歐陽明高院士:現階段充電與換電要融合發展 不是非此即彼

2020-11-30 中國電池網

在新能源汽車最開始產業化時,歐陽明高曾經提出來「兩頭擠」的產業化推進戰略,即從大客車和微型車兩頭推動,逐步擠入中間的轎車市場。現在進入新階段呈現出新的「兩頭擠」格局,歐陽明高表示,從高端和經濟型電動車這兩頭正在擠向中間性價比車型的市場。

鈦媒體原文配圖

今年前期疫情帶來的衝擊非常大,這對新能源汽車的預期產生了一些影響,規劃草案中新能源汽車產業化目標是2025年市場佔有率達到25%,但最終調整為達到20%。

在中國電動汽車百人會論壇(2021)媒體溝通會上,中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高院士表示,市場比預期的要好一些,今年到現在為止,預計新能源汽車的產銷量和去年相比不會有太大變化,尤其是今年的新能源車,主要是私人購買,產品結構發生了很大變化,從高端品牌到經濟型各種檔次的產品都有。

在新能源汽車最開始產業化時,歐陽明高曾經提出來「兩頭擠」的產業化推進戰略,即從大客車和微型車兩頭推動,逐步擠入中間的轎車市場。現在進入新階段呈現出新的「兩頭擠」格局,歐陽明高表示,從高端和經濟型電動車這兩頭正在擠向中間性價比車型的市場。

動力電池的安全問題

今年以來,動力電池的安全問題仍然是一個關注的焦點。歐陽明高指出,目前應對安全問題的主要方式是從本徵安全、主動安全、被動安全三個方面來解決。

所謂本徵安全,也叫「本質安全」,就是電池安全是設計出來的、製造出來的,所以必須從設計、製造的角度,從根子上來提高安全水平。

電池比能量越高,對安全設計的要求越高,技術門檻也越高。歐陽明高指出,現在重點攻關的是300瓦時/公斤的高鎳三元電池。雖然在實驗室做出來的都能達標,但這並不等於大批量生產的質量控制完全能達標,還需要一個過程,預期這兩年可以做到。

關於電池的主動安全要靠控制,靠電池管理系統,要把使用邊界控制好,不允許超出邊界的情況發生。

針對現階段存在的問題,歐陽明高指出,「主動安全的控制、監控與管理是整車廠承擔的,但是整車廠對電池的理解總體上還沒有完全到位,整車廠原來不搞電池,初期大多數是由電池廠幫助做。整車廠承擔了這個責任,要有一個過程適應。」

被動安全則是一旦有電池熱失控之後,怎麼讓它不造成事故。目前電池事故還沒有傷過人,但是燃燒起來影響很大。歐陽明高指出,現在要做的是通過被動安全,主要是熱管理讓它不燒起來。

歐陽明高也表示,有些情況難避免的,比如車底下的電池包和路上的井蓋相撞,這種極端情況是沒有辦法的。但是更多的其他情況下,讓熱失控不燒起來是可以做到的。從技術角度可以做到,但是從工程角度、從大規模應用角度,目前還是偶爾會發生一些,但是應該會越來越少。

三元鋰電池和磷酸鐵鋰的技術之爭

磷酸鐵鋰以前不能用於轎車,主要是體積比能量偏低,同樣的體積裝不了足夠多的電池。現在刀片電池技術使體積比能量提升了約50%,續駛裡程能達到600公裡,這是一個很大的突破。

由於磷酸鐵鋰本身比較安全,壽命也很長,成本還低,就是比能量差一點,現在這個問題解決了,銷量就出現了大幅回升。最近三個月磷酸鐵鋰電池裝車量同比上升100%以上,這意味著磷酸鐵鋰在轎車中的使用在大幅度提升,由於不需要稀有金屬,它的成本也比三元鋰電池低約20%。

歐陽明高指出,這並不是說三元鋰電池就不好,要均衡發展,三元和磷酸鐵鋰都得要,但不管怎麼說,還是需要在安全的基礎上進一步提高比能量,這個方面還需要技術的不斷進步,科技創新是無止境的。

國外對全球電池發展有一個預測,到2030年會從2018年的100億G瓦時增長到2900億G瓦時,歐陽明高預計,中國市場未來10年會增長10倍,到2035年增長20倍也是有可能,電池技術和產業未來都將大有可為。

氫能燃料電池明年會騰飛

近兩年來,中國燃料電池取得了巨大進步,和五年前相比,各種性能指標都出現了大幅提高。比如,壽命和五年前相比提升了300%,「十三五」初期是3000小時,現在普遍達到12000小時。總之,燃料電池技術在中國的產業鏈已經建立起來。

歐陽明高指出,這個行業現在不是一個小行業,好多企業都在你追我趕,整車產品,尤其是商務車產品不比國外差,做得比國外好。預計今後幾年氫燃料電池汽車,從規模和量上會有一個很大的提升。

對於今年年底實現8千到1萬輛的氫燃料電池車的推廣指標,歐陽明高表示,還是有信心的。他還指出,國家的氫燃料示範推廣項目一旦開始,估計明年會騰飛。

另外,加氫站目前有些關鍵設備還要進口。歐陽明高透露,最近清華團隊牽頭在做冬奧會的氫能出行示範項目,好長時間一直在協調加氫站和氫安全的事,因為氫安全和純電動安全不一樣,更多在氫能領域,不在車內,所以對於氫安全和氫能的制儲、運、加這些環節,現在需要大型能源企業的進入。

歐陽明高坦言,在技術研發方面還需要加強,比如壓縮機,國外有離子壓縮機,國內沒有。現在基本上全球和氫基礎設施相關的企業都進入中國了,目前還要藉助國際力量。關於充電與換電,不是非此即彼

關於充電與換電也是今年比較熱的話題,歐陽明高認為現階段充電、換電要融合發展,不是非此即彼。

在他看來,現階段來看,換電對提高銷量有好處,因為用戶不用擔心電池貴、電池壽命不夠長、電池不夠安全、電池用完了如何處理等問題。

歐陽明高認為,對於商用車,不管是大商用車還是共享車、計程車,原則上換電是一種不錯的商業模式。對於私家車而言,中長期來看,最好的方式還是充電,平時在家或者單位慢充(將來搞車網互動),高速公路上長途時超快補電。

歐陽明高給出的理由是,要看到V2G和大功率快充技術的發展後勁。現在國網已經開始在北京試驗V2G車網互動充電模式了,私家車在家裡充電時候,車網互動時候充電要花錢,但還可以賣電。

現在歐洲已經實施350千瓦大功率快充。國內也在聯合開發超快充電系統,對一個續航600公裡的車,5分鐘可以補兩百公裡的電,這在技術上可以實現,同時這種不充滿的快速補電也不會影響電池的安全和壽命。

換電在哪裡最有意義?歐陽明高認為,在長途重型卡車。在他看來,今年可能是卡車電動化的元年,公交車基本上都已實現電動化,接下來的增量主要在卡車。

歐陽明高強調,換電對於轎車是個備選項,但對於卡車是必選項。

 一旦採用換電模式,買車不用買電池,這樣新能源車和傳統燃油車價格就差不多,到換電站可以實現五分鐘直接換電,這就和加油一樣快。 歐陽明高認為,從目前看,換電卡車可以和柴油卡車進行商業競爭。

按照目前電池價格綜合成本看,重卡購置大概四五十萬一輛,但是全生命周期的油費大概兩三百萬,所以油費是最大的成本,而電動卡車最大的優勢就是能源費低。他相信今後五年換電卡車電動化會形成高潮。

新能源汽車的發展趨勢

有研究機構預測,2030年全球純電動車會在三千萬輛到三千五百萬輛之間。歐陽明高指出,我國如果按照2030年新能源汽車佔比達到40-50%,那時汽車總產量將達到3500萬輛車是可能的,新能源汽車也將超過了1500萬輛。雖然具體數字和實際可能有所差別,但符合趨勢。

歐陽明高強調,新能源汽車的重點是新能源。原先只說電動化,沒有說能源,在碳排放、碳中和的大背景下,必須轉型強調新能源,新能源汽車要使用新能源。

當前,中國的碳淨排放100億噸,等於2050年巴黎會議規定的全球的碳排放指標。2060年要實現碳中和,碳中和就是淨排放為零。這首先靠能源體系的去碳化,能源體系的去碳化要靠新能源汽車儲能,這就是下一步新能源汽車的目標,用新能源汽車帶動新能源革命,實現高質量發展。

「如果把新能源汽車規模化,再把新能源革命帶動起來,傳統的汽車、能源、化工行業都將發生天翻地覆的變化,真正實現汽車代替馬車以來百年未有之大變局。」歐陽明高最後總結說。

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