电动汽车驶向何方?

——对话中国工程院院士、总装备部防化研究院研究员杨裕生

2010年05月13日 14:36 11344次浏览 来源:   分类: 铅锌资讯


  关键在于电池技术
  吴 平:锂离子电池具有功率及能量密度大、转换效率高、使用寿命长、重量轻、无污染、自放电系数小、温度适应范围宽泛等优点,已成为电动汽车蓄电池的发展方向。在国家产业政策和科研项目的推动下,我国锂离子电池产业发展取得重大进展。虽然在小容量高功率型锂离子电池关键技术和产品研究方面,与发达国家比仍有一定的差距,但大容量能量型锂离子电池关键技术和产品研究,已经处于国际领先地位,其性能和经济性已经基本具备产业化的条件。
  但是,锂离子电池成组后,安全性大幅下降,使用寿命大幅缩短,甚至有发生燃烧、爆炸等恶性事故的危险,制约着我国锂离子电池及电动汽车产业的发展。在国际上,锂离子电池成组应用技术也是一个待解决的问题。我国在锂离子蓄电池成组应用技术、系统集成、关键技术研究方面取得了重大进展,一些技术已经处于国际先进水平。但是,这些技术大多分散掌握在科研院所、高等院校和企业手中。在激烈的市场竞争环境下,利益形成的壁垒,对企业间的技术合作和资源整合形成了巨大的阻力。因此,探索有利于资源整合和集成创新的体制机制,是当前迫切需要解决的重大问题。
  杨裕生:的确,电池技术是电动汽车发展的关键。我国蓄电池技术进步很快。磷酸铁锂电池已被广泛认可,电极材料纳米化使比功率提高,隔膜开始国产化,价格降低,电池生产向半自动化、自动化前进,可靠性、一致性改善,电源管理和控制系统改进,电池的安全性和循环寿命提高,由比能量、寿命、价格等因素形成的综合性能不断优化,其大发展已不存在近期难以克服的技术问题、材料来源问题和过高的价格问题,为电动汽车的发展奠定了基础。
  动力电池技术要在电池使用中不断提高,也只有在使用中才能不断提高。在电动汽车发展初期,过分强调动力电池完美无缺是不切合实际的。那种“要等动力电池彻底过关才能发展电动汽车”的论调,实际上是“电动汽车取消论”,不值得一驳。
  同时,电动汽车的发展也不全靠锂离子电池,铅酸电池技术也有新进展,超级电容器已能批量生产。
  吴 平:近年来,传统汽车制造企业,摩托车、三轮车企业,以及电池企业都在进军电动汽车领域。与此同时,标准制定权之争也更加激烈。动力电池系统的标准化是电动汽车发展的基础,涉及到电池、电力、电子、机械制造等技术领域。在标准的制定过程中,只有在各利益主体之间充分博弈、寻求平衡,广泛汇集行业的资源和智慧,才有可能防止恶性竟争,结束当前我国电池产业标准缺失、各自为战的局面。
  铅酸电池在生产制造、使用、回收等环节会产生严重的环境污染。但是,近年来一些以电动汽车用铅酸电池的科研投入、项目建设有回潮、加大的趋势。作为长期从事电池研究的专家,您如何看待铅酸电池及其发展前景?
  杨裕生:我建议国家投入20亿元,设立动力锂离子电池研发专项。1.集全国优势,用5年时间全面提升我国动力锂离子电池的生产技术水平,完善锂离子电池产业链(包括锂资源勘查和锂盐提取技术),实现隔膜和电解质锂盐等关键材料国产化,攻克电池模块成组技术,提高电池安全性和一致性,力争电池组的寿命达到1500次,电池成本降低50%。2.加强原创性研究,全面提升动力电池的研发能力,为5-10年后的纯电动汽车动力电池提供具有自主知识产权的核心技术,逐步实现纯电动汽车的总体成本低于内燃机汽车,续驶里程逼近内燃机汽车。
  关于铅酸电池,那种“不能列入电动汽车发展计划”的观念应该转变。铅酸电池由法国人普兰特于1859年发明,已有150岁。这些年,国外的铅酸电池新技术不断出现,全密封式、管式、水平式等新结构,新组分铅合金,泡沫炭板栅,铅炭复合电极,超级电池等,有力地克服着其缺点(比能量低,比功率不高,循环寿命较短),继2005年循环寿命达4500次后,2009年又有了6000次以上的报道。
  我国铅酸电池的技术研究长期以来得不到支持,研究者寥寥无几,我国与国外的差距拉大了!我们应该不存偏见,正确地认识铅酸电池。铅酸蓄电池优点多:安全性最高,生产过程成熟,廉价,占二次电池产值一半以上,所以说它没有过时。只要政策对头,我们一定能够赶超。铅酸电池不仅能在电动自行车上继续发挥优势,而且在微、小型纯电动车和增程式电动车上也大有用武之地。
  铅对环境有污染,主要发生在落后的冶炼和电池再生中。问题的症结在于政府有关部门能否认真对待。铅酸电池生产过程中铅污染的控制和治理,需要进一步加强。
  吴 平:当前成本高已经成为制约电动汽车产业化发展的重要因素。电动汽车的成本主要包括整车成本和使用成本。其中电池成本约占整车成本的一半,而电动汽车的使用成本要低于燃油汽车。因此,电池成本的下降、电池租赁等商业模式的创新是电动汽车产业化的关键。
  杨裕生:目前,我国的纯电动汽车处于大力研究并迅速发展的阶段,能源供应模式呈现多样性,归纳起来有3类、6种。依据“电池折旧费+电费”的方法来比较各种模式的经济成本(油价以7元/L,电费以 0.5元/kWh计):

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