用成熟電池做第三代增程式電動汽車

楊裕生

什么叫成熟的電池？我認(rèn)為至少是安全的，不是試驗(yàn)的，而是像一個(gè)成年人一樣。

電動汽車發(fā)展焦慮

最近大家可能很關(guān)注固態(tài)電池，實(shí)際上正確講應(yīng)該是全固態(tài)電池，但是現(xiàn)在把固態(tài)電池里面放一點(diǎn)少量的有機(jī)電解液，也叫做固態(tài)電池，實(shí)際上這個(gè)是有點(diǎn)不倫不類。真正的全固態(tài)電池安全性是很高的，這個(gè)可能是10年以后的事情，把希望寄托在10年以后的電池，來發(fā)展當(dāng)前的電動汽車，這是虛無縹渺的。

現(xiàn)在補(bǔ)貼正在退坡，三年補(bǔ)貼就要退出，這三年日子怎么過？三年過了之后我們電動汽車怎么發(fā)展？我最近幾年一直在考慮，補(bǔ)貼退坡之后電動汽車怎么發(fā)展的問題。今天我提出這個(gè)問題主要就是想來討論在三年左右或者之后的電動汽車發(fā)展問題。

第一個(gè)問題，發(fā)展電動汽車，邁向汽車強(qiáng)國。新能源汽車是我國由汽車大國邁向汽車強(qiáng)國的必由之路，發(fā)展電動汽車的目的是節(jié)油減排，不是為發(fā)展純電動汽車或者是發(fā)展電動汽車而發(fā)展電動汽車，有一個(gè)很明確的目的是要節(jié)油減排，汽車強(qiáng)國必須依靠自主知識產(chǎn)權(quán)生產(chǎn)油耗最低、排放最少的電動汽車，要兼顧其他的性能。有的電動汽車只節(jié)油不減排，比如像特斯拉，在新加坡它被罰款，就是因?yàn)樗非箝L里程而多裝電池，車子就重，耗電多，而發(fā)電當(dāng)中排放大量的二氧化碳，所以在新加坡被罰款。

與此同時(shí)，發(fā)展電動汽車還應(yīng)解除“四大焦慮”。因?yàn)殡妱悠噰已a(bǔ)貼是最高的，大家也覺得它比較好做，所以發(fā)展得也最快。但是這種車第一個(gè)焦慮是里程焦慮。增加電池依然怕斷電，電池多了車子重、不節(jié)電，夏天、冬天的空調(diào)用電會嚴(yán)重縮短里程。第二個(gè)是安全焦慮。電池多，而且能量比要提高，所以危險(xiǎn)性大，燃燒爆炸的事故就多。剛剛講到特斯拉，特斯拉已經(jīng)燒掉十幾輛車了，它的電池比能量比較高。我認(rèn)為，到底應(yīng)該怎么考慮電池的安全和能量比的關(guān)系問題，值得研究。第三個(gè)是充電焦慮。充電樁要密、投資要大，仍然難以滿足要求。第四個(gè)是價(jià)格焦慮。電池大、價(jià)格就高，補(bǔ)貼結(jié)束之后競爭力就降低了。所以當(dāng)前純電動汽車宜做耗電少的微小型純電動汽車，在有補(bǔ)貼的時(shí)候可以發(fā)展特種車、物流車輛。補(bǔ)貼停止之后競爭力就會下降，所以發(fā)展純電動汽車的問題不容樂觀。

第二個(gè)問題就是發(fā)展燃料電池的電動汽車還要經(jīng)過長期的努力。燃料電池要解決幾大難題：氫高能效、低排放，安全運(yùn)輸、儲存問題，燃料電池的壽命不夠長、價(jià)格高，還有一些關(guān)鍵的技術(shù)，像質(zhì)子交換膜，這些材料技術(shù)還有待提高。

還有一個(gè)問題是燃料電池要用鉑金做催化劑，鉑金資源太少，要研究不用這個(gè)催化劑，這些問題都需要時(shí)間來解決。另外，燃料電池的功率響應(yīng)慢，難以滿足行車的速度變化，需要用電池來調(diào)節(jié)，實(shí)際上已經(jīng)演變?yōu)橛萌剂想姵卦龀?，屬于增程類的汽車?/p>

插電式混合動力車是大馬拉小車，也就是說發(fā)動機(jī)很大，實(shí)際上并不需要那么大的動力。這個(gè)車子是兩個(gè)系統(tǒng)，一個(gè)燃料系統(tǒng)、一個(gè)燃油系統(tǒng)，兩大系統(tǒng)重量就大了，遠(yuǎn)距離之后是用內(nèi)燃機(jī)，不節(jié)油減排，比較貴。另外，純深混車雖然可以節(jié)油，但是投資風(fēng)險(xiǎn)比較大。因?yàn)樾滦妄X輪加工要求高、加工費(fèi)用高。

所以我的主張是，原則是要用成熟的電池，發(fā)展安全節(jié)能減排的電動汽車，這是一個(gè)原則，不應(yīng)該改變的。技術(shù)路線要以微小型純電動汽車為突破口，大中型車要發(fā)展純電驅(qū)動的增程式。這個(gè)發(fā)展路線我大概在十年前提出來的，我覺得電池的發(fā)展證明這兩句話可能還是正確的?，F(xiàn)在微小型純電動汽車可以用安全成熟的鉛酸電池，也可以用鋰離子電池做高速車，這個(gè)由市場來決定。同時(shí)，用增程式就可以解決純電動汽車的四大焦慮問題。

增程式

有效解決電動車發(fā)展瓶頸

我把增程式車發(fā)展分為三代：第一代的增程式是在純電動汽車上加裝了一個(gè)增程器。這種增程器的電池比較重，因?yàn)槭窃瓉碜黾冸妱悠嚨碾姵?，增程器的油耗高、車子加重，耗能更大?/p>

第二代的增程式電動汽車是燃油車和電動汽車的融合，改變了第一代單純延長續(xù)駛里程的局限性，能夠節(jié)能減排。同時(shí)，第二代增程式電動汽車電力很充足，電池組不會過充和過放，壽命延長，安全性高，磷酸鐵鋰鋰離子電池合用，安全性進(jìn)一步提高。電池少，補(bǔ)貼退坡、取消的影響小，容易推銷。增程行駛的時(shí)候必然有車節(jié)油50%，大為省錢，可以不外充電，免建充電樁，而且能夠遠(yuǎn)距離行駛。如果有充電條件的城市，百公里油耗節(jié)油率可以到80%以上。100公里路程內(nèi)，燃油車的生產(chǎn)，加油設(shè)施全集成，便于發(fā)展。解除了純電動汽車的四大焦慮問題，避免了插電式混合動力車大馬拉小車的不節(jié)能問題。

不過，第二代增程式電動車也有美中不足的地方：第一，是電池充電放電過程中有能量損耗，因?yàn)殡娭饕峭ㄟ^電池。第二，電池用量雖然比純電動汽車少，大概是40%左右，因?yàn)楣β室獫M足最高速度的要求，電池的用量仍然有純電動汽車的40%，車價(jià)仍然高于燃油車。第三，電池比較多，重量比較大，有減輕重量的潛力。第四，電池始終在高負(fù)荷工作，影響電池的壽命。

最后一個(gè)問題，講一講創(chuàng)新的第三代增程式電動汽車。江蘇公爵提出了一個(gè)新的模式，就是發(fā)動機(jī)發(fā)電直接驅(qū)動電動汽車，簡稱發(fā)電直驅(qū)電動汽車。它和第二代增程式不同，車上的發(fā)動機(jī)發(fā)的電不經(jīng)過電池，而是直接驅(qū)動電動機(jī)， 繼承了第二代增程式的全部優(yōu)點(diǎn)，克服了它的缺點(diǎn)，節(jié)油率可以到60%甚至更高。

優(yōu)點(diǎn)是電池用量可以進(jìn)一步減少、成本進(jìn)一步降低，可以適用于各種車輛，均可以大量節(jié)能減排。有人可能會說，增程式還是要燒油，不是最終目標(biāo)。

對此，我想有兩點(diǎn)說明，第一個(gè)，如果我國的汽車油耗都降到一半以下，全國年節(jié)油將達(dá)到1億噸，我們這個(gè)汽車大國就變成汽車強(qiáng)國了，這是一個(gè)很大的進(jìn)步。第二個(gè)，電動汽車最終未必是純電動汽車，可以不燒油，而燒醇類要以節(jié)能減排為衡量標(biāo)準(zhǔn)，而不是以燒油不燒油作為考核技術(shù)路線。

發(fā)展電動汽車的目的是節(jié)能減排，凡是節(jié)能又減排的車都應(yīng)該鼓勵發(fā)展，最后由市場來裁決。凡是不利于節(jié)能又減排的政策規(guī)章，都應(yīng)該改革，觀念都應(yīng)該更新。我對于未來可持續(xù)發(fā)展的低碳電動汽車有個(gè)設(shè)想，就是由太陽能發(fā)出來的能量，來驅(qū)動增程式電動汽車，這個(gè)能量運(yùn)動的路線，第一個(gè)是光伏發(fā)電和風(fēng)能發(fā)電，發(fā)的電給動力電池充電，這樣能夠安全長壽、資源豐富、節(jié)能、環(huán)境友好、用量最少，動力電池要達(dá)到這樣的目的。

目前，秸稈制醇類的成本已經(jīng)降到與糧食做酒精的成本，所以發(fā)展下去，全國7億噸的秸稈利用起來，就可以產(chǎn)生1億噸的酒精。用這樣的燃料，包括氫燃料或者醇燃料來做增程器，就是做燃料電池的能量，這樣熱效高、重量輕、價(jià)格低、容易運(yùn)行，組成一個(gè)由太陽能到增程式電動汽車的一個(gè)發(fā)展的鏈條。

最后我想說，第一，汽車企業(yè)要生產(chǎn)賣得出去的車，減少電池用量，主動消化補(bǔ)貼退坡的差額，確保不增加用戶的支出。第二，增程式是電動汽車消化補(bǔ)貼退坡影響走向市場化的最佳技術(shù)路線，是建設(shè)汽車強(qiáng)國的利器。第三，發(fā)電直驅(qū)增程式電動汽車節(jié)能的關(guān)鍵是巧用電池和發(fā)動機(jī)，不苛求電池高比能量。