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杨裕生:节能减排的增程式电动汽车最宜市场化

2020-01-13 浏览次数:1,787 次 电车资源

1月10-12日,2020中国电动汽车百人会论坛在钓鱼台国宾馆正式召开。本次论坛围绕“把握形势 聚焦转型 引领创新”主题,邀请政府有关部门和汽车、能源、交通、城市、通讯等领域的行业机构和领先企业代表,就行业、企业、政策的转型与创新展开深度研讨,寻找今后3-5年产业调整的方向及路径。

杨裕生:节能减排的增程式电动汽车最宜市场化

中国工程院院士、防化研究院研究员杨裕生在新能源汽车技术路线论坛上发表演讲,以下为演讲实录:

我今天讲的是“坚持节能减排宗旨,实现电动汽车市场化发展”,和刚刚王主任讲的补贴退坡之后面临的形势一样,也要讲市场化。

一、坚持发展电动汽车的节能减排宗旨。

为什么要发展电动汽车?就是为了节能减排,不是为了发展而发展。按这个标准来衡量:

1,长里程的纯电动车不节能减排。

刚才王主任也讲到,车上装了那么多电池,耗电就很多,当然最后就不节能减排。现在车子用的电主要是燃煤发电,长里程的纯电动车耗电高,特斯拉车在新加坡受到罚款,就是因为追求长里程而多装电池,车子重了耗电就多。电池生产链耗能也很高,废电池处置也很耗能,所以电池用得越多就会产生更多的排放,里程越长的纯电动车越是背离了电动车的节能减排宗旨。

我想要把节能减排作为衡量电动车是不是真正我们原来设想的目的。这个会上对特斯拉的评价我觉得有的地方可能偏高,这个公司到现在还有亏本,它有它的长处,我们可以学习,但是它的经营模式、车子设计理念都需要时间来考验。

还有多装高镍三元锂离子电池,引发了长里程车子烧车很多,刚刚王主任讲的观点我也很赞成,比亚迪的车子烧的很少,或者基本上没有发生什么大问题,主要就是用磷酸铁锂电池,日本的聆风用的是锰酸锂电池,安全性都比较高,也是几十万辆车没有出现烧车的事情,特斯拉差不多一个月烧一辆,它主要用的就是三元镍钴锂,这个电池的比能量比较高,但是它的热失控温度比较低,热失控温度越低安全性越差。

2,插电式混合动力车假节能减排。

为什么说假?

1)有纯电动与内燃机两套完整系统,所以这个车子重,耗能多。

2)50公里之内用电,电耗高。远距离用内燃机,仍然是大马拉小车,和现在燃油车的设计理念一样,发动机有很大的冗余量。

3)标榜“油耗很低”,实际是油耗计算方法造成的假象,比如80公里用电池、甚至20公里用油,把20公里的用油算在100公里里面,这样一算油耗就很低了,实际是计算方法有问题。

4)根据权威单位的统计,70%的插电式用户是不充电的,就把它当燃油车来使用,所以它费油,排放有增无减,有的还把电池卖掉,这样拿到卖电池的钱,又加上补贴、牌照的优惠,大量的优惠造成了热销的假象。

科技部前年把它剔除“三纵”,发改委去年年初发布了一个文件,关于汽车的发展指南,也把插电式归属于燃油车范围了,所以这个观点现在慢慢在统一。

二、要冷静评估燃料电池电动车的前景。

燃料电池用氢做能源,氢是没有矿藏的,要解决的问题很多。这里不详细讲,今天大家拿到的会议材料最后那篇文章里面讲到了氢能问题。

我想提请政府考虑的:1,高补贴煽起的进口电池和部件装车热,对于发展我们的技术没有好处;2,冬运会也很重要,搞燃料电池,但是其他很多地方都在搞演示,我觉得低水平重复太浪费,要防止烧虚火;3,“外国经验”有真伪,谨防误导,当心落入内外陷阱。有人在那里挖坑,大家要小心一点。

三、微小型车真节能减排,低速车应管起来。

微小型纯电动车电池少、安全性高、车子轻、耗电少、价格便宜、有销路。低速电动车适应三四线城市和城镇结合部以及农村几亿人民的迫切需求,还可以用铅炭电池,更加安全。以家中电源夜间充电几小时,7—8度电就可以行驶100公里,这样我们国家电网的11亿度谷电就有了销路。公安部在说低速车不安全,高速与低速车并行,不好管理,所以现在低速车的标准始终出不来。

我建议这样是不是就可以解决这个问题:1,把低速车限制在三四线城市、城镇结合部和农村来行驶,不要到北京、上海这些大城市去,甚至于到二线省会城市也不要去,这样就不影响这些城市的快速车的行驶,实际北京路上的汽车也走不快,也就是平均速度三四十公里;2,给低速车上专用的粉色牌照;3,用户要考某一级的驾驶证,现在不考驾驶证不懂交通规则,就乱闯、闯红灯、撞人,其实速度低的车应该安全性高,所以公安部说低速车安全性差,我理解不了,主要是驾驶的人没有考驾照、不懂交通规则;4,要出台低速车的标准,来保证车子的生产质量;5,低速车要自愿上保险,保证人民能够得到利益。

我有一个愿景:政府部门要很有作为,用户守法得到方便,国家经济有发展。国家经济有发展我可以举个例子,我们的低速车如果能够很好的发展起来,一年销500万辆是不成问题的。500万辆就是好几千亿的产值,至少是2000亿,平均低速车3万—4万/辆,就是将近2000亿的产值,可以推动GDP增长。所以我希望大家一起来努力,不要怕麻烦,用户遵守规矩,这样国家经济就可以得到发展。

十年来,我从用好现有的电池出发,不断呼吁我国正确的电动汽车发展路线,但是刚才主持人也讲了,仁者见仁、智者见智,我认为正确别人不一定认为正确,但是不妨可以说一说。我说一个原则:用安全成熟的电池发展节能减排的电动汽车。具体的技术路线:以微小型纯电动车为突破口,大中型发展纯电驱动的增程式。大家听过我的报告可能知道,我一直在推动增程式,比较客观来讲增程式有它的好处。我出了两本文集,把增程式的优点做了比较详细的介绍。这里讲到微小型纯电动车可以用铅酸电池做低速车、也可以用锂离子电池做高速车,由市场来决定,定标准的小组在为用什么电池在那里争论老半天,我说你们别争了,让市场来定最好了。

相信补贴停止之后的实践将进一步证明这条路线的正确性。不一定,也可能错了,错了就认错吧。

四、节能减排的增程式电动汽车最宜市场化。

电力系统优化了几个地方:1,发动机排量减小,大概只有同样类型燃油车排量一半大;2,发动机能效优化,在一个很窄的转速条件之下来运转;3,电池少,相当于纯电动车的30%左右就够了,所以成本也降低;4,少装电池,车子轻,更加节能。

归纳为下面一些优点:1,电池组不会过充过放,寿命延长,安全性高;2,磷酸铁锂电池比能量就合用了,安全性更加高了;3,电池少,补贴退坡之后、取消之后的影响小,容易推销;4,增程行驶比燃油车节省50%以上,大大省钱;5,可以不外充电,车上充电,这样可以免建充电桩或者少建充电桩,而且能够远距离行驶;6,如果有充电条件,城市百公里内节油率大于80%。厦门大学的田昭武院士也做了计算,说节油率可以大于90%,我还是比较保守的;7,燃油车生产及加油设施全部继承,便于发展。现在燃油车的生产厂,设备都可以用上,加油站也用上。

不存在里程安全、充电、价格、电池寿命五大焦虑。

第二代增程式是燃油车与电动车的融合,节能减排。这个技术已经用于多种车辆,效果很好。这是12米的大客车,华龙做的,市区油耗百公里12L、公路模式16.3L。加拿大的PlanB公司做的增程式卡车,百公里油耗只有17L,相当于节油一半。日产NOTE用的三缸1.2L发动机,电池只有1.5度,百公里油耗只有2.7L,山东德州的低速车,用的单缸发动机,用铅酸电池,百公里油耗只有1.8L。2019年夏天开始,港东集团的增程式车是三缸1L的发动机,夏天行驶全程空调,百公里油耗3.9L,11月份到西藏去试车半个月,油耗对照行驶丰田霸道车的40%,所有这些例子都说明节油率是很高的。

有人提出问题,说你这个计算是不是有问题,为什么会有那么高?提出一些疑虑。

1,认为节油这么高不可能,他有理由,说内燃机发出的动力要经过机械能—电能、机械能两次转换,效率大打折扣。实际节油50%是有四个因素:1)内燃机的排量见效一半;2)内燃机在最佳效率点运行;3)普通车子在路上行驶红灯内燃机的效率是“0”,堵车的时候效率非常低,在增程式车里面不存在这个问题;4)回收制动发的电能。

所以两次能量转换效率的折扣是很小的,而且所有电动车用的电都要经过两次转换,就是转换的地方不一样,从发电厂那边就开始转,在车上转换线路短、环节少、效率更高。

2,增程式那么好,为什么发展慢?四个理由:1)补贴没有纯电动车高,不够诱人;2)增程式的难度比纯电动、插电式大一些;3)科技部“三纵”没有把增程式列进去,各个部委轻视这个车子;4)863增程式项目范围小,只资助了四家企业,技术也没有得到推广。

2018年增程式被科技部列为“三纵”,引起了业内关注。发改委2019年《汽车产业投资管理规定》把它列为电动车类。

如果按照全过程节能减排水平给积分,必将推动增程式快速发展。减少石油进口是能源安全之需,增程式可以对此做出大的贡献。

3,燃料电池电动车怎么是增程式的一种呢?这是我的观点,有人提出来问题,因为这个是在我的文章里面有,这里就不讲了。

4,增程式还是要少有,不是最终的目标。1)纯电动车未必是最终的目标。2)将来可以不烧油,就像巴西那样烧酒精,光伏、风力发电—蓄电站—给车上电池充电,秸秆、甜高粱等—乙醇—供发动机发电,供给增程式电动车。巴西50%的汽车用的是乙醇。

增程式不是向纯电动汽车的过渡,而是未来的阻力。

结语:

1,内燃机是燃油车和增程式的核心部件,要大力提高热效率。这个基础上,发展优质增程器专业生产,不必都去做整车,也可以做增程器。

2,补贴停止之后要制定政策继续支持节能减排的电动车发展,但是要少搞变相的补贴,让电动车在市场中健康发展。

3,坚持节能减排宗旨、提高电动汽车安全的具体做法提出四条:1)“双积分”要按照综合节能减排打分,而不要与纯里程挂钩;2)推动增程式技术,可以不必充电,省建过多的充电设施,当然还是要建一些;3),纯电动乘用车微小型化,要管起低速车,不要怕麻烦;4)发展电容与电池的内并技术,电池和电容内并技术是我们电容产业联盟里面把它列为第四类的超级电容器,它的性能很好,可以吸收刹车的能量,而且寿命很长。

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