鉅大LARGE | 點擊量：1099次 | 2021年11月02日
楊裕生院士：“量電池之力而行”發展電動汽車
隨著2015年漸近尾聲，“十三五”規劃即將出爐。進入“十三五”，電動汽車怎么發展？在十月二十一日“2015節能與新能源汽車產業發展規劃成果展覽會”上，長期關注、參與、推動新能源汽車技術發展的我國工程院院士楊裕生就“電池技術與電動汽車發展”等議題深入淺出地剖析了當前我國發展電動汽車應注意的幾個問題。
“電動汽車怎么發展，我想講四個問題。第一，電池是首要的決定性因素；第二，"十三五"電池技術要在"安全第一"框架下發展；第三，用好現有的電池發展電動汽車；第四，控制電動汽車補貼總額，明確公司開發責任。”楊裕生開門見山，侃侃而談。
“越過電池水平發展電動汽車是冒進”
“電池是電動汽車發展的首要決定性因素。”楊裕生說，一直以來，電池的安全性和比能量（單位重量或單位體積的能量）關系到電動汽車的安全性和續航里程："十三五"期間電動汽車的安全性和續航里程，取決于"十二五"的電池以及"十三五"開局兩三年內的電池的水平。越過電池水平發展電動汽車產業是一種冒進行為，難免會發生汽車"趴窩"（行駛一段時間之后不能開了）現象，或者發生燃料事故，這會造成國家、公司和個人很大的浪費。”
他指出，這些問題都不是空穴來風，而是很殘酷的現實問題。“我國電動汽車發展很快，"快"字當頭存在一系列問題，要引起注意。”
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他舉例說，目前很多城市的純電動公交車已經走不動了，純電動公交車“趴窩”“未老先衰”的舊賬還沒有還。“從"十一五"到"十二五"遺留了很多問題，現在要集思廣益防備"十三五"出現類似問題。”
"十三五"期間，要在安全第一的前提下，提高鋰離子電池的比能量——鋰離子電池將長期是動力鋰離子電池的主力，這一點不容置疑。”楊裕生指出，電池技術要圍繞長壽命、寬溫度范圍、高電壓發展，要發展高電位的正極和高安全性的負極，“比如三元正極電池的安全性問題很嚴重，要提高”。
楊裕生認為，在電動汽車發展的進程中，人們并沒有把安全提到第一位來重視。“安全第一，就是不要片面地追求高比能量——現在這個傾向很嚴重。蓄電池是含能器件，都有不同程度的危險性。要優先使用高安全性的電池，寧愿犧牲一些比能量。”
他預計，“十三五”期間電池的單體比能量不會超過200Wh/kg。并進一步指出在規模蓄電的設計當中，要控制不發生連鎖反應：一個電池出問題，周圍的電池不要繼續發生燃燒或爆炸的現象，在使用當中要建設安全操作規程，絕不可以濫用電池。
有關下一代動力鋰離子電池，日本NEDO（日本新能源產業的技術綜合開發機構）提出比能量可達上千Wh/kg的鋰硫、鋰氧電池是“后鋰離子電池”。楊裕生認為這是單純從理論比能量的角度得出的推論，當前還不能寄予厚望。
“鋰硫電池可以在功率要求不高的地方發揮用途，但是用作動力鋰離子電池，我覺得這一提法要打個問號，很難指望。而鋰氧電池被一些人認為是"下下代動力鋰離子電池"，這個更渺茫。”楊裕生指出，目前雙功能的氧正極是一個世界性難題，多年來并沒有得到很好解決。國家可以支持個別團隊進行長期研究，但不能寄予過高期望。
不過，楊裕生對鉛炭電池青睞有加。“鉛炭電池保持了鉛酸電池的優點，原料容易得到并且便宜安全可靠，是我國"十二五"期間的重要成果，在電動汽車中有很多貢獻。比如可以用在微混和啟停技術上，還可以作為微型短程汽車和增程式電動汽車的動力電源。所以我認為要加緊完善鉛炭電池的產業鏈。”
“對小型低速純電動汽車開綠燈”
楊裕生提出，如何發展電動汽車，實際上是如何用好現有的電池。因此，他主張在“十三五”期間，電動汽車發展第一要為小型低速純電動汽車開綠燈。因為“電動汽車小了，許多矛盾都可以解決，比如可以大量節能減排”。
要不要把發展長里程純電動汽車作為重點？有關這個頗有爭議的問題，楊裕生直言：“我認為就目前來講，這還不是一個很好的發展重點。”
“純電動汽車行駛里程以150公里為合理，再長電池就要加，電池多了車子變重，就不合理了。”他說，有的城市（包括北京在內）強調只用純電動汽車就想發展長里程，有違循序漸進的發展規律。
楊裕生以比亞迪(002594,股吧)和特斯拉電動汽車為例，談到：“比亞迪最早的純電動汽車"E6"，電池重700多公斤，現在也回過頭做插電式的"秦"了。"秦"效果很好，因為它的電池重量是正常的。大家認為特斯拉很好，但它的電池裝了85kWh，結果呢？它現在已經燒了13輛車，重要是從電池里面燒起來的。據美國朋友介紹，特斯拉現在也打算做普及型電動汽車了。”
因此，他建議，我國發展電動汽車也應該“量電池之力而行”，先制定標準，發展低速微型車，不要強行發展電池負擔不了的車型。
“巧用電池”發展增程式電動汽車
另外，楊裕生提出，“巧用電池”也很重要。
“在車上裝一個功率很小的燃油發電機，發展增程式電動汽車，好處很多——增程式電動汽車在行駛當中，發電機給電池充電，電池始終處于半充半放狀態。這種狀態內阻小、發熱量小；電池不過充，安全有保障；不過放，循環使用壽命長。而且現有的鋰離子電池完全滿足要求。雖然要燒油，但是能節約50%。”楊裕生一股腦數出四五條增程式電動汽車的優點來。
“此外，增程式電動汽車可以遠距離行駛，亦可以不用充電樁，電池少、成本低，節油率達50%以上，能夠為用戶節省開支。”楊裕生補充說，目前各國發展新能源汽車的程度不相同，日本的深混汽車已經成熟，所以他們把燃料動力鋰電池車作為重中之重。“我們要解決的是推廣普遍使用電動汽車，不能跟著日本后面走。”
汽車第一大國美國發展新能源車也繞開了日本的專利，提出發展插電式混合動力車。我國該怎么走自己的路？楊裕生比較認可純電驅動的增程式。
“這個車子只有電驅動，雖然有內燃機但它只管發電，它的動力不直接加到車轱轆上去。”他還主張，大中型汽車要以純電驅動的增程式為主。現有的鋰離子電池的性能完全可以滿足增程式車的要求，鉛炭電池也有用武之地。
“增程式電動公交車最容易向無補貼過渡，因為它用量少，成本低，與汽車同壽命，12米的客車可以逐漸降到80萬元一輛，比燃油車高出25萬元，用兩三年省的油錢就可以補償回來。”
“油錢補償”，楊裕生稱，這里面涉及一個觀念改變的問題。
“用節能的油錢，來抵償車的差價，這一點大家首先要承認，或者必須要這么做才行。推動電動汽車發展，是國民的義務和責任，大家都努力做到綠色出行。當然，增程式電動汽車假如也能夠享受公交車燃油補貼。我覺得合理，這樣它的呼聲就更大，甚至不用3年的時間就可以把成本收回來。”
“再就是公司不要總想著通過電動汽車的高補貼，從國家撈一把，這個問題現在非常嚴重。”楊裕生指出，幾乎所有大型車企，“哪一種汽車補貼高，就生產哪一種車”，而不看這些車到底能不能長時間、安全運行，“先把補貼抓到手再說”。
19院士聯名上書設定電動汽車補貼上限
今年五月，財政部、科技部等四部委在其公布的《有關2016-2020年新能源汽車推廣應用財政支持政策的通知》中明確了“十三五”期間電動汽車補貼政策。《通知》中規定的補貼力度盡管較此前有所下降，但按照這個標準計算，補貼數額仍是一個天文數字。
楊裕生關注到這個問題：“補貼數額大到什么程度？假如要實現2020年500萬輛的目標，"十三五"期間要補貼3900億元，這還只是中央政府的補貼，地方政府補貼沒有算在里面。”
他認為這個數額過巨。“3900億是不得了的一個數，這些錢可以做很多事情，現在拿來做補貼，值不值得，有待商榷。”
在楊裕生看來，長期的高額補貼并不利于有效推動電動汽車的發展。一方面容易造成車企盲目追逐補貼最高的純電動客車，而電池壽命有限，“趴窩車”比比皆是，國家損失嚴重；另一方面，普通納稅人的稅款補給了有錢買車的富人，造成了社會不公。此外，大部分補貼成了汽車公司的超額利潤，車企一味享受利益，反而不思降低成本。
而從“十二五”期間補貼有關拉動電動汽車發展的成效來看，并不樂觀：“十二五”原定50萬輛電動汽車的指標，現在只剩下70天，眼看目標很難完成了。
楊裕生透露，今年七月八日，包括他在內的19位院士聯名給相關國家機關“上書”建議“控制電動汽車補貼總額，明確公司開發責任”。
建議的內容重要為三條：
第一，希望國務院為“十三五”電動汽車補貼總額設定上限，要用多少補貼要“先算再用”，而不是“用了再算”。
第二，要明確各個汽車生產公司的責任，完善“適當補貼，責任指標，超額有獎，以罰促產”的政策措施。這里的“適當補貼”指的是“十三五”繼續補貼電動汽車，但是金額要降低，加速逐年退步。
第三，繼續加強對電動汽車技術創新發展的支持。楊裕生介紹說，這是從美國加州取經的政策。它的核心內容是，要求汽車生產商在加州銷售的乘用車、小型車輛當中，必須含有一定比例的零排放和部分零排放的車輛，比例不斷變化，要求到2020年，在加州銷售的汽車里，應該有6%的零排放或3.5%的部分零排放的車。
“我們19個"老頭"平均年齡是78歲，不是老了沒有事做，而是感覺這個問題太嚴重，所以我們花了很多時間提了這個建議，我們認為他山之石，可以攻玉。”楊裕生說。
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