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大家都将买得起电动汽车

频道:电子科技 日期: 浏览:1230

   锂电池成本将会很低 大家都将买得起电动汽车

  ——专访北京大学教授、国家863计划锂电池项目负责人其鲁博士

  北京50辆纯电动公交车连跑三年无事故,举世无双!其车用锂电池研究制造领军人物、2008奥运会清洁能源电动车用动力电池项目首席科学家、国家863计划锂电池项目负责人、北京大学教授及博士生导师、国务院特殊津贴专家其鲁博士日前预言:“锂电池成本将会降至很低,10年后一般人都将买得起电动汽车。”

   ——题记

  地下石油终会告罄、环境污染日趋严重,前者充耳亦可闻、后者有目皆可睹;

  燃油汽车既是耗费石油“大户”,又乃制造空气污染“元凶”。这是不争的事实;

  纯电动车不仅零排放、零污染,而且低噪音、行驶平稳、乘坐舒适。此亦已形成共识。

  如果再有权威专家告诉你,电动车续驶里程将延长、将更安全性、车用电池寿命将延长、成本会下降、一般人都将有可能买得起,你会作何想?若此,对电动车,你还会既向往之,又因疑虑而敬而远之吗?

  7月18日,上海825路纯电动公交车(用磷酸铁锂电池)发生自燃事故。这是继乌鲁木齐去年1月2辆纯电动客车(用磷酸铁锂电池)自燃和今年4月杭州众泰一款纯电动出租车自燃之后的第4起电动车自燃事故。尽管自燃原因不一定是锂电池本身,但由于锂电池是起火部位,所以人们不免对电动车核心零部件——动力锂电池产生了疑问——锂电池用于电动车,其安全问题究竟有没有保障?在弄清这个基本问题后,人们继而还会关注它居高不下的成本问题、使用寿命问题以及续驶里程问题等等。

  无论是作为自然人出于对所居环境的本能关注,还是作为记者出于职业考量,电动车及其所用锂电池,都是记者在一个时期内最为关注的领域,而后者之于前者之核心地位决定了关注后者更甚。

  电动车和锂电池在各自领域都可谓之“后起之秀”,其优越性和“美中不足”,业内人士似乎都不陌生,都能细数。于众说纷纭中,尤其需要权威专家“高屋建瓴”地把脉。

  而提到“权威”二字,电动汽车用锂电池领域让记者想到的是,国家863计划锂电池项目负责人、北京奥运会电动车锂电池项目首席科学家、北京大学新能源材料与技术实验室负责人、北京大学教授其鲁博士。

  采访其鲁教授,不是因为其头衔“响亮”,不仅是因为他有近20年锂电池研究历史,不仅是因为他是我国动力锂电池研究事业的奠基人,也不仅是因为他持有数十项国内外锂电池专利、在国内外科技期刊上发表锂电池论文近百篇,还在于他是“北京50辆电动公交车连跑三年无事故”这一“世界之最”锂电池项目的领军人。而后者对于一贯信奉“事实胜于雄辩”的国人(抑或是世人)而言,则似乎更具说服力或影响力抑或权威性。

  质量不一市场混乱 行业乏范 呼唤标准

   “锂电池本身含有多种易燃易爆物质,在研制过程中必须要充分考虑到这些因素。对于电动车自燃事故,有可能是电池原因,也有可能是系统集成和整车设计问题。具体到上海、杭州等地相关事件,因为我没有参与事故调查分析,不便评说,要看到事故分析报告,才能知道原因。但无论如何,电动汽车目前还处于示范推广阶段,遇到诸如此类的问题,很正常。这些问题的出现,不会也不应该成为发展电动汽车业的障碍。”其鲁教授的回答,让记者想起了那安全运营超过3年的50辆北京纯电动公交车。

  据了解,那些车的配套锂电池,是为响应“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”口号,由其鲁教授带领团队,倾心研制而成。经整合后的多辆纯电动公交车样车于奥运会之前在北京载人试运行一年,性能良好。奥运会期间,50辆同型车批量投入使用,为奥运会提供接送运动员服务;奥运会之后,又转入北京84路公交线,调整为营运车辆继续运行。至今历时3年多,动力电池系统未发生过任何安全问题。

  记者以为这50辆北京电动公交车是其鲁教授的骄傲,于是在谈到几起电动车自燃事故时,很想听听他如何评价用在这些车上的由自己领衔设计制造的电池。

  “它只适合今天使用,适合明天、后天使用的锂电池,还需要我们在今天的基础上加以完善。很快就有结果的!”

  其鲁教授接话之快,在记者意料之中——谁会对自己的“孩子”不熟知!而其鲁教授所言,出乎记者预料——世界空前之骄人业绩,几人能有?为何不添枝加叶、添油加醋地满世界嚷嚷,以求得……?自揭短,别人要关起门来,其教授却不避讳公开。为什么?

  不容记者继续疑惑,其鲁教授接着说,那50辆电动车安全运行3年多是事实,但还有局限性,比如它的续驶里程还可以再延长,至300多公里;电池衰减速度可以再减慢,电池使用寿命还可以再延长;电池若干其它性能还可以再加强……这些是明确能做到的。“让锂电池更安全、更轻便、更便宜,是我们的研究目标。”其教授补充道。

  至此,记者豁然开朗:其鲁是北大教授,又是国务院特殊津贴专家、研究高科技并在其专业领域内作出了突出贡献的科学家,无论是教书育人,还是科学研究,追求真知、实事求是不都是应该这样吗?!

  至此,我们也有理由相信,一个和同伴共同创造了电动公交车三年安全运营之世界绝无仅有业绩的锂电池专家,加上经过其更新改造后的新一代锂电池,再加上同样怀抱献身祖国新能源汽车之志的车界精英及其爱车,必能谱写出新能源汽车发展史上新的篇章!绘就出我国电动公交新的蓝图!

  然而据记者了解,目前市场上的锂电池,既有其鲁教授这样具有20年深厚专业学术背景的专家领衔研制的,也有不少是出自刚成立一两年、两三年的电池厂商之手。这还只是其一,其二,还有不少电池生产企业不具备基本的技术研究能力、也缺乏技术资金投入。记者不敢想象,这种企业生产出的电池用于电动车后,会出现什么样的状况。

  其鲁教授对此也颇为忧虑,认为这种现象应该引起有关部门重视。

  进一步论及我国锂电池市场,其教授说:“不管是疯涨的油价,还是糟糕的环境,都决定了新能源汽车将是前途充满光明的产业。国家强有力的政策支持,以及2015年50万辆电动汽车……的计划,给锂电池产业带来了空前发展的机遇——未来锂电池市场会很大!”

  俄顷,他又转而低沉痛切地说,目前人们对锂电池认识比较乱,有些事情想的太简单了!“在过去的二十年中,锂电池的研究始终是一个世界性的难题,由此导致有各种各样的产品技术路线,但国内企业的相关人员并不是都清楚这些。而如果你把握不好这点,你生产出来的锂电池,可能就是落后的产品!”他道。

  据了解,目前市场上存在大量的不合格的锂电池产品。如果你是业内知者或智者,你会发现,甚至有些规模可观的锂电池生产商,追溯其企业名称,也在不断变换——包括投资商在内的相关人士,对锂电池缺乏深入了解,难免人云亦云、误判错断。

  “知错必改”,误判错断的资方随即一撤(资)了之。然而,企业却似乎“永远”不用担心无投资者问津,竟兀自高唱“走了你一个,自有后来人(投资人)”、“铁打的营盘(企业)流水的兵(投资方)”一路旁若无人、勇往直前

  ——产品不合格不达标(8月1日之前,锂电池领域虽无“标”可达,但用户终究可以用实践和时间之“标”来评判;之后,锂电池储能电源系统七项行业标准正式开始实施,或将有标准加以规范),却不乏投资方“前仆后继”。

  ——资方需要正规权威渠道了解信息、指导投资行为;企业或缺乏技术力量,需要寻求产学研结合之路,“借鸡下蛋”。以从源头消除乱市土壤。否则,长此以往,搅乱市场是一方面,另一方面也造成了资源浪费。此外,其鲁教授所指的“这种落后的产品”存在极大的安全隐患,放任不管,必有后患。

  目前市场上有钴酸锂、磷酸亚铁锂、锰酸锂等多种锂电池,究竟哪种更适合纯电动汽车?对之均有多年研究的其鲁教授认为,锂电池各有其特性、各有其用途,然而在大量实验结果的基础上经过互相比较,从原材料储量来看,目前最适合纯电动汽车的,当属以尖晶石结构的锰酸锂为正极材料的锂电池。

  他说;“无论是科学家搞科研,还是企业家搞生产经营,一切都要从实际及国情出发——我国拥有丰富的锰储量,国产氧化锰,1吨的价格,仅是钴的十分之一。我国青藏高原还蕴含着丰富的盐湖锂资源。对我国来说,锰酸锂电池的研制和使用,不仅可以缓解我国石油紧张局面、减少环境污染,还可改变钴原料依赖进口的困境。”他还说,除了供应电动汽车,锰酸锂电池也是电动自行车更好的选择,因为相较于其他锂电池,它重量轻、容量大……

  经过20多年的倾心研究,其鲁教授从理论层面上得出了“锰酸锂电池最适合电动汽车”之结论。“北京84路(锰酸锂电池)电动公交车连跑三年无事故”以及“其他锂电池电动公交车不止一次自燃”之运营案例,又从正反两方面证明了其教授结论之正确。然而,到了市场上,锰酸锂电池却似乎并未“敌过”“兄弟”锂电池。

  为什么?

  是“实践是检验真理的唯一标准”有错?还是经济学与生活学中的“劣币驱逐良币”原理或现象在我国目前的锂电池市场上衍生?

  论及锂电池纷乱无序市场的解决之道,其鲁教授表示,除了市场自然调节,行业乏范问题还需要行业标准加以规范约束。他说,工信部前不久将颁布“锂电池储能系统七项行业标准”(8月1日起实施),作为行业基础标准,填补了此项国家空白,具有科学性、可操作性。

  他说,我国动力锂电池产业处于发展初期,有一些成熟的技术,但其普及程度还很低,大多数相关技术和产品的研究单位和生产企业,技术基础薄弱。在全面总结行业最新成果的基础上起草编写的‘七项锂电池行业基础标准’,可为相关技术研究、产品开发和使用维护提供指导性意见,必将有利于促进相关技术和产业的发展。对规范锂电池市场目前无序混乱的状况,具有一定的现实意义。

   “‘七项标准’ 作为基础标准,对电池系统及相关零部件、充电系统及充电设备、放电系统,电路接口和接口协议以及通讯接口提出了具体要求,为相关产品标准的制定奠定了基础。”其教授认为,锂电池七项标准中关于蓄电池组中单体蓄电池一致性要求和试验方法,对蓄电池系统生产、使用和维护具有一定的实用意义。“但要真正达到预期效果,恐怕还须得到政府职能部门、权力机构的相关支持。”他道。

  电池 组合 集成 整车技术 配套设施一个不能少

  前段时间,就哪种电池更适合电动汽车问题,有人提出一种观点,认为电动汽车采用动力锂电池的经济性比铅酸锂电池差。又有人针锋相对、旗帜鲜明地提出相反观点。认为,虽然动力锂电池的购置费用仍高于铅酸电池,但从购置费用在使用寿命内低成本摊销、有效运能和能源效率方面综合考量,采用动力锂电池(主要以锰酸锂电池为例)的经济性比采用铅酸电池具有显著优势。后者强调说,这一结论,是经过购置费用对比、使用寿命对比、蓄电池在不同放电倍率时的容量对比、蓄电池在使用寿命期内提供的总能量对比、购置费用在使用寿命期内每kWh电能中的摊销费用对比、充放电电能效率对比、运输能力对比后得出的,具有很强的科学性,无可辩驳。

  今天看来,无论从哪方面(包括环境问题、包括物理性、化学性……)论,铅酸电池跟锂电池都远远没有可比性。这已在业内形成共识——

  锂离子蓄电池作为目前最理想的车用动力电池,其稳固地位已经无可撼动。

  现在要探究的是,包括锂电池在内的电动汽车整个上下游产业链条上,什么是目前存在的最关键问题。

  对此,其鲁教授表示,存在的问题很多。电池、组合、集成、整车技术都有问题——这是一个需要各方联合、共同参与解决的系统工程。

  就锂电池进一步完善工作,记者感觉其教授似乎已经胸有成竹——

  记者:是不是锂电池成本降下来,电动汽车才有可能普及?

  其鲁:成本降下来涉及很多因素,有各种各样的办法。从某种角度讲,成本还可以这样算:过去的3年,如果北京的8万辆公交车都用电,北京的空气会是什么样?为进口石油,国家每年要少支付多少百亿美元?

  当然,还有其他解决问题的路径。在这方面,我们也在探讨,做了一些系统性的工作。现在已经有一系列的方案。有些工作结果很快会公开的。当大家看到这些(解决方案)之后会知道,成本根本不是问题!也不应该成为问题!

  记者:听说用钛酸锂取代石墨做电池负极,可以延长锂电池寿命,也就等于间接地降低成本。请问是吗?

  其鲁:钛酸锂作为负极材料的锂电池虽然寿命可以得到提高,但是能量密度大幅度降低,因此应用范围是有限的。

  记者:我从别处得知,今天的锂电池已经完全具备电动汽车使用条件了。您认为,就电动汽车而言,哪些环节还需要加强?

  其鲁:锂电池还有很多技术问题要解决,其他方面的问题也存在。

  记者:比如?

  其鲁:比如电池成组、系统集成问题。动力锂电池等新型蓄电池成组后,如果相关技术跟不上,容易发生过充电、过放电、升温和过流等问题,导致成组锂电池的使用寿命和安全性,相较于单个电池,都将大幅缩短、大幅下降,甚至发生燃烧、爆炸等恶性事故。这个问题不解决,势必影响整个产业链。

  再比如汽车问题。大多汽车厂家对电动车的重视程度不如燃油汽车。如果汽车厂家在技术方面给予足够的重视了,与动力锂电池和电动机等的匹配性问题彻底解决了、汽车变轻了……跑起来会更快更安全,续驶里程也会更长些……

  过去这么多年里,汽车制造厂并没有高度重视这个问题。当然,这或许跟经济性有关联,毕竟电动汽车不赚钱。

  记者:跟燃油车比,电动车能赚钱吗?

  其鲁:开始肯定赚不了钱。为了节能环保、为了子孙后代,国家目前在大力度在支持这一块。

  记者:您说“开始赚不了钱”,那您觉得之后有可能赚钱?

  其鲁:之后肯定能赚钱!

  记者:锂电池成本比较高啊!

  其鲁:将会很低的!

  记者:这主要是跟燃油相比的(可能低吗?)

  其鲁:它将来要比燃油便宜多了。因为油价会一直涨,过去二三十年不就是这样吗?(按语:记者听说再过50年,将无油可燃——石油开采完了)

  记者:您觉得可以预期吗?就是电动车成本降到比燃油低。还是不可以预期?

  其鲁:可以预期。我想用10年的时间,我们的目标都会实现。

  记者:您的话可不可以这样理解:10年之后电动车可以取代燃油车?

  其鲁:不能说“完全取代”,但其所占比例要比今天大多了。

  当记者就此提及其他观点时,其鲁教授表示,现在是百花齐放,也好比春秋战国时代,很正常。他认为,有时候,争论不休无益——浪费时间和精力,还不如踏踏实实去做点实事更有益。

  “有些事,还是让时间去证明吧!”他不无自信却也不无无奈地说道。

  决策层的魄力和决心更为关键

  胡锦涛 在“七一”重要讲话中强调指出:“中国特色社会主义道路能不能越走越宽广,中华民族能不能实现伟大复兴,要看能不能不断培养造就大批优秀人才,更要看能不能让各方面优秀人才脱颖而出、施展才华。”

  北京市委党校讲师黄杰博士日前在解读“七一”讲话时撰文说:“胡耀邦是一位深受人民拥护和信赖的政治家。他始终坚守和追求一种人道主义情怀和人民至上的道德理想。这形成了他极大的政治勇气和政治胆略,组织真理标准大讨论,果断平反冤假错案,奋力推进战略大转移,披肝沥胆推动全面改革开放……”

  纵观全球,即便是汽车工业居世界领先地位、研制电动汽车也已经走过40个春秋的日本,在锂电池蓬勃发展的今天,也不能说在电动汽车领域已经取得成功。有人说日本电动汽车发展脚步已经放慢,有人说已经停步,在等待——等待汽车动力电池技术的成熟程度深化。

  这似乎从一个侧面为陈清泉教授“纯电动汽车是中国汽车业唯一可能做‘世界老大’的项目”之说提供了事实依据。

  这个“世界老大”我们能不能做成,什么时候做成,显然得取决于动力电池技术的研究发展情况。

  “电池需要解决的问题很多!”整个采访过程其鲁教授所说的话中,出现频次最多的,就是这句话。作为动力锂电池领域资深研究专家,他看到了问题的严重性。

  “现在已经有一系列解决问题的方案。成本根本不是问题!也不应该成为问题!续驶里程也会延长、性能和安全性也会更强……我想10年之后我们的目标都会实现。”谁说只有日本科学家有“到2030年……”之宏伟目标,无中国科学家激动人心的计划和报告?这不是吗?

   “有些事,还是让时间去证明吧!”这句话,其鲁教授说得既自信又无奈,记者希望其中的“时间”二字为“行动”二字所取代——有理论支撑无事实依据的行动,或许失败的概率大于成功;而既有理论支撑又有事实依据的行动,其结果,应该值得期待!其作为支撑的理论,于资深研究者其鲁教授,毋庸置疑;其所依凭的事实,有目共睹(50辆北京84路电动公交安全运营3年多)。

   这里的“行动”,不是平常意义上的行动,它由不得个人,它需要一级组织、一个机构定夺,需要审时度势、高瞻远瞩,而最需要的,是决策层的魄力与雄心。

  “电池、集成、管理、整车、使用、充电站……我们需要‘一个人’领着‘一批人’扎扎实实地沉下去做这件事——发展电动汽车业”——包括其鲁教授在内的“一批人”——一批由各相关领域的科学家、企业家组成的团队,在已经被包括世界电动汽车协会 陈清泉在内的有识之士认定为“唯一可能做‘世界老大’的项目”的中国纯电动汽车相关领域内,显然是不难组建的。

  万事俱备只欠东风,这里的“东风”,或许正在做 “万事俱备” 的确认工作,而从某种程度上讲,确认似乎相对容易,难就难在——拍板。

  【后记】

  采访前,记者只是从侧面知道其鲁教授是我国锂电池研究领域领军人物、业界权威专家、国家863计划锂电池项目负责人、博士后、博导、“海归”……及至见面,其一番直言不讳地“盘查”考问,能力被公然怀疑的记者遂意识到,又一次遇到了一位“另类精英”——精通专业,疏于“人事”的科技工作者(过往的采访经历中,一位“神七”精英虽未曾考问,却也给过记者类似的感觉)。这类人才,起初给人印象并不好(倨傲),但随着采访的深入,你会逐渐被他们身上闪现出的人格魅力及个性异彩所吸引,起初的不快,会在不知不觉中消弭,取而代之的,是崇敬。而这种崇敬之情,与其说是对于人,不如说是对于人的品格与精神。

   “我的知识面就这么窄,不能预测的事还是不要妄加猜测。”当记者请预测未来10年普及电动汽车的其鲁教授也预测锂电池何时完全取代铅酸电池时,被断然拒绝。记者感知,这是实事求是的科学精神在科学家身上的真实写照;记者感慨,当今的科技工作者若人人有此精神,国家幸甚、人民幸甚。

  “都是采购没有监督出的问题!已经出过问题的电池还在使用,而且又一次出问题,这样的产品难道还不该全撤下来?”上海825路纯电动公交车因电池发生自燃后,一位曾在公交公司工作过的上海出租车司机一针见血地指出。

  “我们位于广州大学城充换电站为801线路上的26辆纯电动公交车已经服务了将近一年(其使用的电池之前曾在2008年服务过北京奥运会,寿命已超过3年一换的极限),多数车每天运行16个小时,电池箱箱体外表已经残旧不堪,但大部分电池仍然可以正常工作,可以很负责任地讲,没有出过大的故障”。上海电巴新能源科技有限公司刘亚齐经理如是说。

  ——采访其鲁教授归来后,记者似乎产生了一种“清醒”之后的紧迫感。上述出租车司机及刘亚齐经理的相关言论,让记者浮想联翩:北京84路公交线上的50辆电动车安全运营3年多,尽管其动力锂电池还有不尽如人意处,但在不长的时间里就发生了4起电动汽车自燃事件的大背景下,这“一枝独秀”的车用锰酸锂电池,为什么就不能像虽未长大成人但德智体美劳全面发展未来有望成为栋梁之才的少年被选送科技大少年班深造那样,得到应有重视,促其快速成熟,以稳健推动我国节能与新能源汽车产业向前发展?

  8月10 日,国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议作出决定,“7.23”特大动车事故后,高铁要“牺牲”(降低)速度保安全——安全工作大于天!而据记者了解,在电动汽车安全性问题上,在我国市场上表现最稳定、持续运营时间最长(3年多)的,还得数北京84路公交线上的那50辆电动车。虽有报道称,市场上已经出现续驶里程300公里以上、动力系统使用寿命8年的电动汽车,但那终究是口头宣传,未经实践检验。用烟台交运集团有限责任公司副总经理董忠民的话说,“目前,纯电动公交车的电池续驶里程很难达到180公里。”

  连续安全运营3年多的北京电动公交车,在时闻电动车自燃事件且值大力推动电动车业发展的情况下,依然得不到应有的重视,于国情、于道理,似乎都说不过去。这究竟是为什么?

  鉴于其鲁教授是上述车用电池的主要研制者,为客观起见,记者随后带着这个问题请教了一位不愿意透露姓名的业内专家,他说:

  “这个问题很复杂,是个社会问题。随便举个例子吧,像高铁,开通时间不长,出了多少故障?看看前不久《科技日报》的长篇大论,再看看之前铁道部就此发表的很多讲话……还有三峡工程……说话的人太多,误导了很多事情。而一些真正想做事、真正知道是怎么回事的人,却很少讲话。为什么?因为他们知道,有些争论已经变了味儿,已经不是学术性技术性争论,而是派系之间的争论,涉及很多部门,很复杂。”

  记者闻听此言一时无言以对——争论,任何国家、任何朝代、任何时候都有可能发生,我们不妨暂且抛开争论孰是孰非之争论,且听听其鲁教授如何说锂电池问题——

  “锂电池问题很多,是个世界性难题,我们不能盲目乐观 。但无论过程有多难,道路有多曲折,最终所有问题都将会得到解决。电动汽车业终将会在我国及全球红火开展起来——无论如何,节能与新能源这个发展大方向不会也不能改变!”

  据了解,国家《节能与新能源汽车产业发展规划(2011~2020)》即将颁布,《规划》(还未获批)指出,到2020年,我国新能源汽车将实现产业化,纯电动汽车和插电式混合动力汽车市场保有量将达到500万辆。工信部前不久已经对全国节能与新能源汽车整车及关键零部件企业、科研院所展开全面调研。分析人士表示,《规划》一旦出台,必将再掀一波新能源汽车投资热潮。正如其教授所言——电动汽车业终将会在我国及全球红火开展起来!

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  据中文沂星电动客车公司董事局 贾秉成介绍,我国对电动汽车给予了大力支持,例如,一辆纯电动客车的基础价格为130万元,国家补贴50万元,地方政府补贴30万元,这样算下来,纯电动客车的价格只有50万元,比同档次柴油客车售价便宜几十万元。

  “全国大部分地方的公交是以柴油为主。柴油目前市场均价约为6.3元/升,一辆公交车时速控制在20公里/时,平均每天行驶300公里的情况下,按照100公里耗费42升的柴油计算,一辆公交车每天要花费794元。而在同样300公里的运行里程下,一辆纯电动客车,可在晚上用电低谷充电,一次充电3小时,充电量235度,一度电0.3元,一天只需70.5元。这样算下来,纯电动客车的运营成本仅为传统柴油客车的十一分之一。”贾秉成说。

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