中國鑄造網(wǎng)：現(xiàn)在看起來，化學品公司將可能在新能源汽車的發(fā)展上扮演著重要的角色或者起著引領的作用。因為其深遠地影響著這個行業(yè)未來發(fā)展的三個關鍵問題(電池笨重、壽命短且成本高昂，以及續(xù)航能力有限)的解決方案。

    世界著名的化學品公司總部位于德國，巴斯夫(BASFSE)將因為有機會解決這些問題而成為市場明星。

    2010年，它的全球銷售額為639億歐元，利潤超過77億歐元，其中向汽車行業(yè)OEM銷售額70億歐元。它在巴斯夫亞太區(qū)2020戰(zhàn)略中還提出了這樣的目標——每年比亞太地區(qū)化學品市場的增長高出2個百分點，在2009至2020年期間實現(xiàn)銷售額翻番。

    目前在日本和歐洲，每一輛中高級車目前所包含的化工產(chǎn)品(包括涂料、塑料和燃油添加劑)的價值約為850歐元，而在亞洲地區(qū)這一數(shù)字僅為650歐元。具體到中國，歐美的中高檔汽車中工程塑料已達到25公斤，而中國國產(chǎn)車輛使用的工程塑料卻平均不到5公斤。

    了解到，一般而言，汽車每減重100公斤，運行100公里就能實現(xiàn)節(jié)省汽油消耗0.4L，減少1公斤的二氧化碳排放。對于正在大力推進節(jié)能減排及新能源汽車的中國市場來說，巴斯夫顯然機會無限。

    高性能工程塑料減重

    電動汽車電池組重量平均可達200~300公斤，如果能夠進一步降低車身重量，就能夠消化一些因為電池組自身重量而帶來的續(xù)航里程的損失。

    在巴斯夫為傳統(tǒng)汽車制造業(yè)提供的多種汽車減重解決方案中，工程塑料可以替代鋼材用于汽車座椅框架的制造。在車身底盤中，工程塑料還可以被制成保險杠，而在傳動系統(tǒng)中，油箱底托、發(fā)動機蓋罩、發(fā)動機進氣管、扭矩桿，以及傳動橫梁都可以使用工程塑料來替代。

    2011年5月底，巴斯夫股份公司大中華區(qū)總裁鄭大慶在廣州接受本刊記者采訪時說，按照目前的技術水平，巴斯夫預測，目前歐美市場上的主流汽車重量還能再減輕50公斤，這也意味著二氧化碳排放將減少5克/公里。

    對于電動車而言，工程塑料的大量使用將更具意義，因為這將有效降低汽車的重量，從而提升汽車的續(xù)駛里程，而續(xù)駛里程是電動車能否獲得消費者認可的關鍵因素。

    巴斯夫的第一個被應用到電動車領域的解決方案，就是殼體解決方案。市場上大部分的電池外殼都由沖壓鋼或鋁制成。而如果采用工程塑料，可為電池減輕約40%的重量。

    使用高性能工程塑料的另外一個好處是能應對各種惡劣環(huán)境，例如：乙二醇耐受性、較高的運行溫度、阻燃性和電磁屏蔽等。

    電池陰極材料突破

    目前市場上最高效的鋰離子電池壽命并不理想。國內(nèi)市場上主流的鋰電池充電次數(shù)只有500次左右，它表明這種電池的壽命只有兩年左右，而目前整個電動車總價的1/3都來自電池，高昂的使用成本也是目前電動車市場化發(fā)展的一大攔路虎。

    巴斯夫正與德國的其它公司共同投資研發(fā)新的高能電池。

    比如正在研發(fā)的NCM(鎳鈷錳)電池陰極材料和特殊金屬氧化產(chǎn)品，以及硫化鋰電池或鋰空氣電池等新理念、新部件和新材料的研發(fā)。

    鄭大慶說，公司已經(jīng)在電池陰極材料的研發(fā)中取得了突破，其HED陰極材料獲得了美國能源部阿爾貢國家實驗室的專利。全世界現(xiàn)在僅有兩家公司獲得了這一專利，巴斯夫是其中之一。最近的測試表明，巴斯夫HEDNCM-111陰極材料中的鉻、鐵雜質(zhì)含量遠遠低于其他同類產(chǎn)品，而雜質(zhì)含量越低，意味著電池的循環(huán)壽命和使用壽命越長。

    此外，巴斯夫還正在開發(fā)基于高性能聚合物的耐高溫薄膜。這種膜電極組件(MEA)產(chǎn)品被用于燃料電池堆的生產(chǎn)。巴斯夫Celtec-MEA是全球第一款商用MEA，它可確保燃料電池系統(tǒng)在高達180°C的溫度下運作。

    如此，液態(tài)石油氣或生物乙醇等碳氫化合物就無須再進行復雜的凈化——燃氣凈化占據(jù)了低溫燃料電池系統(tǒng)成本中最大的一塊——從而能夠有效降低燃料電池的成本。

    這種耐高溫聚合物電極薄膜燃料電池可用于提高電池的續(xù)航能力，因為車載轉(zhuǎn)換器可將柴油或甲醛轉(zhuǎn)化為氫氣以供燃料電池使用，繼而對電池進行連續(xù)充電并在必要時提供采暖。

    采用這種解決方案后，菲亞特Scudo原型車的續(xù)航能力將從50公里提高到500公里。這款車是丹麥政府為展示這一技術可行性而推出的模版車型。

    全方位能量管理

    與性能相仿的傳動動力汽車相比時，電動汽車最顯著的缺陷是續(xù)航能力不足(約140公里)，如使用空調(diào)系統(tǒng)，這一數(shù)字還將下降30%。這個問題同樣存在于傳統(tǒng)能源車中，且冬季內(nèi)燃發(fā)動機的廢熱并沒有用于供暖。

    因此從汽車內(nèi)部溫度的角度，為了減少制冷、供熱造成的能量消耗，巴斯夫重新設計了能量管理系統(tǒng)，針對夏季和冬季環(huán)境下車內(nèi)溫度情況開發(fā)出了相應的解決方案。

    根據(jù)他們的計算，夏季70%的熱量通過車窗傳遞，剩余30%則通過車身傳遞。如車內(nèi)儀表板、方向盤、座椅等深色區(qū)域如暴露在陽光下會吸收熱量，溫度可能達80°C左右，表面發(fā)燙的部位就需要更多的冷卻處理。

    巴斯夫研發(fā)的黑色顏料Lumogen可反射熱量。它與傳統(tǒng)碳黑顏料的不同之處在于可以避免吸收不可見的近紅外輻射(NIR)，這種輻射在太陽能中所占比例高達50%。這一概念可用于涂料、儀表板和座椅。

    在冬季，Elastocool和Elastopor等高性能泡沫可為各種汽車提供優(yōu)異的隔熱保溫功能。這在電動汽車中尤其重要，因為電動驅(qū)動系統(tǒng)不同于內(nèi)燃發(fā)動機，無法產(chǎn)生暖化車內(nèi)空間的熱量。巴斯夫高性能泡沫可被用作車內(nèi)面板，在隔熱保溫的同時可降低風噪和滾動噪音，尤其在高速行駛狀態(tài)下。由此，電動汽車的續(xù)航能力將提高近10%。