杨裕生院士:纯电动车未必是最终目标 增程式将是未来主力

  • 2019-01-08 19:45
  • 来源:电车资源

摘要:纯电动车未必是最终目标,增程式不是“向纯电动汽车的过渡”,而是电动汽车未来的主力。

【电车资源 行业资讯】

“纯电动车未必是最终目标”,201918日,在电车资源主办的2019第二届中国(成都)新能源汽车高峰论坛上,中国工程院院士杨裕生表示。他认为,电动汽车要卖得出去,不论高速或低速,必须减少电池用量,提高安全性,降低车价;而不是片面追求长里程纯电动、多装电池,或拼命提高比能量、增加危险性。

杨裕生院士:纯电动车未必是最终目标 增程式将是未来主力

中国工程院院士杨裕生

以下是杨裕生院士演讲的主要内容:

据不完全统计,2018年电动汽车自燃起火的情况国外上半年有6起,其中特斯拉是4起;到了年底,12月18号特斯拉在美国加州又烧了一辆,国外的7辆车燃烧特斯拉占到了5辆。而根据质检总局对舆情的数据统计,截止到今年10月底,国内新能源汽车起火事件达40余起。

一、电动汽车频发燃烧的根源分析

1.电池技术原因——使用三元锂离子电池

杨裕生认为,电动汽车起火的第一个原因是电池技术原因,主要采用了三元锂离子电池。Tesla用三元电池,到前年年底烧车十几辆,堪称“烧车冠军”。2018年特斯拉又烧5车,5月烧的ModelS两车,3死1伤。三元锂离子电池火势蔓延太猛,来不及逃生、救援。

杨裕生表示,目前三元锂离子电池的检测标准取消了动力电池针刺实验项目,竟然允许在乘用车上敞开使用,甚至可在商用车上用,这是蛮干。此外,电池正极上的氧化剂不同,发生热失控的温度不同,正极材料热失控温度越低,电池的安全性越差。杨裕生认为,三元正极电池安全性最低。中外车辆燃烧事故概率也说明,三元电池难脱干系。

三元锂离子电池安全性何以低于其它电池?杨裕生表示,电池组像汽油箱那样,是一种含高能物质的部件;是电动汽车安全性问题的主要诱因。锂离子电池中的电解液是用易燃的溶剂配制而成;正极氧化剂和负极还原剂只隔一层微米级厚的隔膜,内短路则生热;为求高比能量,隔膜更薄,越易内短路。充放电时,电池内阻生热;高功率时生热更多;在达到一定温度时,正极上的氧化剂易与电解液发生化学反应,尤其是三元材料还会分解出氧,在达到一定温度时,正极上的氧化剂易与电解液发生化学反应,大量的化学反应热容易造成热失控,产生大量气体,气压升高造成电池破裂、燃烧。

2.发展路线原因——重点发展长里程纯电动车

杨裕生认为,不同的发展路线,安全与纯电动里程矛盾的尖锐程度不同。目前,中国以长里程纯电动车作为发展重点,带来许多问题。长里程纯电动车有五大焦虑:1.里程焦虑:需多带电池,仍怕断电;车重,不节电;夏热、冬冷空调的用电严重缩短里程。2.安全焦虑:电池多,比能量又要高,危险性大,安全与里程矛盾尖锐。3.充电焦虑;充电桩要密,费钱要地,仍难符合要求。4.价格焦虑:电池用量大,车辆价格高,竞争力低。5.电池焦虑:电池寿命短于整车,第二三套电池要用户另出钱。

杨裕生认为,补贴停止后,里程越长、原补贴越高的车就越难卖出去。目前只宜做耗电少、安全与里程矛盾小的微小型电动车。

3.补贴政策原因——重金补贴长里程纯电动车

目前,电动汽车补贴与纯电动里程挂钩,逼出“人造三元风”;补贴还与电池比能量挂钩,诱出三元电池镍用量增多,离开333,逐步走向523、622、811;能量密度越高危险性越大。在有些人的观念中,纯电动里程应该追赶燃油车,这就导致过度多装电池,安全性于是下降。

4.思想方法原因

电动汽车发展的主要矛盾是安全与里程的对立。现在,里程作为矛盾的主要方面,安全性作为次要方面,是频发烧车的思想方法原因;也是造成发展路线、政策、技术发生问题的根源。杨裕生认为,新能源汽车发展路线和政策,误导大用、急用三元锂离子电池,激化了安全与里程矛盾。其后果是,电动汽车烧车事件频发;车重,耗电多,实际排放重,背离了电动车节能减排宗旨。

二、端正态度正确对待频发烧车

杨裕生表示,政府部门要如实、详细地统计、公布烧车事件,切实总结经验教训,真正变坏事为好事。任何部门和企业都不得掩盖烧车事件,要勇于担当责任,恪守诚信。“担心公开烧车事件会影响不好”、因而删除信息、掩盖真相的做法,是不敢负责任、文过饰非的行为,是极端错误的,应该立即纠正。

三、用增程技术解决安全与里程矛盾

杨裕生近十年来主张的原则是,用好安全成熟的电池,发展节能减排的电动汽车;技术路线是以微小型纯电动车为突破口,大中型车发展纯电驱动的增程式。微小型纯电动车可用铅酸电池做低速车,也可用锂离子电池做高速车,由市场决定。增程式电动车可以解决纯电动车五大焦虑,市场化最可行。

杨裕生按技术发展,将增程式车划分为三代:

1.第一代增程式电动汽车技术:纯电动车上加装增程器;只为增加行驶里程,电用完了增程器发电给电池充电,不追求节能。这种车的电池重,增程器功率大,增程器发电与电池简单串联,油耗高;车加重,耗能更多。

2.第二代增程式电动汽车技术:第二代的电力系统优化,发动机减小,并且处于最佳能效下恒功率运转,电池少,降成本;车减轻,更节能;电池组不会过充和过放,寿命延长,安全性高;磷酸铁锂电池比能量合用,安全性进一步提高;电池少,补贴退坡取消的影响小,易推销;增程行驶时比燃油车节油50%以上,大为省钱;如有充电条件城市百公里内节油率80%以上;传统燃油车的生产及加油设施全继承,便于发展;无里程、安全、充电、价格、电池五大焦虑。

第二代增程式是燃油车与电动车的融合,改变第一代单纯延长续驶里程的局限性,节能减排。此技术已用于多种车辆,效果都很好。但也有美中不足的地方:增程器发电充给电池,电池给电动机供电,电流全部流过电池组,电池充电-放电过程中能量至少有10%损耗;电池用量虽比纯电动车少,但因功率要满足最高车速要求,电池的用量仍有纯电动车的约40%,车价仍高于燃油车;电池较多,重量较大,有减重节能潜力;电池始终高负荷工作,寿命受影响。

3.创新的第三代增程式电动汽车技术:江苏公爵提出“发动机发电直接驱动电动车”,简称“发电直驱电动车”。此车上发电机发的电不必经过电池而直接驱动电动机。第三代增程式技术具有第二代的所有优点并可减免电池充电-放电10%能量损耗;电池进一步减少,车减轻,再降电耗;电池的大电流工作机会少,寿命延长;电池用量少,成本进一步降低;再算上高节油率,车辆全寿期总费用可远低于同级别燃油车的水平。此技术可适用于各种车辆,均可大为节能减排。

有人会说,增程式还是要烧油,不是最终目标。杨裕生表示,如果我国汽车的油耗降到一半以下,年节原油2亿吨,环境改善,能源安全提高,我国由汽车大国向汽车强国迈进一大步,全国人民都会高兴。同时,他还表示,纯电动车未必是最终目标,装电池多、重,耗电多。Tesla在新加坡受罚,就是由于耗电过高,相应的排放严重。新能源汽车应考核全过程的节能减排。未来的增程式电动车可不烧油,而烧太阳能转换的乙醇,不增排CO2,车上用电也由太阳能提供。因此,增程式不是“向纯电动汽车的过渡”,而是电动汽车未来的主力。

结语:

1.电动汽车发展的主要矛盾是安全与纯电动里程间的矛盾。

2.电动汽车要卖得出去,不论高速或低速,必须减少电池用量,提高安全性,降低车价。而不是片面追求长里程纯电动、多装电池,或拼命提高比能量、增加危险性。

3.电动汽车要坚持节能减排的宗旨,并且解决好安全与里程的主要矛盾。办法:一是纯电动乘用车微小型化;二是发展增程式技术,用于各种电动车;三是低速车应允许用铅蓄电池;四是发展磷酸铁锂电池,提高寿命和充电倍率。

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