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      建言“十三五”動力電池發(fā)展

      2015-04-29 00:44:03楊裕生
      汽車縱橫 2015年12期
      關鍵詞:程式十三五電動車

      “不是老了沒有事做,而是感覺這個問題太嚴重?!睋?jù)中國工程院院士楊裕生透露,今年曾有19名平均年齡在78歲的業(yè)內老專家、來自中國工程院、科學院的院士為一件事聯(lián)名上書國務院。這究竟是為什么問題?在2015節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃成果展覽會同期論壇期間,楊裕生提出,應該發(fā)展微型低速純電動汽車或增程式純電驅動汽車。明確汽車企業(yè)生產(chǎn)電動車的責任,完善獎罰政策措施,加速補貼退步,使我國“十三五”電動汽車走上更健康的發(fā)展道路?!笆濉痹阡囯x子電池安全第一的基礎上,繼續(xù)提高比能量,為提高“十四五”電動汽車產(chǎn)業(yè)水平打基礎。燃料電池電動車要切實研究技術,不盲目批量上路,要穩(wěn)定心態(tài),走好自己的路。

      平衡安全性與比能量

      在“十三五”計劃期間,電動汽車應如何發(fā)展?我想提出四個問題:第一,電池是首要決定性因素;第二,關于“十三五”電池的技術發(fā)展;第三,用好現(xiàn)有電池發(fā)展電動汽車;第四,控制電動車補貼總額,明確企業(yè)開發(fā)責任。

      電池是電動車發(fā)展的首要決定性因素。電池的安全性和比能量關系到電動汽車的安全性和續(xù)駛里程,“十三五”時期電動汽車的安全性和續(xù)駛里程,取決于“十二五”以及“十三五”最初兩三年的電池水平。超越電池水平來發(fā)展電動汽車產(chǎn)業(yè),這是一種冒進的行為,難免會發(fā)生汽車“趴窩”——即行駛一段時間之后就行駛不動了,或者發(fā)生燃燒事故,這會造成國家、企業(yè)以及個人的很大浪費。

      這些問題并非毫無根據(jù),而是很殘酷的現(xiàn)實。我們國家電動汽車發(fā)展得快,快中存在一系列的問題,需要大家注意。我想強調一下純電動公交車,目前“趴窩”、“未老先衰”的舊賬還沒有還,其實從“十一五”到“十二五”遺留了很多問題,很多城市的純電動公交車已經(jīng)走不動了甚至完全不走了,這些問題還沒有徹底得到解決,現(xiàn)在要預防“十三五”繼續(xù)產(chǎn)生類似的問題,如何解決需要各方動腦筋。

      安全第一,不要片面地追求高比能量,現(xiàn)在這個傾向很嚴重,定的目標就是要純電動汽車的續(xù)駛里程不斷地提高,因此就要求電池的比能量不斷提高,沒有將安全問題提到第一位,因為蓄電池是含能器件,有不同程度的危險性。因此應當優(yōu)先使用高安全性的電池,寧愿犧牲一些比能量。在規(guī)模蓄電的設計中,要控制不發(fā)生連鎖反應,即一個電池出了問題,其他電池不要繼續(xù)發(fā)生燃燒爆炸等,在使用當中要建立安全操作規(guī)程,絕不可以濫用電池。

      重視鉛炭電池

      關于“十三五”時期的電池技術,首先應在“安全第一”的前提下,提高鋰離子電池的比能量,鋰離子電池將長期是動力電池的主力,這一點不容懷疑。要發(fā)展高電位的正極,目前重點是三能材料,高壓的一些材料也可以發(fā)展,但是它的安全性存在問題。目前的三元正級電池要注意提高安全性,這個問題現(xiàn)在很嚴重。另外要發(fā)展高安全性的負極,包括硅碳、軟碳、硬碳等。我們要發(fā)展長壽命、寬溫度范圍、高電壓的電池。預計到“十三五”期間使用的電池單體比能量不會超過200Wh/kg。

      對于下一代動力電池,有種說法是鋰硫電池,日本NEDO提出鋰硫、鋰氧是后鋰離子電池,這是單純從理論比能量一項考慮而得出的推論。所以要指望鋰硫電池,我認為是很難的。當然,鋰硫電池可以在其他功率要求不高的地方發(fā)揮作用,但是在車用動力電池上,我認為日本的提法要打問號。

      再下一代動力電池是鋰氧電池,這似乎更不確定,除了鋰硫電池之外,雙功能的氧正極是一個世界性的難題,多年來沒有得到很好的解決,現(xiàn)在鋰電池等都遇到此類問題,若指望要把這個難題加到鋰氧電池上,希望更渺茫。我認為國家可以支持個別的團隊來長期研究,但不能寄予過高的期望。

      我們應當大力推動鉛炭電池的技術水平提高和廣泛應用,鉛炭電池保持了鉛酸電池的優(yōu)點,便宜、安全、原料容易得到、可靠,是我們國家“十二五”一個重要的成果,尤其是部分核電高倍率放電循環(huán)壽命大于20萬次,所以可以在電動汽車領域做出很多貢獻。

      “十三五”期間,在微混和啟停汽車領域,到2020年以前要成為標配,即所有的燃油車都要有啟停功能,鉛炭電池就可以起作用。它還可以作為微型短程汽車以及增程式電動汽車的動力電源,所以要加緊完善鉛炭電池產(chǎn)業(yè)鏈,特別是把超級活性炭做好,大力推廣這類新技術。

      用好現(xiàn)有電池

      如何發(fā)展電動汽車,實際上是如何用好現(xiàn)有的電池。我們應當用好現(xiàn)有的、比較成熟的電池,不要冒進,因此我對于“十三五”電動汽車發(fā)展的主張,第一就是要為小型低速純電動汽車開綠燈,因為電動車做小了,很多矛盾都可以解決,可以大量節(jié)能減排,滿足最廣大人民群眾的需求。我再一次呼吁,國家一些部委已經(jīng)開始重視,但是到現(xiàn)在還沒有落實。第二是大中型汽車要以純電驅動的增程式為主。現(xiàn)有的鋰離子電池性能完全可以滿足增程式車型的要求,鉛炭電池也有用武之地。

      相對而言,當前的長里程純電動汽車不宜作為重點,這個問題現(xiàn)在爭論很大,據(jù)了解,最近一些部委在開會時發(fā)表言論,還是要堅持純電動汽車,我認為這在目前不是一個很好的發(fā)展重點,按目前的鋰離子電池比能量水平,純電動車實際的續(xù)航里程在150公里左右合理,再長了電池就要多裝,進而車輛更重,油耗大就需要更多的電池,這樣就不合理了。現(xiàn)在有的城市強調只用純電動汽車,想一步登天,這是違背循序漸進發(fā)展規(guī)律的。

      比亞迪最早生產(chǎn)的e6的電池大約有700公斤,現(xiàn)在回過頭來做插電式車型“秦”,效果很好,“秦”實際上是正常的。很多人認為特斯拉很好,據(jù)了解,它的電池大約裝了85kWh,但它現(xiàn)在已經(jīng)燒了10多輛車,主要是從電池里面燒起的。特斯拉現(xiàn)在也開始做普及型的電動車,不再單純做之前的高檔車。

      所以我國應該量電池之力而行,制定標準,發(fā)展低速微型車,不要以電池負擔不了的車型為主。我們應當巧用電池,發(fā)展增程式電動車,這類電動車是在車上安裝發(fā)電機,發(fā)電機需要燒油,但是它用的內燃機功率很小,只有一半左右,可以節(jié)油50%。

      增程式電動車的好處很多,特別是現(xiàn)有的鋰離子電池水平能完全滿足其要求,安全性很高。車輛在行駛中,發(fā)電機給電池充電的好處在于,整個電池處于半充和半放的狀態(tài),它既不充滿也不放完,處于中間充電狀態(tài)。這樣內阻小、發(fā)熱量小、不過充則安全有保障,不過放則循環(huán)壽命長,淡化了不一致問題,而且可以簡化電源管理系統(tǒng),雖然車上要燒油,但是能節(jié)約50%。

      去年國家交通部曾舉辦過一個絲綢之路經(jīng)濟帶的文化之旅,采用了兩輛增程式電動車,從連云港到烏魯木齊走了五千多公里,沿途沒有充電,而同行的兩輛進口客車,油耗大約32升。有人認為增程式電動車只有在城市行駛節(jié)油高,但這個想法落后了。

      總而言之,增程式電動車的電池組不會缺電和過度放電,壽命長,安全性高,車輛可以不用充電樁,可以遠距離行駛,晚間在停車場充電,用戶可以節(jié)省開支。日本的深混車型技術已經(jīng)成熟,燃料電池車是他們的重中之重,我認為對我國而言現(xiàn)在沒有到時候,應當首先解決當前我們國家能夠普遍推廣使用的電動車。不能跟著日本后面走。美國則繞開日本的車型專利,提出發(fā)展插電式混合動力車。中國怎么走自己的路?我認為就是要走純電驅動的增程式。

      增程式優(yōu)于其他車種,而且增程式電動公交車最容易向無補貼過渡,因為它用量少,成本低,與汽車同壽命,12米的客車可以逐漸將補貼降到80萬元一輛,比燃油車高25萬元,用兩三年省的油錢就可以補償回來,關于油錢補償,這里有一個觀念需要改變。

      首先,用節(jié)能的油錢來抵償車的差價,推動電動汽車發(fā)展是國民的義務和責任,并非愿意做就做,不愿意做就不做,而是應該大家都來努力,而且,不要想通過電動汽車的高補貼從國家撈一把,這個問題現(xiàn)在非常嚴重。很多大型汽車企業(yè)往往看到哪一種車型補貼高,就生產(chǎn)哪一種,而不看這些產(chǎn)品到底能不能長時間運行?到底能不能安全運行?總是先把補貼抓到手再說。

      增程式電動公交車如果能夠享受公交車的燃油補貼,我覺得也合理,可以不用三年的時間就把成本收回來。增程式電動汽車的推廣應用范圍很廣,包括長途客車、出租車、乘用車、卡車等,在卡車領域,加拿大已經(jīng)走在前面了,其混合電動卡車實際上是增程式的,每百公里耗油17升。

      燃料電池電動車實際上是增程式,不同的是,它用燃料電池在車上發(fā)電?!笆濉逼陂g我們不要跟隨日本和美國的風氣,應該穩(wěn)住心態(tài),發(fā)展燃料電池技術,把技術做好,而不是大規(guī)模做好燃料電池電動車。

      還有其他的動力車型,比如燃氣的增程式電動車,成都有90輛,據(jù)了解運行得非常好,未來光伏發(fā)電效率提高后,也可以在車上用太陽能發(fā)電來增加里程。

      控制補貼總額

      應當控制給電動汽車的補貼總額,同時明確企業(yè)開發(fā)責任。今年四部委公布了“十三五”期間電動汽車補貼的標準,按照這一標準我做了計算,補貼數(shù)額將非常大,如果實現(xiàn)2020年500萬輛目標,按照四部委的文件,“十三五”期間要補貼3900億,這僅僅是中央政府補貼的,地方政府補貼還沒有算在里面。具體算法是,按照2016年電動汽車占整個汽車生產(chǎn)量的1%、2017年2%、2018年3%、2019年4%、2020年5%來計,每年加一個百分點的電動汽車占比,才能夠滿足2020年完成五百萬輛的目標,完成這個目標之后,補貼數(shù)額高達3900億元,這一大筆資金可以做很多其他事情,如果僅用于補貼,到底值得不值得,應該不應該?

      長期的高額補貼不利于有效推動電動汽車的發(fā)展,原因有四點:

      第一,汽車生產(chǎn)企業(yè)追逐補貼最高的純電動客車,但電池壽命有限,“趴窩”的車輛比比皆是,國家損失嚴重。

      第二,大部分補貼成了汽車企業(yè)的超額利潤,普通納稅人的錢補給了有錢買車的富人,造成了社會不公平。

      第三是汽車生產(chǎn)企業(yè)只享利益,沒有義務,于是不思降低成本去努力生產(chǎn)廣大群眾需求的車。

      第四,政府財政負擔太重,而拉動電動汽車發(fā)展的效果不佳。我們“十二五”原來定的50萬輛目標,今年來看是很難完成了。

      三點建議

      我們19名工程院、科學院院士聯(lián)名給國家寫建議,題目是《關于控制電動汽車補貼總額,明確企業(yè)開發(fā)責任的建議》,建議的內容主要有三條。

      第一,為“十三五”電動汽車補貼總額設定一個上限,希望國務院設定上限,而不是讓四部委用多少錢算多少錢,不是用了再算,而是先算再用。

      第二,明確各個汽車生產(chǎn)企業(yè)的責任,完善政策措施,我們提出的政策措施就是要適當補貼,明確責任指標,超額有獎,以罰促產(chǎn),所謂適當補貼,就是“十三五”繼續(xù)補貼電動汽車,但是金額降低,加速逐年退坡。

      責任指標就是要燃油汽車生產(chǎn)企業(yè)有責任有義務逐年提高電動汽車在本企業(yè)生產(chǎn)、銷售產(chǎn)品中的比例額度,瑞士、美國加州等地已經(jīng)在實行,效果顯著,現(xiàn)在美國已經(jīng)有9個州效仿加州。

      第三,繼續(xù)對電動汽車技術創(chuàng)新發(fā)展加強支持,例如美國加州的相關政策核心內容是,要求汽車生產(chǎn)商在加州銷售的乘用車、小型車輛中,必須含有一定比例的零排放和部分零排放的車輛,這些年不斷有比例變化,要求到2020年在加州銷售的車輛中應該有6%的零排放或3.5%的部分零排放車。在加州如果達到這個最低的分數(shù)線,就算達到指標,如果達不到就要罰款,這是長期的政策規(guī)定,我們現(xiàn)在也已經(jīng)掌握一些資料。

      (本文根據(jù)楊裕生院士在論壇上的演講內容整理)

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