以纯电动车为核心的_电动技术产业_正在兴起_中国工程院院士杨裕生专访

畅想了电动车及其相关产业发展的美 妙前景。 这里进一步明确 “电动技术产 业” 及其五大门类。 电动技术产业” “ 就是以电动汽车的生产、 运行为核心 的高技术产业群， 其内容可划分为五 大门类： ⑴电动车类： 包括电动车、 电动 机、 电控系统的生产与维修等； ⑵动力电池类： 包括动力电池、 电源管理、 能量回收等； ⑶电池材料类： 包括正极材料、 负极材料、 电解液、 膜及其原料等； ⑷电池回收类： 包括电池回收、 电池复用、 资源再生等； ⑸供电设施类： 包括供电设施、 充电体系、 充电服务等。 以每年生产５００万辆纯电动汽车 为核心， 总产值将以万亿元计； 每年维 持几千万辆纯电动汽车运行， 总产值 也将以千亿元计。 盼望有远见、 有魄力 的公、 私企业家， 抓住机遇， 积极参与 以纯电动车为核心的 “电动技术产业” 发展； 盼望政府科技、 发改等部门， 尽 快出台鼓励纯电动车 （包括节电效果 很好的微型、 小型纯电动轿车） 的政策 和有力措施， 更好地起到引领作用， 促 进中国的 “电动技术产业” 早日蓬勃兴 起。 动力电池是 “电动技术产业” 的 核心产品。 政府的科技部门近两年提 高了对动力电池支持的比例， 不失为
理由四是燃料电池电动车一二十年内 指靠不上， 《 我在 ‘氢经济’ 论的降温 与电动车的发展》 （载２００６年１ ０ 一文 月９ 日＜ 科学时报＞ ） 中列举过多种原 因。 最近我又查对了铂的全球年产量， ２００６年为２００吨 （我国年产仅约４吨， 进口约４０吨） ２００７年为２２０吨， ， 主要 用于化工业的催化剂和打制首饰。 而 每５万辆燃料电池电动小轿车约需用 １吨白金， 仅就这项稀有而昂贵的资源 而论， 在燃料电池新催化剂技术 （大难 题！ 没有根本性的突破之前， ） 燃料电 池电动车是无法大发展的。 与铂的资 源形成鲜明的对照， 我国锂的资源相 当丰富， 此外， 海水中还含有大量的 锂。 回过头来再看以磷酸亚铁锂为正 极的动力型锂离子电池， 它的安全性 高， 充放电寿命长， 环境友好， 不用稀 贵材料， 能量转换效率高。 如今， 动力 电池技术已进步到了一个基本上与国 外不相上下的新水平， 性价比不断提 高， 每千瓦时的售价已降至４０００元以 下， 而且随着隔膜的国产化和磷酸亚 铁锂的大批量生产， 电池的价格还将 下降， 其大发展已不存技术问题、 材料 来源问题和过高的价格问题， 我国纯
以纯电动车为核心的 “电 动技术产业”正在兴起
——中国工程院院士杨裕生专访
记者新材料产业》 ２００８北京奥运会 ： 倡导 “绿色奥运” 环保理念， 为新能源 汽车的发展提供了良好的契机， 也带 动了动力电池的发展。 请问在此次奥 运会上哪些电池的应用效果最好？ 杨裕生： 在亮相于奥运场馆的５９５ 辆纯电动车、 混合电动车和燃料电池 电动车中， 由北京理工大学孙逢春教 授牵头开发的纯电动客车最有特色， 因为这是首次成批量以锂离子电池作 为能源的大客车在国际活动场合使 用， 而且性能甚佳， 空调制冷效果也 好。 其中， ５０辆纯电动大客车 （京华客 车厂） 配以盟固利公司提供的锰酸锂 为正极的动力型锂离子电池， ５辆纯电 动高级指挥车 （山东中通客车厂） 中有 北大先行－威力克公司提供的磷酸亚 铁锂为正极的动力型锂离子电池。 每 辆车的电池质量约在１吨半左右， 这充 分说明， 以锰酸锂和磷酸亚铁锂为正 极的动力型锂离子电池是安全的， 单 体１ ０ ０ Ａ ｈ 以上大容量电池的制作、 串 并联和充放电管理技术已经掌握。 在北京奥运会之前， 咸阳威力克 能源有限公司用北大先行公司生产的
磷酸亚铁锂， 小批量生产的１ ２ ０ 安时 动力型锂离子电池通过了安全试验， 装成的大客车至２００７年底已安全行驶 ５０００ 公里， 电池性能未见明显衰减， 比能量约１ ０ ０ Ｗ ｈ ／ ｋ ｇ ， 充电一次可行 驶１８０公里， 因而获准为２００８年北京奥 运会服务。 这是该公司继２００６年研制 成功５５安时动力型锂离子电池、 装成 一辆纯电动小轿车、 充电一次可行驶 ２１０多公里、 充放电５００次后容量只衰 减了１．５３％ 预计循环寿命可达２０００ （ 次） 之后， 取得的又一个重大成果。 磷 酸亚铁锂动力型锂离子电池技术一年 上一个台阶， 脚根站稳已不容再置疑 了， 而且达到了如此高的水平， 真是值 得庆贺的大喜事。 我国有多家电池企业具有类似的 能力， 说明我国动力电池技术已进步 到了一个基本上与国外不相上下的新 水平。 我们为我国安全性高、 寿命长的 大容量动力型锂离子电池装车行驶成 功而欢呼！
杨裕生： 我国经济快速发展， 能源 和环境问题突出。 ２００６年我国进口石油 １．４亿吨，由于国际油价上涨， 我国多支 出了７０亿美元！ 汽车用掉成品油９０００万 吨。 ２００７年我国汽车销售总量达８７９万 辆， 乘用车６３０万辆， 其中轿车为４７０万 辆， 汽车用油比２００６年更多； ２００７年我 国净进口油品已超过１．５９亿吨， 原油对 外依存度达到４６％。 而且２００７年国际 油价涨幅更大，下半年总在９０～１００美 元之间徘徊， 今年又攀登每桶１ ４ ７ 美 元， 近来虽因金融危机才大幅度回落， 但并未改变我国缺油的处境。 大量节 油、 代油， 是我国能源和环保领域长期 而重要的使命。 城市十分严重的空气污染， 有一 大半是由大量燃油车行驶造成的。 所 以， 发展电动车是改善城市空气质量 的最有效措施。 十五” “ 国家８６３计划电动车专 项实施以来， 电动车技术上取得 在 了明显的进展。 但是， 在选择何种电 动车作为优先发展的目标问题上，
以 “谷电” 代油， 实践科学发展观
《新材料产业》 电动技术产业主 ： 要依靠电能的支撑。 也有人提出， 我国 发电用煤为主， 仍是一个有污染的产 业， 况且我国电力供应紧张， 能够供纯 电动车发展吗？ 您是如何看待这个问 题的？ 杨裕生： 电的问题我看大可不必 担心。 我国发电装机容量正迅速增长， ２００７年一年就增加了１亿千瓦， 年底已 达７．１３亿千瓦， 用不了多久就可达８亿 千瓦。 问题在于用什么时间段的电给 电动车充电。 谷电” “ 如以一半计， 夜 间 “赋闲” 的一半机组就有４ 亿千瓦。 随着我国核电 （其发电功率日夜恒定） 的不断发展和几个 “风电三峡” 的建成
发展纯电动车应是我国最优 选择
《新材料产业》那么， ： 您认为应该 优先发展何种电动车呢？ 杨裕生： 电动车最主要的关键是 电源， 其实质是电池及其相关材料和 配套设施的研究、 开发和产业化。 当 前， 种电动车： “油－ 电” 有４ ① 混合电 动车， 电池的电来自车上的燃油， 车在 城内、 短途行驶时用电， 郊外、 长途直 接用油； ②外充电式 （ｐｌｕｇ－ｉｎ） 混合 电动车， “电－油” 又称 混合电动车， 其 电池由市电充电后可行驶４ ０ 公里左 右， 然后用油行驶， 也可用油给电池充 电； ③燃料电池电动车， 以氢气作为燃 料电池的燃料， 发电给汽车提供动力， 需并联动力型电池或超级电容器以提 高功率； ④纯电动车， 完全由蓄电池供 给电能， 车停后蓄电池用市电充电。 应该优先发展何种电动车呢？ 日本的 油－ 电” 合电动轿车 “ 混 “Ｐｒｉｕｓ” 销去美国， 也销来中国， 买价 比在美国昂贵得多 （曾卖到８０万元人 民币一辆） ，性价比不高，销路并不畅。 “Ｐｒｉｕｓ” 用的电池是动力型氢－镍电 池， 这是日本的强项， 日本要千方百计 加以利用。 但是， 由于氢－镍电池比能 量不够高 （约６０Ｗｈ／ｋｇ） 如用它装成 ， 纯电动轿车， 则质量太大。 于是在不得 已情况下， 出现了这种还是完全用油 的过渡性车种。 美国热衷的 ｌ ｕ ｇ － “ｐ ｉｎ” 混合电动车， 有人称为 “电－油” 混 合电动车， “Ｐｒｉｕｓ” 比 油－电混合电动 车耗油量少些， 在一定的时期内， 可能 会与纯电动车并存发展， 这是因为美 欧等国家的传统汽车产业和燃油供应 体系庞大而完善， 大企业的利益所在， 岂肯轻易割舍而转型大搞纯电动车 （我国的大汽车企业似乎也受感染， 热
我国发展电动车十分必要而 且迫切
《新材料产业》 您一向关注电动 ： 车的发展， 请您谈谈您的出发点。
在我国科技界和工程界有着不同的 认识， 不同的认识衍生出了不同 由 的政策， 应地产生或将要产生不 相 同的后果。
Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
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Ｏ ｌｙｍｐｉｃｓ 聚焦奥运
↑ ２ ０ ０ ８ 北京奥运会倡导“绿色奥运”环保理念，为新能源汽车的发展提供了良好 的契机。
衷于混合电动车）再加上目前动力电 ； 池的比能量还不能满足长途行驶的要 求， 所以这种过渡性车种在一定时期 内还有一定的生存空间。 但要指出的 是， 在车上燃油发电的经济效益是低 的， 对环境是不利的。 燃料电池电动车 曾被美国总统布什作为 “氢经济” 论的 “法宝” 肆鼓吹过。 过几年后的 大 不 ２００６年２月他已改变腔调， 承认燃料电 池电动车 “不是近期的解决方法， 也不 是中期的解决方法， 而确实是远期的 方法。 目前无论中外， ” 燃料电池电动 车成为表现本国有此技术能力的 “黄 金宝剑” ——贵重而又鲜亮， 中看而不 中用。 我与多位院士曾联名上书， 建议 将我国电动车的发展重点不要放在燃 料电池电动车上， 也呼吁过加大力度 支持纯电动车的发展， 理由一是纯电 动车不用油， ０ ０ 万辆轿车每日共可 １ 替代汽油１ 万吨。 理由二是结构最简 单， 无油路、 水路和气路， 使用、 维修 方便， 全费用 （车价＋ 能源价） 很有优 势。 理由三是电池可在夜间利用廉价 “谷电” 和现成的线路进行充电， 替电 网 “分散调峰”既推销了 ， “谷电”又可 ， 节省大量建设抽水蓄能电站的经费。
（我国风场夜间风大） 谷电” ， “ 卖不出 去的形势更为严峻， 电网调峰的任务 日益加重。 如利用５０００万千瓦 “谷电” （实际上用的是风电和核电， 不像煤电 造成污染） 为电动车充电， 就可供给 １０００万辆轿车和１００万辆公交车。 建设 十三陵抽水蓄能电站８ ０ 万千瓦花用 ３ ７ ． ３ １ 亿元， 每千瓦合４ ６ ６ ４元， 如建 ５０００ 万千瓦抽水蓄能电站就需２０００ 多亿人民币。 可以肯定的说， 利用现有 供电系统为电动车充电， 分散调峰” “ ５０００万千瓦， 所需增加的充电设施远 用不了１０００亿元。 无怪乎国家电网公 司对发展电动车表现出越来越大的兴 趣了。 以 “谷电” 代油， 可代多少油？ 每辆 轿车充电７小时（２３时～６时）平均得１４ 千瓦时电能， 白天可行驶１００多公里， 至少可顶替１０升汽油， 而且电费只有 油费的五分之一至十分之一。 每辆公 交车充电７ 小时平均得２００ 千瓦时电 能， 白天可行驶２００公里， 可顶替１００ 升油， 两项每天各顶替１０万吨油， 一年 ７０００万吨， 而且是成品油， 不是原油！