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中国工程院院士杨裕生:用成熟电池做第三代增程式电动汽车

发布者:张熙明
导读2018年1月20-21日,由中国电动汽车百人会主办,国度重点专项总体专家组协办的“2018中国电动汽车百人会论坛”在北京市钓鱼台国宾馆召开。该届论坛主题为“掌握全球革新趋向,完成高质量开展”。活动现场,中国工程院院士杨裕生宣布了《用成熟电池做第三代增程式电动汽车》的主题演讲,次要讨论在将来三年左右或许之后的电动汽车开展成绩,他提到:第一,汽车企业要消费卖得出去的车,增加电池用量,自动消化补贴退坡
中国工程院院士杨裕生:用成熟电池做第三代增程式电动汽车

2018年1月20-21日,由中国电动汽车百人会主办,国度重点专项总体专家组协办的“2018中国电动汽车百人会论坛”在北京市钓鱼台国宾馆召开。该届论坛主题为“掌握全球革新趋向,完成高质量开展”。

活动现场,中国工程院院士杨裕生宣布了《用成熟电池做第三代增程式电动汽车》的主题演讲,次要讨论在将来三年左右或许之后的电动汽车开展成绩,他提到:

第一,汽车企业要消费卖得出去的车,增加电池用量,自动消化补贴退坡的差额,确保不添加用户的收入。

第二,增程式是电动汽车销售补贴退坡影响走向市场化的最佳技术道路,是建立汽车强国的利器。

第三,发电直驱增程式电动汽车节能的关键是巧用电池和发起机,不苛求电池高比能量。我这里特别强调,不时的进步电池的比能量是一条十分风险的路。

以下为杨裕生院士的演讲内容实录(有局部编辑删减):

各位同志,大家上午好!我明天想讲一个标题就是“用成熟的电池做第三代增程式电动汽车”。

大家能够清楚我是20年前、66岁开端研讨电池、研讨军用电池,后来扩展到在电动汽车,所以关于怎样开展电动汽车是从电池这个角度来思索成绩的。什么叫成熟的电池?我以为至多是平安的,不是实验的,而是像一个成年人一样。

最近大家能够很关注 固态电池 ,实践上正确讲应该是全固态电池,但是如今把固态电池外面放一点大批的无机电解液,也叫做固态电池,实践上这个是有点不三不四。 真正的全固态电池平安性是高的,这个能够是10年当前的事情,把希望寄予在10年当前的电池,来开展以后的电动汽车,这是虚无缥渺。

如今补贴正在退坡,三年后补贴就要加入,这三年日子怎样过?三年过了之后我们电动汽车怎样开展?我最近几年不断在思索,补贴退坡之后电动汽车怎样开展的成绩。明天我提出这个成绩次要就是想来讨论在三年左右或许之后的电动汽车开展成绩。

第一个成绩,开展电动汽车,迈向汽车强国。 习总书记讲过, 新动力汽车 是我国汽车大国迈向汽车强国的殊途同归,开展电动汽车的目的是节油减排,不是为开展纯电动汽车或许是开展电动汽车而开展电动汽车,有一个很明白的目的是要节油减排,汽车强国必需依托自主知识产权消费油耗最低、排放最少的电动汽车,要统筹其他的功能。有的电动汽车只节油不减排,比方像特斯拉,在新加坡它被罚款,就是由于它追求长里程而多装电池,车子就重,耗电多,而发电当中排缩小量的二氧化碳,所以在新加坡他被罚款。我们国度也有相似的车子,装700公斤的电池可以走300公里左右行驶里程,这也是不可取的。所以要实在比照各种电动汽车的节油减排。

第一个小成绩,开展电动汽车解除“四大焦虑”。由于电动汽车国度补贴是最高的,大家也觉得它比拟好做,所以开展的也最快。但是这种车第一个焦虑,里程焦虑。要多点电池仍然怕断电,电池多了车子重、不节电,夏天、冬天的空调用电严重会延长里程。第二个,平安焦虑。电池多,而且比能量要进步,所以风险性大,熄灭爆炸的事故就多。刚刚有讲到特斯拉,特斯拉曾经烧掉十几辆车了,它的电池比能量比拟高。如今我们国度也在推进高比能量电池,实践这个方向昨天我在闭门会上也讲到这个成绩,究竟应该怎样思索电池的平安和比能量的关系成绩,值得研讨。第三个,充电的焦虑。充电桩要密、投资要大,依然难以满足要求。第四个,价钱焦虑。电池大、价钱就高,补贴完毕之后竞争力就降低了。所以以后纯电动汽车宜做耗电少的巨大型纯电动汽车,在有补贴的时分可以开展特种车、物流车辆。补贴中止之后竞争力就会下降,所以开展纯电动汽车的成绩不容悲观。

第二个,开展燃料电池的电动汽车还要经过临时的努力。 燃料电池要处理五大难题,一个是氢高能效、低排放的制备。第二,氢的平安运输、贮存,建加氢站很贵,如今一个加氢站要两三千万,满足几十辆车的加氢需求。所以每辆车在加氢站的建立担负上是相当重的,燃料电池的寿命不够长、价钱高,还有一些关键的技术,像质子交流膜,这些资料技术还有待进步。

还有一个成绩,燃料电池要用铂金做催化剂,铂金资源太少, 要研讨不必这个催化剂,这些成绩要处理以后都需求工夫,以后靠不上,不是三年、五年的成绩,是十年、八年之后,研讨是可以,但是把研讨当成以后的、马上就可以解渴的水来看待,这是不行的。燃料电池的功率呼应慢,难以满足行车的速度变化,需求用电池来调理,实践上曾经演化为用燃料电池增程,属于增程类的一种车子。插电式混合动力车,这是大马拉小车,也就是说发起机很大,实践上并不需求那么大的动力。这个车子是两个零碎,一个燃料零碎、一个燃油零碎,两大零碎分量就重了,远间隔之后是用内燃机,不节油减排,比拟贵。以后是靠补贴、牌照吸引客户,我是从上海出来的,我晓得上海有一些人把插电式的车子买回去之后,把电池拿掉了,加重分量,少耗油,当纯油车来运用,甚至于还有一般的把电池卖掉,牌照又省了钱,电池补贴又拿到了,最初还发出了电池的钱,真是“一举多得”。所以插电式混合动力不是一个真正的电动汽车。

第四,纯深混。 这种车子可以节油,以普锐斯为代表的可以节油百分之四五十,甚至能够更高。但是投资这样的车子风险比拟大,由于新型齿轮加工要求高、加工费用高,丰田这个系列曾经卖掉1千多万辆车,和它去竞争这种车子恐怕要有一定的胆量。

所以我的主张是, 准绳是要用好成熟的电池,开展平安节能减排的电动汽车 ,这是一个准绳,不应该改动的。技术道路,要以巨大型纯电动汽车为打破口,大中型车开展纯电驱动的增程式。这个开展道路我大约在十年前提出来的,我觉得电池的开展证明这两句话能够还是正确的。如今巨大型纯电动汽车可以用平安成熟的铅酸电池,也可以用锂离子电池做高速车,由市场来决议。用增程式就可以处理纯电动汽车的四大焦虑成绩。

我上面引见一下增程式汽车,过来把它叫做串混,我把增程式车开展分为三代:

第一代的增程式是纯电动汽车上加装了一个增程器, 这是一个纯电动汽车,下面加一个增程器,最典型的是宝马i3,单纯是为了添加行驶里程,等到电池原来的电用完之后,增程器就是发起机带电动机,启动了。这种增程器的电池比拟重,由于是原来做纯电动汽车的电池,增程器的油耗高、车子减轻,耗能更大。宝马i3加一个增程器要加15%的钱,百公里油耗大约是5.35升,所以油耗还不算太低,这是第一代的。

第二代的就有差异了,从图看不出来有差异,第一代增程和第二代增程,但是电力零碎优化了,第一个是,发起机增加了,功率增加,第二是发起机能量优化,就是静态范围窄,在一个很窄的静态范围里进步发起机的效率。第三是电池增加了、本钱就降低了,车子加重,愈加节能。 第二代的增程式电动汽车是燃油车和电动汽车的交融,改动了第一代单纯延伸续驶里程的局限性,可以节能减排。 我们国度的华龙去年消费的12米电动客车,郊区运动形式,它的百公里油耗是12升,公路上是16.3升。加拿大的PlanB做的增程式卡车,百公里油耗是17升,日产Note紧凑型的用的E—Power动力零碎,这次展览会有展览,是很典型的增程式,就是发起机带发电机的零碎,电池也是串联的。它是用的三缸1.3升的发起机,百公里油耗2.7升,电池1.5千瓦时,1.5度电,依照如今的价钱大约三四千人民币。这样的车开展起来价钱就不是很了,可以失掉用户的欢送。note在日本,前年11月份上市之后卖的十分好。第二代增程式电动汽车电力很充足,电池组不会过充和过放,寿命延伸,平安性高,磷酸铁锂锂离子电池合用,平安性进一步进步。电池少,补贴打破取消的影响小,容易推销。增程行驶的时分必定有车节油50%,大为省钱,可以不外充电,免建充电桩,而且可以远间隔行驶。假如有充电条件的城市,百公里油耗节油率可以到80%以上。100公里路程内,燃油车的消费,加油设备选集成,便于开展。解除了纯电动汽车的四大焦虑成绩,防止了插电式混合动力车大马拉小车的不节能成绩,增程式轿车的运转本钱比拟低,援用一家公司的计算后果,全寿命运转可以节省27万元。还有免置办税的优惠政策。

第二代增程式也有十全十美的中央,一个是电池充电放电进程中有能量损耗,由于电次要是经过电池,第二是电池用量虽然比纯电动汽车少,大约是40%左右,由于功率要满足最高速度的要求,电池的用量依然有纯电动汽车的40%,车价依然高于燃油车。第三,电池比拟多,分量比拟大,有加重分量的潜力。第四,电池一直在高负荷任务,影响电池的寿命。

最初一个成绩,讲一讲创新的第三代增程式电动汽车。 江苏公爵提出了一个新的形式,就是发起机发电直接驱动电动汽车,简称发电直驱电动汽车,就是第三代增程式车。它和第二代增程式不同,车上的发起机发的电不经过电池,而是直接驱动电动机,差异就在上面这条横线。发电机收回来的电在第三代是直接到电动机去,而原来的第二代要经过电池组,承继了第二代增程式的全部优点,克制了它的缺陷,节油率可以到60%甚至更高。

优点是电池用量可以进一步增加、本钱进一步降低,可以适用于各种车辆,均可以少量节能减排。有人能够会说,增程式还是要烧油,不是最终目的,我想有两点阐明,第一个,假如我国的汽车油耗都降到一半以下,全国年节油1亿吨,我们这个汽车大国就变成汽车强国了,这是一个很大很大的提高。第二个,电动汽车最终未必是纯电动汽车,可以不烧油,而烧醇类要以节能减排为权衡规范,而不是以烧油不烧油作为考核技术道路。最近国外有些公司纷繁提出来什么时分禁售燃油车,实践上这个话不完好,禁售传统的燃油车,我觉得要讲的完好比拟好,尤其我们媒体不要跟着瞎炒作。

开展电动汽车的目的是节能减排,但凡节能又减排的车都应该鼓舞开展,最初由市场来判决。但凡不利于节能又减排的政策规章,都应该变革,观念都应该更新。我关于将来可继续开展的低碳电动汽车有个想象,就是由太阳能收回来的能量,来驱动增程式电动汽车,这个能量运动的道路,第一个是光伏发电和风能发电,这是白昼、黑夜有差异,发的电给 动力电池 充电,这样可以平安短命、资源丰厚、节能、环境敌对、用量最少,动力电池要到达这样的目的。

用太阳能制醇类或许制氢给燃料电池提供能量。太阳能消费植物秸秆来制醇类,这个醇类给内燃机提供燃料。 通知大家一个音讯,秸秆制醇类的本钱如今曾经降到与粮食做酒精的本钱很接近了,所以这条路未来开展下去,我们全国7亿吨的秸秆应用起来,就可以发生1亿吨的酒精。 用这样的燃料,包括氢燃料或许醇燃料来做增程器,就是做燃料电池的能量,这样热效高、分量轻、不挑时、价钱低、容易运转,这样组成一个由太阳能到增程式电动汽车的一个开展的链条。

最初我想几句完毕语:

第一,汽车企业要消费卖得出去的车,增加电池用量,自动消化补贴退坡的差额,确保不添加用户的收入。第二,增程式是电动汽车销售补贴退坡影响走向市场化的最佳技术道路,是建立汽车强国的利器。第三,发电直驱增程式电动汽车节能的关键是巧用电池和发起机,不苛求电池高比能量。我这里特别强调,不时的进步电池的比能量是一条十分风险的路。

我的一本文集最近出版了,80岁的时分出了一本《纵论电动汽车和化学蓄电》,如今出的是《续论电动汽车和化学蓄电》,这本书把最近五年我对电动汽车的观念,包括方才的报告内容收录在外面,请大家指正。谢谢!