杨裕生：“量电池之力而行”发展电动车

    随着2015年渐近尾声，“十三五”规划即将出炉。进入“十三五”，电动汽车怎么发展？在10月21日“2015节能与新能源汽车产业发展规划成果展览会”上，长期关注、参与、推动新能源汽车技术发展的中国工程院院士杨裕生就“电池技术与电动车发展”等议题深入浅出地剖析了当前我国发展电动汽车应注意的几个问题。

  “电动汽车怎么发展，我想讲四个问题。第一，电池是首要的决定性因素；第二，‘十三五’电池技术要在‘安全第一’框架下发展；第三，用好现有的电池发展电动汽车；第四，控制电动车补贴总额，明确企业开发责任。”杨裕生开门见山，侃侃而谈。

  “越过电池水平发展电动汽车是冒进”

  “电池是电动车发展的首要决定性因素。”杨裕生说，一直以来，电池的安全性和比能量（单位重量或单位体积的能量）关系到电动汽车的安全性和续航里程：“‘十三五’期间电动汽车的安全性和续航里程，取决于‘十二五’的电池以及‘十三五’开局两三年内的电池的水平。越过电池水平发展电动汽车产业是一种冒进行为，难免会发生汽车‘趴窝’（行驶一段时间之后不能开了）现象，或者发生燃料事故，这会造成国家、企业和个人很大的浪费。”

   他指出，这些问题都不是空穴来风，而是很残酷的现实问题。“我国电动汽车发展很快，‘快’字当头存在一系列问题，需要引起注意。”

  他举例说，目前很多城市的纯电动公交车已经走不动了，纯电动公交车“趴窝”“未老先衰”的旧账还没有还。“从‘十一五’到‘十二五’遗留了很多问题，现在要集思广益防备‘十三五’产生类似问题。”

  “‘十三五’期间，要在安全第一的前提下，提高锂离子电池的比能量——锂离子电池将长期是动力电池的主力，这一点不容置疑。”杨裕生指出，电池技术要围绕长寿命、宽温度范围、高电压发展，要发展高电位的正极和高安全性的负极，“比如三元正极电池的安全性问题很严重，需要提高”。

  杨裕生认为，在电动汽车发展的进程中，人们并没有把安全提到第一位来重视。“安全第一，就是不要片面地追求高比能量——现在这个倾向很严重。蓄电池是含能器件，都有不同程度的危险性。要优先使用高安全性的电池，宁愿牺牲一些比能量。”

  他预计，“十三五”期间电池的单体比能量不会超过200Wh/kg。并进一步指出在规模蓄电的设计当中，要控制不发生连锁反应：一个电池出问题，周围的电池不要继续发生燃烧或爆炸的现象，在使用当中要建设安全操作规程，绝不可以滥用电池。

  关于下一代动力电池，日本NEDO（日本新能源产业的技术综合开发机构）提出比能量可达上千Wh/kg的锂硫、锂氧电池是“后锂离子电池”。杨裕生认为这是单纯从理论比能量的角度得出的推论，当前还不能寄予厚望。

  “锂硫电池可以在功率要求不高的地方发挥作用，但是用作动力电池，我觉得这一提法要打个问号，很难指望。而锂氧电池被一些人认为是‘下下代动力电池’，这个更渺茫。”杨裕生指出，目前双功能的氧正极是一个世界性难题，多年来并没有得到很好解决。国家可以支持个别团队进行长期研究，但不能寄予过高期望。

  不过，杨裕生对铅炭电池青睐有加。“铅炭电池保持了铅酸电池的优点，原料容易得到并且便宜安全可靠，是我国‘十二五’期间的重要成果，在电动汽车中有很多贡献。比如可以用在微混和启停技术上，还可以作为微型短程汽车和增程式电动汽车的动力电源。所以我认为要加紧完善铅炭电池的产业链。”

  “对小型低速纯电动汽车开绿灯”

  杨裕生提出，如何发展电动汽车，实际上是如何用好现有的电池。因此，他主张在“十三五”期间，电动汽车发展第一要为小型低速纯电动汽车开绿灯。因为“电动车小了，许多矛盾都可以解决，比如可以大量节能减排”。

  要不要把发展长里程纯电动汽车作为重点？对于这个颇有争议的问题，杨裕生直言：“我认为就目前来讲，这还不是一个很好的发展重点。”

  “纯电动车行驶里程以150公里为合理，再长电池就要加，电池多了车子变重，就不合理了。”他说，有的城市（包括北京在内）强调只用纯电动汽车就想发展长里程，有违循序渐进的发展规律。

  杨裕生以比亚迪和特斯拉电动车为例，谈到：“比亚迪最早的纯电动车‘E6’，电池重700多公斤，现在也回过头做插电式的‘秦’了。‘秦’效果很好，因为它的电池重量是正常的。大家认为特斯拉很好，但它的电池装了85kWh，结果呢？它现在已经烧了13辆车，主要是从电池里面烧起来的。据美国朋友介绍，特斯拉现在也打算做普及型电动汽车了。”

  因此，他建议，中国发展电动车也应该“量电池之力而行”，先制定标准，发展低速微型车，不要强行发展电池负担不了的车型。

  “巧用电池”发展增程式电动车

  另外，杨裕生提出，“巧用电池”也很重要。

  “在车上装一个功率很小的燃油发电机，发展增程式电动车，好处很多——增程式电动车在行驶当中，发电机给电池充电，电池始终处于半充半放状态。这种状态内阻小、发热量小；电池不过充，安全有保障；不过放，循环使用寿命长。而且现有的锂离子电池完全满足要求。虽然要烧油，但是能节约50%。”杨裕生一股脑数出四五条增程式电动车的优点来。

  “此外，增程式电动车可以远距离行驶，亦可以不用充电桩，电池少、成本低，节油率达50%以上，能够为用户节省开支。”杨裕生补充说，目前各国发展新能源汽车的程度不一样，日本的深混汽车已经成熟，所以他们把燃料电池车作为重中之重。“我们要解决的是推广普遍使用电动车，不能跟着日本后面走。”

  汽车第一大国美国发展新能源车也绕开了日本的专利，提出发展插电式混合动力车。中国该怎么走自己的路？杨裕生比较认可纯电驱动的增程式。

  “这个车子只有电驱动，虽然有内燃机但它只管发电，它的动力不直接加到车轱辘上去。”他还主张，大中型汽车要以纯电驱动的增程式为主。现有的锂离子电池的性能完全可以满足增程式车的要求，铅炭电池也有用武之地。

  “增程式电动公交车最容易向无补贴过渡，因为它用量少，成本低，与汽车同寿命，12米的客车可以逐渐降到80万元一辆，比燃油车高出25万元，用两三年省的油钱就可以补偿回来。”

  “油钱补偿”，杨裕生称，这里面涉及一个观念改变的问题。

  “用节能的油钱，来抵偿车的差价，这一点大家首先要承认，或者必须要这么做才行。推动电动汽车发展，是国民的义务和责任，大家都努力做到绿色出行。当然，增程式电动车如果也能够享受公交车燃油补贴。我觉得合理，这样它的呼声就更大，甚至不用3年的时间就可以把成本收回来。”

  “再就是企业不要总想着通过电动汽车的高补贴，从国家捞一把，这个问题现在非常严重。”杨裕生指出，几乎所有大型车企，“哪一种汽车补贴高，就生产哪一种车”，而不看这些车到底能不能长时间、安全运行，“先把补贴抓到手再说”。

  19院士联名上书设定电动汽车补贴上限

  今年5月，财政部、科技部等四部委在其公布的《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》中明确了“十三五”期间电动汽车补贴政策。《通知》中规定的补贴力度尽管较此前有所下降，但按照这个标准计算，补贴数额仍是一个天文数字。

  杨裕生关注到这个问题：“补贴数额大到什么程度？如果要实现2020年500万辆的目标，‘十三五’期间要补贴3900亿元，这还只是中央政府的补贴，地方政府补贴没有算在里面。”

  他认为这个数额过巨。“3900亿是不得了的一个数，这些钱可以做很多事情，现在拿来做补贴，值不值得，有待商榷。”

  在杨裕生看来，长期的高额补贴并不利于有效推动电动汽车的发展。一方面容易造成车企盲目追逐补贴最高的纯电动客车，而电池寿命有限，“趴窝车”比比皆是，国家损失严重；另一方面，普通纳税人的税款补给了有钱买车的富人，造成了社会不公。此外，大部分补贴成了汽车企业的超额利润，车企一味享受利益，反而不思降低成本。

  而从“十二五”期间补贴对于拉动电动汽车发展的成效来看，并不乐观：“十二五”原定50万辆电动汽车的指标，现在只剩下70天，眼看目标很难完成了。

  杨裕生透露，今年7月8日，包括他在内的19位院士联名给相关国家机关“上书”建议“控制电动汽车补贴总额，明确企业开发责任”。

  建议的内容主要为三条：

  第一，希望国务院为“十三五”电动汽车补贴总额设定上限，需要用多少补贴要“先算再用”，而不是“用了再算”。

  第二，要明确各个汽车生产企业的责任，完善“适当补贴，责任指标，超额有奖，以罚促产”的政策措施。这里的“适当补贴”指的是“十三五”继续补贴电动汽车，但是金额要降低，加速逐年退步。

  第三，继续加强对电动汽车技术创新发展的支持。杨裕生介绍说，这是从美国加州取经的政策。它的核心内容是，要求汽车生产商在加州销售的乘用车、小型车辆当中，必须含有一定比例的零排放和部分零排放的车辆，比例不断变化，要求到2020年，在加州销售的汽车里，应该有6%的零排放或3.5%的部分零排放的车。

  “我们19个‘老头’平均年龄是78岁，不是老了没有事做，而是感觉这个问题太严重，所以我们花了很多时间提了这个建议，我们认为他山之石，可以攻玉。”杨裕生说。