電動汽車發展進入關鍵時期,既面臨巨大發展機遇,也面臨嚴峻挑戰。談到中國電動汽車發展中存在的問題,中國工程院院士楊玉生認為,最關鍵的問題是發展路線,中國應該優先發展小型低速增程電動汽車。
談路線:從電池水平的現實出發
作者:中國電動汽車發展的關鍵問題是什么?
楊玉生:目前電動汽車的發展路線是行政長官的意志,不遵循產業發展和市場的規律,甚至試圖用“補貨”來取代市場。
近年來,中國的電動汽車技術(即“三橫”,即多能源動力總成控制系統、電機及其控制系統、電池及其管理系統)取得了巨大進步并取得了顯著成效,與國外的差距逐漸縮小,為未來的產業發展奠定了基礎,但問題仍然存在。在“三縱”(混合動力汽車、純電動汽車和燃料電池汽車)汽車方面,中國優先發展最困難的汽車,而不是基于電池水平的實際情況優先發展相應水平的電動汽車。
起初,中國將燃料電池電動汽車的發展放在首位,美國緊隨其后,隨后降溫。然后,純電動汽車的發展想要創造一個有大量補貼的市場。因此,由于設定指標過高,純電動乘用車無法銷售。盡管純電動公交車由政府全額支付,但由于電池性能的快速下降,它很難運行。現在混合動力車的呼聲很高,似乎“三縱”輪流坐在村里,終于輪到混合動力車了。風水輪流轉已經13年了,花費了數百億美元,既沒有總結經驗,也沒有吸取教訓。因此,中國電動汽車發展最關鍵的問題是發展路線。
與發展路線密切相關的是資本投資的關鍵問題:整車和電池的地位顛倒,對電池研究的投資較小,而對整車的投資較高,從而發展行業,取得快速成功和立竿見影的效益。動力電池和燃料電池的位置顛倒,幾年后可能成為主要的燃料電池。多年來,其科技支出遠高于目前急需的動力電池。它片面強調追求先進技術,拒絕使用技術成熟的鉛酸電池,不僅不支持研究經費,而且貶低和壓制。
現在,外國電動汽車通過合資進入中國,被委婉地稱為“國產化”。這是否會重蹈過去燃油車“以市場換技術”的覆轍?電動汽車會失去市場無法交換的技術,并將大量利潤交給外國投資者嗎?這場危機很可能會發生。
作者:您認為目前中國電動汽車的發展應該選擇什么路線?
楊玉生:我們要發展的電動汽車必須真正做到節油、減排、實惠、好用,才能實現發展方式的根本轉變和行業的健康可持續發展。這也是檢驗電動汽車發展路線是否正確的標準。2010年,國家發展和改革委員會要求中國工程院和中國科學院提交一份關于中國電動汽車發展的咨詢報告。兩院組織了數十名專家,歷時半年多完成了這項任務。中心思想是“市場導向、強弱項、低端切入、低到高、小到大、零部件研究和多層次發展”。報告指出,應將市場需求大的低速和短程純電動汽車作為市場推廣的突破口,在沒有政府補貼的情況下,以其低成本優勢產生效益,從而帶動零部件關鍵技術的產業化和電動汽車的高端化進程。
A……
可以證明這一觀點正確性的例子是,2011年,山東省在非常不利的條件下生產了64202輛低速和短程純電動汽車,供不應求,并大規模出口。2012年,全國生產了超過11萬輛低速和短程純電動汽車,在沒有補貼的情況下取得了可觀的節能減排效果。相比之下,國家補貼的純電動汽車是6萬元,地方政府補貼的是6萬。雖然它符合“標準”的要求,而且非常高檔,但很少有人關注它,因為它是脫離中國實際、超越當前電池水平的發展路線的產物。
中國電動汽車的發展路線應該是:優先發展微型純電動汽車,作為中國電動汽車發展的突破口。大中型汽車以增程電動汽車為主要過渡車型。
[第頁]
談論電動汽車:優先考慮小型低速和增程電動汽車。
作者:你為什么欣賞小型低速電動汽車?
楊玉生:應該優先考慮微型、低速、短程純電動汽車,因為低速電動汽車車身輕、功耗低、電池小、安全性高,還可以使用鉛酸電池,價格便宜,容易被市場接受,特別適合作為中小城市電動自行車使用者的交通工具。當電動汽車很小的時候,它可以用一個5安培的家用電器插頭充電,晚上可以用便宜的電。通過這種方式,高端電動汽車的矛盾得到了解決。這就是小型、低速和短程純電動汽車受歡迎的原因。簡而言之,它們是有市場的。
一些人不顧目前動力電池的技術水平和中國大多數人的實際消費能力,以燃油車為指標來要求純電動汽車,認為制造低速電動汽車是浪費資金,會推遲發展新能源汽車的寶貴戰略機遇期。事實上,小型低速電動汽車不僅不需要國家資金來分散政府對國有企業高速汽車開發的投資,而且贏得了開發電動汽車的時間,豐富了零部件基礎,占領了市場,獲得了可觀的產量和利潤。
交通管理部門認為,管理低速車和高速車并行是不安全和不方便的。因此,這種電動汽車不允許投放市場,不允許上市或上牌。事實上,過去北京環城公路上有80公里、60公里和40公里三條車道,這表明可以單獨管理車道,讓低速車走低速車道。小城鎮和農村地區很難駕駛時速超過50公里的汽車。為什么我們要把速度設定為每小時80公里?
作者:您多次呼吁開發增程電動汽車。為什么?
楊玉生:純電動驅動的增程電動車的優勢是顯而易見的。它不需要配備大容量動力電池,而且可以長途行駛。電池組不會出現電量不足和過度放電現象,延長電池組的使用壽命;您可以在晚上在停車場充電,而無需建造另一個充電站;不僅有助于電網“賣谷電”,用戶還可以享受峰谷電價的差價,節省開支;不需要更換循環電池,也不需要建造昂貴的發電站;
現有技術可節約50%以上的石油,完全滿足節能減排的要求。
對于中高端汽車和公交車來說,在“理想電池”出現之前的很長一段時間內,這是一個非常好的選擇,比所有其他過渡車輛都要好。
作者:您對中國電動汽車的發展還有哪些建議?
楊玉生:年初,我們兩院有7位院士向中央建言獻策:
首先,部應制定能夠促進電動汽車發展的交通管理法規。例如,它可以規定低速車輛不得上高速公路,并首先在中小城市和鄉鎮啟動試點,并積累經驗并逐步推廣,這可以迅速推動電動汽車的產業化。
第二,創造寬松的環境,對低速和短程純電動汽車進行目錄和許可,使價格在3-4萬元左右的四輪車(如果配備鋰離子電池,估計只需要5-6萬元)能夠滿足群眾遮風擋雨的需求。
第三,制定低速電動汽車的各項標準;鼓勵社會資源進入電動汽車領域;調整政策支持重點,支持零部件和電池材料企業。
第四,電力等部門應共同參與推動低速和短程純電動汽車的發展,并制定政策,鼓勵在新能源資源豐富的地區(尤其是風電)和夜間“谷電”使用不穩定電力。
作者:關于充電和換電線路的選擇,業內一直存在爭議。你怎么認為?
楊玉生:純電動汽車可以在晚上充電,也可以在白天使用。優點是運行方式相對簡單,可以利用電網的“峰谷”。缺點是單次充電的續航里程有限,很容易凸顯電池不一致的問題,電池性能迅速下降,導致安全問題。電網“峰谷”也可以部分用于換電,但缺點是換電站占地面積大,建設成本高,而且還有旋轉電池,運維成本高,難以收回投資,因此不是真正的商業模式。此外,汽車上的電池盒設計復雜,反復連接和斷開端子存在許多隱患。
純電動汽車的合理設計里程約為150公里。如果純電動公交車一天的里程數超過這個數字,可以在停車場建一個充電器,晚上充電,白天每次出行后可以補充一部分電量。這樣,晚上充的電加上白天多次補充的電,一天就足夠開車了。在這種模式下,電池始終處于部分充電狀態,安全性高,使用壽命長。不需要再建造一個發電站或充電站,也不需要用于電力交換的設施、人員和循環電池。重慶和其他地方的公交車使用這種方法,運行良好。
如果行程長,操作簡單,則使用增程電動汽車。
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談電池:鉛酸電池需要改名
作者:電池作為電動汽車的核心部件,是電動汽車設計和制造的重要依據。您多次呼吁開發鉛酸電池。除了成本之外,還有哪些其他因素是基于?
楊玉生:這并不是說我對鉛酸電池情有獨鐘。我認為所有的電池都有自己的用途。我呼吁重視鉛酸電池的發展,因為它的技術不受支持,而且落后于外國。鉛酸蓄電池技術落后,污染環境,這是不真實的。事實上,鉛酸蓄電池具有突出的優點,首先是安全性好;其次,價格便宜;
第三,鉛酸蓄電池的鉛回收率非常高。現在,鉛酸電池在垃圾中找不到了,它們已經被回收利用,節省了資源。
鉛酸電池發明已有154年歷史,其比能量低于鎳氫電池和鋰離子電池。但現在鉛酸電池仍在各地使用,許多新電池并沒有取代它們。現在,鉛酸電池仍占二次電池存儲能量的89%。這就不能解釋它的價值嗎?
國外鉛酸蓄電池開發了許多新技術,性能不斷提高。然而,在中國,鉛酸電池的比能量徘徊在35 WHr/kg左右,循環壽命保持在300次左右。如果將過去十年支持燃料電池研究的資金中的一半用于支持鉛酸電池研究,也許鉛酸電池的比能和循環壽命可以提高到接近當前動力鋰離子電池的水平。
至于鉛酸電池造成的環境污染問題,實際上是一個“冤案”,將責任歸咎于環境管理不到位和公司治理疏忽造成的鉛污染是不公平的。在美國,鉛酸電池的產量與中國相當,但只有33家電池工廠。鉛酸電池生產回收后,排入環境的鉛僅占排入環境的總鉛的1.5%,鉛酸電池不再被列為影響環境的行業。中國有3000家相關企業(近兩年改造后有300多家)。他們怎么能不“臟、亂、窮”呢?
鉛作為一種有物質,我建議國家對其進行統一管理,實行“統購統銷”,而不是隨意將其作為一般商品進行買賣,避免中小作坊因技術落后而造成污染。
作者:您對電動汽車電池的研發有什么建議?
楊玉生:要加強電池的研發,用5-10年時間為純電動汽車動力電池提供具有自主知識產權的核心技術,主要開發高安全、高比能、長循環壽命的鋰電池和鈉電池。要支持鉛酸電池的技術進步,在持續控制鉛污染的同時,開發高比能、長壽命、高技術的高科技鉛酸電池。要提高鉛酸電池和鎳氫動力電池的性價比,推動電池在微型電動汽車和混合動力汽車(包括微型混合動力汽車)中的應用。電動汽車發展進入關鍵時期,既面臨巨大發展機遇,也面臨嚴峻挑戰。談到中國電動汽車發展中存在的問題,中國工程院院士楊玉生認為,最關鍵的問題是發展路線,中國應該優先發展小型低速增程電動汽車。
談路線:從電池水平的現實出發
作者:中國電動汽車發展的關鍵問題是什么?
楊玉生:目前電動汽車的發展路線是行政長官的意志,不遵循產業發展和市場的規律,甚至試圖用“補貨”來取代市場。
近年來,中國的電動汽車技術(即“三橫”,即多能源動力總成控制系統、電機及其控制系統、電池及其管理系統)取得了巨大進步并取得了顯著成效,與國外的差距逐漸縮小,為未來的產業發展奠定了基礎,但問題仍然存在。在“三縱”(混合動力汽車、純電動汽車和燃料電池汽車)汽車方面,中國優先發展最困難的汽車,而不是基于電池水平的實際情況優先發展相應水平的電動汽車。
起初,中國將燃料電池電動汽車的發展放在首位,美國緊隨其后,隨后降溫。然后,純電動汽車的發展想要創造一個有大量補貼的市場。因此,純電動乘用車因為價格高而無法銷售……
指標。盡管純電動公交車由政府全額支付,但由于電池性能的快速下降,它很難運行。現在混合動力車的呼聲很高,似乎“三縱”輪流坐在村里,終于輪到混合動力車了。風水輪流轉已經13年了,花費了數百億美元,既沒有總結經驗,也沒有吸取教訓。因此,中國電動汽車發展最關鍵的問題是發展路線。
與發展路線密切相關的是資本投資的關鍵問題:整車和電池的地位顛倒,對電池研究的投資較小,而對整車的投資較高,從而發展行業,取得快速成功和立竿見影的效益。動力電池和燃料電池的位置顛倒,幾年后可能成為主要的燃料電池。多年來,其科技支出遠高于目前急需的動力電池。它片面強調追求先進技術,拒絕使用技術成熟的鉛酸電池,不僅不支持研究經費,而且貶低和壓制。
現在,外國電動汽車通過合資進入中國,被委婉地稱為“國產化”。這是否會重蹈過去燃油車“以市場換技術”的覆轍?電動汽車會失去市場無法交換的技術,并將大量利潤交給外國投資者嗎?這場危機很可能會發生。
作者:您認為目前中國電動汽車的發展應該選擇什么路線?
楊玉生:我們要發展的電動汽車必須真正做到節油、減排、實惠、好用,才能實現發展方式的根本轉變和行業的健康可持續發展。這也是檢驗電動汽車發展路線是否正確的標準。2010年,國家發展和改革委員會要求中國工程院和中國科學院提交一份關于中國電動汽車發展的咨詢報告。兩院組織了數十名專家,歷時半年多完成了這項任務。中心思想是“市場導向、強弱項、低端切入、低到高、小到大、零部件研究和多層次發展”。報告指出,應將市場需求大的低速和短程純電動汽車作為市場推廣的突破口,在沒有政府補貼的情況下,以其低成本優勢產生效益,從而帶動零部件關鍵技術的產業化和電動汽車的高端化進程。
一個可以證明這一觀點正確性的例子是,2011年,山東省在非常不利的條件下生產了64202輛低速和短程純電動汽車,供不應求,并大規模出口。2012年,全國生產了超過11萬輛低速和短程純電動汽車,在沒有補貼的情況下取得了可觀的節能減排效果。相比之下,國家補貼的純電動汽車是6萬元,地方政府補貼的是6萬。雖然它符合“標準”的要求,而且非常高檔,但很少有人關注它,因為它是脫離中國實際、超越當前電池水平的發展路線的產物。
中國電動汽車的發展路線應該是:優先發展微型純電動汽車,作為中國電動汽車發展的突破口。大中型汽車以增程電動汽車為主要過渡車型。
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談論電動汽車:優先考慮小型低速和增程電動汽車。
作者:你為什么欣賞小型低速電動汽車?
楊玉生:應該優先考慮微型、低速、短程純電動汽車,因為低速電動汽車車身輕、功耗低、電池小、安全性高,還可以使用鉛酸電池,價格便宜,容易被市場接受,特別適合作為中小城市電動自行車使用者的交通工具。當電動汽車很小的時候,它可以用一個5安培的家用電器插頭充電,晚上可以用便宜的電。就這樣,合作社……
高端電動汽車的根源已經得到解決。這就是小型、低速和短程純電動汽車受歡迎的原因。簡而言之,它們是有市場的。
一些人不顧目前動力電池的技術水平和中國大多數人的實際消費能力,以燃油車為指標來要求純電動汽車,認為制造低速電動汽車是浪費資金,會推遲發展新能源汽車的寶貴戰略機遇期。事實上,小型低速電動汽車不僅不需要國家資金來分散政府對國有企業高速汽車開發的投資,而且贏得了開發電動汽車的時間,豐富了零部件基礎,占領了市場,獲得了可觀的產量和利潤。
交通管理部門認為,管理低速車和高速車并行是不安全和不方便的。因此,這種電動汽車不允許投放市場,不允許上市或上牌。事實上,過去北京環城公路上有80公里、60公里和40公里三條車道,這表明可以單獨管理車道,讓低速車走低速車道。小城鎮和農村地區很難駕駛時速超過50公里的汽車。為什么我們要把速度設定為每小時80公里?
作者:您多次呼吁開發增程電動汽車。為什么?
楊玉生:純電動驅動的增程電動車的優勢是顯而易見的。它不需要配備大容量動力電池,而且可以長途行駛。電池組不會出現電量不足和過度放電現象,延長電池組的使用壽命;您可以在晚上在停車場充電,而無需建造另一個充電站;不僅有助于電網“賣谷電”,用戶還可以享受峰谷電價的差價,節省開支;不需要更換循環電池,也不需要建造昂貴的發電站;現有技術可節約50%以上的石油,完全滿足節能減排的要求。
對于中高端汽車和公交車來說,在“理想電池”出現之前的很長一段時間內,這是一個非常好的選擇,比所有其他過渡車輛都要好。
作者:您對中國電動汽車的發展還有哪些建議?
楊玉生:年初,我們兩院有7位院士向中央建言獻策:
首先,部應制定能夠促進電動汽車發展的交通管理法規。例如,它可以規定低速車輛不得上高速公路,并首先在中小城市和鄉鎮啟動試點,并積累經驗并逐步推廣,這可以迅速推動電動汽車的產業化。
第二,創造寬松的環境,對低速和短程純電動汽車進行目錄和許可,使價格在3-4萬元左右的四輪車(如果配備鋰離子電池,估計只需要5-6萬元)能夠滿足群眾遮風擋雨的需求。
第三,制定低速電動汽車的各項標準;鼓勵社會資源進入電動汽車領域;
調整政策支持重點,支持零部件和電池材料企業。
第四,電力等部門應共同參與推動低速和短程純電動汽車的發展,并制定政策,鼓勵在新能源資源豐富的地區(尤其是風電)和夜間“谷電”使用不穩定電力。
作者:關于充電和換電線路的選擇,業內一直存在爭議。你怎么認為?
楊玉生:純電動汽車可以在晚上充電,也可以在白天使用。優點是運行方式相對簡單,可以利用電網的“峰谷”。缺點是單次充電的續航里程有限,很容易凸顯電池不一致的問題,電池性能迅速下降,導致安全問題。電網“峰谷”也可以部分用于換電,但缺點是換電站占地面積大,建設成本高,而且還有旋轉電池,運維成本高,難以收回投資,因此不是真正的商業模式。此外,汽車上的電池盒設計復雜,反復連接和斷開端子存在許多隱患。
純電動汽車的合理設計里程約為150公里。如果純電動公交車一天的里程數超過這個數字,可以在停車場建一個充電器,晚上充電,白天每次出行后可以補充一部分電量。這樣,晚上充的電加上白天多次補充的電,一天就足夠開車了。在這種模式下,電池始終處于部分充電狀態,安全性高,使用壽命長。不需要再建造一個發電站或充電站,也不需要用于電力交換的設施、人員和循環電池。重慶和其他地方的公交車使用這種方法,運行良好。
如果行程長,操作簡單,則使用增程電動汽車。
[第頁]
談電池:鉛酸電池需要改名
作者:電池作為電動汽車的核心部件,是電動汽車設計和制造的重要依據。您多次呼吁開發鉛酸電池。除了成本之外,還有哪些其他因素是基于?
楊玉生:這并不是說我對鉛酸電池情有獨鐘。我認為所有的電池都有自己的用途。我呼吁重視鉛酸電池的發展,因為它的技術不受支持,而且落后于外國。鉛酸蓄電池技術落后,污染環境,這是不真實的。事實上,鉛酸蓄電池具有突出的優點,首先是安全性好;其次,價格便宜;
第三,鉛酸蓄電池的鉛回收率非常高。現在,鉛酸電池在垃圾中找不到了,它們已經被回收利用,節省了資源。
鉛酸電池發明已有154年歷史,其比能量低于鎳氫電池和鋰離子電池。但現在鉛酸電池仍在各地使用,許多新電池并沒有取代它們。現在,鉛酸電池仍占二次電池存儲能量的89%。這就不能解釋它的價值嗎?
國外鉛酸蓄電池開發了許多新技術,性能不斷提高。然而,在中國,鉛酸電池的比能量徘徊在35 WHr/kg左右,循環壽命保持在300次左右。如果將過去十年支持燃料電池研究的資金中的一半用于支持鉛酸電池研究,也許鉛酸電池的比能和循環壽命可以提高到接近當前動力鋰離子電池的水平。
至于鉛酸電池造成的環境污染問題,實際上是一個“冤案”,將責任歸咎于環境管理不到位和公司治理疏忽造成的鉛污染是不公平的。在美國,鉛酸電池的產量與中國相當,但只有33家電池工廠。鉛酸電池生產回收后,排入環境的鉛僅占排入環境的總鉛的1.5%,鉛酸電池不再被列為影響環境的行業。中國有3000家相關企業(近兩年改造后有300多家)。他們怎么能不“臟、亂、窮”呢?
鉛作為一種有物質,我建議國家對其進行統一管理,實行“統購統銷”,而不是隨意將其作為一般商品進行買賣,避免中小作坊因技術落后而造成污染。
作者:您對電動汽車電池的研發有什么建議?
楊玉生:要加強電池的研發,用5-10年時間為純電動汽車動力電池提供具有自主知識產權的核心技術,主要開發高安全、高比能、長循環壽命的鋰電池和鈉電池。要支持鉛酸電池的技術進步,在持續控制鉛污染的同時,開發高比能、長壽命、高技術的高科技鉛酸電池。要提高鉛酸電池和鎳氫動力電池的性價比,推動電池在微型電動汽車和混合動力汽車(包括微型混合動力汽車)中的應用。
標簽:北京
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