各位朋友上午好,我今天講的題目是以電池為依據,規劃電動汽車發展,先把這個題目簡單做一個解釋以電池為依據,并不是說其他的不間不重要,電池有它特殊的作用。第二個要說明的,現在規劃電動汽車有很多立場,觀點,有些是以過去傳統的汽車為依據,有的是以美國或者日本的電動車發展歷史為依據。我覺得應該以中國的電池狀況為依據。
我要講的內容有這么幾個方面,第一部分,工信部牽頭《節能與新能源汽車產業發展規劃》上報國務院,規劃是這么講的,要實現插電式混合動力汽車和純電動汽車的產業化,同時加快研發燃料電池汽車技術,實施過渡轉型城市與車型試點。“十二五”期間的戰略重點是新能源汽車產業建設及汽車的節能減排,重點是發展純電動汽車,插電式混合動力汽車,注重傳統汽車技術水平的提升,發展節能汽車,跟蹤研究燃料電池汽車技度發展替代燃料汽車,這當然是一個比較全面的表述。規劃長時間擱置,國務院沒有批,溫總理今年7月份有一個講話,《求實》雜志發表,他講新能源汽車發展方向和最終目標是什么,現在重點發展的混合動力車和純電動車是不是最終產品并不十分明確,下面還有一段我就不念了,要討論解決路線問題等等。
發展路線當前要討論三個問題,一個問題是純電動汽車,《規劃》里面講發展純電動汽車產業化。今年有幾輛汽車著火,實際上去年、前年都有,今年的著火是在街上著的,影響特別大。著火之后,很多官員就講,純電動尚不成熟,就有這樣的問題。純電動汽車產業化還要不要,怎么樣產業化,關于混合動力汽車在規劃里面是講實現插電式混合動力產業化,要實現。車子著火之后有官員講,要發展全混合電動車,日本普力斯作為典型代表的車子。插電式混合動力或者全混是不是最佳的過渡車?關于最終目標,最終產品,在規劃里面沒有提,但是講到要加快研發燃料電池汽車技術。現在重點發展的混合動力和純電動顯然不是總理所問的最終產品,最終產品產業化之前,是不是要發展,怎么樣發展。下面就這些問題談一談自己的看法。
電池和整車投入位置顛倒
第一個問題講對發展規劃的建議,電池是決定電動汽車性能的第一要素,電池水平逐步提高,電動汽車相應的發展,總結十年的教訓,我總結了四條。
電池和整車投入位置顛倒,電池投入量很小,而整車的投入很高,有點急功近利的出發點,動力電池與燃料電池位置顛倒,電池成組技術的重要性和難度認識不足注意力集中在電池單體的生產上。片面強調追求先進性,拒用成熟的鉛酸電池。
所以建議產業發展規劃的技術原則以電池為依據,規劃電動汽車發展,以不用油,零排放為最終的目標,恰當的利用當前動力電池來生產電動汽車,近遠兼顧,全面規劃。實施階段是利用各個發展階段的各種電池,生產相應的車。
一個題外話,關于節能車,我們國家所謂節能車沒有放到電動車里面,應該提升傳統汽車技術,不斷強化節油減排,這和電動車是相輔相成的。關于“十二五”,我提出一個3+1工程,第一項工程是大力發展微小型純電動汽車,第二項是采用增程技術,發展大種型車,第三項是研究下一代電動汽車及其能源。關于傳統汽車,傳統汽車改啟停式,并提升技術。我下面做一些解釋,以不用油,零排放為戰略目標,是未來實現的最終目標,是技術發展的依據,必然有過渡產品和階段目標。恰當的利用當前動力電池生產電動汽車,就是要重視利用現有的電池,發展近期就能節能減排的車,容忍有逐步提高的過程,不提過高的汽車指標,我這里用了一個容忍,我們有一些人是不容忍有提高的過程,希望現在馬上就能一步到位。
近遠兼顧,全面規劃,認識電池發展的長期性、多樣性、互補性,在電池水平提高的過程中,生產相應水平的電動車。關于節能車,提升傳統汽車技術,不斷強化節油減排。關于“十二五”產業化任務做下面的解釋,用好和提高現有的各種電池生產相應的車。
3+1工程,大力發展微小型電動汽車,1、鉛酸電池,鋰離子電池都可以用用小型車里面,電池少,價格便宜,容易推銷,是電動自行車,摩托車的升級換代產品。2、技術積累較好,已經有小批量出口。3、用220伏民用電,可作為晚間用電的家用電器,甚至無需專門設置充電樁。立即可大量節省汽油,減輕城鎮空氣污染。
2030年前應大力發展鉛酸電池微型車和鋰離子電池微型車
發展小型電動車我們有基礎,第一個是廣東、山東、江蘇、浙江這些省研制了實用小型電動轎車,三萬塊錢左右,鋰離子電池稍微貴一點,產品已經出口,只要政策放開,即可形成可觀的生產能力。電動自行車,電動摩托車的發展帶動了電池、電機、電控核心技術的發展,造就我國發展小型低速電動汽車的特殊環境和基礎。電動自行車和摩托車產業兩萬多的經銷商構成了遍布全國的廢電池有償回收網絡,為徹底解決廢舊電池回收網絡奠定了基礎。有一種錯誤觀念,認為鉛酸電池古老,污染,沒有前途,認為鉛酸電池電動汽車是垃圾基礎,這是政府官員的發言,要轉變觀念,鉛酸電池本身不污染環境,是我們政府的環保部門沒有管好,企業沒有治理好造成的污染,不是鉛酸電池造成的污染。國外這個問題已經解決,美國的鉛酸電池生產是在密封條件之下進行,鉛不污染環境,鉛酸電池有新技術。我們要從中國的實際出發,放手發展鉛酸電池電動汽車。
第二點講采用增程技術,發展大中型車,純電動車的結構,因為電池能量比有限,行駛距離不會很長,在車上裝一個內燃機來發電,這樣變成一個增程式汽車,只有電動車一種動力,所以屬于純電驅動。行駛之前,電池組可以充電,途中小功率發電機在最佳工況之下發電,所以很節油。高功率電池,儲能電池,超電容組成一個儲能的系統,提供或者回收電能。在純電動行駛50公里之后,雖然還要用油發電,但是節油率在50%以上。現在我們國家已經有基礎,上面講的是增程式電動公交車,已經成功研制多輛,北京科凌,杭州賽思斯,合肥江淮,寧波神馬,浙江青年-巨容。轎車方面最近也有進展,廣汽和科凌合作承擔863的項目,據說最近又批了兩家。
政策有十大好處,1、不必被太大容量動力電池,而且可以遠行。2、電池組不會缺電和過放電,壽命延長。3、不一定用鋰離子電池而可以用別種電池,鉛酸電池,價格比較低。4、夜間在停車場充電,不需要另外建充電站,省了很多地方。5、夜間充電使用電網的谷電。6、不需要充電、換電的周轉電池,投入比較低。剛才龐總講的一些爭論的問題,這里也可以解決了。7、不需要大量的換電設施和人員,所以運行就省了。8、傳統汽車設施和成就全繼承,因為車上還有內燃機系統,雖然很小,容易加工。9、現有技術可以節油50%以上。10、較容易過渡到無補貼,政府補貼負擔輕。新一代電池使用前,增程式是最佳的過渡車種,這種車還為燃料電池進程奠定了基礎。
電池處于一種半充半放的狀態當中運行,也有它的好處,內阻最小,發熱量小,不過充,安全有保障,不過放,循環壽命長,可用廉價的鉛酸電池。
增程式比其他的過渡車要好,好在什么地方,比較一下。現在電池條件下的純電動車,這種車合理的里程是150公里,要求半路上快充電,帶來很多的麻煩和問題。電池壽命短,車子的壽命長,二次補貼誰來補。電池量大,散熱很困難,安全問題比較嚴重。和插電式混合動力車比較,遠距離這種車子還是要用內燃機來推動,耗油仍然很高。內燃機和電動機兩個系統增程比較復雜,價格也貴。和中度混合動力車比較,中度混合動力車的節油不多,前年在杭州的比賽是14.63%,去年在昆明的比賽是15.61%的節油率。電池壽命也不容樂觀,也有后續電池補貼的問題。和全混的電動車比較,這種車是油電兩個動力,兩個動力機構,復雜,也比較貴,新興的齒輪加工要求高,我們國家沒有優勢,日本有很多專利,很難繞過。
研究下一代電動汽車及其能源。下一代電動汽車主要使用核能和可再生能源,核能發電,與煤電一樣以蓄電方式直接使用。有一種說法,電動汽車動力最終是燃料電池,也不一定,氫是二次能源,是由一次能源轉換過來的,既然是轉換,就要講轉換效率和轉換量,有沒有可能性轉換這么多的氫氣。下面做一個分析,電解水來制氫,四度電可以產一立方米的氫氣,每輛車一天是10個立方米,如果將來是2億輛車,這還是保守的估計,一天就要用20億立方米的氫氣。每天耗電80億度,就要再另外用電15%,如果把這92度電充電池,可以放出83億度電,兩億輛車子可以用三天半,一天和三天半哪個效率高。太陽能制氫,比太陽能法電的效率,能量轉換效率低一個量級。工業附產氫,現在據說有一種方案可以產生相當大量的氫,和每天20億立方米相比,這是一個非常小的數,所以不能過于樂觀。
燃料電池是電動汽車的可用動力,但并非最好的,終極動力。規模續電,規模儲氫可以做一些優缺點的比較,這兩個同時是二次能源,各具長短,各有難度,將來是長期并存,各顯神通,競爭發展,由市場來評判。另外燃料電池要求在穩功率條件下發電,適應不了電動車在路上行駛當中功率波動那么大的工況。所以,燃料電池要與動力電池融合,形成一種燃料電池增程的純電驅動。
傳統汽車改啟停式并提升技術,所謂啟停式是微混,效果明顯,也能節油5-8%。傳統汽車微混化的進程,每年要增加多少,到什么時候全部改成微混式,國外已經有明確的時間表。要發展鉛酸電池和超級鉛酸電池,這是微混車里用的電池。盡早安排專用炭材料的研制和規模生產。另外傳統汽車量大,大有節能減排的潛力,引導企業加強技術創新,積極優化現有動力系統,逐漸嚴格油耗指標,不斷的嚴格排放標準。我覺得不鼓勵,也不禁止生產混合動力車,這一點和我們現在政府部門的觀點不一樣。
把剛才講的歸納成一個圖,鉛酸電池微型車和鋰離子電池微型車當前可以發展,可以一直發展到2030年,都有它的生存空間。增程式大中型汽車,現在的電池就可以很好的應用,續駛里程決定油箱的容量。鋰離子電池還不能很好的發展,現有的車子都是行程不理想的,隨著鋰能量提高,可能要到2017年以后,發展到300瓦時每公斤,也許速度里程可以更長。燃料電池在2020年以后才有可能產業化。
最后的結束語,我們要承認電動車技術與國外有差距,其中首先的是電池有差距,安全性有待提高,壽命不夠長,一致性不夠好,成組技術尚在成熟中。惡性競爭和整車廠壓價,使得電池研發力弱。國外電池和車輛已經打進來了,電動車是不是又要“市場環技術”,這是過去燃油車的經驗或者說教訓,電動汽車是不是又會走這樣一條路。所以我說要轉變觀念,扶持民營企業發揮補充的作用,認清這個危機,推動國企創新,加緊自主研發,不要再走市場換經濟的路子。
第二,建立動力電池重大專項,我們幾個院士曾經提過建議,撥20億設立這個專項,做三件事情,1、提升里弟子電池和動力電池生產和成組技術水平。2、持續治理鉛污染同時,支持研制新技術鉛酸電池。3、開創原創性技術。
