钜大LARGE | 点击量：1347次 | 2018年08月11日
当前汽车动力源的电动化面临哪些形势
由中国化学与物理电源行业协会主办的“混合动力车市场与先进电池技术发展研讨会”在北京召开，300多位国内外代表与会。本次研讨会以油电混合动力车、启停汽车以及对应的电池技术为主要议题，旨在为业内人士提供一个交流平台，了解国内外混合动力车产业发展动向和最新进展，共同探讨适用于混合动力汽车发展的电池技术。
中国科学院院士，厦门大学田昭武教授发表主题演讲，以下为演讲全文。
中国科学院院士，厦门大学田昭武教授：
大家早上好。下面我从电动汽车的整个形势谈一些自己的看法，大家有问题可以向我提问。
现在汽车市场的趋势是从燃油汽车逐渐向纯电动方向发展，从传统的燃油电池，到蓄电池，再到纯电动，是一个复杂的过程，不能一蹴而就。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
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%
混合动力车
早些时候环境还没现在恶化的这么严重，我们就已经开始做混合动力汽车研究。从全世界来讲，石油危机也促使政府对企业提出节能要求，让企业想办法改进。
现在纯电动汽车的蓄电池水平还只能适应短程，还达不到三四百公里以上的水平。燃油汽车以一个发动机作为一个单位的动力源，汽车在市区里经常要开开停停，单个的电源不论是功率还是在回收方面都很不利，在此情况下节能汽车应运而生，这就是电动化的起步。
在市区行车一般有四种情况，一种是平均功率并不大的状态，这时需要比较小的功率；到了启动、加速、爬坡等状态下，需要大功率；制动、刹车的功率也很大，但这个时候用的时间很短，只有几秒钟；还有就是遇到红灯的时候，本来是零功率，但为了等待的需要以及红灯后马上要启动，这时候一般汽车都没有熄火，这种情况下燃油效率是最差的，污染也是最大的，这个问题在城市汽车尾气污染中占了非常重要的地位。
汽车动力源本身的需求是多元化的，有的功率比较小，有的功率比较大，有的零功率，有的负功率。这也就引发了一个问题，汽车动力源应该是多元化的。比如燃油汽车，燃油发动机的第一个问题就是负功率不能回收，在城市拥堵情况下汽车需要经常制动，这需要很大的动力，怠速不熄火会造成很严重的污染，同时也非常浪费汽油。现在为了追求汽车性能，让汽车在几秒内可以加速到50公里每小时或者100公里每小时，使得汽车的排量越来越大，功率也越来越大。如果用单个动力源的话，燃油汽车很难克服这个问题。
反过来看节能汽车，这一点就相对容易实现了。节能汽车主要解决汽车频繁启动的问题，也就是启停问题，在汽车怠速的时候会让汽车熄火，既节约燃油也可以减少排气污染。
对于厂商来说，混合动力车的特点更接近现有的生产基础，现有燃油汽车的生产设施在生产纯电动汽车的过程中很多都用不上，但混合动力车的变化比较小。而对用户来说，混合动力车的使用方法与燃油汽车差不多。现在纯电动的市场和出品的车型都还比较少，如果混合动力能在一段时间替代单纯的燃油汽车，对环境保护也可以做出很大的贡献。虽然每辆车减排量和节油都不是很多，但如果总数很大，就能看出来很好的节能效果。
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现在的混合动力种类也比较多，微混、轻混、插电式混合动力等。
混合动力车对蓄电池或者超电容器的依赖可轻可重，如果是插电式车依赖就会比较重，那么在产业化过程中电池就会成为一个重要关卡，电池价格高、依赖程度重，推广起来就会越困难。另外基于现有的市场基础和用户使用习惯，混合动力车可用于普通的私家车和大企业。从节能环保的角度讲，现在纯新能源汽车保有量少的情况下，混合动力车作为过渡产品，存在的时间会相当长。
总体来讲，混合动力车的量在上涨，但如果长期停留在这个阶段，环境问题还是不能解决，因为混合动力与普通汽车相比也只能节能30%左右，长远看来还是要开拓零排放、零耗能的新能源汽车。
纯电动车
纯电动车是指以蓄电池为一个单一动力源的汽车，已经被国家定为“十二五”战略新兴产业之一。既然是新兴产业，它的出现必然会遇到很多新问题，甚至遇到争议、质疑。
纯电动车目前有几个细分市场比较好。电动公交车和低端短程的电动车，目前在山东、河南一带有很多，市场反馈也很好。还有一些高端产品，反馈也很好。
轻型短程低速电动汽车可以用铅酸电池，也可以用锂电，产销两旺，市场相当大，主要是因为管理部门做了很多工作，包括杨裕生院士等专家也多次呼吁推广。
电动公交车在很多城市推广得很好，有的城市在一年内增加了1000多部电动公交车，电动公交车由市政统一管理，包括电池的充电、放电，因此电池寿命会比较长。虽然短期内看投资比较高，但通过节油节电，成本会降回来。同样道理，出租车公司也可以借鉴这一模式。
高端车领域毕竟市场容量比较小，其核心的瓶颈在于动力电池、效能、成本、寿命等问题上。
但是，目前最大的细分市场——普通私人轿车，其市场份额在实际上反而是最小的，因此在战略层面上一定要攻克问题。目前主要的难题和问题在于，对于私家车来讲电动车的续航里程比较短，只有三五百公里；第二，电池充电难，快速充电对电池寿命不利，而目前的电网普及不是很好，在有的地方充电不方便；第三，电池寿命短、价格高，折旧成本太高。
总体分析来看，混合动力车引入了第二动力源，电池使用少，更容易推广；电动汽车如果能够得到政府支持，充电有保障，推广也很容易；目前推广难度最大的是私人轿车领域，希望今后能够把这一领域也攻克下来。
汽车多元化的动力源
汽车的动力源不止只是燃油，电动车可以用蓄电池、超级电容器、增程式发电机等。
增程式发动机与混合动力不一样，它的输出功率和扭矩是固定的，效率很高。蓄电池又与增程式发动机不一样，它有自己的一些优势。日常在上下班路上的里程大概占到总里程的80%左右，这种情况下只需要用蓄电池，基本可以达到零油耗、零排放。在非经常里程占到总里程的20%这种状态下，燃油和用电差不多可以各自达到50%，因此实际油耗大约只有20%×50%，大概是10%。因此综合计算可以得出，增程式发动机的节油率还是很可观的。
汽车蓄电池需要脉冲功率越高，就要做得更薄、更细、比能量更小，因而寿命也会更短、安全性更差，超级电容器恰恰可以补充这种不足。比较形象地来讲，如果使用纯蓄电池，一方面需要蓄电池组要多，另一方面汽车能行驶300公里就已经很困难了。但如果使用增程式发电机，里程会缩短到50或者60公里，电池使用的少，增程式发动机不能提高到很高功率，这时候有超级电容，可以分担功率、改进能量型电子，而且可以回收电池能量。因此，未来普通私人轿车应该结合这三种动力。
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