袁家?guī)?前北京綠色電動汽車研究所長、現(xiàn)綠色友氫能源公司總經(jīng)理)
世界性電動汽車熱,過去周而復(fù)始地掀起或下落,現(xiàn)在全球處于投產(chǎn)之前的高潮,工業(yè)化國家和著名汽車公司,相繼要把電動汽車投放市場,環(huán)保壓力和技術(shù)難度,使之充滿了神秘感,預(yù)言它的效果早已成為技術(shù)界的時髦話題。我在15年前是急先鋒,所研制的電動車數(shù)量和品種最多,時間也最早,主要因為電池不行而停步。
現(xiàn)在,國家政策、國際環(huán)境都有利于電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展,我雖沒趕上好時候,但在熱潮之中,我依然對電池保有疑問。因此,我采用反思的態(tài)度,列出電動汽車的八大難點。這些問題解決了,電動汽車就有前途,如果長期不能解決,就要吸取1958年大躍進(jìn)的經(jīng)驗教訓(xùn):產(chǎn)品沒有試驗成功之前不能推廣。
難點一
電池是電動汽車的瓶頸
世界各國研究電動汽車的起落原因,就是化學(xué)電池不能過關(guān),從鉛酸電池開始,經(jīng)過鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池,到磷酸鐵鋰電池,一直未能有效用到高速車輛上。汽車生產(chǎn)廠改制電動汽車是很容易的,如果電池能夠過關(guān),在電力驅(qū)動和減輕自重方面多作一些工作即可實現(xiàn)。
難點二
高能電池的壽命和成本是不可逾越的障礙
高能電池同內(nèi)燃機(jī)壽命相比差異巨大,即使我們用最高的標(biāo)準(zhǔn)來生產(chǎn)電池,其壽命和故障率,依然無法達(dá)到內(nèi)燃機(jī)那樣的可靠程度。而為了提高性能水平,電池所需條件和原材料越來越昂貴。以電動公交車為例,公交車價格約30萬元,而奧運期間每車電池在60萬元以上,長期讓公交車賠本是經(jīng)營不下去的。
難點三
高能電池不能替代石油
人們熱衷于高能電池和電動汽車,第一個目標(biāo)就是用它來替代石油,同時消除石油資源所帶來的排放污染。但電池的巨大投入遠(yuǎn)沒有達(dá)到預(yù)期效果。其中的一個原因是科技報道中有頭無尾,只報喜不報憂,只宣傳搞了什么新項目,卻很少報道存在的問題和最終結(jié)果。在國內(nèi)這樣的科研規(guī)律下,電池和電動車遍地開花。
我不反對研究高能電池,為少數(shù)車輛也是應(yīng)該研究的,但要預(yù)計到未來這類電動車占汽車總產(chǎn)量不會到10%,所以對高能電池不能期望值過高。要把更多精力用到替代石油的可再生能源上,高能電池不屬于可再生能源,它的投入大、研制周期長,質(zhì)量難以穩(wěn)定。
難點四
高能電池的原材料資源不足
高能電池不斷選用新的稀有的原材料,這些原料的資源本來就不多,很可能石油資源沒有用盡之前,這些有色金屬和稀有原料先一步被用光了。高能電池所用原材料本身就是高能耗、高污染,多數(shù)依靠電解制取。用昂貴的有色金屬材料,換取有限的石油消耗,是否值得,令人深思。現(xiàn)有鋰離子電池企業(yè),80%原材料的重量是優(yōu)質(zhì)壓延銅板,在材兩側(cè)涂以正負(fù)極材料,這些來之不易的銅、鎳、鈷、鋰被作為石油燃料的替代品消耗掉了,值得嗎?
難點五
電池生產(chǎn)一致性
車用電池是許多小電池組合起來的,通過串聯(lián)并聯(lián),使總體電壓和電流達(dá)到車輛需要。而電池生產(chǎn)是有公差的,像人的身高一樣,很難作到完全一致,組合電池電壓高的部份容易損耗,電壓低的部份會把整體電壓拉低,電池在使用一段時間后是會出現(xiàn)變化的,而出現(xiàn)電壓不一致很難人為調(diào)整,這需要在工藝裝備及測量和調(diào)試手段上有所突破。所以電池產(chǎn)品的指標(biāo)一致性,非常重要但是也很難做到。
難點六
電池標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)格執(zhí)行
汽車有安全碰撞來保障,電動車也要有相應(yīng)的法規(guī)。國內(nèi)外都把鋰電池安全性當(dāng)作主要疑點,因此中國試驗標(biāo)準(zhǔn)中有一條規(guī)定:用金屬棒穿透電池而不得起火。
人們都知道電池兩極接觸會產(chǎn)生很大火花,穿透電池而起火是正常的,我親眼見過鋰電池汽車起火,也看到企業(yè)內(nèi)作穿透試驗時必然會起火燃燒,奇怪的是送去做檢測試驗的樣品卻都合格了。標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該與實際相符,我們應(yīng)該把上了目錄的鋰離子電池?fù)Q個地方再做試驗。
難點七
不計成本的高能電池和高價電動汽車需求量很少
能上高速公路行駛的電動汽車,它的產(chǎn)量計算在汽車總產(chǎn)量之內(nèi),現(xiàn)在人們討論電動汽車,主要就是指這一部份。由于它的價格太高,畢竟有錢又有環(huán)保追求的人是極少數(shù),所以實際上社會需求量很少。
比亞迪的純電動和混合動力車最先達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),但幾年來出售不足百輛。現(xiàn)在國家大投入的電池品種就是為此類產(chǎn)品服務(wù)的,給人以方向錯位的感覺,因為它不能形成自購車的消費市場,不能有效解決節(jié)能減排的需要。
難點八
電池回收應(yīng)強(qiáng)制執(zhí)行
電池生產(chǎn)、維修和處置是有污染的,特別是鉛,鎘,硫酸等,對人體、環(huán)境和土地都是有害的。現(xiàn)在中國沒有統(tǒng)一收購的制度,小販?zhǔn)召忁r(nóng)民加工,使污染面積不斷擴(kuò)大。中國需要在省會和直轄市建立電池回收工廠,盡快立法和貫徹執(zhí)行。
