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楊裕生院士:很多電動(dòng)汽車并不能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排

2019-07-07 11:29  瀏覽:  

中國(guó)工程院院士楊裕生在“2019全球新能源汽車領(lǐng)袖峰會(huì)——新能源汽車動(dòng)力變革論壇”上發(fā)言

動(dòng)力電池既引領(lǐng)電動(dòng)汽車,又跟隨電動(dòng)汽車的發(fā)展。未來(lái)電動(dòng)汽車使用需保障安全,并真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,也與未來(lái)動(dòng)力電池的發(fā)展相關(guān)聯(lián)。

很多電動(dòng)汽車并不能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排

發(fā)展電動(dòng)汽車的目的是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,但事實(shí)上,長(zhǎng)里程純電動(dòng)汽車并不節(jié)能減排,插電式混合動(dòng)力車也是假節(jié)能減排,而燃料電池電動(dòng)車難實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

在電力主要來(lái)自燃煤的情況下,節(jié)油而耗電的高長(zhǎng)里程純電動(dòng)車并不能減少排放。以TESLA純電動(dòng)汽車為例,它新加坡受罰,就是因?yàn)樽非箝L(zhǎng)里程而多裝電池,車重、耗電多,而且發(fā)電環(huán)節(jié)不環(huán)保。即使未來(lái)電力主要來(lái)自太陽(yáng)能等清潔能源,由于多裝電池燃爆危險(xiǎn)大、電池生產(chǎn)和廢電池處置耗電多、多裝電池浪費(fèi)能源、價(jià)格高降低競(jìng)爭(zhēng)力、電池壽命短于整車等原因,長(zhǎng)里程純電動(dòng)車也未必可取。

插電式混合動(dòng)力車,車重且耗能高。50公里內(nèi)用電需充電,遠(yuǎn)距離用內(nèi)燃機(jī),仍是大馬拉小車,并不能節(jié)能減排。這類車標(biāo)榜油耗很低,實(shí)際油耗計(jì)算方法常常有造假現(xiàn)象;不少用戶仍當(dāng)燃油車用,油耗高、排放有增無(wú)減。

燃料電池汽車,也難以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。燃料電池用氫做能源,但氫能研發(fā)投資大,電池價(jià)格高、制作過(guò)程耗能高,還有膜、紙、泵、罐等材料或設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化還有待推進(jìn),此外,因?yàn)殂K資源稀,還需解決無(wú)鉑催化劑難題……。

針對(duì)這些問(wèn)題,有關(guān)部門需反思,基礎(chǔ)材料研發(fā)20年,但生產(chǎn)仍未過(guò)關(guān)的原因到底什么,進(jìn)口電池和部件裝車,對(duì)我國(guó)技術(shù)發(fā)展又哪些好處,如何走向市場(chǎng)化等問(wèn)題。

微小型、增程式電動(dòng)車是節(jié)能減排主力

我認(rèn)為,安全、節(jié)能減排是我國(guó)電動(dòng)汽車發(fā)展的原則。純電動(dòng)車應(yīng)以微、小型為突破口,大、中型汽車應(yīng)主要發(fā)展增程式。

微小型電動(dòng)車的電能全部來(lái)自電網(wǎng),電池少、安全性高,適應(yīng)城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)交通普遍需求,價(jià)格便宜,容易推廣。以220W、5A車型為例,充電8小時(shí)行駛約100公里,相當(dāng)于3升油耗。如果發(fā)展1億輛這樣的小型純電動(dòng)車,夜間充電相當(dāng)于100座百萬(wàn)千瓦的抽水儲(chǔ)能電站,可省1.5萬(wàn)億元建站費(fèi)用。

增程式車電動(dòng)汽車發(fā)展經(jīng)歷了三代:第一代是純電動(dòng)車加裝增程器,單純?yōu)樵黾有旭偫锍蹋娪猛旰笤龀唐靼l(fā)電,但電池重,增程器功率大,油耗高。第二代是燃油車與電動(dòng)車的融合,突破第一代單純延長(zhǎng)續(xù)駛里程的限制,對(duì)第一代電力系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化,同時(shí),電池壽命延長(zhǎng),安全性高,增程行駛比燃油車部分節(jié)油50%以上。在有充電條件的城市,百公里內(nèi)的節(jié)油率大于80%。第三代車的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電不必經(jīng)過(guò)電池而直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī),免除充放電過(guò)程中的能量損耗,電池組用量可再減少,預(yù)計(jì)節(jié)油率可大于60%。

盡管增程式電動(dòng)汽車還需燃油,但如果我國(guó)汽車油耗降到一半以下,每年可節(jié)省原油2億噸。未來(lái)增程式發(fā)動(dòng)機(jī)也可以不燒油,不增加二氧化碳排放。增程式并不是“向純電動(dòng)汽車的過(guò)渡”,而是未來(lái)的主力。

必須保證安全第一

長(zhǎng)里程純電動(dòng)車及其電池安全性差,事故頻發(fā),電動(dòng)汽車發(fā)展需用新型電池。

目前來(lái)看,高鎳三元等高能電池不應(yīng)是發(fā)展重點(diǎn),全固態(tài)電池能否成功能不確定性。我認(rèn)為磷酸鐵鋰電池是主力,但要不斷提高性價(jià)比。磷酸鐵鋰電池安全性高,壽命長(zhǎng),既不用鎳也不用鈷等金屬,而且掌握了微納結(jié)構(gòu)—碳包覆技術(shù),彌補(bǔ)電導(dǎo)率不高。

傳統(tǒng)的燃油車改輕混,要求電池快充電,第三代增程式電動(dòng)車,電池用量少。隨著充電樁市場(chǎng)規(guī)模逐漸增加,電動(dòng)車的電池組數(shù)量相應(yīng)減少,這樣可以用快充的辦法增加里程,電池可以進(jìn)一步成倍減少。目前石墨負(fù)極可以快放電但不能快充,鈦酸鋰電池可以快充也可以快放,但價(jià)格很高。因此,新型電池,需發(fā)展高安全性、廉價(jià)的快充電池。

值得注意的是,電動(dòng)汽車與動(dòng)力電池必須強(qiáng)調(diào)安全第一。我認(rèn)為,電動(dòng)汽車要發(fā)展,必須要實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化,減少電池用量,降低車價(jià),而非追求長(zhǎng)里程純電動(dòng)而多裝電池,造成能源浪費(fèi)、增加排放、加大廢電池的處置量,更不該極速提高比能量,增加危險(xiǎn)性。

總之,提高安全性的同時(shí),要不忘節(jié)能減排初心。一方面積分制應(yīng)節(jié)能減排掛鉤,而不是與純里程掛鉤;另一方面,純電動(dòng)乘用車要微小型化,不追求超長(zhǎng)里程,同時(shí)發(fā)展增程式技術(shù),用于各種電動(dòng)汽車;此外,還要發(fā)展新磷酸鐵鋰電池,提高充電倍率和壽命。

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