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                  何祚庥院士:發展純鋰離子電動汽車值得商榷

                  發布時間: 2015-01-28 09:06:44    來源: 中國科學報    作者: 何祚庥
                  字體:

                  [摘要]問題不在于特斯拉電動車是高檔車還是低檔車,而在于技術路線的選擇。特斯拉選擇的是“智能”化的技術思維,這一新思維的應用,帶來的成本效益和環境效益不能低估。

                   

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

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

                    目前國產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,因而有價格高、續航里程不長、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的強有力的控制下,的確做到了高安全、長壽命、續航能力強、性價比較高。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航的里程。這一新技術,不僅可用來推進未來中國所需的高檔車,也能用于研發各式各樣的低檔車,甚至還能應用于電動自行車。

                    特斯拉電池的突出優點是,安全度高,使用壽命長,有可能其一次性售價較高,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特斯拉的技術方向。

                    發展電動汽車應引進新思維

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

                    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6~8小時。即使在城市規劃中,設立專用的充電站,但如果每輛電動車,需占用40平方米的充電面積,而且長達8小時,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小時的充電時間,同時也大幅度減少充電站占用的空間。如果做不到這一點,在大中城市就需要考慮“另類”思維。

                    解決方向之二是:中國是否還應考慮同時發展一些能量密度高、安全性佳,也可以置換,而且價格同樣低廉,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,各有優缺點且不同類型的電池,組合在一起,互補短長,從而探索出一條性價比高、安全性最好的道路。現在在能源領域,一個新出現的思維是相互彌補缺失的綜合能源的研究,那么,中國的電動車,是否也應引進這一新思維?

                    是否應發展純電動大型公共電動車

                    發展電動車,當然是大勢所趨。但是,中國是否應大量發展“純電動”的大型公共電動車,這就值得商榷。

                    發展大型“純電動”公共電動車的理由是:首先,中國交通應實行公交優先;其次,用“純電動”取代燃油量甚大、高污染環境的公共汽車;最后,大型“純電動”將易于在大型車輛上優先實現。但問題是,“定點、定線、定時”運行的公共交通是否應采取“純電動”技術來發展公共交通?

                    從滿足節能減排的需要來講,人們完全可以用在技術上已是十分成熟、售價比燃油汽車還要價廉的無軌電車,來取代高耗能、高污染的燃油型的公共汽車。其唯一的缺點是,前面一輛電車出現了故障,后面跟隨運行的車輛就此堵塞在當地。但是在有了鋰離子電動車技術以后,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,在出現壓車的情形時,將“小辮子”拉下來,用鋰離子蓄電池作為短時期的驅動的動力。這一技術所用到的電池甚少,其售價也不會比無軌電車高出很多,而且在營運過程中就能充電。所以在技術上,這是在近期就完全可以實現的技術,而且價廉物美。為什么不在中國大規模推廣應用?

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

                    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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