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杨裕生院士:“十三五”电动汽车发展是技术路线问题

作者:杨裕生 来源:中国能源报 发布时间:2016-07-09 浏览:

15年来电动汽车发展特点

回顾一下我国电动汽车产业在15年中的发展状况,大致分为六个方面:

第一,纯电动汽车做大了或航程长了,但是节油不减排。我国是一个少油国家,汽车节油关系到国家能源安全。车厂生产电动汽车目的是为了节油减排。目前市面上比亚迪E6电池700公斤,每百公里需要19.5度电;特斯拉电池85kwh,每百公里需要17.7度电,两款乘用车是不节能减排的典型。

节油减排是检验电动汽车质量和效益的标准,也是检验电动汽车发展路径的标准。真正的减排是和全寿期、全流程计算比较,不能片面理解。只节油而不减排的电动汽车违背了节油减排的宗旨。有的汽车虽省油但不减排,这也违背了节油减排总的宗旨。

第二,节油减排的小型电动车在困境中奋斗。我国的微小型、低速电动车销量每年以30%至50%的速度增长,甚至还有部分出口,而且质量也在不断提高。但是在电动汽车发展路线上,争论非常激烈。政府宁可花费几百亿高补贴强推“高水平”电动汽车和大型电动公交车,也不让不需要补贴的低速短程电动汽车合法化。总体来看,我认为小型电动车在全寿命周期内有助减排,所以应该大力发展。

第三,高补贴政策误导纯电动公交车,使其处境尴尬。目前电池比能量下,合理的续航里程仅约150公里,但公交大客车一日需行200至300公里。为了增加续航里程,电池装了2吨多,耗电多且浪费能源。

此外,离开停车场圈地搞充电换电站,耗资巨大且效率低下。同时,电池组性能衰退过快,未老先衰的现象亦比比皆是。比如电池可以续航200多公里,但很快就降到仅几十公里便要充电一次。另外不少电动车趴窝,生产电动公交第一套电池有补贴,但第二套电池没有补贴,第二套电池从哪来?夏天制冷,冬天取暖,因为耗电多公交车上不敢用空调,为此很多车上需要另装发电机来调节温度。最后,电池储存电量越大,安全问题也需要愈加得到重视。

上述问题即为现在纯电动公交车实际遇到的状况。纯电动车着火事件频发,主要因为锂离子电池是含能部件,含有机溶剂,易燃易爆。为避免危险发生,应该做到以下三点。首先,要提高里程,就必须提高储能容量,但前提是安全第一。其次,电池用电量越多,事故几率越高,要避免为单纯追求长续航里程而增加电池数量。最后,电池充满与过充仅一步之遥,充电应适度方为最佳,越满并不代表越好。此外,影响安全的因素,除了电池本身的问题,还有管理、使用问题等。要圆满解决尚需不断努力,但电池是最为关键的部分。

第四,夜间充电最减排。电网夜间有谷电,如果不用将造成浪费,且夜间电厂运行碳排放依旧,为了调峰,电网公司还要花大价钱建设调峰电站。北方夜间风大,弃风限电严重,浪费着实可惜,应将之发挥最大作用。如把这两部分电用好,难道不是实实在在的减排?

夜电价格便宜,用户从中受益,同时充电的过程也是一个分散调峰的过程,还省下了建设调峰电站。而且夜间充电时间充裕,对电池安全、寿命也有好处。综合各方面来看,夜间充电利国、利民、利车,应大力提倡。不过,现在政策支持不力,媒体宣传也不足,我认为最主要的是要拉开峰谷差价,智能分时计价。

第五,从电网直接取电的快速充电不减排。当前的电池比能量不高,想在白天用快速充电进行弥补。但是,过快充电有缺点:短时间内产生大量的热,电池升温高,影响电池的寿命,造成安全问题;要建大型充电机,难度大、造价高;对电网冲击大,电网也要大量扩容;增加峰期负荷,加大二氧化碳排放。我认为,解决问题的办法是,建一个蓄电站,在夜间慢蓄电,白天由蓄电站给电动车快充电。这样做的好处是,不冲击电网,不增加峰期负荷,不加大二氧化碳排放且蓄电站具有经济效益。此外,换电站也应晚上充电,以增加经济效益。

第六,锂离子电池造成的污染环境问题不容忽视。现在说锂离子电池是绿色的,这种说法不对。首先,锂离子电池里要用石墨,石墨是从百分之几的矿物中选取精矿。尾矿堆积如山,废水横流。从精矿中分离出石墨,要用大量酸(含氢氟酸)碱溶去无机物,产生大量含氟废水。其次,六氟磷酸锂制备中用含氟化学品,废电池处理中,六氟磷酸锂一遇到水汽,立即生成氟化氢。最后,电池生产以及废电池处理中排出大量有机溶液,锂离子电池用的越多,造成的污染物排放越严重。故而要抓紧对锂离子电池生产回收全过程进行污染治理。

“十三五”电动汽车何去何从

对于“十三五”怎样调整补贴,我认为:

一、电池每千瓦的补贴费必须小于每千瓦的市价,且从2017年起,每年要降低25%,到2021年要停止补贴。现在补贴的费用比电池的价格还高,所以电池装得越多,拿的补贴越多,这是非常不合理的。

二、奖罚结合,各汽车汽车2016年销售的汽车当中,新能源车占1%以上的才能获得补贴,不足1%的要罚,每年销售量要增加一个百分点,也就是到2020年应该达到5%。

三、插电式,包括增程式、乘用车及商用车含货车客车,B状态节油率大于35%,而且在此后4年内每年应提高节油率3个百分点。现在比亚迪插电式能达到35%吗?恐怕达不到。

四、广泛宣传教育,建立节能减排是公民应尽义务的新观念,不要老想从政府补贴中赚钱。

“十三五”电动汽车该如何发展,实际上是一个路线问题。“十三五”电池水平会比“十二五”进步,但是不会有飞跃发展,也就是从每瓦时速100多点发展到170、180,要做到200以上就存在安全隐患。

根据节油减排这一根本目的,“十三五”电动汽车的技术路线,我认为应该是,纯电动乘用车应大力发展小型、低速、短程;各种大、中型车应使用纯电驱动的增程式。

(作者系中国工程院院士,本文根据其在“第5届中国充换电技术高峰论坛”上的讲话整理)

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关键字:电动汽车

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