鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:680次 | 2022年12月01日
微小型電動(dòng)汽車(chē)、增程式純電動(dòng)可作為安全成熟電池發(fā)展技術(shù)路線嗎?
11月8日,以“新時(shí)代·破而立:前行中的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)折之路”為主題的“鋰想”2018第三屆動(dòng)力電池應(yīng)用國(guó)際峰會(huì)(CBIS2018)在北京興基伯爾曼飯店開(kāi)幕。中國(guó)工程院院士楊裕生在峰會(huì)上發(fā)表主題演講。
楊裕生院士表示,電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展路線和下一代動(dòng)力電池有著密切的關(guān)聯(lián),什么樣的電動(dòng)汽車(chē)的路線就應(yīng)該發(fā)展什么樣的動(dòng)力電池。增程式電動(dòng)汽車(chē)不是向純電動(dòng)汽車(chē)的過(guò)渡,而是未來(lái)汽車(chē)的主力。
在正式發(fā)表演講之前,楊裕生院士提出了以下幾個(gè)觀點(diǎn):第一,電動(dòng)汽車(chē)和動(dòng)力電池相互依存、相互促進(jìn),也存在相互制約的關(guān)系;第二,應(yīng)該按照電池水平來(lái)發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)。以鎳氫電池做PRIUS的混合動(dòng)力汽車(chē)為例,截至2017年8月,豐田已經(jīng)銷(xiāo)售1千萬(wàn)輛混動(dòng)車(chē)型,今年又有大的增長(zhǎng)。說(shuō)明他們的電池路線選擇的非常成功,雖然比能量只有50多瓦時(shí)/公斤,但是安全性和可靠性很到位。并非只有追求高比能量,才能做出好的節(jié)能減排汽車(chē)。第三,電池真正的進(jìn)步才能推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)水平的提高,冒進(jìn)就要吃苦;第四,電動(dòng)汽車(chē)的主要矛盾是安全和續(xù)航里程的對(duì)立;第五,安全性是矛盾的主要方面,續(xù)航里程是次要方面,不可顛倒。
“現(xiàn)在我的主張逐漸被接受了,很不容易,十年了。”楊裕生院士表示,國(guó)家科技部的“三縱”路線最初提出是“純電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)”,后來(lái)將混合動(dòng)力汽車(chē)就改成插電式電動(dòng)汽車(chē),再變更為增程式電動(dòng)汽車(chē),前后經(jīng)歷了近10年的時(shí)間。
今年1月份,萬(wàn)鋼副主席電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)正式宣布新的“三縱”路線,以增程式電動(dòng)汽車(chē)代替插電式電動(dòng)汽車(chē)。再到今年7月,國(guó)家發(fā)改委在《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)投資管理規(guī)定(征求意見(jiàn)稿)》當(dāng)中,把增程式列入到純電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
楊裕生表示,長(zhǎng)里程的純電動(dòng)汽車(chē)有五大焦慮:1、里程焦慮;2、安全焦慮;3、充電焦慮;4,價(jià)格焦慮;5、電池焦慮。在電池焦慮方面,由于電池的壽命短于整車(chē),第一套電池有補(bǔ)貼,第二、第三套電池就要自己花錢(qián)。
“要追求長(zhǎng)里程就要用比能量高的電池,這樣就要犧牲安全性。”楊裕生表示,我國(guó)今年已經(jīng)發(fā)生了多起燒車(chē)事件,主要是用的三元電池。而今三元電池的鎳鈷錳比例從333、523、622到811,導(dǎo)致危險(xiǎn)性也不斷增加。另外,三元鋰離子電池針刺實(shí)驗(yàn)過(guò)不了關(guān),針刺實(shí)驗(yàn)是我們?cè)瓉?lái)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)里面的必要實(shí)驗(yàn),現(xiàn)在已經(jīng)取消這項(xiàng)實(shí)驗(yàn),而且允許乘用車(chē)上敞開(kāi)使用。
為了解決電池頻發(fā)燃燒、爆炸的問(wèn)題,全固態(tài)鋰離子電池被譽(yù)為下一代動(dòng)力電池。對(duì)此楊裕生表示,這一代動(dòng)力電池中,固態(tài)電解質(zhì)除了自身的電導(dǎo)率之外,最要害的是其與活性物質(zhì)之間的界面電阻隨充放電而增加,“現(xiàn)在研究者降低了調(diào)門(mén),不叫全固態(tài)了,改成“固態(tài)電池”,實(shí)際上是半固態(tài)或準(zhǔn)固態(tài),還是要加點(diǎn)電解液,比功率、壽命、成本都還有問(wèn)題,效果如何,拭目以待。”
后期還有鋰硫電池,又稱下一代動(dòng)力電池以及鋰空氣電池,這兩類電池要成為動(dòng)力電池還需要進(jìn)一步研發(fā)。最后,楊裕生進(jìn)行了以下總結(jié):1、電動(dòng)汽車(chē)必須安全第一,電池的安全性一定要高;2、鋰離子電池的方向和電動(dòng)汽車(chē)要同步發(fā)展。所以現(xiàn)在的純電動(dòng)車(chē)主要有三元電池,第二代增程式有磷酸鐵鋰,第三代增程式就應(yīng)該發(fā)展電容型磷酸鐵鋰電池;3、電容型磷酸鐵鋰動(dòng)力電池以碳?xì)饽z和新型硅炭復(fù)合材料為關(guān)鍵材料,是下一代動(dòng)力電池。
楊裕生強(qiáng)調(diào),要有安全成熟的電池發(fā)展節(jié)能減排的電動(dòng)汽車(chē),技術(shù)路線可以分為兩條:一個(gè)是微小型純電動(dòng)車(chē)作為突破口,另一個(gè)則是大眾型車(chē)發(fā)展純電驅(qū)動(dòng)的增程式。楊裕生看來(lái),微小型電動(dòng)車(chē)可以用鉛酸電池做低速車(chē),也可以用鋰離子電池做高速車(chē),這個(gè)由市場(chǎng)決定。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
“第一代增程式是純電動(dòng)汽車(chē)上面裝了一個(gè)增程器,就是車(chē)上發(fā)電機(jī)在給電池充電。第二代是把電力系統(tǒng)和電池進(jìn)行了優(yōu)化,所以電動(dòng)機(jī)的功率和電池都減半了,車(chē)子減輕了。第三代增程式又叫發(fā)電直驅(qū)增程式,就是發(fā)電機(jī)發(fā)的電是不經(jīng)過(guò)電池組,直接給電動(dòng)機(jī),這樣更加節(jié)能,電池更少,電池壽命更長(zhǎng)。”楊裕生說(shuō)。
楊裕生表示,如果從整體來(lái)考慮,如果汽車(chē)油耗降到一半以下,每年節(jié)油2億噸,不僅有利于環(huán)境改善,保障能源安全,也意味著我國(guó)由汽車(chē)大國(guó)向汽車(chē)強(qiáng)國(guó)邁向一大步;其次,純電動(dòng)車(chē)未必是最終目標(biāo),國(guó)家應(yīng)該考慮全過(guò)程的節(jié)能減排,不是在電動(dòng)汽車(chē)行駛過(guò)程但一階段來(lái)考慮節(jié)能減排的問(wèn)題。
楊裕生進(jìn)一步表示,從更長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)考慮,未來(lái)的增程式電動(dòng)車(chē)可以不燒油,不增加二氧化碳排放,可以從太陽(yáng)能來(lái)發(fā)電給電動(dòng)汽車(chē)提供能量,或者通過(guò)燃燒乙醇的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電提供能量。