《電子技術(shù)應(yīng)用》
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電動汽車將伴隨能源革命同步發(fā)展 新能源發(fā)電價格拐點將到來

2020-06-14
來源:21IC中國電子網(wǎng)

  “(未來)家家都應(yīng)該有電動汽車。晚上在家里充電,白天賣電,來賺取差價?!边@是中國科學(xué)院院士歐陽明高暢想的電動汽車+智能電網(wǎng)的未來。

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  電動汽車將伴隨能源革命同步發(fā)展。在2025年之前,鋰離子電池和燃料電池都會全方位成熟,電動化拐點來臨;同時,新能源發(fā)電價格拐點也將到來。

  1月12日,在釣魚臺國賓館舉辦的電動汽車百人會第五屆論壇上,歐陽明高對中國新能源汽車技術(shù)路線進行了展望。

  他說,跨過拐點之后,“新能源電動汽車就是真正的新能源汽車,”因為電動汽車用的電,大部分是新能源發(fā)電產(chǎn)生的。

  電動化和新能源融合發(fā)展

  “按照能源局的規(guī)劃,到2030年我國非化石能源發(fā)電比例將降低至50%,而恰巧新能源汽車的比例在那時也將達到40%-50%?!睔W陽明高表示。這意味著電動汽車發(fā)展將與中國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型緊密交織、相輔相成。

  

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  歐陽明高認為,光伏發(fā)電將成為替代傳統(tǒng)化石能源發(fā)電的主要方式。未來分布式光伏將與電動汽車儲能相結(jié)合,新能源汽車消耗的電力也將從火力發(fā)電轉(zhuǎn)變?yōu)楣夥l(fā)電,能源系統(tǒng)將參與構(gòu)建交通系統(tǒng)。電動汽車需要新能源,新能源也需要電動汽車,引起能源結(jié)構(gòu)上的深刻變革。

  歐陽明高表示,根據(jù)中國汽車工程學(xué)會的預(yù)測,2030年我國新能源汽車保有量將達到0.8-1億輛的規(guī)模。樂觀估計,到2025年全國新能源汽車保有量將達到5-8千萬的規(guī)模。電動汽車龐大的保有量,將促使中國能源結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變革。

  歐陽明高預(yù)估,電動汽車電池每天消耗電量將達到50億度,加上儲能電池用電量,預(yù)計2030年兩者的日耗電量將達到100億度以上。預(yù)計2030年國內(nèi)日耗電量140億度,其中存儲在動力電池中的光伏電可以對電網(wǎng)進行反哺,整個產(chǎn)業(yè)將達到幾萬億到十幾萬億的規(guī)模。

  “從能源供應(yīng)的角度出發(fā),家家都應(yīng)該配備電動汽車。晚上在家里充電,白天賣電,賺取差價。車輛總量不會降低,汽車產(chǎn)業(yè)GDP不會降低,所以這將是我們未來的出路?!睔W陽明高暢想道。

  電動汽車發(fā)展不應(yīng)退縮 鋰離子電池是電動汽車最優(yōu)動力方案

  歐陽明高認為,2020年實現(xiàn)動力電池300Wh/kg能量密度,中國已經(jīng)做好準備。車載電池注重儲能裝置的體積能量密度。而相較于其他動力方案,鋰離子電池目前是最優(yōu)的選擇。

  歐陽明高表示,鋰離子電池仍在安全性上存在局限。當(dāng)前我們?nèi)詿o法避免動力電池?zé)崾Э氐陌l(fā)生,只能可以從電池系統(tǒng)的熱機電設(shè)計與控制設(shè)計來防止誘發(fā)和蔓延。想要提高電動汽車產(chǎn)品的安全性,就必須發(fā)展新型的固態(tài)電解質(zhì)電池。電動汽車也需要提高效能和充電便利性。提高電機效率、完善新一代與儲能結(jié)合、安全可靠的快充技術(shù),仍需下功夫,推廣純電動技術(shù)路線不能退縮,要堅持走下去。

  重視插電混動技術(shù) 攻克發(fā)動機難題

  歐陽明高認為,根據(jù)國內(nèi)車企的實際水平應(yīng)該發(fā)展插電式混合動力(PHEV)。根據(jù)中國乘用車的出行特征,續(xù)航超高50公里的純電PHEV(區(qū)別于純電20公里續(xù)航的普銳斯)短途用電、長途用油的技術(shù)路線,節(jié)油率可以達到80%以上。同時在PHEV混動架構(gòu)中,歐陽明高判斷,中國可能主要是并聯(lián)和串聯(lián)兩種,混聯(lián)不會成為主流。

  歐陽明高認為,混合動力模式下,并聯(lián)純電型相較于串聯(lián)純電型(增程式),具有成本和動力優(yōu)勢。國內(nèi)企業(yè)探索低成本的純電并聯(lián)式插電混合動力,是具有中國優(yōu)勢的技術(shù)路線,可以抗衡國外深度混合動力。并聯(lián)單電機代替雙電機,綜合油耗較常規(guī)混合動力更大,但在成本上可以跟常規(guī)混合動力競爭。

  歐陽明高認為,混合動力的核心技術(shù)—發(fā)動機技術(shù)。目前國內(nèi)用于混合動力發(fā)動機效率為35%-37%,國際水平38%-41%,距離內(nèi)燃機的極限效率:柴油機大概55%,汽油機45-50%,還有很大空間,企業(yè)還需要大力創(chuàng)新。

  主流的增程發(fā)動機技術(shù)路線仍然是小排量四沖程的汽油機。

  燃料電池5-10年將與鋰電池地位相當(dāng)

  燃料電池才是終極汽車節(jié)能方案?歐陽明高給出了否定答案,但他強調(diào)燃料電池將得到大發(fā)展,兩種路線將并駕齊驅(qū)。

  

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  歐陽明高引用奔馳公司研究數(shù)據(jù)表示,當(dāng)一次能源為天然氣的時候,燃料電池效益高于純電動;而當(dāng)一次能源為可再生能源的時候,燃料電池效益明顯低于純電動。同時,他還引用現(xiàn)代和豐田數(shù)據(jù)表達了自己的看法,氫燃料電池系統(tǒng)更適合替代柴油機,鋰離子電池系統(tǒng)更適合替代汽油機。氫燃料電池適合用于長途商用車,鋰離子電池適用于乘用車。

  歐陽明高表示,中國燃料電池路線是燃料電池+動力電池的混合型動力系統(tǒng)。目前在質(zhì)子交換膜、空壓機和氫能技術(shù)上存在很多不足。中國氫燃料電池汽車相比于純電動汽車,產(chǎn)業(yè)化進程大約晚十年左右。雖然中國燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈目前還很薄弱,但產(chǎn)業(yè)化態(tài)勢全球最佳,已經(jīng)吸引了全球相關(guān)資源的深度參與,預(yù)計今后五到十年,有可能達到與目前中國鋰離子電池的國際地位相當(dāng)?shù)乃健?/p>


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