巴斯夫将为新能源汽车解决三大关键问题

　　现在看起来，化学品公司将可能在新能源汽车的发展上扮演着重要的角色或者起着引领的作用。因为其深远地影响着这个行业未来发展的三个关键问题(电池笨重、寿命短且成本高昂，以及续航能力有限)的解决方案。

　　世界著名的化学品公司总部位于德国，巴斯夫(BASF SE)将因为有机会解决这些问题而成为市场明星。

　　2010年，它的全球销售额为639亿欧元，利润超过77亿欧元，其中向汽车行业OEM销售额70亿欧元。它在巴斯夫亚太区2020战略中还提出了这样的目标——每年比亚太地区化学品市场的增长高出2个百分点，在2009至2020年期间实现销售额翻番。

　　目前在日本和欧洲，每一辆中高级车目前所包含的化工产品(包括涂料、塑料和燃油添加剂)的价值约为850欧元，而在亚洲地区这一数字仅为650欧元。具体到中国，欧美的中高档汽车中工程塑料已达到25公斤，而中国国产车辆使用的工程塑料却平均不到5公斤。

　　了解到，一般而言，汽车每减重100公斤，运行100公里就能实现节省汽油消耗0.4L，减少1公斤的二氧化碳排放。对于正在大力推进节能减排及新能源汽车的中国市场来说，巴斯夫显然机会无限。

　　高性能工程塑料减重

　　电动汽车电池组重量平均可达200 ~300公斤，如果能够进一步降低车身重量，就能够消化一些因为电池组自身重量而带来的续航里程的损失。

　　在巴斯夫为传统汽车制造业提供的多种汽车减重解决方案中，工程塑料可以替代钢材用于汽车座椅框架的制造。在车身底盘中，工程塑料还可以被制成保险杠，而在传动系统中，油箱底托、发动机盖罩、发动机进气管、扭矩杆，以及传动横梁都可以使用工程塑料来替代。

　　2011年5月底，巴斯夫股份公司大中华区总裁郑大庆在广州接受本刊记者采访时说，按照目前的技术水平，巴斯夫预测，目前欧美市场上的主流汽车重量还能再减轻50公斤，这也意味着二氧化碳排放将减少5克/公里。

　　对于电动车而言，工程塑料的大量使用将更具意义，因为这将有效降低汽车的重量，从而提升汽车的续驶里程，而续驶里程是电动车能否获得消费者认可的关键因素。

　　巴斯夫的第一个被应用到电动车领域的解决方案，就是壳体解决方案。市场上大部分的电池外壳都由冲压钢或铝制成。而如果采用工程塑料，可为电池减轻约40%的重量。

　　使用高性能工程塑料的另外一个好处是能应对各种恶劣环境，例如：乙二醇耐受性、较高的运行温度、阻燃性和电磁屏蔽等。

　　电池阴极材料突破

　　目前市场上最高效的锂离子电池寿命并不理想。国内市场上主流的锂电池充电次数只有500次左右，它表明这种电池的寿命只有两年左右，而目前整个电动车总价的1/3都来自电池，高昂的使用成本也是目前电动车市场化发展的一大拦路虎。

　　巴斯夫正与德国的其它公司共同投资研发新的高能电池。比如正在研发的NCM(镍钴锰)电池阴极材料和特殊金属氧化产品，以及硫化锂电池或锂空气电池等新理念、新部件和新材料的研发。

　　郑大庆说，公司已经在电池阴极材料的研发中取得了突破，其HED 阴极材料获得了美国能源部阿尔贡国家实验室的专利。全世界现在仅有两家公司获得了这一专利，巴斯夫是其中之一。最近的测试表明，巴斯夫HED NCM-111 阴极材料中的铬、铁杂质含量远远低于其他同类产品，而杂质含量越低，意味着电池的循环寿命和使用寿命越长。

　　此外，巴斯夫还正在开发基于高性能聚合物的耐高温薄膜。这种膜电极组件 (MEA) 产品被用于燃料电池堆的生产。巴斯夫Celtec?-MEA是全球第一款商用 MEA，它可确保燃料电池系统在高达180°C的温度下运作。

　　如此，液态石油气或生物乙醇等碳氢化合物就无须再进行复杂的净化——燃气净化占据了低温燃料电池系统成本中最大的一块——从而能够有效降低燃料电池的成本。

　　这种耐高温聚合物电极薄膜燃料电池可用于提高电池的续航能力，因为车载转换器可将柴油或甲醛转化为氢气以供燃料电池使用，继而对电池进行连续充电并在必要时提供采暖。

　　采用这种解决方案后，菲亚特Scudo原型车的续航能力将从50公里提高到500公里。这款车是丹麦政府为展示这一技术可行性而推出的模版车型。

　　全方位能量管理

　　与性能相仿的传动动力汽车相比时，电动汽车最显著的缺陷是续航能力不足(约140公里)，如使用空调系统，这一数字还将下降30%。这个问题同样存在于传统能源车中，且冬季内燃发动机的废热并没有用于供暖。

　　因此从汽车内部温度的角度，为了减少制冷、供热造成的能量消耗，巴斯夫重新设计了能量管理系统，针对夏季和冬季环境下车内温度情况开发出了相应的解决方案。

　　根据他们的计算，夏季70%的热量通过车窗传递，剩余30%则通过车身传递。如车内仪表板、方向盘、座椅等深色区域如暴露在阳光下会吸收热量，温度可能达80°C左右，表面发烫的部位就需要更多的冷却处理。

　　巴斯夫研发的黑色颜料Lumogen可反射热量。它与传统碳黑颜料的不同之处在于可以避免吸收不可见的近红外辐射 (NIR)，这种辐射在太阳能中所占比例高达50%。这一概念可用于涂料、仪表板和座椅。

　　在冬季，Elastocool和Elastopor等高性能泡沫可为各种汽车提供优异的隔热保温功能。这在电动汽车中尤其重要，因为电动驱动系统不同于内燃发动机，无法产生暖化车内空间的热量。巴斯夫高性能泡沫可被用作车内面板，在隔热保温的同时可降低风噪和滚动噪音，尤其在高速行驶状态下。由此，电动汽车的续航能力将提高近10%。