【正文】 廠商而言，有好的電池仍須要有好的電池監(jiān)視系統(tǒng)（Battery Management System，簡稱BMS）才能夠使車用電池模組順利運(yùn)轉(zhuǎn)，這也是現(xiàn)階段各大電池廠與車廠積極投入的領(lǐng)域。在電池監(jiān)視系統(tǒng)架構(gòu)之間做抉擇時(shí)，至少有五個(gè)需要平衡的主要要求。 準(zhǔn)確性：為了利用可能的最大電池容量，電池監(jiān)視器需要準(zhǔn)確。任何的準(zhǔn)確性降低都會(huì)對(duì)電池組壽命和性能造成有害影響。此外，高能量容量以及有些電池技術(shù)潛在的不穩(wěn)定性是人們擔(dān)心的主要安全問題。因此，必須仔細(xì)監(jiān)視和控制電池系統(tǒng)，已在系統(tǒng)中確保整個(gè)電池壽命期的全面控制。 可制造性：現(xiàn)代的汽車已大量采用復(fù)雜的電子產(chǎn)品?？偟慕M件和連接數(shù)量必須盡量地滿足嚴(yán)格的尺寸和重量限制，并確保量產(chǎn)切實(shí)可行。 功率：電池監(jiān)視器本身也是電池的負(fù)載，其較低的工作電流可提高系統(tǒng)效率，較低的備用電流可在汽車熄火后防止電池過渡放電。福斯（Volkswagen）汽車集團(tuán)原來的技術(shù)命門是高效清潔柴油車，但當(dāng)前，他們正被油電混合車的強(qiáng)大市場前景“吸附”過來。并準(zhǔn)備在2012年正式投入環(huán)保汽車的使用。從2006年初開始，三洋就與德國福斯集團(tuán)攜手開發(fā)新一代鎳氫電池系統(tǒng)。福斯集團(tuán)則表示計(jì)劃最早在2010年開始，將鋰離子電池技術(shù)應(yīng)用于汽車。奧迪（Audi）也有代號(hào)為A1的概念車，采用這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，續(xù)航里程已經(jīng)可以達(dá)到100公里。但如果與建第二家生產(chǎn)高效能鋰離子電池的合資工廠，屆時(shí)戴姆勒汽車將擁有新工廠90%的股份，剩余股份由Evonic公司持有。戴姆勒汽車將從2010年起量產(chǎn)電動(dòng)車，并已經(jīng)量產(chǎn)電動(dòng)車和燃料電池油電混合汽車。日美歐汽車大廠預(yù)計(jì)2010年前后將正式在車用車上搭載鋰離子電池。豐田與松下共同出資建立的電池生產(chǎn)企業(yè)Panasonic EV能源將投資新建一間生產(chǎn)下一代鋰離子電池的工廠，并加強(qiáng)現(xiàn)有工廠的鎳氫電池產(chǎn)能，公司車載電池產(chǎn)能有望從2007年的50萬個(gè)左右增加到2011年的100萬個(gè)。新合資工廠產(chǎn)品可提供10000輛油電混合車或電動(dòng)車使用，未來產(chǎn)量將提高5倍。并計(jì)劃2010年開始向美日市場推出電動(dòng)車。同時(shí)，三菱重工（Mitsubishi）、東芝（Toshiba）也表示2010量產(chǎn)或投資車用鋰電池。2015年單月產(chǎn)能1000萬顆。A123 SystemsPHEV、EV通用、上海汽車2013年產(chǎn)能可供應(yīng)500萬輛HEVSB LiMotiveHEV、PHEV2020年目標(biāo)市占率30%LG ChemHEV、PHEV通用、現(xiàn)代、起亞2013年前市占率20%一直以來，電池的一次充電續(xù)航里程、充電時(shí)間、使用壽命等被認(rèn)為是阻礙電動(dòng)車商業(yè)化的最大瓶頸。據(jù)悉，在電動(dòng)車充電站10分鐘即可充滿70%的電，而在家庭或停車場使用普通電源充電，220伏大約要10小時(shí)左右才能完全充滿。這么大的投入，單靠一家企業(yè)去建設(shè)充電站顯然不大可能。各國積極建設(shè)充電網(wǎng)東京電力公司是一家為日本首都地區(qū)供電的公共事業(yè)集團(tuán)。東京電力公司已經(jīng)開發(fā)出了一種充電設(shè)備，能在5分鐘的停車時(shí)間內(nèi)提供足夠讓一輛小型電動(dòng)車行駛40公里的電量，比目前的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)有極大的改進(jìn)。本田、豐田、三菱等公司紛紛表示，要在一兩年內(nèi)上市跟多電動(dòng)車型。據(jù)悉，這是迄今為止，汽車制造商與電力行業(yè)就電動(dòng)車的商業(yè)化推廣展開的規(guī)模最大、范圍最廣的一次合作。世界幾大主要汽車制造商與頂尖的能源企業(yè)也已經(jīng)針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成共識(shí)，確定了具體方案。這個(gè)計(jì)劃強(qiáng)調(diào)，未來一輛電動(dòng)車在意大利的充電方法必須和在丹麥、德國好法國一樣。 電動(dòng)車市場燃?xì)廛囀忻鳠?，掌握關(guān)鍵技術(shù)搶占市場先機(jī) 電動(dòng)車市場已經(jīng)成為各家汽車大廠逐鹿的戰(zhàn)地，日本大廠早在1990年代就已經(jīng)專注發(fā)展這方面的技術(shù)，而歐美車廠則是因?yàn)橛蛢r(jià)、能源等議題逐漸發(fā)燒，才意識(shí)到環(huán)保節(jié)能車種的重要性。從豐田推出車款的策略來看，主力產(chǎn)品為油電動(dòng)力混合車，加上與電池廠Panasonic EV Energy緊密合作，掌握電池關(guān)鍵零組件，有利降低成本，進(jìn)一步贏得終端銷售市場。不過，純電動(dòng)車突顯出充電站的問題，如果沒有適當(dāng)密集度的充電站，那純電動(dòng)車的行駛范圍將受到限制，如果考慮到車輛行駛中使用空調(diào)系統(tǒng)，那電動(dòng)車的行駛距離以及車速勢必大打折扣。歐美車廠起步較晚，受惠政策加持歐美市場方面，由于奧巴馬政府的新能源輔助加持，各家車廠也紛紛投入，希望一方面取得政府補(bǔ)助，推進(jìn)電動(dòng)車市場，一方面能夠借由補(bǔ)助度過金融海嘯，但是目前技術(shù)方面依舊無法跟日本相比，且上市車款的時(shí)間點(diǎn)多落后日系車廠，失去搶進(jìn)市場的先機(jī)。不過，歐美車廠仍相對(duì)具有品牌優(yōu)勢，有利于在當(dāng)?shù)胤桨l(fā)展，加上政策支持，福特、通用依舊可以在這塊兒市場中分得一席之地，但需視未來電池技術(shù)發(fā)展的情況而定。首先，中國內(nèi)需市場龐大，在中國政策的保護(hù)和補(bǔ)助下，有利當(dāng)?shù)仄放栖噺S發(fā)展。中國市場崛起，這一點(diǎn)股神巴菲特投資比亞迪就可得到驗(yàn)證，但是目前中國的電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)，還在初期實(shí)驗(yàn)階段，而且充電站的密度也有限，未來必須要配合基礎(chǔ)建設(shè)，才能幫助電動(dòng)車迅速普及。但是比亞迪經(jīng)過巴菲特的加持后，快速的打開國際品牌知名度，甚至旗下的e6型號(hào)電動(dòng)車將會(huì)在2010年于美國上市，屆時(shí)皆可以觀察美國人買不買巴菲特的帳了。電池成本約占電動(dòng)車4~5成的水準(zhǔn)，如果要降低成本，就必須掌握電池來源，日商用結(jié)盟的方法確保電池來源以及價(jià)格，在加上大量生產(chǎn)，因此成本降低的速度快，但是對(duì)美系車廠來說，市場尚未純熟就貿(mào)然量產(chǎn)恐有風(fēng)險(xiǎn)，因此，如果降低終端售價(jià)以刺激需求，再大量生產(chǎn)，可望使歐盟車廠電動(dòng)車的售價(jià)降低。Nissan日商日產(chǎn)，目前已經(jīng)發(fā)表電動(dòng)車Leaf，估計(jì)2010年在日本上市，2012年全球銷售，并且2010年有Fuga油電混合車上市，目標(biāo)2020年成為主流車種。Mitsubishi日商三菱，目前已有電動(dòng)車iMiEV上市，估計(jì)2012年達(dá)到量產(chǎn)目標(biāo)，使價(jià)格更具競爭力。GM2010年推出油電混合車以及1油電混合車款Saturn、Aura、Chevrolet、Volt，2012年推出Cadilac、GMC Sierra，電動(dòng)車方面2012年預(yù)計(jì)推出Opel以及Flexteme。Volks wagen2013年推出油電混合車AudiAudiQ7，并且2011年與Porche合并后，將推出電動(dòng)車款Cayenne，在插電式油電混合車方面，則預(yù)計(jì)推出Golf，并積極規(guī)劃電動(dòng)車款。插電式油電混合車則預(yù)計(jì)在2012年上市Telsa目前已經(jīng)有電動(dòng)車Roadster上市，預(yù)計(jì)2011年后有新款車種發(fā)表Th！nk是挪威的電動(dòng)車廠，未來將與日本政府合作，推出電動(dòng)車款，目前已經(jīng)發(fā)表電動(dòng)車CityNice Mycar英國車廠，生產(chǎn)較平價(jià)、小型的電動(dòng)車、強(qiáng)調(diào)外觀具有設(shè)計(jì)感。2008年獲得贊助者資金，正式定獎(jiǎng)項(xiàng)名稱為Progressive Insurance Automotive XPrize）（PIAXP）雖然目前有汽車廠商推出節(jié)能概念車，但并無法滿足消費(fèi)者的實(shí)際需求，而PIAXP競賽的目的在于讓節(jié)能概念車車展現(xiàn)出具體成果，并且可實(shí)際應(yīng)用于未來車市上，創(chuàng)造出讓消費(fèi)者想購買的實(shí)用又環(huán)保的高效節(jié)能汽車。為什么油電混合車技術(shù)會(huì)勝出呢？1. 火力發(fā)電仍為電力市場主流，用溫室氣體排放量換電動(dòng)車的電能不夠環(huán)保。其中，英國有九成的電力來自于火力發(fā)電，美國、俄國與德國也有約八成電力是采用火力發(fā)電，采用核能發(fā)電較著名的如法國，使用火力發(fā)電比例就只有一半，至于臺(tái)灣，約還有七成是采用火力發(fā)電。如果人類全面采用電動(dòng)車，那么把產(chǎn)生二氧化碳的問題，導(dǎo)向以火力發(fā)電為主的發(fā)電廠去，站在減少都市區(qū)空氣污染的立場上行得通，畢竟發(fā)電廠普遍位于郊區(qū)，但對(duì)整體的二氧化碳排放量并沒有做到有效的減分，這與接下來提到的第二個(gè)方面有關(guān)。目前或短期內(nèi)全面轉(zhuǎn)換電動(dòng)車還不可行，對(duì)整體的二氧化碳排放量并未有效地減少，這是因?yàn)椋?dāng)前的電力供應(yīng)仍不足以應(yīng)該全面的電動(dòng)車化。而在以火力發(fā)電技術(shù)為主的情況下，新建的電廠采用火力發(fā)電的比例還是很高，這樣會(huì)制造更多的二氧化碳排放，比起車輛都改成電動(dòng)減少的溫室氣體排放兩者相比較仍是有改善的空間。人類需要更好、更潔凈的發(fā)電技術(shù)來克服這些問題，改用效率、成本與環(huán)保兼顧的新型火力發(fā)電廠，以及更安全更有效率的核能發(fā)電廠、更多永續(xù)能源的太陽能、風(fēng)力發(fā)電廠、逐步改善人類創(chuàng)造能源的方式，提高全面換用電動(dòng)車的條件。這比起邊跑邊充電，又可隨時(shí)就近五分鐘加好油的油電混合車實(shí)在是不夠便利，這也讓油電混合車先行有市場優(yōu)勢。之后的路上充電站，更需要各國政府支持與推廣興建，才能讓純電動(dòng)車上路時(shí)減少當(dāng)前基礎(chǔ)設(shè)施不足的大問題。另外，結(jié)合馬達(dá)與引擎動(dòng)力的技術(shù)目前已經(jīng)工業(yè)化成熟，零組件的標(biāo)準(zhǔn)化比純電動(dòng)車體系要快而且更具規(guī)模，短時(shí)間內(nèi)，主要的汽車大廠仍舊會(huì)以兼顧市場需求和環(huán)保訴求的油電混合車為主，而不是純電動(dòng)車。大型的純電動(dòng)車，如電動(dòng)巴士，適合由政府單位率先支持，提高大眾運(yùn)輸工具的環(huán)保訴求，減少都會(huì)區(qū)的二氧化碳排放量。 Chapter 3 電池篇——未來前景看好的全球電池產(chǎn)業(yè)電池產(chǎn)業(yè)的歷史： 電池的發(fā)明應(yīng)當(dāng)追溯到意大利醫(yī)生Galuarni在1780年發(fā)現(xiàn)“動(dòng)物電”或“生物電”開始，然后意大利物理學(xué)家伏打基于動(dòng)物電之發(fā)現(xiàn)，在1799年發(fā)明了伏打電池，成為人類史上最早的電池。在1980年代，英國（不是美國大學(xué)嗎？）Goodenough教授首次發(fā)表的鋰鈷電極材料論文，之后Sony正式在1990年推出鋰離子二次電池，并且逐漸發(fā)展成為市場主流產(chǎn)品。 近年來，由于石油危機(jī)與全球暖化的議題甚囂麈上，世界各國便著手進(jìn)行其它創(chuàng)能技術(shù)的研發(fā)，其中包括太陽能與生質(zhì)燃料的研發(fā)，期盼透過大自然與生物體所賦予的能量中，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成為日常生活中所需的電力來源。中國市場的興起，帶動(dòng)了中國BYD的電池產(chǎn)能與市占率不斷提升，2009年將有機(jī)會(huì)進(jìn)一步與LG靠攏。同時(shí)，為追求長效使用，筆記型電腦廠商也趁勢推出6cell電池模組，更刺激了電池的整體需求量。根據(jù)集邦預(yù)估，日本電池占全球整體市占率在2008年仍超過5成，惟韓國Samsung SDI與LG chemical正持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)以期增加市場占有率，并進(jìn)一步威脅長久以來Sanyo與sony在該領(lǐng)域霸主的地位。訴求節(jié)能環(huán)保的豐田第三代Prius在上市后，再度造成搶購熱潮，上市第一個(gè)月就在日本賣出兩萬多輛，一舉拿下全日本最暢銷的汽車，其中Priussuo1搭載的電池是由Panasonic EV Energy所提供的鎳氫電池。由于磷酸鐵鋰電池具有放電功率大、循環(huán)壽命長、充電時(shí)間短與較佳轉(zhuǎn)換效率等優(yōu)點(diǎn)，已成為下一代熱門的鋰電池代表技術(shù)。預(yù)計(jì)2009年全球電池市場規(guī)模包括鉛酸、鎳氫與鋰電池三種主要電池產(chǎn)品將可以達(dá)到436億美元，其中鉛酸電池占整體比重高達(dá)七成，其次為鋰電池的比例是20%，預(yù)計(jì)在油電混合車、電動(dòng)車題材持續(xù)發(fā)燒之下，鋰電池的需求將逐年成長，取代傳統(tǒng)的鉛酸與鎳氫電池?；瘜W(xué)電池是指通過氧化還原反應(yīng)，將正極、負(fù)極活性物質(zhì)的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成為電能的一種裝置。216。216。而大型的二次電池則包括汽機(jī)車的鉛酸電池、油電混合車所使用的鎳氫電池以及電動(dòng)車的動(dòng)力來源鋰電池等。 燃料電池 通過添加燃料，電池將持續(xù)電力以提供予裝置所使用。 物理電池： 物理電池包括：太陽能電池、熱起電力電池與原子力電池。生物電池： 利用生物本身所具有的電能轉(zhuǎn)換為可用之電。氫氣乃是再生電的重要來源，若能有效尋找出產(chǎn)生氫的酵素群，便能成功地發(fā)展處有效的生質(zhì)能源。鉛酸電池為目前大眾最常用的電池，由于安全性高，加上價(jià)格便宜，大部分都應(yīng)用在汽車與機(jī)車上。鋰電池綜合上述優(yōu)點(diǎn)，目前除了在消費(fèi)電子產(chǎn)品被大量利用外，強(qiáng)調(diào)環(huán)保與節(jié)能的運(yùn)輸工具也將是鋰電池業(yè)者所瞄準(zhǔn)的處女地。鉛酸電池廠商近年來飽受原材料價(jià)格波動(dòng)所苦，導(dǎo)致獲利波動(dòng)幅度加大。由于鉛原料價(jià)格占鉛酸電池成本六成之多，鉛價(jià)格上漲，直接壓縮了廠商的獲利，預(yù)計(jì)全球鉛酸電池規(guī)模將從2009年的313億美元，逐年小幅成長到2013年的332億美元，%%。然而，鎳氫電池的優(yōu)點(diǎn)也早已吸引了電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)的目光。加上日本豐田（Toyota）目前推出第三代油電混合車Prius造成搶購熱潮來看，鎳氫電池確實(shí)在未來能夠在環(huán)保車上占有一席之地。磷酸鐵鋰正極材料的專利由美國德州大學(xué)教授Goodenough申請(qǐng)獲許，并將專利授權(quán)于Phostech進(jìn)行磷酸鐵鋰粉末的生產(chǎn)制作，由于磷酸鐵鋰正極材料分子間具有強(qiáng)共價(jià)鍵的特性，較之鋰鈷材料比較安全，特別在過度充電情況下，不會(huì)釋放出氧氣，造成電池爆炸的發(fā)生。磷酸鐵鋰若是能在專利授權(quán)上松綁，相信很快能成為市場主流技術(shù)。Chapter 投資篇：目前，全球每年新車的出貨數(shù)量高達(dá)7000多萬臺(tái)，電動(dòng)車滲透率不到1%，全球注目的電動(dòng)車品牌Tesla，每天所需要用鋰電池?cái)?shù)量高達(dá)6800多顆。因此在市場上所銷售的油電混合車絕大部分采用鎳氫電池作為輔助動(dòng)力，鎳氫電池已經(jīng)取代鉛酸電池成為主流，造就了鎳氫電池供不應(yīng)求的榮景。以鎳氫電池的成本結(jié)構(gòu)來看，泡沫鎳占50%~60%，氫氧化鎳占13%，儲(chǔ)氫合金粉占22%。目前，世界上較大的泡沫鎳生產(chǎn)商主要是加拿大的INCO、日本的住友、中國的科力遠(yuǎn)和比亞迪。由于上游材料的獲利會(huì)受到鎳價(jià)波動(dòng)影響，泡沫鎳、氫氧化鎳、儲(chǔ)氫合金粉毛利率較低，在9~12%之間。由于鎳氫車用電池近期供不應(yīng)求，因此能夠加入汽車大廠供應(yīng)鏈的廠商，獲利狀況相比較上游的材料廠商好，毛利率約在35%左右。其中PEVE、Cobasys等公司的鎳氫車用電池已經(jīng)順利導(dǎo)入車廠。除了國際品牌車廠所把持的市場外，中國地區(qū)的市場潛力也是不容小覷的。僅廣東一地就有一百多家做鎳氫電池的私人企業(yè)。鎳氫電池上游材料廠商一覽地區(qū) 廠商 上市地點(diǎn)代號(hào) 附注日本住友化學(xué)東京住友金屬礦業(yè)公司為日本最大鎳生產(chǎn)商，2009年下半年將擴(kuò)增產(chǎn)量達(dá)19500噸以應(yīng)付增加的需求，全年產(chǎn)量為33200噸。中國 包鋼稀土上海600111生產(chǎn)鎳氫電池負(fù)極材料儲(chǔ)氫合金粉中國廈門鎢業(yè)上海600549生產(chǎn)鎳氫電池負(fù)極材料儲(chǔ)氫合金粉中國 金瑞科技上海600390中國最大鎳氫電池正極材料氫氧化鎳的生產(chǎn)商，湯淺和科力遠(yuǎn)為