杨裕生:望十三五为小型低速电动车开绿灯

中国科学报 综合报道

随着2015年渐近尾声,“十三五”规划即将出炉。进入“十三五”,电动汽车怎么发展?在10月21日“2015节能与新能源汽车产业发展规划成果展览会”上,长期关注、参与、推动新能源汽车技术发展的中国工程院院士杨裕生就“电池技术与电动车发展”等议题深入浅出地剖析了当前我国发展电动汽车应注意的几个问题。

杨裕生:望十三五为小型低速电动车开绿灯

中国工程院院士杨裕生

越过电池水平发展电动汽车是冒进

“电池是电动车发展的首要决定性因素。”杨裕生说,一直以来,电池的安全性和比能量(单位重量或单位体积的能量)关系到电动汽车的安全性和续航里程:"十三五"期间电动汽车的安全性和续航里程,取决于"十二五"的电池以及"十三五"开局两三年内的电池的水平。越过电池水平发展电动汽车产业是一种冒进行为,难免会发生汽车"趴窝"(行驶一段时间之后不能开了)现象,或者发生燃料事故,这会造成国家、企业和个人很大的浪费。”

他指出,这些问题都不是空穴来风,而是很残酷的现实问题。“我国电动汽车发展很快,"快"字当头存在一系列问题,需要引起注意。”目前很多城市的纯电动公交车已经走不动了,纯电动公交车“趴窝”“未老先衰”的旧账还没有还。“从"十一五"到"十二五"遗留了很多问题,现在要集思广益防备"十三五"产生类似问题。”

"十三五"期间,要在安全第一的前提下,提高锂离子电池的比能量——锂离子电池将长期是动力电池的主力,这一点不容置疑。”杨裕生指出,电池技术要围绕长寿命、宽温度范围、高电压发展,要发展高电位的正极和高安全性的负极,“比如三元正极电池的安全性问题很严重,需要提高”。

杨裕生认为,在电动汽车发展的进程中,人们并没有把安全提到第一位来重视。“安全第一,就是不要片面地追求高比能量——现在这个倾向很严重。蓄电池是含能器件,都有不同程度的危险性。要优先使用高安全性的电池,宁愿牺牲一些比能量。”

他预计,“十三五”期间电池的单体比能量不会超过200Wh/kg。并进一步指出在规模蓄电的设计当中,要控制不发生连锁反应:一个电池出问题,周围的电池不要继续发生燃烧或爆炸的现象,在使用当中要建设安全操作规程,绝不可以滥用电池。

“锂硫电池可以在功率要求不高的地方发挥作用,但是用作动力电池,我觉得这一提法要打个问号,很难指望。而锂氧电池被一些人认为是"下下代动力电池",这个更渺茫。”杨裕生指出,目前双功能的氧正极是一个世界性难题,多年来并没有得到很好解决。国家可以支持个别团队进行长期研究,但不能寄予过高期望。

不过,杨裕生对铅炭电池青睐有加。“铅炭电池保持了铅酸电池的优点,原料容易得到并且便宜安全可靠,是我国"十二五"期间的重要成果,在电动汽车中有很多贡献。比如可以用在微混和启停技术上,还可以作为微型短程汽车和增程式电动汽车的动力电源。所以我认为要加紧完善铅炭电池的产业链。”

对小型低速纯电动汽车开绿灯

杨裕生提出,如何发展电动汽车,实际上是如何用好现有的电池。因此,他主张在“十三五”期间,电动汽车发展第一要为小型低速纯电动汽车开绿灯。因为“电动车小了,许多矛盾都可以解决,比如可以大量节能减排”。

要不要把发展长里程纯电动汽车作为重点?对于这个颇有争议的问题,杨裕生直言:“我认为就目前来讲,这还不是一个很好的发展重点。”

“纯电动车行驶里程以150公里为合理,再长电池就要加,电池多了车子变重,就不合理了。”他说,有的城市(包括北京在内)强调只用纯电动汽车就想发展长里程,有违循序渐进的发展规律。

杨裕生以比亚迪和特斯拉电动车为例,谈到:“比亚迪最早的纯电动车"E6",电池重700多公斤,现在也回过头做插电式的"秦"了。"秦"效果很好,因为它的电池重量是正常的。大家认为特斯拉很好,但它的电池装了85kWh,结果呢?它现在已经烧了13辆车,主要是从电池里面烧起来的。据美国朋友介绍,特斯拉现在也打算做普及型电动汽车了。”

因此,他建议,中国发展电动车也应该“量电池之力而行”,先制定标准,发展低速微型车,不要强行发展电池负担不了的车型。

“巧用电池”发展增程式电动车

“在车上装一个功率很小的燃油发电机,发展增程式电动车,好处很多——增程式电动车在行驶当中,发电机给电池充电,电池始终处于半充半放状态。这种状态内阻小、发热量小;电池不过充,安全有保障;不过放,循环使用寿命长。而且现有的锂离子电池完全满足要求。虽然要烧油,但是能节约50%。”杨裕生一股脑数出四五条增程式电动车的优点来。

“此外,增程式电动车可以远距离行驶,亦可以不用充电桩,电池少、成本低,节油率达50%以上,能够为用户节省开支。”杨裕生补充说,目前各国发展新能源汽车的程度不一样,日本的深混汽车已经成熟,所以他们把燃料电池车作为重中之重。“我们要解决的是推广普遍使用电动车,不能跟着日本后面走。”

汽车第一大国美国发展新能源车也绕开了日本的专利,提出发展插电式混合动力车。中国该怎么走自己的路?杨裕生比较认可纯电驱动的增程式。

“这个车子只有电驱动,虽然有内燃机但它只管发电,它的动力不直接加到车轱辘上去。”他还主张,大中型汽车要以纯电驱动的增程式为主。现有的锂离子电池的性能完全可以满足增程式车的要求,铅炭电池也有用武之地。

“增程式电动公交车最容易向无补贴过渡,因为它用量少,成本低,与汽车同寿命,12米的客车可以逐渐降到80万元一辆,比燃油车高出25万元,用两三年省的油钱就可以补偿回来。”

“用节能的油钱,来抵偿车的差价,这一点大家首先要承认,或者必须要这么做才行。推动电动汽车发展,是国民的义务和责任,大家都努力做到绿色出行。当然,增程式电动车如果也能够享受公交车燃油补贴。我觉得合理,这样它的呼声就更大,甚至不用3年的时间就可以把成本收回来。”

“再就是企业不要总想着通过电动汽车的高补贴,从国家捞一把,这个问题现在非常严重。”杨裕生指出,几乎所有大型车企,“哪一种汽车补贴高,就生产哪一种车”,而不看这些车到底能不能长时间、安全运行,“先把补贴抓到手再说”。

19院士联名上书设定电动汽车补贴上限

今年5月,财政部、科技部等四部委在其公布的《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》中明确了“十三五”期间电动汽车补贴政策。《通知》中规定的补贴力度尽管较此前有所下降,但按照这个标准计算,补贴数额仍是一个天文数字。

杨裕生关注到这个问题:“补贴数额大到什么程度?如果要实现2020年500万辆的目标,"十三五"期间要补贴3900亿元,这还只是中央政府的补贴,地方政府补贴没有算在里面。”

他认为这个数额过巨。“3900亿是不得了的一个数,这些钱可以做很多事情,现在拿来做补贴,值不值得,有待商榷。”

在杨裕生看来,长期的高额补贴并不利于有效推动电动汽车的发展。一方面容易造成车企盲目追逐补贴最高的纯电动客车,而电池寿命有限,“趴窝车”比比皆是,国家损失严重;另一方面,普通纳税人的税款补给了有钱买车的富人,造成了社会不公。此外,大部分补贴成了汽车企业的超额利润,车企一味享受利益,反而不思降低成本。

而从“十二五”期间补贴对于拉动电动汽车发展的成效来看,并不乐观:“十二五”原定50万辆电动汽车的指标,现在只剩下70天,眼看目标很难完成了。

杨裕生透露,今年7月8日,包括他在内的19位院士联名给相关国家机关“上书”建议“控制电动汽车补贴总额,明确企业开发责任”。

建议的内容主要为三条:

第一,希望国务院为“十三五”电动汽车补贴总额设定上限,需要用多少补贴要“先算再用”,而不是“用了再算”。

第二,要明确各个汽车生产企业的责任,完善“适当补贴,责任指标,超额有奖,以罚促产”的政策措施。这里的“适当补贴”指的是“十三五”继续补贴电动汽车,但是金额要降低,加速逐年退步。

第三,继续加强对电动汽车技术创新发展的支持。杨裕生介绍说,这是从美国加州取经的政策。它的核心内容是,要求汽车生产商在加州销售的乘用车、小型车辆当中,必须含有一定比例的零排放和部分零排放的车辆,比例不断变化,要求到2020年,在加州销售的汽车里,应该有6%的零排放或3.5%的部分零排放的车。

“我们19个"老头"平均年龄是78岁,不是老了没有事做,而是感觉这个问题太严重,所以我们花了很多时间提了这个建议,我们认为他山之石,可以攻玉。”杨裕生说。

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