孫逢春：電動汽車充換電技術(shù)研究

    中國工程院院士、電動車輛國家實驗室主任孫逢春：電動汽車充換電技術(shù)研究

    尊敬的各位專家、各位老總、各位同仁，大家上午好！

    非常高興應(yīng)邀就電動汽車充換電問題跟大家進行探討。會議主辦方本來安排我作電動汽車大數(shù)據(jù)方面的報告，但因為上個月9號剛在百人會作過一次，所以我想換一個題目。

    應(yīng)該說電動汽車充換電目前在中國一直存在爭論，每條技術(shù)路線都有一些企業(yè)在嘗試，這些嘗試是非常必要的。目前來說，我把充電或者電能補充定義為三個方面：慢充、快換、快充。

    這幾條技術(shù)路徑在國內(nèi)已經(jīng)爭論了很多年，特別是從2012年開始爭論得日益激烈。我個人認(rèn)為，慢充、換電、快充這三條技術(shù)路線將長期互補、并存，在它們各自的市場適用范圍內(nèi)或用戶適用范圍內(nèi)長期存在下去。

    事實上，充電、換電都不是新模式，100年前的1900年就已經(jīng)出現(xiàn)了充電站，1902年還出現(xiàn)了出租車的換電站。甚至我們能夠清楚地看到當(dāng)時充電、換電的樣子，所以說這兩個技術(shù)路線經(jīng)過近百年的發(fā)展，現(xiàn)在進入了一個新的時代。

    這是我們國家863計劃第一期863重點專項開始的時候，當(dāng)時萬鋼部長帶我們到法國調(diào)研換電，當(dāng)時的換電集中在公交車領(lǐng)域而且是手動的。之后，國內(nèi)的北理工、公交、電巴公司開始換電的研究，經(jīng)過北京奧運會、上海世博會、廣州亞運會之后，換電模式得到快速推廣，效果也越來越好。

    后來到2007年，換電領(lǐng)域出現(xiàn)了一個Better Place公司，這家公司推出先進的為轎車進行全自動換電，但Better Place是商業(yè)換電的悲情英雄，僅僅存在了5個月左右就倒閉了。換電模式后續(xù)在我國也出現(xiàn)了大規(guī)模推廣應(yīng)用，比如北京出租車基本確定將7萬輛出租車換為電動，而且全部為可更換式電池。

    在我國，充電和換電兩種模式經(jīng)歷了將近20年五代技術(shù)的發(fā)展，從簡單的獨立充電到現(xiàn)在的快充、快換、儲能快換、慢充等等。在這方面，我們經(jīng)過實踐探索出很多很好的經(jīng)驗和案例，也為世界提供了一些經(jīng)驗或模式。

    下面我想談?wù)勁c電動汽車充電或充換電基礎(chǔ)設(shè)施有關(guān)的若干技術(shù)問題。國家“十三五”對乘用車、客車、商用車電耗及續(xù)駛里程都有明確規(guī)定和目標(biāo)，這是科技部“十三五”建設(shè)的技術(shù)指標(biāo)。

    下面我們就有一個問題，是不是續(xù)駛里程越長越好？當(dāng)然越長越好。是不是電池裝得越多越好？剛才王秉剛主任的報告說明電池裝多是有問題的，包括新加坡對特斯拉Model S車型進行罰款，特斯拉原本是想拿補貼，后來沒拿到補貼還被處以罰款，理由是百公里耗電44.4度，比燃油車更耗電，所以新加坡對它進行了處罰。

    另外，特斯拉前不久發(fā)布了載重量達36噸的電動卡車，從媒體報道資料上可以看到其官方真實的技術(shù)路線，雖然具體技術(shù)參數(shù)不知道，但能看到這款車充電30分鐘行駛600多公里，在高速路況下可以續(xù)航800公里。這里就有一個問題，如果是600公里按照載重36噸，這個車至少應(yīng)該是50噸重，那么按照每公里2度電，這款車應(yīng)該裝載1200度電，再根據(jù)其30分鐘行駛600公里，充電機的功率應(yīng)該大于2.4兆瓦，如果按照1000伏電壓來算，充電電流應(yīng)該大于或等于2400安培。

    在座的有很多能源專家，2400安培的充電槍不知道有多沉，一個人能不能搬得動，有的還說充一分鐘可以跑800公里，估計忽悠的成分更多一點。

    我仔細(xì)研究和比較了一下，當(dāng)然不一定很全。我認(rèn)為可以把充電、換電分為四模式：第一種是慢充，第二種是快充，第三種是最近剛剛興起的智能電網(wǎng)儲能快充，第四種是換電。首先，這四種模式對占地、固定車位等要求各不相同，我們國家70%以上車主是沒有固定車位的；其次，這四種模式對購車成本、續(xù)駛里程、充換電時間、電池裝載量、一次性建設(shè)充電樁和充電站的成本、車輛利用率等都不相同；再次，這四種模式對電池系統(tǒng)的壽命、對電網(wǎng)的沖擊、以及對低谷電能的利用、用電成本也不相同。以用電成本為例，如果只考慮用電成本，在自己家在家慢充是很合適的。我開了兩年的電動車，每年電費差不多1000元，以前開油車一年油費大概20000元；最后，還有便利性以及安全性問題。為什么還有安全性問題？換電是需要專業(yè)的維修保養(yǎng)，所以在維修保養(yǎng)方面需要考慮方便性。未來電網(wǎng)的發(fā)展是智能與能源互聯(lián)，這幾種模式都有它的優(yōu)缺點，我也進行了一些比較，在此就不一一給大家作解釋了。

    未來電動汽車技術(shù)上的發(fā)展是充電與共享，如果不買電池，那電動車購車比較便宜。這是在我們學(xué)校在北京甚至在全國范圍內(nèi)的第一個分時租賃共享充電站，運行得非常好，效益也非常高。

    同時，換電另外還有一個問題，現(xiàn)在電動車電池衰減到80%以后就需要卸下來，而采用換電模式可以把衰減往下降到70%或者是更低，用戶可以根據(jù)自己的里程選擇更換什么樣的電池。

    我剛才說有一個技術(shù)路線之爭，這個爭論主要集中在媒體和國網(wǎng)。因為奧運會建了豪華充電換電站，占地5000平方米，媒體質(zhì)疑這是不是跑馬圈地。由于當(dāng)時占地非常大，導(dǎo)致充換電模式后來推行起來比較困難�，F(xiàn)在新的基數(shù)已經(jīng)從5000平方米換電站降到315平方米一個集裝箱。電動車換電占120平方米，兩個小型集裝箱足夠了，換電時長需要1-2分鐘，新的技術(shù)使換電得到快速發(fā)展，換電在公共領(lǐng)域?qū)�會有比較大的發(fā)展?jié)摿Α?/P>

    最后點幾個關(guān)鍵基礎(chǔ)問題：一是規(guī)劃，加油站、充電站、換電站、加氫站，根據(jù)城市規(guī)劃最好建成四位一體，根據(jù)規(guī)劃再攻克充換電站的一些建設(shè)，以及網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)；二是換電站除了建設(shè)還有一些特殊的技術(shù)問題，包括定位、接觸、解鎖，因為換電它是插結(jié)式的，包括它的密封、防水、防塵都會有一些比較關(guān)鍵的技術(shù)難關(guān)需要突破；此外還要進行車、網(wǎng)、車樁互聯(lián)，方便用戶進行快速的查找或預(yù)訂。

    就簡單跟大家匯報這些。謝謝各位！