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时评|抓紧研发高比能动力电池

2018-05-17 19:47 来源: 新能源汽车圈

发展电动汽车的目的是节能减排,汽车强国必须依靠自主知识产权,生产能耗最低、排放量最少的自主品牌电动汽车。有的电动汽车只节油,但不见得节能。TESLA在新加坡受罚,就是因为追求长里程的而多装电池,车重,耗电多,因此,要发展高比能电池。

时评|抓紧研发高比能动力电池

那么如何做呢?首先要解决高比能动力电池的四大焦虑问题。第一是里程焦虑,第二是安全焦虑,第三是充电焦虑,第四是价格焦虑。依赖高补贴推动发展的纯电动汽车难以形成市场化,补贴停滞后,里程越长,补贴越高的车就越难卖。因此,要以微小型纯电动车为突破口,大中型车的发展可以采用纯电驱动的增程式,微小型号的纯电动车价格可由市场来决定。

我在很多报告中提到,用磷酸铁锂电池发展的电动汽车,不需要高比能能量电池,只需要在纯电动车安装增程器。第一代增程式纯电动汽车单纯为了增加行驶里程,也就是在简单的纯电动车上做个发电机,纯电动车里的电池优化会比较高。第二代就是发动机减少了,电池也减少了,不仅节省了一半的钱,节油也达到了50%。第三代是增程式发电直驱电动车,也就是在车上发电不经过电池而直接驱动电动机,它继承了全部优点,并且进一步降低了成本,节油率也很高。因为,电池充电过程至少有10%的能量损耗,它把能量损耗也相对减少了。

有人会说,增程式还是要烧油,并不是最终的目标。但是,我国由汽车大国变为汽车强国,全国人民都会高兴的。要以节能减排为横向标准,来检验增程式的技术路线。电动汽车最终目标未必是不烧油的纯电动车,很有可能是不烧油、烧醇类的增程式电动车。我们需要投产第三代增程式电动汽车,来应对补贴退坡对电动汽车的冲击。

燃料电池虽然有高比能量,但是难以满足汽车行驶中功能变化的要求。现在,我想讲一下关于燃料电池的几个问题。

第一个问题是燃料电池的品种问题,因为质子交换膜的燃料电池并不是最好的。在此,要关注以下几点:氢的能效问题;安全运输储存不是很方便;燃料电池的寿命不长,并且价格很高;膜等关键材料技术还有待提高;铂资源太少,需要发展催化剂。因此,在有固体氧化物燃料下,可以不烧氢气,只烧天然气,但是,在电动汽车领域还存在着争议。

第二个问题是氢的供应和成本问题。氢气压缩的过程消耗能源,会排放二氧化碳。所以,氢能转换率高和氢能清洁是不正确的说法。不过,清学大学提出了45%乙醇来自于高粱秆发酵,不仅可以做饲料也可以酿酒,这条途径已经引起了国家有关部门的重视,现在也在大力推动中。

第三个问题是PM燃料电池动力系统寿命问题。电池系统有些复杂,很难维护。并且,空气污染严重,输入的助燃物会产生一氧化碳。此外,空气中的固体颗粒也容易堵塞系统,而净化空气会抬高成本,增加能耗,系统将会更加复杂化。所以,燃料电池的发展,需要把基础研究搞好。

总之,燃料电池电动汽车的技术路线还在摸索当中,重金补贴、猛推PMFC产业化,将造成骗补、资源浪费。

我认为,未来可持续发展的低碳化电动汽车是由太阳能提供的光伏发电和风力发电给动力电池充电,通过生物质给发动机提供能量,这样就形成了一个增程式的电动车。也就是说,可以由太阳能提供能量,现在国家可以将太阳能做成储备,未来,将有相当高的乙醇产量。

第四个问题是锂硫电池的发展。我认为,它是很快就可以做出来,但是要做好很难。因为它有五个“低”,安全性低、体积比能量低、放电倍率低、能量转换效率低、循环次数低。如果能够解决这些问题,就可以解决动力电池问题。锂硫电池可以用在体积宽松而重量严格受限制的地方,比如,无人机可以使用。

第五个问题是锂空电池。它的问题很可能是“远水解不了远渴”。因为,锂空电池能量转换效率过低、寿命短、比功能低。并且,去年美国阿贡实验室已经停止对锂空电池的研究设计,外国人的做法值得我们思考。(根据杨裕生在“2018首届中国新能源动力电池暨储能产业大会”上演讲整理,未经本人确认) 来源:新能源汽车报

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