新能源汽车发展还需解决几大难题

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随着新一轮科技革命和产业变革孕育兴起,新能源汽车产业正进入加速发展的新阶段。7月2日,在中国科协与海南省人民政府共同主办的世界新能源汽车大会上,与会各方达成共识:加快新技术的市场导入与推广普及,力争到2035年全球新能源汽车的市场份额达到50%,全球汽车产业基本实现电动化转型。

不过,大家在共识中也直言不讳地指出:“新能源汽车发展仍面临着技术不成熟、成本相对较高、使用环境不完善等诸多问题。”新能源汽车如何进一步升级发展是与会专家关注的重点。

推动电池革命

就在此次大会召开前夕,北京宣布取消新能源汽车地方补贴,引发热议。根据财政部等四部委发布的《关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,地方将不再对新能源汽车(新能源公交车和燃料电池汽车除外)给予购置补贴。在新能源汽车起步阶段,多数国家都以财政补贴等形式给予政策引导。在“补贴退坡”后,新能源汽车靠什么吸引人?对于大多数人来说,最终还是要看性价比。从政策驱动到市场驱动,要让老百姓选择新能源汽车,必须提高性能、降低成本。其中,电池是重中之重。

如果电池的能量密度和充电速度等问题得不到显著提升,新能源汽车很难得到消费者的青睐。“新能源汽车最终还是要技术推动,这里面关键技术就是电池,也包括电基、电控系统等技术。”中国汽车工程学会副秘书长张旭明说。

张旭明强调,动力电池有几个指标——能量密度、充电速度、安全性、成本,这些都应该平衡发展,而不能极力追求某一个指标。如果单纯要求成本极低,但是以牺牲安全性、牺牲能量密度为代价,这对电池行业来说是不可持续的。

据科技部副部长王曦介绍,我国“十三五”新能源汽车重点专项对动力电池与电池管理系统、燃料电池动力系统等已有部署,且取得一些标志性成果。比如动力电池系统指标显著提升,宁德时代研发的高镍三元正极和硅碳负极电池的比能量达到304瓦时/千克;燃料电池技术不断进步,新源动力开发的金属燃料电子堆达到3.4千瓦每升。

中国科协主席万钢指出,相对于纯电动汽车,燃料电池汽车具有清洁零排放、续航里程长、加注时间短的特点,是适应市场要求的最佳选择。王曦透露,科技部正在组织编制国家中长期科技规划(2021—2035),“十四五”期间将更加关注能源发展大趋势,在“十三五”基础上聚焦氢燃料电池、储氢、加氢、制氢技术的研发。

在会上,专家呼吁推动“电池革命”。加快突破下一代锂电池、新体系电池和燃料电池等核心技术,大幅提高安全性、可靠性、稳定性。强化科学规划引导,进一步提升充电、加氢等设施发展水平。

探索智慧充电

“要让用户接受新能源汽车,一定要有便利的充电设施。”张旭明说,近年来,我国充电基础设施得到快速发展,为新能源汽车推广打下了坚实的基础。

但是,充电桩不能解决所有问题。2018年,全球电动汽车保有量510万辆,2050年可能达上亿辆。“这么大用电量不是多加几个充电桩,改善配网就可以了,需要整个能源系统的升级和改造。”全球能源互联网发展合作组织经济技术研究院技术处副处长侯金鸣说,风、光、水等可再生能源并不分布在经常用车的经济中心,比如风能资源最集中的是北海、北大西洋或者北极沿线,需要远距离和大容量的传送。如何将清洁能源从资源富集的地区输送到用能中心,以目前的技术手段来看,比较现实可行的就是依靠以电网为平台全球能源互联网进行输送。

另外一个问题是无序充电给电网带来的压力。国家电网公司北京电力科学研究院技术室主管潘鸣宇介绍,根据调研,电动汽车充电时间集中在晚上8~10点左右,电网负荷率非常之高。随着电动汽车的规模化发展,现有配网很难承载居民区的无序充电需求。他分享了一种有序充电和智慧充电的探索实践:搜集用户的充电需求和居民区变压器的负荷情况,通过大数据生成每个小区的有序充电的控制策略,对充电桩进行相应的降功率或升功率的控制。

在侯金鸣看来,理想的充电场景是,电动汽车和电网实现功率双向交换。新能源汽车本身就是一个移动的储能设备,在用电负荷高峰期可以放电;在用电负荷低谷期充电,补充高峰时段放出去的电量。“电动汽车就不再是简单电网负荷,实际上已经成为电网的储能设备,这对电网功率平衡有非常大的帮助。”他说,随着能源转型的加快,像风能、太阳能可再生能源的渗透率不断提高,这个时候就要依靠储能代替传统电源,为电网提供灵活性,使得电力的调配和利用更高效。

守住安全底线

近几个月,国内发生多起新能源汽车起火事故。“有些是静止状态下的自燃,有些是碰撞之后的自燃,安全问题对新能源汽车的安全监控体系、安全标准体系、应急体系提出了更高要求。”张旭明说,新能源汽车发展得再好,如果安全有问题,消费者会“一票否决”。

中国第一汽车集团有限公司董事长徐留平也注意到,近年来,关于电动汽车安全事故的报道在增加。“如果处理不好,这些个例的电动车自燃问题,可能形成恐慌性的态势,给正在蓬勃发展的行业蒙上阴影。”

徐留平指出,热安全、机械安全、电安全、功能安全是电动汽车安全的核心。其中,热安全和电安全是基础性安全。比如,电池自身问题,或者电池电连接短路、受到碰撞等外界因素影响、充电接口磨损等,都会影响电池的安全性。建议完善从电池、电机、充电到整车的一系列安全标准,并强化电动汽车基础技术研究,深度关注用户使用过程,提升服务水平。

工业和信息化部副部长辛国斌表示,针对近期新能源汽车起火事故多发的情况,工信部将从研发生产、消防使用环节发力,加快健全全面有效的安全保障体系,还将组织编写电动汽车安全指南,发起新能源汽车安全倡议,开展如何安全使用电动汽车科普宣传等系列行动,降低新能源汽车安全风险。

“要练好电池、电机、电控等电动化的‘基本功’,保障产品质量,守住安全底线,不要输在起跑线上。”中国电动汽车百人会理事长陈清泰强调。(记者 陈海波)

文章来源:http://guoqing.china.com.cn/2019-07/04/content_74951988.html

 

2019年7月4日 14:13
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