鉅大LARGE | 點擊量：1076次 | 2018年10月04日
全球電動汽車產業化及其基礎實施的發展前景
全球的可持續性發展需要可持續交通（SustainableMobility）。中國是全世界經濟發展最快，而同時也是貧油的國家。因此，在中國發展電動汽車更為迫切，勢在必行。
電動汽車是一個新興產業。電動汽車的功能、主要零部件、生產方式、產業鏈等和傳統汽車有很大區別。因此，不能再用傳統汽車的眼光來評價電動汽車。我們一定要用開放的思維和堅定的勇氣去迎接挑戰。電動汽車不僅是一個交通工具，還是一個儲能工具，是一個可以跟風能、太陽能相結合的能源體系。現在我們已經看到電動汽車產業化的暑光，但是還有嚴峻的挑戰。電動汽車要能夠讓普通老百姓接受，需要有三個條件：第一個條件就是它的價錢一定要跟現在的汽車一樣；第二個條件就是其方便的程度也跟現在的車一樣；第三個條件就是它的能耗和排放比傳統汽車要少。目前最難做到的是第一個條件。電動汽車和傳統汽車比較，多了又重又貴的動力電池，怎么能做到其價錢跟傳統汽車一樣呢？這就要把電池的附加值發揮出來，使電池的初始成本不要只讓車主來承擔。因此就要做到“三好、兩結合和四個零”。
要做好三點：
（1）好的產品。即，性能優良、價格合理；
（2）好的基礎設施。即，方便和經濟；可根據車型和用途，采取不同的基礎設施；
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
（3）好的商業模式。
要大膽探索新的商業模式，集合汽車、電力、能源、信息、服務、金融、保險、銷售等多個行業的優勢，共享利益，共擔風險，分攤電池的初始成本。用戶所在意的主要是能否安全、方便、舒適、經濟地到達其目的地，而并非汽車的一次續航里程和補充能源的方式。
要做到兩結合：
（1）電動汽車和智能電網結合；
（2）電動汽車和遠程智能信息控制、汽車移動物聯網、智能交通相結合。
努力逐漸達到四個零的目標：
（1）零排放（沒有汽車廢氣）；
（2）零石油消耗；
（3）零交通傷亡；
（4）零交通堵塞。
電動汽車的動力電池不僅為電動汽車提供能源和動力，而且可作為儲能器件和電網交互，對電網起到填谷削峰作用，提高電網的穩定性和效率，并且對太陽能和風能起到配合作用，使太陽能和風能能夠順利和電網并網。而要挖掘電池的附加值，充分實現其儲能價值，則必須實現汽車行業與電力行業兩大行業的握手并取得妥協，共商用于不同車型和用途的最佳基礎設施和商業模
電動汽車的電能補充一定要與電網有好互動，做到互利雙贏。因此可采用充電（以夜間慢速充電為主）、換電池和儲能充電等多種模式。更可與智能電網結合在一起，進行智能充電，電池和電網是雙向互動。例如，在首一個小時內，電網給電池充電，等到電池充到一定程度時（約電池容量的30%），便可與電網互動。這意味著，當電網頻率低（即電網弱）時，電池給電網饋電；而當電網頻率高（即電網強）時，電網給電池充電。這樣，雖然整個充電時間延長了，但是，電池集群可作為一個龐大的分布式儲能系統，將電網的整體運行效率大為提升。當然，以上所述只是電動汽車與智能電網互動的一種情形，還有其他的模式能夠做到兩者的互利互補。
電動汽車對動力電池的主要要求是：安全性、能量密度、功率密度、循環壽命、一致性、可靠性和價格等。單體電池的安全性主要和以下因素有關：材料、設備、工藝、結構等。電動汽車的電池系統是由多個單體電池串并聯組成模塊，再由若干模塊組成電池包（電池系統）。因此對單體電池的一致性有很高的要求，并且要采用電池管理系統，監管電池運行中的電壓、電流、溫度等以確保電池的安全性。
目前電動汽車的動力電池主要是采用鋰電池，包括錳酸鋰、磷酸鐵鋰、多元素鋰、以及最近開發的鈦酸鋰。鈦酸鋰電池的負極采用鈦酸鋰取代石墨碳，因而運行中不會產生負極表面膜，這是鈦酸鋰電池的最大特點，因此鈦酸鋰電池在運行中非常穩定，無論在高溫、低溫、高倍率充放電情況下都能可靠工作，從根本上提高了電池的安全性。而且無記憶效應，免維護，做到了綠色環保。目前鈦酸鋰電池的缺點是其單體電池電壓較低。目前正研究采用新的陽極材料以提高其單體電池的電壓。鈦酸鋰電池可望在不久取代磷酸鐵鋰和錳酸鋰電池。
“十二〃五”期間動力蓄電池以能量型動力蓄電池為主要發展方向，兼顧功率型動力蓄電池和超級電容器的發展，重點突破動力蓄電池系統安全性、一致性、耐久性與低成本等關鍵技術，促進動力蓄電池系統集成和模塊化技術發展，帶動關鍵材料國產化，實現動力蓄電池產業技術快速升級、瞄準國際前沿技術，深入開展新型車用動力蓄電池自主創新研究。我們的目標要達到電動汽車用高能量型蓄電池系統的能量密度達到150-250Wh/kg,成本低于3元/Wh，壽命2000-5000次循環，充電率2C,放電率3C。我認為目前最重要的是提高動力電池系統（電池包）的一致性，可靠性和壽命，即使在目前可達到的能量密度約100Wh/kg的情況下(據我所知，目前世界各國也未能做到200Wh/kg以上)，重點突破一定市場，例如城市短途公交、社區和中小城市小型電動汽車、一定范圍的出租汽車等，配合一定的基礎實施和商業模式，就可推廣，不斷積累經驗，不斷提高動力電池的性能指標。
我國電池產業有三大優點：做得快、做得便宜、做得大。但是存在深層次的兩個缺點，其一就是缺乏深入的機理分析，從電化學、物理、電工、機械、結構、散熱等，找出相互關系并推出相關數學模型等。其二就是缺乏科學的評價體系，去評估電池在電動汽車運行中的安全性和可靠性。我國應該從整個電池產業鏈加大對動力電池的投入，從采礦到電池廠一直到電動汽車電池系統，從基礎研究到應用研究、產品開發和產業化生產等。
與電池技術關聯非常密切的一個領域是電池管理系統(BatteryManagementsystem,BMS)。電池管理系統用于對蓄電池組進行安全監控及有效管理，提高蓄電池的使用效率，達到增加續駛里程、延長其使用壽命、降低運行成本的目的。電池管理系統的主要功能包括：電池狀態信號采集、電池剩余電量(SOC)估計、電池充放電控制、電池單體間的電量均衡管理、電池系統安全管理等。其中，電池SOC估計和電池單體間的電量均衡將是兩大技術難點。
要根據國情，利用我國自然資源、市場、人力資源的優勢，首先大力發展有市場需求、能有效節能減排的小型低速電動汽車和城市公交增程式電動汽車或純電動汽車，也不排除市場能接受的其它型式混合動力汽車、積累經驗，不斷提高在動力電池、電機電力電子電控、動力總成等核心技術，向新一代先進的電動汽車跨越發展。而對于發展純電動汽車而言，建立公共能源供給體系，提供標準化蓄電池模塊租賃服務將是較為可行的出路。
我們一定要實施中國創造戰略，實現現代化。我國現代化建設，一方面取得了巨大成就，另一方面也面臨著一系列重大挑戰。如，產業層次低，產業附加值低，工人收入低，兩極分化嚴重等。究其原因，主要是因為我國極端缺乏自主創新和“中國創造”的重大產業平臺、關鍵產業體系，從而造成我國主要產業，特別是支柱產業，到處有短板，到處都漏水，有些產業80%-90%的附加值甚至都被外流（產業競爭遵循短板理論）。進而導致整個國家產業體系附加值低下（競爭性產業10%-20%），生產率徘徊（工業為美國的6%），利潤率很低（2011出口企業為1.44%），實體產業拋荒（轉投炒樓炒股），工人收入微薄（美國的4%），低收入人群數量特別巨大，從而造成內需不足，兩極分化嚴重。所以我們一定要建設技術先進、結構高效、自主開放、體系完整的中國電動汽車產業體系，為中國新的歷史時期的工業現代化和產業現代化，提供新的發展模式和重大示范。
結束語：電動汽車產業化的火車頭已開動，但只讓市場聽其自流不能使電動汽車產業化成功。創造性和有效的政策法規是必需的。技術已不斷進步可提供解決辦法。
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