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楊裕生院士:很多電動汽車并不能實現節能減排

中國機械工業聯合會機經網  發布時間:2019-06-21 13:39:30  來源:中國能源報


6月21日,由中國電力企業聯合會(下稱“中電聯”)、中國氫能源及燃料電池產業創新戰略聯盟(下稱“中國氫能聯盟”)、中國能源報聯合主辦的“2019全球新能源汽車領袖峰會——新能源汽車動力變革論壇”在廣州舉辦。中國工程院院士楊裕生在“2019全球新能源汽車領袖峰會——新能源汽車動力變革論壇”上做了精彩發言。

  6月21日,由中國電力企業聯合會(下稱“中電聯”)、中國氫能源及燃料電池產業創新戰略聯盟(下稱“中國氫能聯盟”)、中國能源報聯合主辦的“2019全球新能源汽車領袖峰會——新能源汽車動力變革論壇”在廣州舉辦。中國工程院院士楊裕生在“2019全球新能源汽車領袖峰會——新能源汽車動力變革論壇”上做了精彩發言。

  動力電池既引領電動汽車,又跟隨電動汽車的發展。未來電動汽車使用需保障安全,并真正實現節能減排,也與未來動力電池的發展相關聯。

  很多電動汽車并不能實現節能減排

  發展電動汽車的目的是實現節能減排,但事實上,長里程純電動汽車并不節能減排,插電式混合動力車也是假節能減排,而燃料電池電動車難實現節能減排。

  在電力主要來自燃煤的情況下,節油而耗電的高長里程純電動車并不能減少排放。以TESLA純電動汽車為例,它新加坡受罰,就是因為追求長里程而多裝電池,車重、耗電多,而且發電環節不環保。即使未來電力主要來自太陽能等清潔能源,由于多裝電池燃爆危險大、電池生產和廢電池處置耗電多、多裝電池浪費能源、價格高降低競爭力、電池壽命短于整車等原因,長里程純電動車也未必可取。

  插電式混合動力車,車重且耗能高。50公里內用電需充電,遠距離用內燃機,仍是大馬拉小車,并不能節能減排。這類車標榜油耗很低,實際油耗計算方法常常有造假現象;不少用戶仍當燃油車用,油耗高、排放有增無減。

  燃料電池汽車,也難以實現節能減排。燃料電池用氫做能源,但氫能研發投資大,電池價格高、制作過程耗能高,還有膜、紙、泵、罐等材料或設備的國產化還有待推進,此外,因為鉑資源稀,還需解決無鉑催化劑難題……。

  針對這些問題,有關部門需反思,基礎材料研發20年,但生產仍未過關的原因到底什么,進口電池和部件裝車,對我國技術發展又哪些好處,如何走向市場化等問題。

  微小型、增程式電動車是節能減排主力

  我認為,安全、節能減排是我國電動汽車發展的原則。純電動車應以微、小型為突破口,大、中型汽車應主要發展增程式。

  微小型電動車的電能全部來自電網,電池少、安全性高,適應城市、鄉鎮交通普遍需求,價格便宜,容易推廣。以220W、5A車型為例,充電8小時行駛約100公里,相當于3升油耗。如果發展1億輛這樣的小型純電動車,夜間充電相當于100座百萬千瓦的抽水儲能電站,可省1.5萬億元建站費用。

  增程式車電動汽車發展經歷了三代:第一代是純電動車加裝增程器,單純為增加行駛里程,電用完后增程器發電,但電池重,增程器功率大,油耗高。第二代是燃油車與電動車的融合,突破第一代單純延長續駛里程的限制,對第一代電力系統進行了優化,同時,電池壽命延長,安全性高,增程行駛比燃油車部分節油50%以上。在有充電條件的城市,百公里內的節油率大于80%。第三代車的發動機發電不必經過電池而直接驅動電動機,免除充放電過程中的能量損耗,電池組用量可再減少,預計節油率可大于60%。

  盡管增程式電動汽車還需燃油,但如果我國汽車油耗降到一半以下,每年可節省原油2億噸。未來增程式發動機也可以不燒油,不增加二氧化碳排放。增程式并不是“向純電動汽車的過渡”,而是未來的主力。

  必須保證安全第一

  長里程純電動車及其電池安全性差,事故頻發,電動汽車發展需用新型電池。

  目前來看,高鎳三元等高能電池不應是發展重點,全固態電池能否成功能不確定性。我認為磷酸鐵鋰電池是主力,但要不斷提高性價比。磷酸鐵鋰電池安全性高,壽命長,既不用鎳也不用鈷等金屬,而且掌握了微納結構—碳包覆技術,彌補電導率不高。

  傳統的燃油車改輕混,要求電池快充電,第三代增程式電動車,電池用量少。隨著充電樁市場規模逐漸增加,電動車的電池組數量相應減少,這樣可以用快充的辦法增加里程,電池可以進一步成倍減少。目前石墨負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,但價格很高。因此,新型電池,需發展高安全性、廉價的快充電池。

  值得注意的是,電動汽車與動力電池必須強調安全第一。我認為,電動汽車要發展,必須要實現市場化,減少電池用量,降低車價,而非追求長里程純電動而多裝電池,造成能源浪費、增加排放、加大廢電池的處置量,更不該極速提高比能量,增加危險性。

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

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責任編輯:機經網編輯部 tongdx
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