欧阳明高院士：现阶段充电与换电要融合发展，不是非此即彼
发布日期：2020-11-28
核心提示：今年前期疫情带来的冲击非常大，这对新能源汽车的预期产生了一些影响，规划草案中新能源汽车产业化目标是2025年市场占有率达到25
今年前期疫情带来的冲击非常大，这对新能源汽车的预期产生了一些影响，规划草案中新能源汽车产业化目标是2025年市场占有率达到25%，但最终调整为达到20%。在中国电动汽车百人会论坛（2021）媒体沟通会上，中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高院士表示，市场比预期的要好一些，今年到现在为止，预计新能源汽车的产销量和去年相比不会有太大变化，尤其是今年的新能源车，主要是私人购买，产品结构发生了很大变化，从高端品牌到经济型各种档次的产品都有。在新能源汽车最开始产业化时，欧阳明高曾经提出来“两头挤”的产业化推进战略，即从大客车和微型车两头推动，逐步挤入中间的轿车市场。现在进入新阶段呈现出新的“两头挤”格局，欧阳明高表示，从高端和经济型电动车这两头正在挤向中间性价比车型的市场。今年以来，动力电池的安全问题仍然是一个关注的焦点。欧阳明高指出，目前应对安全问题的主要方式是从本征安全、主动安全、被动安全三个方面来解决。所谓本征安全，也叫“本质安全”，就是电池安全是设计出来的、制造出来的，所以必须从设计、制造的角度，从根子上来提高安全水平。电池比能量越高，对安全设计的要求越高，技术门槛也越高。欧阳明高指出，现在重点攻关的是300瓦时/公斤的高镍三元电池。虽然在实验室做出来的都能达标，但这并不等于大批量生产的质量控制完全能达标，还需要一个过程，预期这两年可以做到。关于电池的主动安全要靠控制，靠电池管理系统，要把使用边界控制好，不允许超出边界的情况发生。针对现阶段存在的问题，欧阳明高指出，“主动安全的控制、监控与管理是整车厂承担的，但是整车厂对电池的理解总体上还没有完全到位，整车厂原来不搞电池，初期大多数是由电池厂帮助做。整车厂承担了这个责任，要有一个过程适应。”被动安全则是一旦有电池热失控之后，怎么让它不造成事故。目前电池事故还没有伤过人，但是燃烧起来影响很大。欧阳明高指出，现在要做的是通过被动安全，主要是热管理让它不烧起来。欧阳明高也表示，有些情况难避免的，比如车底下的电池包和路上的井盖相撞，这种极端情况是没有办法的。但是更多的其他情况下，让热失控不烧起来是可以做到的。从技术角度可以做到，但是从工程角度、从大规模应用角度，目前还是偶尔会发生一些，但是应该会越来越少。磷酸铁锂以前不能用于轿车，主要是体积比能量偏低，同样的体积装不了足够多的电池。现在刀片电池技术使体积比能量提升了约50%，续驶里程能达到600公里，这是一个很大的突破。由于磷酸铁锂本身比较安全，寿命也很长，成本还低，就是比能量差一点，现在这个问题解决了，销量就出现了大幅回升。最近三个月磷酸铁锂电池装车量同比上升100%以上，这意味着磷酸铁锂在轿车中的使用在大幅度提升，由于不需要稀有金属，它的成本也比三元锂电池低约20%。欧阳明高指出，这并不是说三元锂电池就不好，要均衡发展，三元和磷酸铁锂都得要，但不管怎么说，还是需要在安全的基础上进一步提高比能量，这个方面还需要技术的不断进步，科技创新是无止境的。国外对全球电池发展有一个预测，到2030年会从2018年的100亿G瓦时增长到2900亿G瓦时，欧阳明高预计，中国市场未来10年会增长10倍，到2035年增长20倍也是有可能，电池技术和产业未来都将大有可为。近两年来，中国燃料电池取得了巨大进步，和五年前相比，各种性能指标都出现了大幅提高。比如，寿命和五年前相比提升了300%，“十三五”初期是3000小时，现在普遍达到12000小时。总之，燃料电池技术在中国的产业链已经建立起来。欧阳明高指出，这个行业现在不是一个小行业，好多企业都在你追我赶，整车产品，尤其是商务车产品不比国外差，做得比国外好。预计今后几年氢燃料电池汽车，从规模和量上会有一个很大的提升。对于今年年底实现8千到1万辆的氢燃料电池车的推广指标，欧阳明高表示，还是有信心的。他还指出，国家的氢燃料示范推广项目一旦开始，估计明年会腾飞。另外，加氢站目前有些关键设备还要进口。欧阳明高透露，最近清华团队牵头在做冬奥会的氢能出行示范项目，好长时间一直在协调加氢站和氢安全的事，因为氢安全和纯电动安全不一样，更多在氢能领域，不在车内，所以对于氢安全和氢能的制储、运、加这些环节，现在需要大型能源企业的进入。欧阳明高坦言，在技术研发方面还需要加强，比如压缩机，国外有离子压缩机，国内没有。现在基本上全球和氢基础设施相关的企业都进入中国了，目前还要借助国际力量。关于充电与换电也是今年比较热的话题，欧阳明高认为现阶段充电、换电要融合发展，不是非此即彼。在他看来，现阶段来看，换电对提高销量有好处，因为用户不用担心电池贵、电池寿命不够长、电池不够安全、电池用完了如何处理等问题。欧阳明高认为，对于商用车，不管是大商用车还是共享车、出租车，原则上换电是一种不错的商业模式。对于私家车而言，中长期来看，最好的方式还是充电，平时在家或者单位慢充（将来搞车网互动），高速公路上长途时超快补电。欧阳明高给出的理由是，要看到V2G和大功率快充技术的发展后劲。现在国网已经开始在北京试验V2G车网互动充电模式了，私家车在家里充电时候，车网互动时候充电要花钱，但还可以卖电。现在欧洲已经实施350千瓦大功率快充。国内也在联合开发超快充电系统，对一个续航600公里的车，5分钟可以补两百公里的电，这在技术上可以实现，同时这种不充满的快速补电也不会影响电池的安全和寿命。换电在哪里最有意义？欧阳明高认为，在长途重型卡车。在他看来，今年可能是卡车电动化的元年，公交车基本上都已实现电动化，接下来的增量主要在卡车。欧阳明高强调，换电对于轿车是个备选项，但对于卡车是必选项。一旦采用换电模式，买车不用买电池，这样新能源车和传统燃油车价格就差不多，到换电站可以实现五分钟直接换电，这就和加油一样快。欧阳明高认为，从目前看，换电卡车可以和柴油卡车进行商业竞争。按照目前电池价格综合成本看，重卡购置大概四五十万一辆，但是全生命周期的油费大概两三百万，所以油费是最大的成本，而电动卡车最大的优势就是能源费低。他相信今后五年换电卡车电动化会形成高潮。有研究机构预测，2030年全球纯电动车会在三千万辆到三千五百万辆之间。欧阳明高指出，我国如果按照2030年新能源汽车占比达到40-50%，那时汽车总产量将达到3500万辆车是可能的，新能源汽车也将超过了1500万辆。虽然具体数字和实际可能有所差别，但符合趋势。欧阳明高强调，新能源汽车的重点是新能源。原先只说电动化，没有说能源，在碳排放、碳中和的大背景下，必须转型强调新能源，新能源汽车要使用新能源。当前，中国的碳净排放100亿吨，等于2050年巴黎会议规定的全球的碳排放指标。2060年要实现碳中和，碳中和就是净排放为零。这首先靠能源体系的去碳化，能源体系的去碳化要靠新能源汽车储能，这就是下一步新能源汽车的目标，用新能源汽车带动新能源革命，实现高质量发展。“如果把新能源汽车规模化，再把新能源革命带动起来，传统的汽车、能源、化工行业都将发生天翻地覆的变化，真正实现汽车代替马车以来百年未有之大变局。”欧阳明高最后总结说。
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