新能源汽车呈现多元化发展态势
近日,由中国电力企业联合会、中国氢能源及燃料电池产业创新战略联盟、中国能源报联合主办的2019全球新能源汽车领袖峰会在广州举办。与会专家表示,就新能源汽车技术路线来看,在电气化、网联化、智能化和共享化的产业变革背景下,纯电动、混合动力、氢燃料动力、增程式等新技术、新政策将从不同角度推动汽车动力市场进化,全球汽车动力系统将步入多元化发展时代。
纯电动车应以微小型为突破口
经过多年发展,我国新能源汽车技术不断进步、成本不断下降、市场不断扩大,新能源汽车正飞入寻常百姓家,成为越来越多人的出行新选择。纯电动、混合动力、氢能……在新能源汽车动力系统多样化发展的今年,走什么样的技术路线变得尤为重要。
“发展电动汽车的目的是实现节能减排,但事实上,目前很多新能源车节能减排效果并不好。”中国工程院院士杨裕生解释说,在电力主要来自燃煤的情况下,节油而耗电的长里程纯电动车并不能减少排放。插电式混合动力车,车重且耗能高,近距离内用电需充电,远距离用内燃机,节能减排效果不好。燃料电池用氢做能源,但氢能研发投资大,电池价格高、制作过程耗能高,膜、纸、泵、罐等材料或设备的国产化还有待推进。
在杨裕生看来,纯电动车应以微、小型为突破口,大、中型汽车应主要发展增程式。
记者了解到,微小型电动车的电能全部来自电网,电池少、安全性高,适应城市、乡镇交通普遍需求,价格便宜,容易推广。以220W、5A车型为例,充电8小时行驶约100公里,相当于3升油耗。如果发展1亿辆这样的小型纯电动车,夜间充电相当于100座百万千瓦的抽水储能电站,可省1.5万亿元建站费用。第三代增程式电动汽车的发动机发电不必经过电池而直接驱动电动机,免除充放电过程中的能量损耗,电池组用量可再减少,预计节油率可大于60%。
“尽管增程式电动汽车还需燃油,但如果我国汽车油耗降到一半以下,每年可节省原油2亿吨。未来增程式发动机也可以不烧油,不增加二氧化碳排放。增程式并不是向纯电动汽车的过渡,而是未来的主力。”杨裕生说。
长远来看,氢燃料电池汽车也是新能源汽车的重要力量。加拿大国家工程院院士叶思宇认为,就现有布局而言,率先发展氢能大巴车和物流车是一条非常好的市场化路径,因为它们对加氢设施的需求相对集中,有利于做好前期准备工作。“未来,氢燃料汽车要进入包括小轿车在内的其他领域,还需要经过更多考验。”
基础设施建设需有利可图
事实上,无论将来哪种技术路线将成为新能源车的主力,良好的基础设施建设布局将是新能源汽车能否走远的关键。
“对基础设施重视不够,‘两条腿走路也会跌倒’。”中电联标准化管理中心主任刘永东说,过去,汽车和电力两大行业没有任何关系,有了新能源汽车之后才逐渐结合起来。但近年,车和桩的联系依然不足,我们在发展大功率充电时,车不知道桩的平台状况、桩不知道车的型号规划,这对双方发展均有影响。如今,充电与电网之间的关系越来越重要,必须尽早提前布局,才能使新能源汽车和新能源更加紧密地结合。
基础设施建设需要让参与主体有利可图。南方电网电动汽车服务有限公司董事长邹大中表示,如果建了充电桩没用户来充电,企业肯定没有积极性,这是一个现实的问题。这需要车辆运营企业和充电运营企业的紧密配合,注重商业模式创新,提升充电桩的增值服务,实现整体盈亏平衡。
标准是产业化进程中非常重要的一环,只有实现标准化,产业才能真正规范、有序、安全实施。“目前,行业仍存在各行其是、不按标准办事等情况,由此带来一系列问题。所以呼吁大家更加重视标准,发挥标准的引领、规范作用,让产业走得更好、更健康。”刘永东说。
长城汽车副总裁唐海锋认为,在基础设施建设方面,必须紧跟国家政策,有了政策支持,车企、能源供应商、消费者等多方协同合作,才能实现全民能源转型。反过来,国家层面也应由政策驱动转为政策、市场双轮驱动,由市场和用户选择技术路线,对在基础设施建设发挥引导、支持和服务作用。
中国能源研究会常务副理事长、国家能源局原副局长史玉波表示,在政策引领的同时,进一步完善充电/加氢服务市场机制,破除行业准入壁垒,鼓励市场主体充分参与市场竞争。通过标准制定、技术研发、平台建设等多方着力,共同推动充电桩、充电站、售后服务站等配套设施建设。
退役动力电池也有新价值
“电动汽车与动力电池必须强调安全第一。”杨裕生表示,电动汽车要发展,必须要实现市场化,减少电池用量,降低车价,而非为追求长里程而多装电池,造成能源浪费,增加排放,加大废电池的处置量,更不该极速提高比能量,增加危险性。
近年来,电动汽车厂商为了追求长里程,不断加大电池使用量,也增大了安全风险,电动汽车发展亟需更安全的新型电池。
“目前来看,高镍三元等高能电池不应是发展重点,全固态电池能否成功存在不确定性。”杨裕生认为,磷酸铁锂电池有望成为主力,但要不断提高性价比。“磷酸铁锂电池安全性高,寿命长,既不用镍也不用钴等金属,而且已经掌握了微纳结构—碳包覆技术,可以弥补电导率不高的问题。”
随着充电桩市场规模逐渐增加,电动车的电池组数量相应减少,用快充的办法增加里程或许是一个可行路径。“目前石墨负极可以快放电但不能快充,钛酸锂电池可以快充也可以快放,但价格很高。因此,需发展高安全性、廉价的快充新型电池。”杨裕生补充说。
当前,新能源汽车发展还面临两个主要问题:一是随着国家补贴政策退坡,整个产业的运营成本面临巨大压力;二是环保和安全问题,特别是大量退役动力电池的回收处理相对滞后。
值得注意的是,目前,中国铁塔股份有限公司正在与生态环境部、相关省市合作,共同推进新能源汽车动力电池的回收利用工作。中国铁塔股份有限公司副总经理刘国峰说,一些面临退役的动力电池,虽不能继续满足新能源汽车的运行要求,但用在通信基站等其他领域仍有良好性能,是现有电池性价比的3至5倍。中国铁塔已通过大量工作,验证了新能源汽车退役动力电池在基站应用的可能性,下一步还将继续拓展其他应用。
除技术创新,创新商业模式对新能源汽车产业也很重要。“用户过去是自己购买电池、自行充电,成本高、不安全,现在有了共享电池租赁这一新模式。中国铁塔已在全国100个城市布局换电业务,建设智能换电站。用户只需在换电站扫码,即可换取一块新的电池,实现无限续航,这是推动新能源汽车发展的新动力。”刘国峰说。
(经济日报 记者:王轶辰 责编:胡达闻)