編者：本文為北京理工大學(xué)電動(dòng)車輛國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室、北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院副教授、中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電動(dòng)車輛專業(yè)委員會(huì)委員孫立清所做的研究報(bào)告。原文標(biāo)題為《當(dāng)前新能源汽車及相關(guān)領(lǐng)域存在的問題或熱點(diǎn)剖析及建議》，篇幅較長(zhǎng)，我們分兩期刊發(fā)，本文為第一篇。

【第一電動(dòng)網(wǎng)】（專欄作家 孫立清）自去年7月國(guó)務(wù)院出臺(tái)《關(guān)于加快新能源汽車推廣應(yīng)用的指導(dǎo)意見》后，新能源汽車的利好政策便如雨后春筍、拔地而生，從發(fā)改委公布電動(dòng)汽車用電價(jià)格，到財(cái)政部免征新能源車購(gòu)置稅、工信部發(fā)布免征購(gòu)置稅名單等等。我國(guó)的新能源汽車產(chǎn)業(yè)在一系列政策的激勵(lì)下和全行業(yè)的努力下，實(shí)現(xiàn)了火爆的增長(zhǎng)。輿論間，各方面意見技術(shù)的產(chǎn)業(yè)政策的觀點(diǎn)也在交鋒，從技術(shù)角度和產(chǎn)業(yè)角度對(duì)整個(gè)行業(yè)進(jìn)行研究已顯得十分必要。

筆者注意到了放量的觀點(diǎn)、技術(shù)已經(jīng)不需要研究可以大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的觀點(diǎn)；也注意到了宜保質(zhì)保水平再上量、不宜“大躍進(jìn)”的觀點(diǎn)(中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的2014年最新月度信息發(fā)布會(huì)上，中汽協(xié)常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)董揚(yáng)表示，新能源汽車目前發(fā)展迅猛，但是在國(guó)家各項(xiàng)支持新能源汽車發(fā)展政策的推動(dòng)下，一些地方政府紛紛投入新能源汽車項(xiàng)目，動(dòng)輒幾十億甚至上百億的投資，而且看到越大的項(xiàng)目越開心，最后搞不成由政府買單，其實(shí)還是讓老百姓買單，他也呼吁避免這樣的“大躍進(jìn)”式發(fā)展)。其實(shí)，一個(gè)最重要的目的，(能夠站在技術(shù)制高點(diǎn)的)新能源汽車行業(yè)可持續(xù)和健康發(fā)展，這當(dāng)是行業(yè)共識(shí)。舉出下述一些可能不夠深入和有待繼續(xù)探究的觀點(diǎn)，供行業(yè)參考，目的也在于促進(jìn)行業(yè)可持續(xù)和健康發(fā)展。

筆者在對(duì)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)研究的基礎(chǔ)上，認(rèn)為：

(1)實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)時(shí)，對(duì)電機(jī)發(fā)電性能要求高(僅僅高效是不夠的)，對(duì)PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制要求更高，一定功率下，再生電壓和電流(受到發(fā)電性能)協(xié)調(diào)控制能力受到局限。尤其還要兼顧制動(dòng)法規(guī)協(xié)調(diào)機(jī)械制動(dòng)與電制動(dòng)，由于電制動(dòng)協(xié)調(diào)控制能力受到局限,使得整車制動(dòng)性能發(fā)揮受到局限，尤其是對(duì)于分布驅(qū)動(dòng)，由于制動(dòng)控制過程復(fù)雜，控制起來(lái)更加困難。目前低速車速下實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)困難，再生制動(dòng)能量回收效率不高。如何實(shí)現(xiàn)一定工況下總續(xù)駛里程中再生制動(dòng)貢獻(xiàn)的里程比例的不斷提高是當(dāng)務(wù)之急，這也是電動(dòng)汽車作為移動(dòng)用電裝置能效水平乃至技術(shù)水平的重要標(biāo)志?？梢詥?a class='link' target='_blank'>啟辰的主管技術(shù)人員，這一比例是多少？答案令人吃驚。而業(yè)內(nèi)權(quán)威跟我講的我們的新能源客車這一比例是多少？這數(shù)字同樣讓我吃驚。

(2)由于PWM控制技術(shù)，無(wú)法消除電機(jī)高次諧波等對(duì)于車載電源系統(tǒng)的影響(換句話說存在類似于電力系統(tǒng)低壓穿越的情形)，而控制器產(chǎn)生的電磁兼容問題對(duì)車載電氣系統(tǒng)也產(chǎn)生非常不利的乃至災(zāi)難性的影響，這些影響了相關(guān)部件性能的發(fā)揮，尤其是性能，如壽命，尤其對(duì)于車載電源系統(tǒng)，壽命至關(guān)重要。

(3)車載電源系統(tǒng)中，電池成組對(duì)于電池生產(chǎn)和性能的一致性要求很高，電池成組篩選困難，因?yàn)橐笳囁须姵貑误w具備統(tǒng)一的一致性要求。對(duì)于先并后串再并的電池組而言，僅先并的組內(nèi)單體具有一致性是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，要求再串聯(lián)時(shí)各個(gè)并聯(lián)組也要具有整組上的性能一致性，而且這些并串后的分組再并聯(lián)也要求性能上的一致性。對(duì)于先串后并的電池組，僅先串的組內(nèi)單體具有一致性也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，要求再并聯(lián)

時(shí)各個(gè)串聯(lián)組也要具有整組上的性能一致性。這種一致性要求不單單是生產(chǎn)和配組，而且是要求在使用過程中，無(wú)時(shí)不刻不具備一致性。而且這種一致性的要求是多方面的，包括但不限于電壓、電流和內(nèi)阻等及其溫度特性。在現(xiàn)行的使用方式方法上，電池成組壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于單體壽命或衰減程度就已經(jīng)說明這樣一點(diǎn)。這個(gè)技術(shù)問題，是制約目前電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵。

(4)現(xiàn)行的電池管理系統(tǒng)，主要功能還無(wú)法做到真正的充放電控制，而且就算電池的均衡管理都困難。采用非單純串聯(lián)方案，就是自均衡都無(wú)法實(shí)現(xiàn)。單體因?yàn)殡娀瘜W(xué)和物理散熱等問題使得無(wú)法采用大容量電池單體串聯(lián)就滿足電動(dòng)汽車使用要求導(dǎo)致車載電源系統(tǒng)并聯(lián)無(wú)法避免，只要并聯(lián)存在，就無(wú)法避免因各種原因?qū)е掠袉误w內(nèi)短路或直接出現(xiàn)個(gè)別單體正負(fù)極短路的危險(xiǎn)出現(xiàn)，這已經(jīng)成為再安全的高壓電氣系統(tǒng)都無(wú)法避免的問題。

(5)電機(jī)三相控制，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大，無(wú)類似六相制電機(jī)的冗余控制，實(shí)際施加給電機(jī)的三相波形正弦波形畸變率大，給車載電源使用和電機(jī)性能發(fā)揮帶來(lái)相當(dāng)大的負(fù)面影響。

(6)充電還只是單向的從電網(wǎng)獲取電能，對(duì)電網(wǎng)的干擾因?yàn)槌潆娫O(shè)備的性能差而無(wú)法避免，電網(wǎng)側(cè)需要無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，用電設(shè)備功率因數(shù)低，對(duì)電網(wǎng)影響大，整個(gè)體系建設(shè)投資巨大，電網(wǎng)根本無(wú)法接受目前這種基于PWM的大功率設(shè)備的電能回饋。目前所有可再生能源接入電網(wǎng)技術(shù)要求高，設(shè)備投入大，而且必須要先接入電網(wǎng)再購(gòu)電，這種情形嚴(yán)重地阻礙了新能源的接入和電動(dòng)汽車充電設(shè)施的發(fā)展。所以目前，就算巨頭放開充換電站設(shè)施建設(shè)準(zhǔn)入，實(shí)際因?yàn)橥顿Y收入不成比例，也難以為繼。投入少，容易做，產(chǎn)出多，這種事情留著自己干的居多，電力部門不可能是奇葩。這樣的技術(shù)無(wú)法助于V2G技術(shù)的實(shí)施，調(diào)節(jié)能源體制和價(jià)格體系，尚還艱難。

[page]

(7)現(xiàn)行電動(dòng)車輛動(dòng)力系統(tǒng)(包括車載電源系統(tǒng)、電機(jī)電控和傳動(dòng)系統(tǒng)和附件所需要配備的電源變換系統(tǒng)以及車載充電設(shè)備等)部件眾多，按局部功能分立，整體集成度不高(能夠做到PRIUS的不多，實(shí)際它的集成度也是有限)，系統(tǒng)匹配和控制以及運(yùn)行效率優(yōu)化不夠，導(dǎo)致系統(tǒng)效率不高，一些方面還無(wú)法擺脫傳統(tǒng)汽車技術(shù)的束縛，如CVT或AMT技術(shù)，實(shí)際上電動(dòng)汽車的電氣化部件為擺脫對(duì)這些裝置的依賴提供了可能。

(8)電力系統(tǒng)或固定電源系統(tǒng)電力品質(zhì)對(duì)電動(dòng)汽車影響巨大，尤其是風(fēng)電和光伏等不穩(wěn)定電源，對(duì)于充電設(shè)備和車載電源系統(tǒng)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。目前沒有電力系統(tǒng)參與，組建分布式電站為基礎(chǔ)的獨(dú)立微網(wǎng)體系存在困難，更莫談?lì)愃艵LON Musk的solarcity用于電動(dòng)汽車。

(9)安全的電池是保證電動(dòng)汽車安全的重要一環(huán)?；谝簯B(tài)電解質(zhì)的動(dòng)力電池，有機(jī)電解液的安全是個(gè)大問題，無(wú)機(jī)的液態(tài)電池漏液也存在安全隱患。而大趨勢(shì)是采用單體安全性更高的固態(tài)電解質(zhì)。

(10)電池組的熱管理技術(shù)有待突破。當(dāng)前電池組內(nèi)阻大，發(fā)熱難免，散熱處理浪費(fèi)能源，如何利用現(xiàn)有技術(shù)提高電源系統(tǒng)能量使用效率，增加電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程是關(guān)鍵。對(duì)于內(nèi)阻小的固態(tài)電解質(zhì)電池，結(jié)合絕熱技術(shù)和熱發(fā)電技術(shù)充分利用車載能源的方法值得探討和實(shí)踐。

(11)整車輕量化與安全性和車輛高速穩(wěn)定性的權(quán)衡。

(12)整車輕量化與車輛高速穩(wěn)定性的權(quán)衡。

技術(shù)之外：

(13)政策上，只在有限的個(gè)別地區(qū)進(jìn)行新能源汽車推廣存在巨大隱患，大量的新能源汽車工業(yè)園產(chǎn)業(yè)園孵化基地和遍布各級(jí)高新區(qū)內(nèi)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，因?yàn)橄掠巫钄喽鴰啄陜?nèi)都無(wú)法轉(zhuǎn)型成功，造成的巨大資源浪費(fèi)、投資損失和系統(tǒng)的金融風(fēng)險(xiǎn)。因此政府的補(bǔ)貼需要全國(guó)一致，地方財(cái)政有能力的可以加大補(bǔ)貼額度。

(14)目前高價(jià)的電動(dòng)汽車隨著補(bǔ)貼的逐漸淡出，會(huì)給相關(guān)以其作為資產(chǎn)的企業(yè)(如電動(dòng)汽車租車)造成資產(chǎn)巨大減值，我們說TESLA價(jià)高，自主品牌電動(dòng)汽車的價(jià)格也不低，看看汽車行業(yè)單車盈利水平即可得出結(jié)論。

(15)急需對(duì)產(chǎn)業(yè)政策進(jìn)行調(diào)整。也許爭(zhēng)辯中的它不出臺(tái)是好事。因?yàn)閷⑿履茉雌嚵眍愄幚泶_實(shí)有好處的同時(shí)也帶來(lái)弊端。政府前置的手減少對(duì)新能源汽車市場(chǎng)的干預(yù)真的如有人講的會(huì)帶來(lái)事后監(jiān)管的迫切一樣必要。修改產(chǎn)業(yè)政策，改為總量(可以是數(shù)量，燃油消耗總量，或增量等，交給地方政府處理)都是可以探討的路徑。政策不均衡，沒給補(bǔ)貼的地方，治理PM2.5也會(huì)打折扣，他們大可怪政府補(bǔ)貼不足。政府在節(jié)儉為民，新能源汽車花費(fèi)很多納稅人的錢的同時(shí)更應(yīng)該拿出靚麗的效果答卷。

(16)現(xiàn)有電動(dòng)汽車消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車不想擁有產(chǎn)權(quán)，似乎是我們政策造成的。目前的電動(dòng)汽車有補(bǔ)貼和這樣那樣的優(yōu)惠，但也有與傳統(tǒng)汽車不同的地方。傳統(tǒng)汽車在潛在限購(gòu)城市有保牌保價(jià)功能，而電動(dòng)汽車，到時(shí)候報(bào)廢牌照也沒了，這也該當(dāng)是電動(dòng)汽車的使用成本支出的重要組成部分。我們制定政策，真的要對(duì)站在老百姓的角度多多考慮。更多的要在商業(yè)模式上探討，政府應(yīng)多作為后盾鼓勵(lì)和支持商業(yè)模式創(chuàng)新。

返回第一電動(dòng)網(wǎng)首頁(yè) >