15年來電動汽車發(fā)展特點
回顧一下我國電動汽車產(chǎn)業(yè)在15年中的發(fā)展狀況,大致分為六個方面:
第一,純電動汽車做大了或航程長了,但是節(jié)油不減排。我國是一個少油國家,汽車節(jié)油關(guān)系到國家能源安全。車廠生產(chǎn)電動汽車目的是為了節(jié)油減排。目前市面上比亞迪E6電池700公斤,每百公里需要19.5度電;特斯拉電池85kwh,每百公里需要17.7度電,兩款乘用車是不節(jié)能減排的典型。
節(jié)油減排是檢驗電動汽車質(zhì)量和效益的標準,也是檢驗電動汽車發(fā)展路徑的標準。真正的減排是和全壽期、全流程計算比較,不能片面理解。只節(jié)油而不減排的電動汽車違背了節(jié)油減排的宗旨。有的汽車雖省油但不減排,這也違背了節(jié)油減排總的宗旨。
第二,節(jié)油減排的小型電動車在困境中奮斗。我國的微小型、低速電動車銷量每年以30%至50%的速度增長,甚至還有部分出口,而且質(zhì)量也在不斷提高。但是在電動汽車發(fā)展路線上,爭論非常激烈。政府寧可花費幾百億高補貼強推“高水平”電動汽車和大型電動公交車,也不讓不需要補貼的低速短程電動汽車合法化??傮w來看,我認為小型電動車在全壽命周期內(nèi)有助減排,所以應(yīng)該大力發(fā)展。
第三,高補貼政策誤導(dǎo)純電動公交車,使其處境尷尬。目前電池比能量下,合理的續(xù)航里程僅約150公里,但公交大客車一日需行200至300公里。為了增加續(xù)航里程,電池裝了2噸多,耗電多且浪費能源。
此外,離開停車場圈地搞充電換電站,耗資巨大且效率低下。同時,電池組性能衰退過快,未老先衰的現(xiàn)象亦比比皆是。比如電池可以續(xù)航200多公里,但很快就降到僅幾十公里便要充電一次。另外不少電動車趴窩,生產(chǎn)電動公交第一套電池有補貼,但第二套電池沒有補貼,第二套電池從哪來?夏天制冷,冬天取暖,因為耗電多公交車上不敢用空調(diào),為此很多車上需要另裝發(fā)電機來調(diào)節(jié)溫度。最后,電池儲存電量越大,安全問題也需要愈加得到重視。
上述問題即為現(xiàn)在純電動公交車實際遇到的狀況。純電動車著火事件頻發(fā),主要因為鋰離子電池是含能部件,含有機溶劑,易燃易爆。為避免危險發(fā)生,應(yīng)該做到以下三點。首先,要提高里程,就必須提高儲能容量,但前提是安全第一。其次,電池用電量越多,事故幾率越高,要避免為單純追求長續(xù)航里程而增加電池數(shù)量。最后,電池充滿與過充僅一步之遙,充電應(yīng)適度方為最佳,越滿并不代表越好。此外,影響安全的因素,除了電池本身的問題,還有管理、使用問題等。要圓滿解決尚需不斷努力,但電池是最為關(guān)鍵的部分。
第四,夜間充電最減排。電網(wǎng)夜間有谷電,如果不用將造成浪費,且夜間電廠運行碳排放依舊,為了調(diào)峰,電網(wǎng)公司還要花大價錢建設(shè)調(diào)峰電站。北方夜間風大,棄風限電嚴重,浪費著實可惜,應(yīng)將之發(fā)揮最大作用。如把這兩部分電用好,難道不是實實在在的減排?
夜電價格便宜,用戶從中受益,同時充電的過程也是一個分散調(diào)峰的過程,還省下了建設(shè)調(diào)峰電站。而且夜間充電時間充裕,對電池安全、壽命也有好處。綜合各方面來看,夜間充電利國、利民、利車,應(yīng)大力提倡。不過,現(xiàn)在政策支持不力,媒體宣傳也不足,我認為最主要的是要拉開峰谷差價,智能分時計價。
第五,從電網(wǎng)直接取電的快速充電不減排。當前的電池比能量不高,想在白天用快速充電進行彌補。但是,過快充電有缺點:短時間內(nèi)產(chǎn)生大量的熱,電池升溫高,影響電池的壽命,造成安全問題;要建大型充電機,難度大、造價高;對電網(wǎng)沖擊大,電網(wǎng)也要大量擴容;增加峰期負荷,加大二氧化碳排放。我認為,解決問題的辦法是,建一個蓄電站,在夜間慢蓄電,白天由蓄電站給電動車快充電。這樣做的好處是,不沖擊電網(wǎng),不增加峰期負荷,不加大二氧化碳排放且蓄電站具有經(jīng)濟效益。此外,換電站也應(yīng)晚上充電,以增加經(jīng)濟效益。
第六,鋰離子電池造成的污染環(huán)境問題不容忽視?,F(xiàn)在說鋰離子電池是綠色的,這種說法不對。首先,鋰離子電池里要用石墨,石墨是從百分之幾的礦物中選取精礦。尾礦堆積如山,廢水橫流。從精礦中分離出石墨,要用大量酸(含氫氟酸)堿溶去無機物,產(chǎn)生大量含氟廢水。其次,六氟磷酸鋰制備中用含氟化學(xué)品,廢電池處理中,六氟磷酸鋰一遇到水汽,立即生成氟化氫。最后,電池生產(chǎn)以及廢電池處理中排出大量有機溶液,鋰離子電池用的越多,造成的污染物排放越嚴重。故而要抓緊對鋰離子電池生產(chǎn)回收全過程進行污染治理。
“十三五”電動汽車何去何從
對于“十三五”怎樣調(diào)整補貼,我認為:
一、電池每千瓦的補貼費必須小于每千瓦的市價,且從2017年起,每年要降低25%,到2021年要停止補貼?,F(xiàn)在補貼的費用比電池的價格還高,所以電池裝得越多,拿的補貼越多,這是非常不合理的。
二、獎罰結(jié)合,各汽車汽車2016年銷售的汽車當中,新能源車占1%以上的才能獲得補貼,不足1%的要罰,每年銷售量要增加一個百分點,也就是到2020年應(yīng)該達到5%。
三、插電式,包括增程式、乘用車及商用車含貨車客車,B狀態(tài)節(jié)油率大于35%,而且在此后4年內(nèi)每年應(yīng)提高節(jié)油率3個百分點?,F(xiàn)在比亞迪插電式能達到35%嗎?恐怕達不到。
四、廣泛宣傳教育,建立節(jié)能減排是公民應(yīng)盡義務(wù)的新觀念,不要老想從政府補貼中賺錢。
“十三五”電動汽車該如何發(fā)展,實際上是一個路線問題?!笆濉彪姵厮綍取笆濉边M步,但是不會有飛躍發(fā)展,也就是從每瓦時速100多點發(fā)展到170、180,要做到200以上就存在安全隱患。
根據(jù)節(jié)油減排這一根本目的,“十三五”電動汽車的技術(shù)路線,我認為應(yīng)該是,純電動乘用車應(yīng)大力發(fā)展小型、低速、短程;各種大、中型車應(yīng)使用純電驅(qū)動的增程式。
(作者系中國工程院院士,本文根據(jù)其在“第5屆中國充換電技術(shù)高峰論壇”上的講話整理)