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电池是首要决定性因素
电池的安全性和比能量关系到电动汽车的安全性和续驶里程。“十三五”期间,电动汽车的安全性和续驶里程取决于“十二五”期间以及“十三五”最初两三年的电池水平,超越电池水平搞电动汽车产业,是冒进行为,难免发生汽车“趴窝”现象,也就是说,在行驶一段时间后,就行驶不动了或者行驶里程缩短很快,还有可能发生燃烧等事故,这将有可能造成国家很大的浪费,造成企业和个人很大的浪费。这些问题都不是空穴来风,而是很残酷的现实。我国电动汽车产业发展很快,但在大家追求速度的同时,也应对一系列潜在的问题引起注意。
用好现有电池发展电动汽车
现有的电池,应该说是比较成熟的电池,不要冒进。现阶段如何发展电动车,实际上是如何用好电池。
长里程纯电动汽车不宜作重点。目前采用的比能量的锂离子电池制造的纯电动车,其合理设计里程在150公里左右,如果里程超了,电池就要多,电池多了,车子重,车子重了,耗能大,就需要更多的电池,这样设计就很不合理了。现在有的城市强调只用纯电动汽车,这违背了循序渐进的发展规律。
巧用电池,发展“增程式”电动车。增程式电动车是在车上装一个发电机,这个发电机当然要烧油,但这个发电机用的内燃机功率很小,只有现在通常同样汽车功率的一半左右,所以它可以在最节能的条件之下运转,同时节油50%。它的好处很多,现有的锂离子电池完全满足要求,安全性很高。
在车辆行驶中,发电机给电池充电有什么好处?电池在处于半充和半放的状态时,它既不充满也不放完,运行电池的这种充电状态具有几大好处:一是内阻最小,发热量小;二是不过充,安全有保障;三是不过放,循环寿命长;四是淡化了不一致性问题;五是可简化电源管理系统;六是可用廉价的铅酸电池。
增程式电动车的优点显而易见。电池组不会缺电和过放电,可延长寿命,安全性高;可以不用充电桩,且能远距离行驶;也可以晚间在停车场充电,既有助于电网“推销谷电”,用户又可享受峰谷电价差来节省开支;电池少,成本较低。增程式电动技术的推广应用范围很广,包括长途客车、出租车、乘用车、卡车。
各个国家发展电池的进度和重点不同,日本原先做深混车,技术成熟后再来做燃料电池车,而这一点在我国还没有到时候,所以燃料电池车把它作为现在的重中之重还不行。我们首先要解决的是让公众普遍认可并使用电动车。
“十三五”期间,电动车的发展不要跟日美风气,而应该稳住心态发展技术,把技术先做好。同时,还可以用其他动力(如燃气)的发电机增程,如光伏发电增程。
电池技术发展方向
第一,在安全第一的前提下,提高锂离子电池的比能量。锂离子电池将长期是动力电池的主力,这一点是不容怀疑的。要发展高电位的正极,目前的重点是在发展三能材料以及高压材料,但它的安全性能仍存在问题,需要大家重视。另外,要发展高安全性的负极,包括硅碳、钛酸锂、软碳、硬碳。要发展长寿命、宽温度范围、高电压电池,三元、镍锰酸锂正极的电池要提高安全性,这个问题现在很严重,估计在“十三五”期间实用的单体比能量不超过200Wh/kg,也就是说到“十三五”后期可以用到200Wh/kg的电池发展电动汽车。
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