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储能科学与技术

欧阳明高:破解电动汽车三大焦虑

2019-11-15 11:49| 发布者: admin| 查看: 180| 评论: 0

摘要:   10月31日,中国科学院院士、新能源动力系统与电动汽车专家欧阳明高做客央视财经频道《中国经济大讲堂》,从里程焦虑、安全焦虑、成本焦虑三个方面深度解读了“补贴退坡,新能源汽车的未来在哪里?”   如 ...
欧阳明高:破解电动汽车三大焦虑

  10月31日,中国科学院院士、新能源动力系统与电动汽车专家欧阳明高做客央视财经频道《中国经济大讲堂》,从里程焦虑、安全焦虑、成本焦虑三个方面深度解读了“补贴退坡,新能源汽车的未来在哪里?”

  如何破解电动汽车的里程焦虑

  十年前,汽油比能量高出电池比能量100多倍,现在只差50倍。50倍还是很高,但不能只看这一点。电动汽车一百公里耗15度电,同样的里程数,燃油车需要消耗8升油,8升油就是72度电。这样一来,电动汽车使用的能量只是燃油车的五分之一。

  另一方面,燃油车装60升油最多70公斤,要满足同样的续驶里程,电动汽车所需要的电池重量就要300-500公斤,比燃油车重很多。

  但电动汽车的电机很轻,燃油车的内燃机、变速器、排气管后处理、水箱、风扇等,比电动汽车要重200公斤左右。

  总体来看,两种车重量差别并不是很大。随着电池比能量进一步提高,两种车基本可以做到重量相当。

  按照现在的电池能量密度,只要把电池增加一倍,就能把续航里程增加至1000公里,重量增加了很多,成本也加了很多,这种车可能没人要。

  所以电动汽车并不是不能跑1000公里,而是从一个车的综合指标来看,这样的产品不是一个好产品,这才是问题的关键。

  那么,如何在提升续驶里程的同时又让其成为一个好产品呢?正确提升里程的方法不是简单地堆电池,应该做到以下几点:

  第一,进一步提高电池比能量。同样的体积下,储电量更大。

  第二,通过降低整车的电耗来提升续驶里程。现在,100公里耗电15度,如果耗电量降到13度、12度,同样的电池可以跑得更远,行驶里程就增加了。

  现在很多人觉得续航里程不够,即“里程焦虑”,是什么原因呢?大多是充电不方便,所以,需要把充电变得更方便,通过增加充电设备来解决“里程焦虑”。

  每辆车都应该有自己的充电方式,平时最好的充电方式就是在家里或者单位慢充,有自己单独的充电桩。要跑长途的时候,可以快充十分钟,但是不一定要充满。

  不按照电池的电量来看,而是按照十分钟能充100公里还是充200公里续航来算。如果能够构成这么一个体系,“里程焦虑”就不复存在了。

  电动汽车需要有合理的续驶里程,比如那种特别小的车,续驶里程150公里 、200公里就很好,在这方面,要有一个合理的里程范围,并不是越长越好。

  如何破解电动汽车的安全焦虑

  导致电动汽车安全事故最重要原因是电池热失控。当温度上升到一定高度时,会引发电池放热的副反应,放热副反应会进一步提升温度,引发新的副反应。

  这种链式的反应能够让电池内部温度瞬间达到1000度,引发剧烈的放热。一旦全方位热失控后,就会喷出气体与外界氧气结合,发生火灾等严重事故。

  解决这种问题目前有两种方式。

  第一种是用系统控制的方式,来把电池出现事故之后产生的后果抑制住,比如完全防止燃烧事故出现,个别电池发热无法百分百避免,但是可以不让它蔓延造成剧烈事故,目前的技术是可以实现这一点的,只是现在的研发工程化还需要一个过程。

  第二种是解决最开始发热的电池。可以通过把现在液态可燃的电解液,变成固态不可燃的。

  另外,电动汽车电池的寿命安全与日常使用方式也有很大关系,电动汽车充电应该首选慢充,即使要快充,也要选择电池充电最合适的区域快充,而不能一直从零充到满。

  现在虽然出现了一些安全事故,但是数据表明,新能源汽车出现事故的概率是万分之0.9,燃油车出现安全事故的概率是万分之3,所以要理性对待现在的安全事故,不必过于焦虑。

  安全问题也是电动汽车补贴退出之后,技术竞争的焦点,未来的电动汽车市场是激烈的市场竞争,优胜劣汰。

  如何破解电动汽车的成本焦虑

  电动汽车包括购置成本、使用成本、维修成本和后续利用价值。最大的成本是购置成本,电动汽车40%的成本是电池,而电池50%都是材料和制造成本,所以降低材料成本尤为重要。

  三元锂电池最主要的是钴材料,钴是非常稀缺的资源,价格也很高,最开始钴占电池材料的三分之一,现在钴只占电池材料的10%,而且还会继续降低,最终到完全不需要钴,这就能让电池成本大幅降低。

  对于动力电池的寿命问题,现在的电池完全能满足家用轿车全生命周期的要求,当电池的容量衰减超过20%后,还可以循环利用。当完全不能满足使用要求时,是强制要求生产厂家负责回收的。这样做,电池的成本还将进一步降低。

  现在的电动汽车还只是新能源汽车初级阶段的产品,还不是成熟的新能源汽车,所以会引来各种质疑。新能源汽车在2035年一定会迎来新的时代,就是新能源智能化电动汽车时代。

  2025年会是一个里程碑,新能源汽车将实现全方位性价比的突破,2035年则会是新能源汽车基本进入成熟阶段的时间。


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