钜大LARGE | 点击量:681次 | 2020年12月31日
“电池+电网”是必然出路
《能源评论》:国务院办公厅日前印发的《新能源汽车产业发展规划(2021~2035年)》(简称新规划)对汽车、能源、交通和信息产业融合发展提出要求。请结合您的研究评价这一部署的意义。
欧阳明高:我研究的方向是新能源动力系统,从刚开始的混合动力、纯电池动力到后来的氢燃料电池动力。起初我们主要是和汽车企业和电池企业合作,后来逐渐发现了能源的重要性,所以现在开始重点关注与能源行业开展充换电、电池储能、电解水制氢等方面的合作。
电动汽车行业最终要和电网合作,这是必然的出路。现在中国的汽车企业还没有主动和电网进行合作,但很多国外的车厂都是这么做的。比如,特斯拉公司不仅自己造车,还开发光伏发电站、电池储能和能源互联网,并拥有这个体系的成套技术。再比如,国外的石油公司壳牌、BP等已经开始关注和布局氢能供应和充电站建设。这表明,本轮的能源革命从汽车行业起源发展到目前阶段,更需要聚焦能源。
《能源评论》:电池安全是决定新能源汽车产业健康发展的核心问题,您认为,未来该通过何种方式来保障?
欧阳明高:电池安全问题的核心是和充电密切相关的,关注充电需要从安全角度切入。研究发现,充电过程中和充电结束之后发生事故的占比是最高的,所以充电渐渐成为新能源汽车推广的瓶颈问题。
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
实际上,充电不应该给电池安全带来问题,而应该带来更多的防护时间和手段。目前新能源汽车充电行业已经取得很大的进步,国家电网的智慧车联网平台已经接入了超过100万个充电桩。“十四五”期间需要更加关注能源,尤其是把电网与电动汽车如何实时互动纳入研究领域并进行推广,这是新阶段新能源汽车产业实现高质量发展的关键。
《能源评论》:对于慢充和快充的场景和安全性,您怎么看?
欧阳明高:私人电动汽车充电模式将是慢充为主、快充为辅。新能源汽车用户平时在家里(或单位)慢充,在高速公路沿线或者充换电站快速补电时使用快充。
现在的新能源汽车市场上私人购车比例非常大,私家车的痛点比如安全性、便利性、经济性,都和充电相关。
快充要特别快才有市场,现在正是因为充电速度不够快,所以大家用得才很少。用户希望能够充电5分钟续航400千米,但现在充电5分钟连100千米都做不到。快充是下一步解决用户便利性最重要的技术。快充不够快并不是因为充电桩功率上不去,而是由于电池无法适应。这需要成套、综合的技术支持。
《能源评论》:需要克服哪些困难,需要哪些全产业链的技术来解决?
欧阳明高:电池自身要解决的问题有很多。首先是电池充电倍率太大会导致负极析锂进而诱发热失控。其次是电池充满电时,是正极材料最不稳定的时候,如果遇到意外的热—机—电诱因,就有可能引发事故。
目前看来,在没有应用固态电解质的前提下,比较理想的目标是充电5分钟续航200千米,这意味着充电的技术参数为:充电电压800伏、功率350千瓦、4~5倍充电倍率,而且不能充满,只是快速补电,SOC(充电状态)的变化约30%,可以让续航600千米的新能源汽车续航增加200千米。同时,针对快充过程中的高发热和冬季快充问题,需要快速冷却、快速加热技术支持。
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