電池儲(chǔ)能決定電動(dòng)汽車的未來(lái)

1、電池儲(chǔ)能決定電動(dòng)汽車的未來(lái)2008 年，零排放的電動(dòng)大客車亮相北京奧運(yùn)會(huì)， 不僅 是我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電動(dòng)汽車的一次奧運(yùn)實(shí)戰(zhàn)，更是 向全世界展示了電動(dòng)汽車的“中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)” 。從那時(shí)候開(kāi)始， 電動(dòng)汽車走進(jìn)了更多中國(guó)人的視野。在石油短缺、環(huán)境保護(hù) 力度必須加大的今天，它的出現(xiàn)，有可能代表著一個(gè)新興產(chǎn) 業(yè)群的興起。但同時(shí)，我們必須看到，在發(fā)展電動(dòng)汽車的背 后，還有很多問(wèn)題亟待解決。在“科技北京”發(fā)展建設(shè)座談 會(huì)上，中國(guó)工程院院士楊裕生提出了他的看法和建議。關(guān)鍵在于電池技術(shù)“電池技術(shù)是電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵。 ”楊裕生院士開(kāi)門 見(jiàn)山地說(shuō)。當(dāng)前，電池成本高已經(jīng)成為制約電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的 重要因素。電動(dòng)汽

2、車的成本主要包括整車成本和使用成本。 其中電池成本約占整車成本的一半，而電動(dòng)汽車的使用成本 要低于燃油汽車。因此，電池成本的下降是電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化 的關(guān)鍵。目前，鉛酸電池、磷酸鐵鋰為正極的鋰離子電池在我國(guó) 都有相對(duì)成熟的技術(shù)，也已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于電動(dòng)車，但各種電 池當(dāng)前都或多或少存在一定的問(wèn)題?，F(xiàn)在，成熟、安全又廉價(jià)的是鉛酸電池，有一萬(wàn)安時(shí)的 大型產(chǎn)品，但存在比能量低、深放電時(shí)循環(huán)壽命較短等問(wèn)題， 而且鉛還有“污染“的名聲?？墒牵鼪](méi)有過(guò)時(shí)，只要使用 得當(dāng)，鉛酸電池不僅能在電動(dòng)自行車上繼續(xù)發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，而且 在微、小型純電動(dòng)車和增程式電動(dòng)車上也大有用武之地。鋰離子電池具有功率及能量密度大、轉(zhuǎn)換效率高、使

3、用 壽命長(zhǎng)、重量輕、污染輕、自放電小、溫度適應(yīng)范圍寬泛等 優(yōu)點(diǎn)，已成為電動(dòng)汽車蓄電池的發(fā)展方向。大容量、能量型 鋰離子電池關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品的性能和經(jīng)濟(jì)性，我國(guó)已經(jīng)處于 國(guó)際先進(jìn)地位，基本具備產(chǎn)業(yè)化的條件。但是，鋰離子電池 成組后，使用壽命會(huì)大幅縮短，安全性也會(huì)下降，個(gè)別公司 的產(chǎn)品甚至有發(fā)生燃燒、 爆炸等惡性事故的危險(xiǎn)。 在國(guó)際上， 鋰離子電池成組應(yīng)用技術(shù)也正在完善中?！半姵氐陌踩允亲钪匾?，一定要盡力做好，其他性 能也要不斷改善。但是在電動(dòng)汽車發(fā)展初期，過(guò)分強(qiáng)調(diào)動(dòng)力 電池完美無(wú)缺是不切合實(shí)際的。那種要等動(dòng)力電池徹底過(guò) 關(guān)才能發(fā)展電動(dòng)汽車的論調(diào)，實(shí)際上是電動(dòng)汽車取消論 楊院士認(rèn)為動(dòng)力電池技術(shù)要

4、在電池使用中不斷提高，也只有 在使用中才能不斷提高。我國(guó)蓄電池技術(shù)進(jìn)步很快。以磷酸鐵鋰為正極的電池已 被廣泛認(rèn)可，電極材料納米化使比功率提高、隔膜開(kāi)始國(guó)產(chǎn) 化、價(jià)格降低， 電池生產(chǎn)向半自動(dòng)化、 自動(dòng)化前進(jìn)， 可靠性、 一致性改善，電源管理和控制系統(tǒng)改進(jìn)，電池的安全性和循 環(huán)壽命提高，由比能量、壽命、價(jià)格等因素形成的綜合性能 不斷優(yōu)化，其大發(fā)展已不存在近期難以克服的技術(shù)問(wèn)題、材 料來(lái)源問(wèn)題和過(guò)高的價(jià)格問(wèn)題，為電動(dòng)汽車的發(fā)展奠定了基 礎(chǔ)。這些技術(shù)問(wèn)題雖然不難克服，但要克服它們，要降低成 本，還是需做大量工作，還應(yīng)有必要的投入的。并且，為了 下一步延長(zhǎng)電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程，要有比能量更高的新電池， 現(xiàn)

5、在就必須加大研究力度，否則又將落后了 !目前，我國(guó)在鋰離子蓄電池成組應(yīng)用技術(shù)、系統(tǒng)集成、 關(guān)鍵技術(shù)研究方面取得了重大進(jìn)展，有些科研院所、高等院 校和企業(yè)的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)處于國(guó)際先進(jìn)水平。但是，這些技 術(shù)大多被分散掌握，就行業(yè)整體而言，還有一個(gè)全面提高的 問(wèn)題?！霸诩ち业氖袌?chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，利益形成的壁壘，對(duì)企業(yè) 間的技術(shù)合作和資源整合形成了巨大的阻力。因此，探索有 利于資源整合和集成創(chuàng)新的體制機(jī)制，是當(dāng)前迫切需要解決 的重大問(wèn)題?！卑l(fā)展微小型電動(dòng)汽車2009 年，中國(guó)新車產(chǎn)、銷量均超過(guò) 1300 萬(wàn)輛，達(dá)到歷史最高水平，成為全球最大的汽車市場(chǎng)。潛力巨大的城鄉(xiāng)汽 車市場(chǎng)是培育民族汽車品牌、振興民族汽車

6、產(chǎn)業(yè)的沃土。因 此，我國(guó)電動(dòng)汽車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該借助新技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)， 堅(jiān)持自主品牌、自主研發(fā)、自主生產(chǎn)，以質(zhì)量可靠、工藝精 良、品質(zhì)卓越、價(jià)格合理占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位。楊裕生院士建議，應(yīng)選定低速、短程、微型純電動(dòng)汽車 作為市場(chǎng)推進(jìn)的突破口： “根據(jù)多個(gè)大城市的統(tǒng)計(jì)， 80的 汽車日行駛里程在 20 公里左右 （小城市應(yīng)該更短 ），故短程汽 車用戶可觀?，F(xiàn)在使用電動(dòng)自行車和輕型電動(dòng)摩托車的廣大 群眾，在購(gòu)買力提升后需要遮風(fēng)擋雨的代步工具，他們是短 程純電動(dòng)汽車的潛在客戶，數(shù)以億計(jì) ! 因此，充電一次行駛 5080公里的純電動(dòng)汽車大有市場(chǎng)，現(xiàn)有的動(dòng)力鋰離子電池、甚至鉛酸電池就能滿足要求。 ”優(yōu)先發(fā)展

7、“純電驅(qū)動(dòng)” 的小型乘用車， 包括發(fā)展微型車， 好處如下： 1，微型車電池用量少，價(jià)格低廉，適合我國(guó)國(guó) 情，市場(chǎng)潛力大； 2，車微則輕，耗電少，充電易解決； 3， 車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)材節(jié)能，使用、維修方便： 4，電池少，安 全性高。楊院士認(rèn)為，我國(guó)電動(dòng)車技術(shù)路線和產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)戰(zhàn)略應(yīng) 是以大力發(fā)展“純電驅(qū)動(dòng)”的微小型低速短程乘用車為 突破口：以增程式的大中型公共客車和中高檔乘用車為主要過(guò)渡車種；打牢基礎(chǔ)，向新一代純電動(dòng)車方向跨越式發(fā)展。“增程式” 電動(dòng)汽車 （EREV，） 又稱“雙充式” 電動(dòng)汽車 這種車傳到變速箱上的動(dòng)力完全由電動(dòng)機(jī)提供，因此可劃入 純電驅(qū)動(dòng)汽車類，是純電動(dòng)汽車的增程，可看成是將部分

8、充 電工作在汽車行駛中進(jìn)行。EREV的節(jié)油率可達(dá)50%以上，原因是內(nèi)燃機(jī)一發(fā)電機(jī)始終在最佳工況下運(yùn)行，其發(fā)電的功 率足夠車輛在一定速度范圍下穩(wěn)定行駛，電池組提供足夠的 電功率幫助電動(dòng)機(jī)驅(qū)使車輛起動(dòng)、加速和爬坡，從而避免了 常規(guī)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)“大馬拉小車”的費(fèi)油運(yùn)行模式。此外，電 池組的容量足夠有效地回收車輛剎車和下坡的能量。“我認(rèn)為，在當(dāng)前和今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，在蓄電 池能量密度較低和電池成本較高的狀況下，發(fā)展電動(dòng)公交車 和中高檔乘用車，應(yīng)該采用“增程式”電動(dòng)模式作為策略性 過(guò)渡?！被A(chǔ)設(shè)施要跟上完善的基礎(chǔ)設(shè)施是電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化的重要保障。我國(guó)城 市多為高層住宅，難以適用歐美的家用車庫(kù)中的電源充

9、電模 式，但可以在現(xiàn)有停車的路邊、小區(qū)停車處、地下車庫(kù)等夜 間存放汽車的地方，安裝智能充電柱，提供夜間充電服務(wù)。初期如果由政府對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)予以扶持，連同提供用戶購(gòu) 車補(bǔ)貼，將會(huì)取得更好的政策效果。 公交車如果采用增程式，在原有車場(chǎng)夜間用廉價(jià)的“谷 電”充電，足夠百天行駛 500 公里，完全不用另建充電站或 換電站。其它增程式電動(dòng)車也可采用這種方式解決充電問(wèn)題?！扳佀徜嚍樨?fù)極的鋰離子電池，為電動(dòng)汽車提供了新的 途徑。鈦酸鋰的最大優(yōu)點(diǎn)是安全性好，快速充電性能好，循 環(huán)壽命可達(dá)幾萬(wàn)次，因此，可以把鈦酸鋰電池、電動(dòng)汽車、 太陽(yáng)能、風(fēng)能和現(xiàn)有電網(wǎng)集成優(yōu)化。 ”楊裕生院士認(rèn)為可以 把鈦酸鋰電池最初 20

10、的壽命應(yīng)用在電動(dòng)汽車上， 電動(dòng)汽車 一直用較新的電池，可有較長(zhǎng)的行駛里程；同時(shí)，利用快速 充電的性能，可以給電動(dòng)汽車快速充電。然后，把鈦酸鋰電 池后期 80的壽命應(yīng)用于充電站的電能儲(chǔ)存， 晚上利用廉價(jià) 電力給充電站的電池充電，白天利用充電站的鈦酸鋰電池給 電動(dòng)汽車的鈦酸鋰電池充電，這樣一來(lái)就避免了直接充電對(duì) 電網(wǎng)可能造成的大功率沖擊。電動(dòng)汽車充電用夜間的“谷電” ，是多方得利之舉：用 戶省錢；節(jié)油減排，國(guó)家得益；電網(wǎng)峰谷差得以平抑。每 100 萬(wàn)輛純電動(dòng)轎車充電即可消耗 200 萬(wàn)千瓦的“谷電” （一 輛車按 2 千瓦充電 7 小時(shí)，可行駛 100 多公里 ），相當(dāng)于兩個(gè) 半“十三陵抽水蓄能電站”的調(diào)峰能力，電網(wǎng)公司可以省下 近 92.5 億元的調(diào)峰電站建設(shè)費(fèi)用， 解決充電器的費(fèi)用綽綽有 余（2 千瓦充電設(shè)備按 2000 元算， 100 萬(wàn)輛車只需