电动汽车三种电能补充技术将长期互补、并存

发布日期: 2018-02-14

        □中国工程院院士 孙逢春

  目前来说,我把电动汽车充电或者电能补充定义为三个方面:慢充、快换、快充。这几条技术路径在国内已经争论了很多年,特别是从2012年开始,争论日益激烈。我认为,慢充、换电、快充这三条技术路线将长期互补、并存,在它们各自的市场适用范围或用户适用范围内长期存在下去。

  事实上,充电、换电都不是新模式,100多年前的1900年就已经出现了充电站,1902年还出现了出租车换电站,所以说这两条技术路线经过百年发展,现在进入了新时代。

  国家863计划第一期863重点专项开始的时候,我们到法国调研换电,当时的换电集中在公交车领域而且是手动的。之后,国内开始研究换电,经过北京奥运会、上海世博会、广州亚运会,换电模式得到快速推广,效果也越来越好。

  在我国,充电和换电两种模式经历了近20年五代技术的发展,从简单的独立充电到现在的快充、快换、储能快换、慢充等,在这方面,我们经过实践探索出很多很好的案例,也为世界提供了经验。

  “十三五”期间,国家对电动乘用车、客车、商用车电耗及续驶里程都有明确规定和目标,那么就有一个问题,是不是续驶里程越长越好?电池装得越多越好?

  特斯拉前不久发布了载重量达36吨的电动卡车,这款车充电30分钟行驶600多公里,在高速路况下可以续航800公里。这里就有一个问题,如果是600公里,按照载重36吨,这个车至少应该是50吨重,那么按照每公里2度电,这款车应该装载1200度电,再根据其充电30分钟行驶600公里,充电机的功率应该大于2.4兆瓦,如果按照1000伏电压来算,充电电流应该大于或等于2400安培。这样的充电枪不知道有多沉。

  我认为可以把充电、换电分为四模式:第一种是慢充,第二种是快充,第三种是最近刚刚兴起的智能电网储能快充,第四种是换电。首先,这四种模式对占地、固定车位等要求各不相同,我们国家70%以上车主是没有固定车位的;其次,这四种模式对购车成本、续驶里程、充换电时间、电池装载量、一次性建设充电桩和充电站成本、车辆利用率等都不相同;再次,这四种模式对电池系统的寿命、对电网的冲击、以及对低谷电能的利用、用电成本也不相同。以用电成本为例,如果只考虑这个,在自己家慢充是很合适的。我开了两年的电动汽车,每年电费差不多1000元,以前开油车一年油费大概20000元;最后,还有便利性以及安全性问题。换电是需要专业维修保养的,所以在维修保养方面需要考虑方便性。未来电网的发展是智能与能源互联,这几种模式都有它的优缺点。

  同时,换电还有一个问题,现在电动车电池衰减到80%以后就需要卸下来,而采用换电模式可以把衰减往下降到70%或者更低,用户可以根据自己的里程选择更换什么样的电池。

  最后点几个关键基础问题:一是规划,加油站、充电站、换电站、加氢站,根据城市规划最好建成四位一体,再攻克充换电站的建设,以及网络的互联;二是换电站除了建设还有一些特殊的技术问题,包括定位、接触、解锁,因为换电是插接式的,密封、防水、防尘都会有一些比较关键的技术难关需要突破;此外,还要进行车、网、车桩互联,方便用户快速查找或预订。

  (根据作者在中国电动汽车百人会2018年度论坛上的发言整理,有删减)

        信息来源:亮报

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