鉅大LARGE | 點擊量:790次 | 2021年05月13日
電動汽車頻發(fā)燃燒的根源分析
1.電池技術(shù)原因使用三元鋰離子電池
楊裕生認為,電動汽車起火的第一個原因是電池技術(shù)原因,重要采用了三元鋰離子電池。Tesla用三元電池,到前年年底燒車十幾輛,堪稱燒車冠軍。2018年特斯拉又燒5車,五月燒的ModelS兩車,3死1傷。三元鋰離子電池火勢蔓延太猛,來不及逃生、救援。
楊裕生表示,目前三元鋰離子電池的檢測標準取消了動力鋰電池針刺實驗項目,竟然允許在乘用車上敞開使用,甚至可在商用車上用,這是蠻干。此外,電池正極上的氧化劑不同,發(fā)生熱失控的溫度不同,正極材料熱失控溫度越低,電池的安全性越差。楊裕生認為,三元正極電池安全性最低。中外車輛燃燒事故概率也說明,三元電池難脫干系。
三元鋰離子電池安全性何以低于其它電池?楊裕生表示,電池組像汽油箱那樣,是一種含高能物質(zhì)的部件;是電動汽車安全性問題的重要誘因。鋰離子電池中的電解液是用易燃的溶劑配制而成;正極氧化劑和負極還原劑只隔一層微米級厚的隔膜,內(nèi)短路則生熱;為求高比能量,隔膜更薄,越易內(nèi)短路。充放電時,電池內(nèi)阻生熱;高功率時生熱更多;在達到一定溫度時,正極上的氧化劑易與電解液發(fā)生化學(xué)反應(yīng),尤其是三元材料還會分解出氧,在達到一定溫度時,正極上的氧化劑易與電解液發(fā)生化學(xué)反應(yīng),大量的化學(xué)反應(yīng)熱容易造成熱失控,出現(xiàn)大量氣體,氣壓升高造成電池破裂、燃燒。
2.發(fā)展路線原因重點發(fā)展長里程純電動汽車
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
楊裕生認為,不同的發(fā)展路線,安全與純電動里程矛盾的尖銳程度不同。目前,我國以長里程純電動汽車作為發(fā)展重點,帶來許多問題。長里程純電動汽車有五大焦慮:1.里程焦慮:需多帶電池,仍怕斷電;車重,不節(jié)電;夏熱、冬冷空調(diào)的用電嚴重縮短里程。2.安全焦慮:電池多,比能量又要高,危險性大,安全與里程矛盾尖銳。3.充電焦慮;充電樁要密,費錢要地,仍難符合要求。4.價格焦慮:電池用量大,車輛價格高,競爭力低。5.電池焦慮:電池壽命短于整車,第二三套電池要用戶另出錢。
楊裕生認為,補貼停止后,里程越長、原補貼越高的車就越難賣出去。目前只宜做耗電少、安全與里程矛盾小的微小型電動汽車。
3.補貼政策原因重金補貼長里程純電動汽車
目前,電動汽車補貼與純電動里程掛鉤,逼出人造三元風(fēng);補貼還與電池比能量掛鉤,誘出三元電池鎳用量增多,離開333,逐步走向523、622、811;能量密度越高危險性越大。在有些人的觀念中,純電動里程應(yīng)該追趕燃油車,這就導(dǎo)致過度多裝電池,安全性于是下降。
4.思想方法原因
電動汽車發(fā)展的重要矛盾是安全與里程的對立。現(xiàn)在,里程作為矛盾的重要方面,安全性作為次要方面,是頻發(fā)燒車的思想方法原因;也是造成發(fā)展路線、政策、技術(shù)發(fā)生問題的根源。楊裕生認為,新能源汽車發(fā)展路線和政策,誤導(dǎo)大用、急用三元鋰離子電池,激化了安全與里程矛盾。其后果是,電動汽車燒車事件頻發(fā);車重,耗電多,實際排放重,背離了電動汽車節(jié)能減排宗旨。
二、端正態(tài)度正確對待頻發(fā)燒車
楊裕生表示,政府部門要如實、詳細地統(tǒng)計、公布燒車事件,切實總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗教訓(xùn),真正變壞事為好事。任何部門和公司都不得掩蓋燒車事件,要勇于擔(dān)當責(zé)任,恪守誠信。擔(dān)心公開燒車事件會影響不好、因而刪除信息、掩蓋真相的做法,是不敢負責(zé)任、文過飾非的行為,是極端錯誤的,應(yīng)該立即糾正。
三、用增程技術(shù)解決安全與里程矛盾
楊裕生近十年來主張的原則是,用好安全成熟的電池,發(fā)展節(jié)能減排的電動汽車;技術(shù)路線是以微小型純電動汽車為突破口,大中型車發(fā)展純電驅(qū)動的增程式。微小型純電動汽車可用鉛酸電池做低速車,也可用鋰離子電池做高速車,由市場決定。增程式電動汽車可以解決純電動汽車五大焦慮,市場化最可行。
楊裕生按技術(shù)發(fā)展,將增程式車劃分為三代:
1.第一代增程式電動汽車技術(shù):純電動汽車上加裝增程器;只為新增行駛里程,電用完了增程器發(fā)電給電池充電,不追求節(jié)能。這種車的電池重,增程器功率大,增程器發(fā)電與電池簡單串聯(lián),油耗高;車加重,耗能更多。
2.第二代增程式電動汽車技術(shù):第二代的電力系統(tǒng)優(yōu)化,發(fā)動機減小,并且處于最佳能效下恒功率運轉(zhuǎn),電池少,降成本;車減輕,更節(jié)能;電池組不會過充和過放,壽命延長,安全性高;磷酸鐵鋰離子電池比能量合用,安全性進一步提高;電池少,補貼退坡取消的影響小,易推銷;增程行駛時比燃油車節(jié)油50%以上,大為省錢;如有充電條件城市百公里內(nèi)節(jié)油率80%以上;傳統(tǒng)燃油車的生產(chǎn)及加油設(shè)施全繼承,便于發(fā)展;無里程、安全、充電、價格、電池五大焦慮。
第二代增程式是燃油車與電動汽車的融合,改變第一代單純延長續(xù)駛里程的局限性,節(jié)能減排。此技術(shù)已用于多種車輛,效果都很好。但也有美中不足的地方:增程器發(fā)電充給電池,電池給電動機供電,電流全部流過電池組,電池充電-放電過程中能量至少有10%損耗;電池用量雖比純電動汽車少,但因功率要滿足最高車速要求,電池的用量仍有純電動汽車的約40%,車價仍高于燃油車;電池較多,重量較大,有減重節(jié)能潛力;電池始終高負荷工作,壽命受影響。
3.創(chuàng)新的第三代增程式電動汽車技術(shù):江蘇公爵提出發(fā)動機發(fā)電直接驅(qū)動電動汽車,簡稱發(fā)電直驅(qū)電動汽車。此車上發(fā)電機發(fā)的電不必經(jīng)過電池而直接驅(qū)動電動機。第三代增程式技術(shù)具有第二代的所有優(yōu)點并可減免電池充電-放電10%能量損耗;電池進一步減少,車減輕,再降電耗;電池的大電流工作機會少,壽命延長;電池用量少,成本進一步降低;再算上高節(jié)油率,車輛全壽期總費用可遠低于同級別燃油車的水平。此技術(shù)可適用于各種車輛,均可大為節(jié)能減排。
有人會說,增程式還是要燒油,不是最終目標。楊裕生表示,假如我國汽車的油耗降到一半以下,年節(jié)原油2億噸,環(huán)境改善,能源安全提高,我國由汽車大國向汽車強國邁進一大步,全國人民都會高興。同時,他還表示,純電動汽車未必是最終目標,裝電池多、重,耗電多。Tesla在新加坡受罰,就是由于耗電過高,相應(yīng)的排放嚴重。新能源汽車應(yīng)考核全過程的節(jié)能減排。未來的增程式電動汽車可不燒油,而燒太陽能轉(zhuǎn)換的乙醇,不增排CO2,車上用電也由太陽能供應(yīng)。因此,增程式不是向純電動汽車的過渡,而是電動汽車未來的主力。
結(jié)語:
1.電動汽車發(fā)展的重要矛盾是安全與純電動里程間的矛盾。
2.電動汽車要賣得出去,不論高速或低速,必須減少電池用量,提高安全性,降低車價。而不是片面追求長里程純電動、多裝電池,或拼命提高比能量、新增危險性。
3.電動汽車要堅持節(jié)能減排的宗旨,并且解決好安全與里程的重要矛盾。辦法:一是純電動乘用車微小型化;二是發(fā)展增程式技術(shù),用于各種電動汽車;三是低速車應(yīng)允許用蓄電池;四是發(fā)展磷酸鐵鋰離子電池,提高壽命和充電倍率。