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    何祚庥院士:發(fā)展純鋰離子電動汽車值得商榷

    發(fā)布時(shí)間: 2015-01-28 09:06:44    來源: 中國科學(xué)報(bào)    作者: 何祚庥
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    [摘要]問題不在于特斯拉電動車是高檔車還是低檔車,而在于技術(shù)路線的選擇。特斯拉選擇的是“智能”化的技術(shù)思維,這一新思維的應(yīng)用,帶來的成本效益和環(huán)境效益不能低估。

     

      前一段時(shí)間,特斯拉電動車取得了不小的成就。特斯拉電動車已大舉進(jìn)入我國電動車市場。這在中國電動車界引發(fā)了一場爭論。為什么美國電動車能在世界上迅速占領(lǐng)市場,而中國的電動車卻未能見成效?一些專家發(fā)表評論說,“在中國,特斯拉模式不可復(fù)制”。他們的理由是:特斯拉推出的是高檔智能化的電動車,而中國需要的是價(jià)廉的、低檔的電動車。

      其實(shí),問題不在于特斯拉電動車是高檔車還是低檔車,而在于技術(shù)路線的選擇。特斯拉選擇的是“智能”化的技術(shù)思維,這一新思維的應(yīng)用,帶來的成本效益和環(huán)境效益不能低估。

      目前國產(chǎn)電動汽車的電池主要為鋰離子電池、一元電池、二元電池等。相對于特斯拉的三元電池,其能量密度比較低,使用壽命也比較短,因而有價(jià)格高、續(xù)航里程不長、安全性存疑等問題。而特斯拉電動車所使用的三元電池,在智能化的電池管理系統(tǒng)的強(qiáng)有力的控制下,的確做到了高安全、長壽命、續(xù)航能力強(qiáng)、性價(jià)比較高。而且,電池能量密度也比較高,約是我國電動車電池能量密度的兩倍,因此大幅度增加了一次充電所能得到續(xù)航的里程。這一新技術(shù),不僅可用來推進(jìn)未來中國所需的高檔車,也能用于研發(fā)各式各樣的低檔車,甚至還能應(yīng)用于電動自行車。

      特斯拉電池的突出優(yōu)點(diǎn)是,安全度高,使用壽命長,有可能其一次性售價(jià)較高,但使用壽命完全可能是10年、20年,因而其相對成本就比目前各類電動自行車使用成本還要低,所以筆者很贊成在中國要推進(jìn)特斯拉的技術(shù)方向。

      發(fā)展電動汽車應(yīng)引進(jìn)新思維

      不過,同樣重要的是,也要看到特斯拉的確有不完全適應(yīng)中國國情的重大缺點(diǎn)。

      中國的國情是,大中城市居民居住面積一般比較擁擠,往往沒有固定的停車空間,這就為電動車的充電帶來巨大困難,而特斯拉的一次充電往往長達(dá)6~8小時(shí)。即使在城市規(guī)劃中,設(shè)立專用的充電站,但如果每輛電動車,需占用40平方米的充電面積,而且長達(dá)8小時(shí),像北京、上海這樣寸土寸金的大城市,絕對找不出如此巨大的充電空間。

      解決的方向之一是能否將特斯拉電池改為可置換的模塊式電池?那么就能用“換電”取代6~8小時(shí)的充電時(shí)間,同時(shí)也大幅度減少充電站占用的空間。如果做不到這一點(diǎn),在大中城市就需要考慮“另類”思維。

      解決方向之二是:中國是否還應(yīng)考慮同時(shí)發(fā)展一些能量密度高、安全性佳,也可以置換,而且價(jià)格同樣低廉,甚而更低廉的電池?如金屬燃料電池、鋅空電池、鋁空電池、鋰空電池等。這類空氣電池能量密度一般均較高,安全性也比較好 ,而且十分便于置換。但這類電池往往有功率密度過小,不能適應(yīng)車輛快速加速的需求。

      這里提倡的一種新思維是,我們能否將各類性能不相同,各有優(yōu)缺點(diǎn)且不同類型的電池,組合在一起,互補(bǔ)短長,從而探索出一條性價(jià)比高、安全性最好的道路。現(xiàn)在在能源領(lǐng)域,一個(gè)新出現(xiàn)的思維是相互彌補(bǔ)缺失的綜合能源的研究,那么,中國的電動車,是否也應(yīng)引進(jìn)這一新思維?

      是否應(yīng)發(fā)展純電動大型公共電動車

      發(fā)展電動車,當(dāng)然是大勢所趨。但是,中國是否應(yīng)大量發(fā)展“純電動”的大型公共電動車,這就值得商榷。

      發(fā)展大型“純電動”公共電動車的理由是:首先,中國交通應(yīng)實(shí)行公交優(yōu)先;其次,用“純電動”取代燃油量甚大、高污染環(huán)境的公共汽車;最后,大型“純電動”將易于在大型車輛上優(yōu)先實(shí)現(xiàn)。但問題是,“定點(diǎn)、定線、定時(shí)”運(yùn)行的公共交通是否應(yīng)采取“純電動”技術(shù)來發(fā)展公共交通?

      從滿足節(jié)能減排的需要來講,人們完全可以用在技術(shù)上已是十分成熟、售價(jià)比燃油汽車還要價(jià)廉的無軌電車,來取代高耗能、高污染的燃油型的公共汽車。其唯一的缺點(diǎn)是,前面一輛電車出現(xiàn)了故障,后面跟隨運(yùn)行的車輛就此堵塞在當(dāng)?shù)亍5窃谟辛虽囯x子電動車技術(shù)以后,這一難題立刻可以解決。

      解決的途徑是在無軌電車上,加上一小塊鋰離子蓄電池充電裝置,在出現(xiàn)壓車的情形時(shí),將“小辮子”拉下來,用鋰離子蓄電池作為短時(shí)期的驅(qū)動的動力。這一技術(shù)所用到的電池甚少,其售價(jià)也不會比無軌電車高出很多,而且在營運(yùn)過程中就能充電。所以在技術(shù)上,這是在近期就完全可以實(shí)現(xiàn)的技術(shù),而且價(jià)廉物美。為什么不在中國大規(guī)模推廣應(yīng)用?

      其實(shí),一切涉及“定時(shí)、定點(diǎn)、定線”運(yùn)行模式的交通方式包括遠(yuǎn)距離大型貨運(yùn)車輛,都有望采取類似的技術(shù)來解決,而且還能做到價(jià)廉物美。但奇怪的是,這一顯然有利于國計(jì)民生,又大幅度減少環(huán)境污染的技術(shù),卻在中國遲遲得不到安排和落實(shí)。

      筆者去過香港,香港的公共交通至今仍保留著有軌電車。而中國某些人卻為了改善城市形象,下令全部拆除了有軌電車,甚而還包括無軌電車。

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