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林程:我国应优先发展电动商用车

沃尔沃C30 EV纯电动汽车

沃尔沃C30 EV纯电动汽车

  电动车时代网讯,在日前举行的“新动2012第四届中国新能源汽车盛典”上,北京理工大学电动车辆国家工程实验室副主任林程教授指出:电动轿车上传统轿车因素太多了,有70%的技术含量是在传统车上,如果说传统车做不好,想做好电动车就非常困难的。但是中国有很好的商用车的基础,这些车对电池的要求也不是太高。他呼吁我国应从商用电动车入手,等电池成本下降之后,再逐渐向乘用车和私家车普及,

北京理工大学电动车辆国家工程实验室副主任林程教授 蒋城先摄

  以下为林程教授的演讲全文:

  林程:大家下午好,非常荣幸来到上海参加这样一个盛会。电池确实电动汽车当中最核心的关键部件。其实现在很多模式都是围绕电池的特性来做的。我的演讲题目  是电动汽车动力电池和应用模式。首先我们回顾一下我们国家的电动汽车的发展战略,现在都在谈节能减排,作为传统汽车,占了燃油资源的60%,而且我们国家因为汽车大量使用已经开始逐渐变成燃油的进口国了,超过50%以上的对外依存度。所以节能减排已经纳入到我们国家的战略议事日程上。作为汽车工业,节能减排方式,一种是对传统动力系统改型,比说低排放新型发动机或者是代用燃料。另一种方向就是新型动力系统,也就是新能源汽车,包括燃料电池汽车和混合动力汽车和纯电动汽车。燃料电池汽车是面向未来应用的新技术产品,混合动力汽车在国外得到很好的发展,特别是日本,他的普锐斯在国际上卖的很好,但是在我们国家混合动力汽车还是处于不是太理想的状态,发动机技术的突破和掌握还存在一定的差距。纯电动汽车是依靠多种形式的电力来源来驱动。纯电动汽车电的来源很广泛也是零排放的车辆。另外我们国家长期以来发展了很多低速电动车、电动摩托车等产业,我们国家已经把纯电驱动作为汽车工业的技术转型。国家多次出台了重要政策,比如说2010年新能源汽车被国务院确定为七大战略新兴产业及2012年4月,通过节能与新能源汽车产业发展规划。

  接下来我们看一下动力电池的发展状况。动力电池经过一段时间的发展,在十年前,我们推动很多的电动汽车还是铅酸电池,比能量只有每公斤30多瓦时。后来发展到现在的锂离子电池,锂离子电池是一个非常庞大的家族,这些电池各有各的特点,锂离子电池普遍来讲,他的比能量要比铅酸电池高两三倍,是非常具有战略选择的未来的电动汽车会大量使用到的电池。电池材料好坏,并不见得实际使用当中就会有很好的表现。如果说对电池没有进行好的管理,电池的寿命会非常短可能用一段时间就会换掉。所以要有一个比较好的电池管理系统可以5-10倍的提升电池寿命。

各种动力电池的比较 电动车时代网配图

  这个表上是对我们目前所能看到的车用动力电池的比较,可以看到锂离子电池情况,现在目前国内在反复比较磷酸铁锂电池和锰酸锂电池的情况。现在在北京很多使用的是锰酸锂电池,在上海或者是更南方的地区更多使用的是磷酸铁锂电池,在中国的情况也不是太一样,原因也比较复杂,因为在北方气侯有时候比较寒冷,而磷酸铁锂电池对低温的敏感性是比较强的,一般低于零下10度就不好用了,所以北方更多使用锰酸锂电池,而南方气侯比较炎热,可能磷酸铁锂电池更好一些。而这些电池在不同的场合要做不同的分析,不同的地方有不同的工况。

  另外不同车的类型对电池要求也不一样。现在有纯电动汽车、插电式混合动力和混合动力汽车。我们可以看到纯电动汽车要求的充放能力要求比较高,电池可用范围比较广阔,电池电量往往会大于20以上,大一点的车可能会更高,甚至是达到100kw/h的电量。插电式混合动力也是类似。对混合动力汽车来讲,是一个平衡点,要求电池电量不要太多,但是对功率性要求比较高。所以不同类型车的要求对电池要求是完全不一样的。另外不同组合也会不同的产品,电池一般分为能量型电池盒功率型电池,现在我们看到的锂离子电池也有这样的分类,对于有一些电池,比如说燃料电池能量特性比较好,但是放电能力比较弱,必须要配以功率电池加以混合,这就是电电混合的模式,就是功率性电池加上能量型电池,或者是能量型电池加上电容等等,形成不同组合。现在国内游很多这样的车辆。比如说上海现在的客车是采用电池加电容的模式,当然也有很多车辆是没有采用电容的方式。现在多种能量能源耦合也有不同的方式。比如说电池加电容可以成为超级电容增程型车,或者是电池加面动及的,形成plug-in型混合动力车。能量型电池加上功率型电池,比如说燃料电池车,金属空气电池车等等。还有电源一体化设计,电机控制器升级为电源平台,集成DC/DC,DC/AC甚至冲电气等功能,共用结构框架。

  另外电池管理系统也是非常重要的,电池管理系统有监控功能、保护功能、计量功能、控制功能,这些功能是对电池管理的必然要求。另外电池高压技术也是非常重要的一块,这要保证电动汽车的安全,包括对电动汽车的监控,电池温度的监控,另外对于有快速插电能力的电池箱,电池箱要有防碰撞能力,有独立第三方的监测,包括像烟雾的探测、阻燃、散热的功能,这都是电池高压安全的基本内容。应用模式方面,动力电池使用成本高,使用寿命短,续驶里程短,充电时间长,这是制约纯电动汽车大规模推广的核心关键问题。电池的比能量只有汽油的1%,我们要在这样的情况下,实现比较好的性能是非常难的。因此要改变思维观念,比如说电池成本高,可以采用电池租赁的形式,充电时间长可以采用快速充电的方式,电池使用寿命短,可以改变充电模式。现在这些概念都在北京的电动汽车示范运行上得到体现,我们提出了电动公交应用工程,包括整车、电池快换、分箱充电和电池租赁模式的平台。这个平台在北京奥运会、上海世博会、亚运会得到了应用,创造了很好的经济效益和社会效益。这是北京奥运会时的应用。这是一个电池快换的录像。这个快换站,现在在中国各地都在用,包括北京、上海、广州包括国家电网在青岛的,都是用的这个系统,这样的话,车就不用装太多电池,就可以行驶。这个车换一次电池可以跑120公里左右。另外除了公交车之外,在电动环卫车上也可以应用。到今年年底会有2000多台电动环卫车在路上跑,这个车是和公交共用电池快换站的。

北京市的电动环卫车 电动车时代网配图

  我们做了一个简单分析,纯电动汽车商用车应该是未来的发展方向。因为做轿车,传统轿车因素太多了,有70%的技术含量是在传统车上,如果说传统车做不好,想做好电动车是非常困难的。但是中国有很好的商用车的基础,这些车对电池的要求也不是太高。5年下来,理想的电动汽车电池达到一定的批量之后,整车  成本肯定低于传统燃油车成本,电池可以采用租赁方式,电池成本下降之后,加上一些不别和相应的二氧化碳排放的补贴和电池回收。几年下来,理想的电动汽车总成本会低于传统的汽车也会低于目前正在用的整车充电的电动汽车,这是我们的一个测算。因此电池是电动汽车的关键,怎么样用好更是关键,把这些用好了之后,我们先从商用车入手,逐渐向乘用车和私家车普及,这样的话,中国的电动汽车才会真正看到希望,谢谢大家。

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