体形小本事大,锂硫电池“很能跑”

其中,当数浙江东风齿轮有限公司董事长郭金林的观点最为鲜明:我很担忧电动汽车成为下一个光伏、下一个风电。太阳能光伏、风力发电,都是听上去甚为美好的新能源产品,近5年来,国内成千上万企业扎入这两大行业,要么技术不过关,要么生产过程中造成环境污染,要么节约了能源但产品售价高昂,如今,光伏和风电在国内成为产业泡沫代名词,多家公司因为盲目进入新能源领域导致资金链断裂,老板跑路或跳楼。

电动汽车的电池给人感觉一般是又重又大,这主要是由于电池的“质量能量密度”较低导致的。因此,每一辆电动汽车安装上去的电池数量都很有限。比如特斯拉的一款电池组平铺在汽车底盘上,长约2米、宽1.2米,其重量达到了900公斤。在顶级配置车型中,如此大体量的动力电池,能提供的行驶里程也只有480公里左右。

郭金林旗下的东风齿轮公司是生产汽车配件的名企,他常年奔波于全球各大汽车展会,了解汽车业的发展趋势,尤其是全球最大的德国法兰克福车展,那里被视作汽车产业风向标。他说,电动汽车既然这么好,为啥世界三大汽车巨头德国、美国、日本近年都没有在车展上推出新品电动汽车,在欧美国度,马路上基本找不到电动汽车。在大众、丰田、通用等汽车大佬眼中,电动汽车技术有其难以克服的缺陷,他们已基本放弃了对电动汽车的研发攻关。

“锂硫电池比普通锂电池的体积小2-3倍,能量密度却要大2-3倍,可以广泛运用于新能源汽车和手机等产品上。”由中国科学院院士范守善教授及国家“千人计划”特聘专家张跃钢博士领衔建立的先端锂硫电池技术研究院,落户合肥清华启迪科技城。研究院主要致力于开展高能新型电池新材料、新技术和新结构研究,锂硫电池是其中重要的研究内容。

有安全隐患、跑不远、动力不强?电动汽车的发展会是死胡同吗?在讨论中,业内的委员们大多看好电动大巴车:短短的几年中,让大家都开着电动私家车满街跑似乎不太现实,但有一种汽车使用锂电池驱动再合适不过。现有公交车完全可以被电动汽车取代,公交车的底部有个大肚子,在肚子里可并排放入十多块锂电池,电池多了,它充电一次可跑300公里。不出市区,线路固定的公交车,一天300公里里程能满足需要,夜晚可保证换电池或充电。

据了解,锂硫电池属于锂电池的一种,2013年这项技术还处于科研初期,近几年发展迅速。锂硫电池以其能量高、体量小、污染少等特点而备受关注,成为高能新型电池的主要研究方向之一。

有委员提出,西方国家对新能源汽车的追逐方向可供我们参考。在德国和美国,主流汽车厂商都对太阳能混合动力汽车感兴趣,把汽车的顶部和车身两侧的钢板换成太阳能光伏板,汽车就能边跑边自己发电,它拥有双动力源,遇上阴雨天,汽油发电机能暂时顶替光能,当然,这种汽车造价相当高昂,短期内难以被国内消费者接受。

“国内很多机构都在瞄准这一研究,一个重200公斤的锂硫电池驱动的电动汽车,续航里程有望超过500公里,目前这些正处于中间试验阶段”,合肥清华启迪科技城相关负责人表示,锂硫电池技术的突破,将有力克服电动汽车发展的技术瓶颈,促进产业发展。

合肥市科技局的数据显示,仅2016年上半年,全市新能源汽车产业实现产值106.6亿元,增加值24.17亿元,同比增长49.4%,增速位居全市重点发展的战略性新兴产业之首。

日前,《安徽省“十三五”汽车与新能源汽车产业发展规划》发布,到2020年,全省新能源汽车产销量确保20万辆,产销占全国新能源汽车总产销量比重达10%以上,占全国自主品牌新能源汽车总产销量的比重突破20%。

又薄又软,太阳能电池可做外墙

“以薄膜太阳能电池作为玻璃幕墙,不仅美观,还可以发电,且正负温差约3摄氏度,它可以代替厚厚的保温层,冬季保温,夏季隔热”。德国Manz集团大楼就实际采用了这种建筑形式。这家全球薄膜太阳能发电领军企业,或许希望以此展示自己产品的性能。

其实,更大的“广告效应”发生在今年6月份。这家公司与德国巴登符腾堡太阳能和氢能源研究中心合作,研制出新型电池使用共蒸镀法,将CIGS薄膜光伏电池组件转换效率提升到22.6%,再次刷新世界纪录。而这家德国公司有望来到合肥发展,打造GW光伏项目,并将研发总部设于合肥清华启迪科技城。

据了解,目前薄膜太阳能电池光敏层厚度仅为2微米左右,每瓦组件的生产过程耗电不到0.5度。同时,因其轻、薄、可弯曲、颜色多变等优点,可紧贴依附在建筑物表面,更适用于分布式光伏的建设。其中,
CIGS薄膜太阳能电池又因特性更优而受到推崇。

经过多年的发展,合肥太阳能光伏产业已经形成一定规模,并集聚了包括晶澳太阳能、海润光伏、阳光电源等在内的一大批龙头企业,初步形成了多晶硅原料—太阳能电池—集成组件—发电工程的光伏产业链,产业集群也在正加速实现。

政策叠出,新能源将成为支柱产业

日前,“十三五”国家战略性新兴产业发展规划提出,以绿色低碳技术创新和应用为重点,引导绿色消费,推广绿色产品,大幅提升新能源汽车和新能源的应用比例,全面推进高效节能、先进环保和资源循环利用产业体系建设,推动新能源汽车、新能源和节能环保等绿色低碳产业成为支柱产业,到2020年,产值规模达到10万亿元以上。

“我们科技城规划产业发展中,新能源和节能环保产业就占到了三分之一”,合肥清华启迪科技城相关负责人介绍,目前除了纳米锂硫电池、CIGS薄膜光伏电池等前沿技术之外,还引进了清华阳光、启迪桑德等一批清华背景的企业。“我们对新能源的发展思路是,一方面紧扣国家战略方向和地方发展需求,另一方面依托清华大学的技术、人才和启迪控股的产业资源,做大做强,打造新能源产业集群”。

据了解,“十三五”期间,合肥经开区设定了“2323”的发展目标,这其中就包括了新能源汽车、绿色节能建筑2个三百亿产业。而在全省层面,到2020年,要在新能源汽车、新材料等10个左右领域建成千亿元级新兴产业集群。

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