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新能源汽車發展還需解決幾大難題

發佈時間: 2019-07-04 11:21:15 | 來源: 光明日報 | 作者: 陳海波 | 責任編輯: 郭穎慧

隨著新一輪科技革命和産業變革孕育興起,新能源汽車産業正進入加速發展的新階段。7月2日,在中國科協與海南省人民政府共同主辦的世界新能源汽車大會上,與會各方達成共識:加快新技術的市場導入與推廣普及,力爭到2035年全球新能源汽車的市場份額達到50%,全球汽車産業基本實現電動化轉型。

不過,大家在共識中也直言不諱地指出:“新能源汽車發展仍面臨著技術不成熟、成本相對較高、使用環境不完善等諸多問題。”新能源汽車如何進一步升級發展是與會專家關注的重點。

推動電池革命

就在此次大會召開前夕,北京宣佈取消新能源汽車地方補貼,引發熱議。根據財政部等四部委發佈的《關於進一步完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》,地方將不再對新能源汽車(新能源公交車和燃料電池汽車除外)給予購置補貼。在新能源汽車起步階段,多數國家都以財政補貼等形式給予政策引導。在“補貼退坡”後,新能源汽車靠什麼吸引人?對於大多數人來説,最終還是要看性價比。從政策驅動到市場驅動,要讓老百姓選擇新能源汽車,必須提高性能、降低成本。其中,電池是重中之重。

如果電池的能量密度和充電速度等問題得不到顯著提升,新能源汽車很難得到消費者的青睞。“新能源汽車最終還是要技術推動,這裡面關鍵技術就是電池,也包括電基、電控系統等技術。”中國汽車工程學會副秘書長張旭明説。

張旭明強調,動力電池有幾個指標——能量密度、充電速度、安全性、成本,這些都應該平衡發展,而不能極力追求某一個指標。如果單純要求成本極低,但是以犧牲安全性、犧牲能量密度為代價,這對電池行業來説是不可持續的。

據科技部副部長王曦介紹,我國“十三五”新能源汽車重點專項對動力電池與電池管理系統、燃料電池動力系統等已有部署,且取得一些標誌性成果。比如動力電池系統指標顯著提升,寧德時代研發的高鎳三元正極和硅碳負極電池的比能量達到304瓦時/千克;燃料電池技術不斷進步,新源動力開發的金屬燃料電子堆達到3.4千瓦每升。

中國科協主席萬鋼指出,相對於純電動汽車,燃料電池汽車具有清潔零排放、續航里程長、加注時間短的特點,是適應市場要求的最佳選擇。王曦透露,科技部正在組織編制國家中長期科技規劃(2021—2035),“十四五”期間將更加關注能源發展大趨勢,在“十三五”基礎上聚焦氫燃料電池、儲氫、加氫、制氫技術的研發。

在會上,專家呼籲推動“電池革命”。加快突破下一代鋰電池、新體系電池和燃料電池等核心技術,大幅提高安全性、可靠性、穩定性。強化科學規劃引導,進一步提升充電、加氫等設施發展水準。

探索智慧充電

“要讓用戶接受新能源汽車,一定要有便利的充電設施。”張旭明説,近年來,我國充電基礎設施得到快速發展,為新能源汽車推廣打下了堅實的基礎。

但是,充電樁不能解決所有問題。2018年,全球電動汽車保有量510萬輛,2050年可能達上億輛。“這麼大用電量不是多加幾個充電樁,改善配網就可以了,需要整個能源系統的升級和改造。”全球能源網際網路發展合作組織經濟技術研究院技術處副處長侯金鳴説,風、光、水等可再生能源並不分佈在經常用車的經濟中心,比如風能資源最集中的是北海、北大西洋或者北極沿線,需要遠距離和大容量的傳送。如何將清潔能源從資源富集的地區輸送到用能中心,以目前的技術手段來看,比較現實可行的就是依靠以電網為平臺全球能源網際網路進行輸送。

另外一個問題是無序充電給電網帶來的壓力。國家電網公司北京電力科學研究院技術室主管潘鳴宇介紹,根據調研,電動汽車充電時間集中在晚上8~10點左右,電網負荷率非常之高。隨著電動汽車的規模化發展,現有配網很難承載居民區的無序充電需求。他分享了一種有序充電和智慧充電的探索實踐:蒐集用戶的充電需求和居民區變壓器的負荷情況,通過大數據生成每個小區的有序充電的控制策略,對充電樁進行相應的降功率或升功率的控制。

在侯金鳴看來,理想的充電場景是,電動汽車和電網實現功率雙向交換。新能源汽車本身就是一個移動的儲能設備,在用電負荷高峰期可以放電;在用電負荷低谷期充電,補充高峰時段放出去的電量。“電動汽車就不再是簡單電網負荷,實際上已經成為電網的儲能設備,這對電網功率平衡有非常大的幫助。”他説,隨著能源轉型的加快,像風能、太陽能可再生能源的滲透率不斷提高,這個時候就要依靠儲能代替傳統電源,為電網提供靈活性,使得電力的調配和利用更高效。

守住安全底線

近幾個月,國內發生多起新能源汽車起火事故。“有些是靜止狀態下的自燃,有些是碰撞之後的自燃,安全問題對新能源汽車的安全監控體系、安全標準體系、應急體系提出了更高要求。”張旭明説,新能源汽車發展得再好,如果安全有問題,消費者會“一票否決”。

中國第一汽車集團有限公司董事長徐留平也注意到,近年來,關於電動汽車安全事故的報道在增加。“如果處理不好,這些個例的電動車自燃問題,可能形成恐慌性的態勢,給正在蓬勃發展的行業蒙上陰影。”

徐留平指出,熱安全、機械安全、電安全、功能安全是電動汽車安全的核心。其中,熱安全和電安全是基礎性安全。比如,電池自身問題,或者電池電連接短路、受到碰撞等外界因素影響、充電介面磨損等,都會影響電池的安全性。建議完善從電池、電機、充電到整車的一系列安全標準,並強化電動汽車基礎技術研究,深度關注用戶使用過程,提升服務水準。

工業和資訊化部副部長辛國斌表示,針對近期新能源汽車起火事故多發的情況,工信部將從研發生産、消防使用環節發力,加快健全全面有效的安全保障體系,還將組織編寫電動汽車安全指南,發起新能源汽車安全倡議,開展如何安全使用電動汽車科普宣傳等系列行動,降低新能源汽車安全風險。

“要練好電池、電機、電控等電動化的‘基本功’,保障産品品質,守住安全底線,不要輸在起跑線上。”中國電動汽車百人會理事長陳清泰強調。(記者 陳海波)