电动汽车是“垃圾”吗?

发布时间:2016-09-27   来源:人民网

  电动汽车是“垃圾”吗

  日前,一种“电动汽车是垃圾”的说法,在微信朋友圈疯传。虽然,对于其观点业内人士大多一笑了之,但电动汽车成本高、驾驶性能和安全性能不尽如人意、充电不便、里程焦虑、电池衰减等问题,却也的确存在。那么,电动汽车究竟是不是“垃圾”?我国将电动汽车作为新能源汽车的主流技术路线,并给予巨额财政补贴,这条路走得究竟对不对?

  电动汽车最大优势在于引领低碳化、信息化、智能化发展方向

  “百公里加速仅2.9秒,那种肾上腺素飙升的兴奋感可与超级跑车媲美……”提起驾驶特斯拉Model S P90D的感受,李先生仿佛有说不完的话。在他看来,电动机的扭矩曲线比任何一款内燃机都好,由此带来的推背感与轻盈从容的加速性能让人着迷。

  同样对电动车着迷的还有比亚迪唐车友会的一大批“迪粉”们。作为比亚迪“542”战略中的第一款车型,唐的百公里加速在5秒以内,搭载全时电四驱,百公里油耗2升以内。而按照比亚迪的规划,未来还将推出百公里加速3.9秒,甚至是2.9秒的车型。

  在科技部副部长阴和俊眼中,电动汽车的最大优势,则是引领着低碳化、信息化、智能化这一未来汽车产业发展的方向。“电动汽车在全生命周期内比传统汽车具有更好的能源和环境效益。” 阴和俊说,由于能平衡轻量化材料导致的成本上升,电动汽车能带动轻量化材料的规模应用。此外,作为智能化的最佳平台,电动汽车将极大改变未来人类的出行模式。

  “经济学家杰里米·里夫金认为,可再生能源与互联网技术的结合,将催生第三次工业革命。电动汽车与互联网、智能电网、充电基础设施网相互交融,可搭建车网协同的交通能源信息系统。” 清华大学能源互联网创新研究院政策研究室主任何继江解释说,以电动汽车作为分布式储能的终端,根据车辆使用情况进行电能反馈,提高电网的稳定性,推动风电、太阳能发电大规模接入电网,有利于实现电动汽车智能电网与可再生能源的融合发展。

  正因如此,从应对能源结构调整、环境保护、培育未来科技竞争优势出发,主要发达国家都已将新能源汽车上升到国家战略高度,在技术、市场层面出台了很多强力措施。财政部经济建设司副司长宋秋玲介绍说,今年以来,各国支持力度进一步加大——美国政府提高45亿美元贷款担保,推动充电基础设施普及,投资开发高能量密度动力电池。日本政府进一步明确,到2020年纯电动汽车与插电式混合动力汽车销售100万辆。德国政府和工业界开始学习中国,为新能源汽车提供总计12亿欧元的补贴资金。

  电动汽车同样成为跨国汽车企业争夺的焦点。日前,大众汽车集团CEO穆伦表示,在未来10年将推出超过30款纯电动车型,2025年,纯电动车销量将在200万辆至300万辆之间,占其总销量的20%—25%。戴姆勒集团日前也被爆出将在2018年至2024年间再推出至少6款电动汽车。雷诺日产集团则希望在2020年累计销售电动汽车150万辆。

  国产电动汽车虽不完美,但发展趋势已不可逆转

  “厂家标注行驶里程253公里,我最长开到270公里。”提起刚刚购买的吉利帝豪EV,家住河北燕郊的老何赞不绝口。由于在家里和单位充电都很方便,老何每天上下班往返60多公里,根本不存在里程焦虑。

  记者在北京朝阳公园附近偶遇一位长安逸动EV车主,他对自己的座驾同样很满意,“今年4月提车,补贴完15万元不到,每天开50多公里,一周充电三次,开着跟汽油车没啥区别。”

  北京某小区地下停车库里一辆启辰晨风电动车的车主则没有那么幸运。由于我国目前执行的地下停车库防火规范仅针对内燃机汽车,小区物业不允许装充电桩,他只能周末去旁边华贸中心公共充电桩充电。“幸好上下班距离近,充一次电足够用一星期。”他说,“麻烦是麻烦,但总强过没车开!”

  在政府机关工作的张先生,近来一直为选择哪款电动车而犹豫不决。“可选的车型不多,在网上看到太多车主的抱怨,想再等等看有没有性价比高、安全性好的新车型上市。”

  “毋庸置疑,在中央和地方政府的大力推动和产学研各界的共同努力下,我国电动汽车发展取得了重要进展。” 工业和信息化部装备工业司司长李东认为,一是产销保持了快速增长势头;二是整车、电池、电机等关键原材料基本实现国产化,部分产品批量出口,形成了自主安全可控、体系相对完整的新能源汽车产业链;三是技术水平明显提升,消费者可选择范围逐步扩大,车辆性能大幅提升;四是产、学、研、用协同发展,联合开展技术研发的模式创新正在涌现。

  不过,2015年全国汽车行业用户满意度测评(CACSI)显示,我国新能源汽车用户满意度得分仅65分,比传统燃油汽车低14分。用户不满的重点包括续航短,充电时间长、麻烦,车身装配质量差,内饰做工粗糙,有异响等,抱怨率是燃油汽车的2.4倍。

  “应当承认,目前的电动技术和几乎完美无缺的燃油车相比,性价比还是偏低的。如果某些重要的核心技术没有进一步的突破,电动汽车将始终受到半途而废的威胁。”中国电动汽车百人会理事长陈清泰说,去年,新能源汽车超过当年汽车产销量的1.5%,电动技术逐渐被消费者所接受,并得到大多数试点城市的积极响应。但是,“总体上,这还是一个政策驱动的市场,它的不可持续性已经开始显现。”

  陈清泰所说的不可持续性,指的是从今年起,国家补贴政策开始退坡,直至2020年逐渐退出。尽管如此,中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高认为,中国电动汽车的发展趋势已经不可逆转。

  数据显示,2009年—2015年,我国新能源汽车年销量从不足1万辆,迅速提升到33万多辆,成为全球最大的新能源汽车市场。2016年1—7月,全国新能源汽车累计产销量均超过20万辆,同比增长均翻番。其中,纯电动汽车产、销分别为16.2万辆和15.3万辆,同比增长156.4%和160.9%。

  应提高财政补贴门槛,政策引导作用不能少

  今年年初,车企“骗补”消息的曝光,将现行新能源汽车补贴政策推至风口浪尖。伴随着我国电动汽车从产业发展的导入期走向成长期,电动汽车发展动力进入由政策驱动向创新政策双驱动的转型期,如何适时调整补贴政策,成为业内外关注的焦点。

  汽车行业资深评论员张志勇认为,财政补贴的初衷是解决新能源汽车产业化初期成本高的难题。随着市场逐步放大,核心部件动力电池的成本已大幅降低,财政补贴甚至成了个别生产企业的盈利来源,应大幅提升财政补贴门槛,并加速补贴政策退出。

  宋秋玲指出,实践证明,财政的普惠政策对培育新能源汽车初级市场是行之有效的,但长期执行该政策,企业容易患上政策依赖症、“软骨病”,缺乏技术开发和产品升级的动力和压力,行业容易出现低水平的盲目扩张。

  “产业发展进入新阶段,仍需发挥财政政策的引导作用。”宋秋玲同时指出,我国在动力电池等关键零部件核心技术方面还相对落后,消费环境不完善等制约因素尚未完全解决,新能源汽车产业仍难以完全依靠市场发展壮大。特别是当前产业竞争加剧,要继续保持产业优势,财政补贴政策仍不可少。

  据悉,除去在提高技术门槛的基础上调整财政补贴政策,完善补贴标准,健全监管体系外,为确保财政补贴政策退出后,对新能源汽车扶持的力度不减少,有关部门正计划引入碳排放交易等措施,借助市场力量激励和倒逼企业把更多资源投入到产品的研发和创新上。

  “虽然中国品牌电动车在技术先进性、可靠性、舒适性与操控性等方面还存在差距,尤其在动力电池、核心零部件、电控技术、轻量化、智能化等方面依然面临许多技术瓶颈。但是,我国电动汽车依然面临着一个重要的机会窗口。”陈清泰认为,我国相对较早地把电动汽车上升到了国家战略,有较好的积累,又有全球最大的汽车市场做支撑。当前,电动汽车在产业链的各个环节都存在很大的创新空间,这就为我国在电动汽车行业建立自主知识产权、培育自主品牌提供了难得的历史机遇。

  上汽新能源电池通过为期10天的“鱼缸测试”,满足严苛的美国UL2580电池安全认证和IP67防尘防水等级。

  荣 卿摄

  日前,三星智能手机Galaxy Note7因锂电池故障爆炸召回的消息,引发了消费者的广泛关注。小小的手机都会爆炸,动辄搭载几百公斤动力锂电池的电动汽车还安全吗?

  没有安全就没有电动汽车的未来

  截至2015年底,我国电动汽车事故率0.17%

  “安全是发展电动汽车的前提,没有安全就没有电动汽车的未来。”在日前举行的中国电动汽车百人会夏季论坛上,工业和信息化部装备工业司司长李东透露,2011年以来,我国发生电动汽车事故31起,其中,2015年发生9起,今年上半年则发生了8起。

  另一则统计数据显示,截至2015年底,我国电动汽车事故率达到0.17%,高出世界平均水平一倍多。“电动汽车事故数量呈增长态势,一个原因是销量的快速增长。”李东说,“十二五”以来,我国累计销售各种新能源汽车44万辆,仅2015年就销售33万辆,其中,纯电动汽车超过七成。伴随着车辆、电池及线束的老化,电动汽车安全风险正进一步增大。

  “电动汽车比较典型的事故是自燃、碰撞起火和过充。”中国汽车技术研究中心标准所总工程师周荣举例说,2015年4月26日,五洲龙A10纯电动大巴在深圳普天新能源的深圳湾加电站充电时发生自燃,车辆严重损毁,幸无人伤亡。调查显示,这是一起典型的过充失火事故。“当时,车辆电池管理系统死机,但充电机并没有相应采取应急措施,而是继续充电。结果过充1小时18分钟,过充电量57.9千瓦时,最终,电池承受不了,破裂、燃烧。”

  另一起有名的插电式混合动力乘用车自燃事故同样因为充电。“这位上海车主没有安装充电桩,在采用飞线充电时,接线板又被错误地放在了车辆后座上。”一位业内专家说,幸好只是车辆烧毁,没有造成人员伤亡。

  “不管由什么引起,电动汽车安全事故的主要表现是电池热失控。”中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高说,首先是单体电芯热失控,其间的发热量可以使电池的温度升高400—1000摄氏度;接着热失控会在电池模组中像放鞭炮一样迅速扩展,车辆冒烟、起火甚至爆燃。而热失控造成的危害程度以及连锁反应的速度,又与电池材料的热稳定性密切相关。在目前各种类型的动力电池中,磷酸铁锂电池热失控的最低温度比其他材料高。

  宁德时代新能源科技有限公司(CATL)董事长李平的解释更加形象——从材料特性上看,磷酸铁锂电池燃烧像“煤炭”,而三元锂电池燃烧则像“火药”。李平说,三元材料活性高,能量密度(电池的平均单位体积或质量所释放出的电能)理论上可以达到300Wh/kg,但热稳定性较差,在200℃左右的外界温度下,就会分解并释放出氧气,与电池里的可燃电解液、碳材料一起,一点就着,而且在极短的时间内就会爆燃。磷酸铁锂能量密度极限为150Wh/kg,但稳定性较高,在700℃时才会发生分解,且不会释放氧气。即使在极端的情况下,磷酸铁锂的燃烧也不激烈,火势扩大缓慢,起火也比较容易被扑灭。

  公安部上海消防研究所副研究员黄昊介绍说,去年以来,动力电池的生产储运、整车运行、老旧车搁置等环节都出现了安全事故。其中,今年5月、7月、8月先后发生三起锂电池生产、仓储环节的火灾,造成救火过程中1名消防队长牺牲、10名消防员受伤。

  电动汽车安全性可以做得更好

  燃油车也会自燃,动力电池的危险性完全可以通过系统措施加以控制

  “作为能量载体,锂离子电池必然具有一定的危险性,但这种危险性完全可以通过系统的措施来加以控制。”中国汽车技术研究中心动力电池领域首席专家、电池测试与应用技术联盟秘书长王芳认为,传统车的汽油箱和燃料电池汽车的高压氢气储罐,也都具有危险性,每年发生的传统汽车自燃以及碰撞起火事故也不在少数。

  电动汽车的安全隐患,不应全部怪罪到动力电池身上。“2015年以来的17起事故中有4起是电池系统事故、有6起是相关部件事故、有2起是充电系统缺陷引起,还有5起是违规改装或者不当使用引起。”李东认为,确保电动汽车安全,既涉及全产业链,也涉及产品的全生命周期。从全产业链来说,事故原因涉及电池单体、电池组和管理系统、线束、高压部分、充电桩、充电站等。从全生命周期看,涉及电池及整车的制造存储、运输使用维护、报废回收拆解等各个环节。

  “电动汽车安全技术涵盖动力电池、整车和充电基础设施三部分。”欧阳明高认为,就电池企业而言,必须千方百计将热失控的风险和危害降到最低。目前,我国动力电池企业的磷酸铁锂技术已经相对成熟,三元正极、石墨负极单体电池的安全性也取得了大幅提升,在阻燃隔膜、阻燃电解性、阻燃安全性方面都实现了创新,单体电池产品的检测结果与国外没有特别大的差别。

  确保电动汽车安全,整车企业更是责无旁贷。其中,科学的安全理念、严谨的开发流程、超越同级的碰撞保护性能、完善的电子电气安全保护方案等都必不可少。“比亚迪的电动汽车防水性能、长安电动车的碰撞安全性、上汽荣威完整的电动汽车安全保护方案,都做得很好。”欧阳明高指出,与国际先进水平相比,我们还有值得学习的地方。他举例说,日产纯电动轿车聆风,全球累计销售约23万辆,没有出现过一起重大事故。这得益于日产分层、分级的安全理念——首先是防控事故发生;其次一旦发生热失控,要尽量避免整车燃烧、爆炸;再次,出了事,要把事故控制在可控范围内,造成的后果要跟燃油车一样。为此,他们采用了严格的V型开发模式,从材料、单体电芯到电池包、模组,从设计层到验证测试层,全部严格按照上述理念和模式进行。

  “一套完整的试验验证体系同样必不可少。”上汽集团技术中心副主任朱军博士告诉记者,荣威550插电式混合动力轿车的电池,不仅按照国家标准通过了针刺、火烧、电化学、高压、碰撞以及极端寒冷、极端炎热等试验,还通过了美国UL公司的专业安全认证。考虑到纽约遭遇台风海水倒灌时,十几辆电动车烧毁,上汽的整车浸水试验耗时大概9个月,把整个电池包浸在海水里面,结果是系统完好无损。

  绝不让电动汽车“带病上岗”

  提高技术标准,加强研发能力

  今年1月,出于对动力电池安全问题的考虑,工信部暂停将三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录。这意味着在对三元锂电池客车现行安全标准体系的风险评估完成前,相关整车厂无法拿到中央加地方最低60万元/辆的财政补贴。此举一度曾引发业内争议。

  “回过头去看,工信部当时的决策很有前瞻性。”宇通技术中心副主任朱光海认为,客车对安全的要求理应更高。尤其是新能源客车,动力电池一旦着火,必须确保车上人员有足够时间逃离。与乘用车20秒左右的最短逃离时间相比,搭载数十人乘客的客车即便是有序撤离,也要数分钟之久。由于对新能源客车的补贴标准过于粗放,不仅引发了“骗补”行为,更让许多企业在迅速推出产品的同时,忽视了整车安全性,造成了少数电动汽车存在“带病上岗”的隐患。

  朱光海说,除了国家标准规定的电池包和电池系统15项安全检测项目外,宇通还正在制定一套针对新能源客车整车的安全测试规范。而截至目前,国内外都没有一套现成的版本,这也是工信部叫停三元锂电客车补贴的重要原因。

  其实,需要提升标准的远不只三元锂电客车。工信部和能源局组织开展的新能源汽车和充电设施的安全专项检查结果显示,部分企业在产品设计、质量控制、售后服务等方面还存在隐患,有些地方的安全监控、管理制度还存在着漏洞。欧阳明高补充说,国产充电设备的质量现状不是特别好,防水、防尘、防腐蚀、漏电、短路保护等均存在一系列问题。

  据悉,工信部牵头组织制定的电动汽车远程监控标准、电动客车安全条件即将发布实施,电池管理系统技术条件、动力电池的编码以及规格尺寸等标准正在编制修订。与此同时,《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定(修订征求意见稿)》已经发布,拟大幅提高新能源汽车资质申报企业的研发能力和生产一致性要求。

  “电动技术的突破和产业化进程可能比人们预期的要来得快。”李平说,当前,锂离子电池能量密度较2012年提高了1.5倍,2020年动力电池能量密度提升至300Wh/kg,2025年达到350Wh/kg,从技术上看没有问题。市场容量快速提升带来的规模效益,也将大大降低动力电池的成本。但必须看到,由此带来的安全性挑战会大幅提升,围绕300Wh/kg以上高能量密度锂离子电池的安全技术体系,将成为新一代高性能电动汽车最重要的核心技术。

      关键词: 新能源车

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