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发展锂电汽车机不可失

作者:  时间:2009-05-14 14:48  来源:

发展锂离子电动汽车一举三得:替代进口石油、降低温室气体排放和储存低谷电。发展电动汽车,符合科学发展观,是我国汽车工业的战略机遇,是国家的战略选择。
    为了应对国际金融危机,落实党中央和国务院保增长、扩内需、推动产业升级的指示,2月5日,财政部和科技部联合出台《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》(以下简称《办法》),确定在13个城市进行试点,对混合动力车或者电动出租车进行燃油补贴。3月20日,《汽车产业调整和振兴规划》(以下简称《规划》)发布,提出要加快结构调整,增强自主创新,推动产业升级,促进我国汽车产业持续、健康、稳定发展。

    为何发展电动汽车

    以锂离子电池为动力的纯电动汽车,已成为国际竞争的热点。国际主流汽车公司福特、通用、日产、三菱、奔驰和雪佛莱等,均计划于2009年-2010年推出基于锂离子电池的电动汽车。 

    自去年以来,国际金融危机引发实体经济滑坡,美、日、欧传统汽车业遭受重创。各国政府纷纷救市,重点支持电动汽车发展,一场推进电动汽车产业化的全球性合作与竞争全面展开。美国国会从经济刺激计划中拨出巨资用于在美国本土筹建锂离子电池工厂,生产用于锂电汽车的锂离子动力电池。很多专家认为,锂离子动力电池如同今天的石油一样具有重要的战略意义。 

    中国已成为全球第二大汽车市场和第三大汽车制造基地。2008年我国汽车保有量达6467万辆,但人均汽车拥有量仅为世界平均水平的1/3,汽车年耗油量却接近全国成品油总量的60%。据保守估计,到2020年,我国汽车保有量将高达13103万辆,机动车的燃油需求将达2.56亿吨。我国已探明的石油储量不到世界的2%,国内每年原油产量维持在1.7亿吨-1.8亿吨。 

    如何保证能源安全,满足汽车对石油的需求?大力发展电动车,使交通电动化,用电代油是重要的战略选择。 

    全球温室气体排放总量持续攀升,美欧等国计划,到2020年将使世界二氧化碳排放量比1990年降50%。现在我国二氧化碳排放量己居世界第二,我国是发展中大国,工业化、现代化和城市化进程同时进行,加之发达国家耗能产业的转移,能源的需求还会不断增加。我国是《京都议定书》签字国,减排二氧化碳的压力将越来越大。在北京、上海等大城市,50%的空气污染来自于汽车排放。电动汽车本身是零排放的,发展电动汽车可以大大减少有害气体排放。 

    也许有人会认为,发展电动汽车会增加电力需求,而我国主要是靠煤发电,因而会增加环境污染。实际上并不是这样,电还可以从低谷电和可再生能源中取得。
    到2007年年底,我国装机容量已超过7亿千瓦,低谷电可供3000万辆-4000万辆纯电池轿车充电。到2020年我国装机容量将达9亿千瓦-10亿千瓦,低谷电可为4000万辆-5000万辆锂电汽车充电。 

    我国正大力发展风电和光伏电,风电和光伏电都是间隙能源,需要储电装置。无论是风电、光伏电还是低谷电,都可用锂离子电池储存。在所有储电装置中,锂离子电池的效率是最高的,可高达90%,晚上用电池储电,白天用来开车。

    发展锂离子电动汽车一举三得:替代进口石油、降低温室气体排放和储存低谷电。发展电动汽车,符合科学发展观,是我国汽车工业的战略机遇,是国家的战略选择。

    重点发展哪种电动汽车

    《规划》明确了发展方向:“电动汽车产销形成规模。改造现有生产能力,形成50万辆纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能,新能源汽车销量占乘用车销售总量的5%左右。主要乘用车生产企业应具有通过认证的新能源汽车产品。”《规划》非常明确地表明要发展纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力汽车,而且把纯电动汽车和充电式混合动力汽车放在首位。 

    电动汽车大体分为三类:质子膜燃料电池车(PEMFCEV)、混合动力车和纯电动车(BEV)。混合动力车可分为两种:一种是与电网无关,只与加油站发生关系的HEV,《规划》称为普通型混合动力车;另一种是既与电网发生关系,又与加油站发生关系的plug-inHEV,简称PHEV,《规划》称之为充电式混合动力车。 

    氢燃料电池由于其本身的系统复杂性、氢基础设施的建设难度、铂资源的有限性以及居高不下的成本,应用在电动车上障碍重重、时间漫长。鉴于燃料电池电动车的产业化障碍和前景,以及我国在资金、技术实力上与发达国家的差距,目前下大力气开发氢燃料电池电动车,并非是我国尽早实现电动汽车产业化发展战略的最佳选择。 

    我国应大力支持与燃料电池相关的基础性研究,特别要支持原创性研究和新概念的探索,支持对太阳能制氢和高温质子膜燃料电池的研究。 

    HEV的主动力是内燃机,电池只是回收汽车减速时的能量,不能进行外充电。在现阶段,HEV对于节油和环保有一定积极的意义,应通过市场行为达到推广普及。 

    混合动力的技术难点在于多能源管理系统的开发和整车硬件集成,这对我国核心技术一直落后的汽车工业是一个巨大挑战!日本在世界混合动力车市场上一枝独秀、占据90%以上的市场份额,从我国目前混合动力轿车的进展来看,即使达到与日本相当的技术水准,在成本上与之相比也不容乐观。 

    PHEV以电为主动力,油为辅助动力,除有内燃机外,装有大约1千瓦时容量的锂离子电池,可用于低谷电充电。PHEV每天头60公里-80公里完全用电驱动,不用一滴汽油,当电池还剩20%的电量时,内燃机才开始工作。 

    对于我国大中城市绝大多数用户来说,60公里-80公里已经足够,发展电油混合动力车将使我国大中城市交通基本电气化,不用或很少用汽油。超过60公里-80公里可以启动内燃机,像普通汽车一样在高速公路上行驶,这就克服了纯电动车续驶里程短的限制。《规划》提出在3年内“建立动力模块生产体系,形成10亿安时(Ah)车用高性能单体动力电池生产能力”。如1辆PHEV装载10千瓦时锂离子电池,则10亿安时足够装配30万辆PHEV,因而《规划》中提出的50万辆电动汽车应主要是PHEV。随着锂离子电池成本的降低和性能的提高,电油混合动力车的电池容量可以逐渐增大,内燃机功率逐渐减小,直至最后完全由锂离子电池作动力,过渡到纯电动车。

    BEV本身是“零排放”车。电力来源丰富,有助于能源多样化。特别是BEV可以利用低谷电,有利于电网平衡。BEV的性能(行驶里程、车速和成本等)在很大程度上取决于电池。当前可作为BEV动力的可充电电池主要有3种:铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池。 

    从综合性能和成本考虑,锂离子电池是首选。近年来锂离子动力电池技术取得了很大进步,成本大大降低,性能比过去有了很大提高。以锂离子电池为动力源的电动汽车的市场化近在眼前。自“八五”以来,电动汽车被正式列入国家攻关项目。“十五”与“十一五”期间,电动汽车项目被列入“863”计划12个重大专项。我国锂离子电池电动汽车在技术上具有可以和发达国家竞争的优势,并且具有发达国家所没有的资源优势和市场优势。因此,集中力量,重点攻关,迅速推进锂离子电池电动汽车的产业化,是符合我国国情的战略选择,是确保能源安全的重要途径。

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