在新能源汽车最开始产业化时,欧阳明高曾经提出来“两头挤”的产业化推进战略,即从大客车和微型车两头推动,逐步挤入中间的轿车市场。现在进入新阶段呈现出新的“两头挤”格局,欧阳明高表示,从高端和经济型电动车这两头正在挤向中间性价比车型的市场。

欧阳明高院士:现阶段充电与换电要融合发展 不是非此即彼

钛媒体原文配图

今年前期疫情带来的冲击非常大,这对新能源汽车的预期产生了一些影响,规划草案中新能源汽车产业化目标是2025年市场占有率达到25%,但最终调整为达到20%。

在中国电动汽车百人会论坛(2021)媒体沟通会上,中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高院士表示,市场比预期的要好一些,今年到现在为止,预计新能源汽车的产销量和去年相比不会有太大变化,尤其是今年的新能源车,主要是私人购买,产品结构发生了很大变化,从高端品牌到经济型各种档次的产品都有。

在新能源汽车最开始产业化时,欧阳明高曾经提出来“两头挤”的产业化推进战略,即从大客车和微型车两头推动,逐步挤入中间的轿车市场。现在进入新阶段呈现出新的“两头挤”格局,欧阳明高表示,从高端和经济型电动车这两头正在挤向中间性价比车型的市场。

动力电池的安全问题

今年以来,动力电池的安全问题仍然是一个关注的焦点。欧阳明高指出,目前应对安全问题的主要方式是从本征安全、主动安全、被动安全三个方面来解决。

所谓本征安全,也叫“本质安全”,就是电池安全是设计出来的、制造出来的,所以必须从设计、制造的角度,从根子上来提高安全水平。

电池比能量越高,对安全设计的要求越高,技术门槛也越高。欧阳明高指出,现在重点攻关的是300瓦时/公斤的高镍三元电池。虽然在实验室做出来的都能达标,但这并不等于大批量生产的质量控制完全能达标,还需要一个过程,预期这两年可以做到。

关于电池的主动安全要靠控制,靠电池管理系统,要把使用边界控制好,不允许超出边界的情况发生。

针对现阶段存在的问题,欧阳明高指出,“主动安全的控制、监控与管理是整车厂承担的,但是整车厂对电池的理解总体上还没有完全到位,整车厂原来不搞电池,初期大多数是由电池厂帮助做。整车厂承担了这个责任,要有一个过程适应。”

被动安全则是一旦有电池热失控之后,怎么让它不造成事故。目前电池事故还没有伤过人,但是燃烧起来影响很大。欧阳明高指出,现在要做的是通过被动安全,主要是热管理让它不烧起来。

欧阳明高也表示,有些情况难避免的,比如车底下的电池包和路上的井盖相撞,这种极端情况是没有办法的。但是更多的其他情况下,让热失控不烧起来是可以做到的。从技术角度可以做到,但是从工程角度、从大规模应用角度,目前还是偶尔会发生一些,但是应该会越来越少。

三元锂电池和磷酸铁锂的技术之争

磷酸铁锂以前不能用于轿车,主要是体积比能量偏低,同样的体积装不了足够多的电池。现在刀片电池技术使体积比能量提升了约50%,续驶里程能达到600公里,这是一个很大的突破。

由于磷酸铁锂本身比较安全,寿命也很长,成本还低,就是比能量差一点,现在这个问题解决了,销量就出现了大幅回升。最近三个月磷酸铁锂电池装车量同比上升100%以上,这意味着磷酸铁锂在轿车中的使用在大幅度提升,由于不需要稀有金属,它的成本也比三元锂电池低约20%。

欧阳明高指出,这并不是说三元锂电池就不好,要均衡发展,三元和磷酸铁锂都得要,但不管怎么说,还是需要在安全的基础上进一步提高比能量,这个方面还需要技术的不断进步,科技创新是无止境的。

国外对全球电池发展有一个预测,到2030年会从2018年的100亿G瓦时增长到2900亿G瓦时,欧阳明高预计,中国市场未来10年会增长10倍,到2035年增长20倍也是有可能,电池技术和产业未来都将大有可为。

氢能燃料电池明年会腾飞

近两年来,中国燃料电池取得了巨大进步,和五年前相比,各种性能指标都出现了大幅提高。比如,寿命和五年前相比提升了300%,“十三五”初期是3000小时,现在普遍达到12000小时。总之,燃料电池技术在中国的产业链已经建立起来。

欧阳明高指出,这个行业现在不是一个小行业,好多企业都在你追我赶,整车产品,尤其是商务车产品不比国外差,做得比国外好。预计今后几年氢燃料电池汽车,从规模和量上会有一个很大的提升。

对于今年年底实现8千到1万辆的氢燃料电池车的推广指标,欧阳明高表示,还是有信心的。他还指出,国家的氢燃料示范推广项目一旦开始,估计明年会腾飞。

另外,加氢站目前有些关键设备还要进口。欧阳明高透露,最近清华团队牵头在做冬奥会的氢能出行示范项目,好长时间一直在协调加氢站和氢安全的事,因为氢安全和纯电动安全不一样,更多在氢能领域,不在车内,所以对于氢安全和氢能的制储、运、加这些环节,现在需要大型能源企业的进入。

欧阳明高坦言,在技术研发方面还需要加强,比如压缩机,国外有离子压缩机,国内没有。现在基本上全球和氢基础设施相关的企业都进入中国了,目前还要借助国际力量。关于充电与换电,不是非此即彼

关于充电与换电也是今年比较热的话题,欧阳明高认为现阶段充电、换电要融合发展,不是非此即彼。

在他看来,现阶段来看,换电对提高销量有好处,因为用户不用担心电池贵、电池寿命不够长、电池不够安全、电池用完了如何处理等问题。

欧阳明高认为,对于商用车,不管是大商用车还是共享车、出租车,原则上换电是一种不错的商业模式。对于私家车而言,中长期来看,最好的方式还是充电,平时在家或者单位慢充(将来搞车网互动),高速公路上长途时超快补电。

欧阳明高给出的理由是,要看到V2G和大功率快充技术的发展后劲。现在国网已经开始在北京试验V2G车网互动充电模式了,私家车在家里充电时候,车网互动时候充电要花钱,但还可以卖电。

现在欧洲已经实施350千瓦大功率快充。国内也在联合开发超快充电系统,对一个续航600公里的车,5分钟可以补两百公里的电,这在技术上可以实现,同时这种不充满的快速补电也不会影响电池的安全和寿命。

换电在哪里最有意义?欧阳明高认为,在长途重型卡车。在他看来,今年可能是卡车电动化的元年,公交车基本上都已实现电动化,接下来的增量主要在卡车。

欧阳明高强调,换电对于轿车是个备选项,但对于卡车是必选项。

 一旦采用换电模式,买车不用买电池,这样新能源车和传统燃油车价格就差不多,到换电站可以实现五分钟直接换电,这就和加油一样快。 欧阳明高认为,从目前看,换电卡车可以和柴油卡车进行商业竞争。

按照目前电池价格综合成本看,重卡购置大概四五十万一辆,但是全生命周期的油费大概两三百万,所以油费是最大的成本,而电动卡车最大的优势就是能源费低。他相信今后五年换电卡车电动化会形成高潮。

新能源汽车的发展趋势

有研究机构预测,2030年全球纯电动车会在三千万辆到三千五百万辆之间。欧阳明高指出,我国如果按照2030年新能源汽车占比达到40-50%,那时汽车总产量将达到3500万辆车是可能的,新能源汽车也将超过了1500万辆。虽然具体数字和实际可能有所差别,但符合趋势。

欧阳明高强调,新能源汽车的重点是新能源。原先只说电动化,没有说能源,在碳排放、碳中和的大背景下,必须转型强调新能源,新能源汽车要使用新能源。

当前,中国的碳净排放100亿吨,等于2050年巴黎会议规定的全球的碳排放指标。2060年要实现碳中和,碳中和就是净排放为零。这首先靠能源体系的去碳化,能源体系的去碳化要靠新能源汽车储能,这就是下一步新能源汽车的目标,用新能源汽车带动新能源革命,实现高质量发展。

“如果把新能源汽车规模化,再把新能源革命带动起来,传统的汽车、能源、化工行业都将发生天翻地覆的变化,真正实现汽车代替马车以来百年未有之大变局。”欧阳明高最后总结说。

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