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[观点] | 听欧阳明高谈电动车安全那些事

 Lakeman64 2016-08-21

本文来源:中国汽车报


 8月12日,在百人会夏季论坛开幕前的媒体沟通会上,百人会副理事长、清华大学教授欧阳明高回答记者提问,就电动汽车安全及消费者关注热点一一解答,并穿插电动车相关技术问题,例如电动车安全涉及三个行业、动力电池有哪些类型、续驶里程多少怎么评定、自动驾驶分级等等,俨然一个科普讲座。接下来,且听欧阳教授的答疑解惑。 

清华大学教授欧阳明高

  关于电动车的使用问题

  记者:我有两个问题,一是有车友想知道,电动汽车能不能一边充电一边听音乐?一边充电一边放电对电池会不会有影响?第二个问题,前些天暴雨中,传统动力的车抛锚停驶,而电动车表演了“看海”模式,畅行在水中。请问:电动汽车在水里行驶之后,后期对电池会不会有损害?

  欧阳明高:现在电动车里除了动力电池,还是有一个12V的电源,这是供低压电器使用,电动车一边充电一边放电没有影响。

  至于你说的“看海”模式,电动汽车在水里行驶之后,严格来说是没有问题的,但是建议最好还是去4S维护保养一下,因为关于防水防尘的标准,将来可能还会更严格,不仅是IP67,有的甚至会到IP68,如对于浸泡方面的要求不只是泡一个小时,而是泡24小时。目前有的企业的内部标准是按照IP68来的,但是也还有企业是按照IP67来执行。厂家会有一些指导意见,最好是到4S店去维护一下,这样比较保险。我刚才说的那个视频大家都点赞,但是浸泡的问题需要大家重视,去4S店再维护一下还是很有必要的。

  记者:现在电动汽车消费者多了,他们也会关心电动汽车的安全问题。现在我们谈的比较多的都是起火问题,消费者也问过关于触电的风险,是因为这个风险很小,或者没有,我们才没有提到吗?有没有相关的标准?

  欧阳明高:这些都属于整车设计电器系统的安全标准,包括接地、漏电保护、绝缘等方面都有标准,这些是最基本的标准。如果说车都还触电,这个车厂就别干了。

  记者:现在跟消费者的解释是这种风险怎么样?

  欧阳明高:这种风险几乎可以忽略不计,这是一个最起码的保障。

  【科普1】电动汽车安全涉及电池、充电和整车三个行业

  欧阳明高:电动汽车安全性涉及三个行业,一个是电池行业,这是最基础、最核心的电池安全领域。一个是充电行业,这是一个新兴行业,有待进一步规范;还有一个是整车行业,总体来看乘用车行业在安全方面做的是比较好的。

  前两次讨论百人会都发过报告,在百人会网站上都有发布。最近一次会议是7月30号开的与整车安全相关的会议,报告还没发布。最近百人会有一份安全报告,是对这三次会议的总结,已经形成初稿,但还没有最后审定。我们将在8月21号的百人会夏季论坛上发布。

  下面我说一下电池安全问题,首先,电动汽车安全的核心是电池安全。电池安全问题由三个方面引起:

  一个方面是过热。电池跟发动机等其它部件不同,温度是一个很重要的参数。电池只能在一定的温度范围内才能正常工作,温度高了不行,低了也不行。低温环境下,电池容量放不出来,也充不进去,这是因为电池极化导致的。总之,电池怕冷,如果电池温度太低,它就不能正常工作。高温环境下,电池也不能正常工作,正常工作范围是在45度以内,如果温度到达90-100度,问题就产生了。电池就会引起一系列 “自生热反应”。当然,每种材料电池的情况都不一样,但都有 “自生热起始温度”,达到这个温度电池会形成副反应,一般是放热反应,也有吸热反应。这种放热反应会引起温度升高。温度再升高之后又会引起另外一个副反应,又会引起温度再升高,温度会越来越高,形成连锁反应。当温度达到150-250度时,热失控就会发生,比如说隔膜崩溃、电解液燃烧,最高能达到900度以上高温。

  几个特征温度,第一个是自生热反应的起始温度,第二个是热失控的起始温度,比方说短路、大规模燃烧,它最后有一个热失控最高温度,比方说有的电池内部核心温度达到900度甚至接近1000度。但是也有的材料体系热失控最高温度只有三四百度,也有的电池只冒烟,这跟电池材料体系相关性很大,不同体系的电池,这几项温度指标都不大一样。

  总结一下:电池跟温度有关,随着温度上升到某一个温度,它会开始产生副反应,副反应会连锁形成电池放热程度越来越高,到了一定程度,会使内部短路、隔膜崩溃、电解液燃烧,使温度迅速上升,形成热失控。到达最高温度会形成冒烟、起火甚至爆炸。

  大家知道,锂电池在飞机上是不能随便带的,这是锂电池的特性决定的,但并不等于车就不安全。我们有严格的热管理使这个问题得到解决,我们要使电池在车上始终保持在一个正常的温度范围内。这个热管理系统包括可以加热,可以散热,可以隔热。

  所谓散热,就是刚才讲的温度达到一定程度就可以散热了,有一个冷却系统,这个系统设计非常复杂,有风冷的、水冷的等各种的散热方式。冬天温度低了还要加热,加热是一个技术相对难一点的系统,如果温度一直向上加就麻烦了。所谓隔热就是当一个电池出现热失控情况后,问题还不算很严重,怕的是出现像点鞭炮一样一个接一个发热,第一个电池热传到第二个电池,形成连锁反应。所以要隔热,使它无法形成传热。

  最近,清华团队跟中汽中心、CRTL正在做热失控传播测试标准。第一个电池热出现之后,会不会传到第二个电池去,到第二个电池需要多长时间,我们有测试标准。

  一种方式是完全隔绝,不让热传不到后面去。还有一种方式是让热从第一个传到第二个时间非常长,比如至少15分钟以上,这个时间足够长的话,安全也是有保障的。比如大客车,要使人员有逃生的时间,比如半个小时。还有一种方式是用管理系统来观测,是不是某一支电池的温度超过正常范围了,我们有整个的温度监控系统,因为所有的电池温度不一定相同,某一支电池可能会过热,可以用温度传感器全部检测出来。

  第二个问题是充电基础设施也是可能引起事故的。充电机跟电池合在一块之后,就有可能出现各种各样的问题,比如说充电充不充,充到什么程度,是由电池管理系统发指令的,电池管理系统告诉充电机你该启动了,充多少了。但是如果充电机质量不过关,让它启动它不启动,让它充50A,它充70A,就容易发生安全问题。

  充电机行业的总体水平在电池行业、充电机行业和整车行业三个行业中间是比较差的。而且,充电机行业在产品准入方面、质量保证方面还存在一些问题,因为很多企业都是新进入的公司,整体产品质量参差不齐。

  电池跟充电合在一块,就有充电标准问题,但我们前期有充电标准,去年12月份,为了充电过程的安全,我们又修改增加了一些新的东西。现在正处在新旧标准的过渡期,实施起来必然会有一系列的问题。

  在地下车库建充电桩也是敏感的问题,地下车库的充电桩对安全的要求比地面更高。因为地下车库低,车辆密集。第二是地下车库在下大雨的环境下容易进水。第三是大家都在晚上充电,一旦有一辆车发生事故,会引起连锁反应。所以,它对充电机和充电桩的施工标准要提高。

  安全问题不是什么不得了的问题,但是不注意,没有安全质量保证的话,就会出现问题。这些技术都是成熟的,不过,下一代的无线充电技术还不太成熟。下一步的趋势是进入无线充电之后,对安全的要求会大幅度提升。现在,我们的无线充电技术进展非常好,充电的效率接近有线充电,下一步要再进一步提升技术。

  过充跟充电机有关,跟充电机质量有关,也跟我们的电池系统质量有关。发生的事故中有的是电池管理系统死机,充电机不知道,它会继续充,一般来说过充到150%,当场就会出现剧烈的事故。

  如果是过充到110%不会有什么明显事故,但是长期积累也会有事故,最大的事故是当场过充到150%,这种事故非常厉害!纯属质量问题、保障问题或者是操作不规范问题等原因导致的。

  第三个问题是整车问题。比如说整车的高压电系统,有些是不规范的。轿车总体来说质量比较好,一些比较大的轿车厂,如长安、上汽、北汽的安全验证是非常严格的。包括泡水、火烧、碰撞等各种试验都要做,有一系的法规,而且跟国外法规完全相同。因为大汽车厂的工程团队工程化能力比较强,人员配备比较齐全,所以他们非常规范。一些好的电池厂,像宁德时代新能源,它是给宝马配套的,宝马那一套规则全部转移到他这里。所以大汽车厂、大电池厂在这些方面都是很规范的。

  相对而言,我们的客车由于企业过多、车型过多、车型开发周期过短,有的在安全方面做得不是很到位。所以客车是政府重点监控的一个安全车型。所以最近三元电池暂停使用,我们又在制定客车技术标准。

  为什么要做这件事?客车有几百家企业,一千多个车型。这么多的车型怎么能保证所有的车型都是好的呢?三元电池是一个技术方向的代表,也是攻关重点。但是要应对这种高比能量电池所需要的安全技术就更加复杂,驾驭得了这样电池的技术队伍就需要更加强大才行。三元电池目前最高也就是到200WH/Kg,再发展到300WH/Kg,甚至350WH/Kg,被称为电池的革命性进步,这种电池对安全的要求就更高了。所以我们在做整车集成的时候,所有的要求都要相应变高。

  整车集成有几个问题,第一个是高压电器安全问题,第二个是碰撞安全问题,第三个是防水防尘的问题。这几个问题是非常非常重要的!现在我们很多安全事故,是电器安全事故导致的,比如说我们的驱动电机控制器电力电子器件IGBT损坏、短路。这不是内短路,而是外短路,大电流的短路,容易造成事故。

  碰撞安全,比如电池碰撞之后就会变形,变形之后就会撕裂,撕裂之后就会短路,短路就会引起事故。所以电动汽车的碰撞安全也是非常重要的方面。比如说日产电动汽车一次安全事故都没有发生,现在全球已经有20多万辆车了。当初日本发生地震海啸,这些车泡在水里面都没有发生事故,因为整车碰撞安全做得非常好,也就是说电池被保护得非常好,本身没有多大变形。

  还有一个是电池泡水问题,前一段时间各地下暴雨,有一个视频:所有的车都趴下了,只有电动汽车在水里面像舰艇一样前进,大家都点赞。因为燃油车的排气管一浸到水里车就不能走了。电动汽车只要密封做得好,也就是防水防尘做得好就没事。

  做好防水也不是那么容易的,电池是有试验的。电池有火烧试验、碰撞试验、跌落试验、弯曲试验、针刺试验等好多种。其中也有泡水试验,有半进水、全浸泡、还有小孔灌水试验等各种各样的滥用试验。标准IP67可以浸到水里一米、一小时的试验。现在这种泡水试验,光做电池是不够的,必须做整车才行,为什么?光用一个电池泡水可能没问题,水进不去,但是放到车上可能就进水了,因为车的环境是动态的,放在实验室是静态的,静态的试验没问题,但是一放进车里可能就出问题,这需要做大量的试验。

  几个星期之前,南京大雨后大客车发生的事故,就是因为电池随车在水里泡久了发生的事故。所以要把密封做好,这也是整车企业要做的,也就是碰撞、电器、防水防尘这三个大的方面。

  下一步,为了把安全做好,我们的安全报告也有一系列的建议,比如关于地下车库的充电桩的安全标准怎么论证?我们要强化认证标准。比如电池检测标准进一步优化,比从注重单体电池慢慢向强调整个系统转变。再比如要搞电动车的年检。为什么要搞年检?比如防水防尘问题,新车质量是好的,第二年、第三年是不是好的?年年都需要看一下。年年要到4S店全充全放一下,需要仪器测试。所以燃油车有年检,电动车为了安全起见也需要年检。

  关于电动客车电池安全

  记者:如何预防现在市场上客车18650的安全问题?能不能组织特定行业(客车行业)排查18650隐患?可行吗?

  欧阳明高:据我了解,现在12米大客车,18650不能说完全没有,但基本上已经没有了,你说的问题有可能主要出现在6米到8米车上。

  记者:行业相关人士提到“最近的电动汽车安全问题引发的事故层出不穷”、“主要是客车”,下面他又说了一句“其中大部分都是18650的事情。

  欧阳明高:据我了解,这不是实际情况,12米车装18650的我还没发现过,18650这种小电池,如果装客车,我似乎还没见过。因为现在12米车主要是装的大的磷酸铁锂电池,装18650电池的几乎没见过。现在18650在6米车上可能装,12米车装18650就太多了,比方说现在我们大客车到300千瓦时,300千瓦时几乎要接近3万只电池,我好象还没见过。现在12米车动力电池有几个主要的厂家,一个是比亚迪自己的,一个是国轩的,还有CATL的,这些都是大容量电池。一般来说客车都用的是大容量电池,18650圆柱电池用在12米大客车上是没有用过的,至于6米车上有没有我不知道。现在已统计出来的事故,主要还是原先早期装的12米车,因为6米车用的还不多,所以目前还没怎么发现,或者说有使用的但是没报道出来,现在我知道的报道出来的客车的还是12米大客车的,95%都是磷酸铁锂的,而且都是大容量的。

  至于说18650安全性是不是一定差呢?很难说,我们要看系统集成的水平怎么样。现在国内做18650集成用的比较多的是江淮的车,华亭动力(音)的18650电池系统。18650电池本身谈不上就比别的电池危险。相对来说,小电池制作的质量应该还要比大电池好一点,因为它是大规模生产的,品质控制相对比较好,成本比较低,这也是为什么特斯拉要选18650电池的原因。但是要达到同样容量的话,电池包用的电池数多,所以对电池集成的技术要求比较高,这是小电池跟大容量电池不一样的方面。

  至于客车发生的事故是不是18650的问题,这是一个新问题,我会后再了解一下。

  【科普2】动力电池的三种类型

  电池大概有三种类型,第一种是18650,也就是圆柱形电池,以特斯拉为代表,这种电池大规模生产,成本比较低,品质控制相对比较好,因为它是成熟工艺。一般来讲这种电池比能量相对高一点,对系统集成要求比较高,国内做这种电池的并不是很多。

  第二种是以日产为代表的软包电池,国内也有挺多软包电池,它对模块要求比较高,因为它是软包的,外面电池跟电池连接起来形成模块也是比较复杂的。

  第三种就是方壳电池,它本身就有一个外壳,一个外壳里面包起来两个并联电池,这种电池容量比较大,CATL用的就是这种方盒电池,它本身带有一些安全装置,如刚才说的放气阀、保险丝等等,它对系统集成的要求相对容易一些。现在客车上很多是用这种电池的。

  18650用在轿车上的比较多,尤其在国内是用于小型轿车,小型和微型轿车,我个人认为用18650圆柱电池是比较合适的,整个电池包在20千瓦时之内,成本也比较低。

  电池从结构上划分有这么三种,适合于不同的车型,各有各的好处,各有各的优点,因为各个厂家的工艺不大一样。

  关于动力电池可否与整车同寿

  记者:在我国的实际情况当中,动力电池从全生命周期来讲,如何与整车相配比?怎么能达到比较理想的状态?

  欧阳明高:要跟整车全生命周期相匹配,这是电池的另外一个问题——电池的循环寿命问题。目前市场上会出现车还没坏电池就坏了的情况,例如大客车,因为大客车跑的里程比较多。

  一般来说,现在电池要做到两三千次充放电循环是没有问题的,将来比能量升高之后,这个数字会下降。目前充放电循环在2500次到3000次应该没有太大问题。对轿车来说,保证30万公里是没有问题的,除非是初期的电池,质量不是很好。如果按照正常的质量,轿车用十几年应该是没有问题的。依据我自己的经验,除非经常跑长途,如果只在城市里面开的话,一年大约是1万公里左右,二三十万公里是足够长的。但是对于大客车来讲,这是一个问题,大客车每天大约跑250公里,一年就是7万到10万公里,这个里程就够长的了。目前能对大客车车厂承诺的电池寿命是8年。这个寿命和电池本身设计工艺以及电池使用过程中的环境有关系,也跟温度有关,高温、低温都会使电池寿命快速下降,所以它也需要热管理非常好,高温情况下,电池寿命会加速衰减。

  现在我们的行业水平,对大客车保证8年的电池循环寿命基本是没有问题的,除非是有非正常的衰减。目前的技术水平一般可以满足,但是产品质量、品质的不一致性依然存在。最近有消费者投诉某品牌的电池衰减很快,这种情况也是有的。刚开始的电池只能保证4年,现在大家都可以保证8年,现在长寿命的磷酸铁锂电池能达到8千到9千次,但是价格相对贵一点,这些问题都在慢慢得到解决。

  总的来说,目前的电池跟整车共寿命、全生命周期匹配,在技术已经解决了,但是产品品质、质量体系的保证,各个厂家的情况可能都不一样。

  关于三元电池停用时间表

  记者:目前三元电池暂停使用有没有一个时间表?或者说要达到什么样的条件才有可能使用在商务车上?韩国电池的主力是三元电池,对于三元电池方面有一些阴谋论的想法,是不是排斥韩国产品?

  欧阳明高:关于三元电池暂停这件事,从今年年初开始,开了一系列的座谈会。目前正在制定相关的安全标准,包括电池的安全标准、客车安全标准等,都在制定过程中,要先把这个标准制定好了,然后再谈什么时候结束。在制定安全标准的过程中,包括客车安全标准、电池安全标准,以及安全评估的报告,都邀请包括LG、三星在内的韩系企业参与,评估报告拿出来,他们也看了,并提出了意见,这方面没有什么阴谋论。关于三元电池,不存在其它的问题,就是为了保证客车本身的安全性,完全是从安全的角度考虑的。

  为什么对客车安全这么重视?我们已经说了很多,因为它是对安全最敏感的车型,也因为这个行业的车型太多、厂家太多,质量控制起来很难等一系列的原因。大家现在逐步接受这个现实,我想韩系企业也会慢慢接受了。

  关于新型动力电池

  记者:今年上半年有一款新电动汽车,据称续航500公里,配备的材料是纳米碳纤素电池(音)。这款汽车的长板和短板在哪里?从您个人角度看,这款汽车搭载这样的电池合适吗?有市场吗?

  欧阳明高:我不知道这个材料是什么,如果是纳米技术的碳,还靠谱一点。第一,电池的负极一般是碳材料,比方说现在的石墨、硬碳等,负极主要是碳材料。整体来说,电池材料引入一些纳米技术,是技术创新所需要的。材料科学目前最重要的突破就是纳米技术,目前的电池材料都是颗粒,细化到一定程度达到纳米级,那就是纳米技术了。

  你说的那种材料我没有看到过,也不知道他的东西是什么,只能说个大概的方向,很难进行深入的解读。在材料体系上使用纳米材料这个方向是对的,但这个电池究竟好不好,我没法评论。现在有很多公司的名字跟实际的东西很难对得上,例如前段时间有消息说石墨烯电池出来了,这也不好评论,因为我没看到这个东西。只有拿东西来进行检测,才知道好不好。技术不是凭嘴说的,也不是凭一个名字来实现,而是需要经过严格的检测和鉴定,才能够搞清楚。

  记者:这个电池续驶里程可以达到500公里,特斯拉也就是400多公里。一辆电动汽车能跑500公里或者600公里,是不是说明技术更先进?

  【科普3】续驶里程多与少怎么评定

  欧阳明高:各位记者肯定听说过,前一段时间在新加坡,特斯拉被罚了,它每100公里是44度电。你们肯定也听过,马斯克号称特斯拉续驶里程达到800公里。这是怎么回事呢?

  第一,以特斯拉为例,常规驾驶方式可以开400多公里,如果你像开跑车一样,开得很快,那么电耗是很大的,而且由于电池的极化,它还有很多电放不出去,所以其真实续驶里程会下降很多,达到250多公里就差不多了。但如果说以40公里/小时的匀速驾驶,续驶里程确实有可能达到800公里。所以续驶里程跟开车的方式有很大关系。

  第二,有企业号称自己的电动汽车比其他电动汽车续驶里程长,这种说法是不科学的。我们所说的续驶里程不够远,是在性价比高前提下说的,如果不考虑成本,那么就可以尽可能多地装电池,这也能让电动汽车拥有很长的续驶里程。这个时候,续驶里程的限制条件是什么呢?是电动汽车的容积,和安装电池的数量。因为一个轿车的容积是有限的,同样的纯电动车SUV肯定要比轿车跑得远,因为它装电池的容积大。当然,也不能说一个SUV现在就能跑1000公里,这也跑不了。

  第三,是电池的体积比能量。对于客车来说,客车体积足够大,12米大客车全装上电池,能保证它跑700公里。但是轿车由于容积限制就不行了,所以对轿车来讲,重量比能量还不是最重要的,体积比能量是最重要的。所以现在我们一个方面是提升重量比能量,另一方面要提高体积比能量,例如从350瓦时/升提高到400瓦时/升,到后面我们希望它能达到700瓦时/升,这样我们的驱驶里程才会长,在体积一定的条件下,要提升单位容积的储能水平。

  因此,电动汽车的续驶里程至少要从以上三个方面考评。

  当然,还有最后一个因素,有人会说我现在装的是铝空气电池,我的电池可以跑1000公里,他说的不是前面那些事,而是比能量的问题。铝空气电池这种电池就跟我们现在的锂离子电池不一样。

  锂离子电池是什么电池呢?正极材料是含锂的化合物,负极一般是石墨组成的。充电的时候,锂离子就从正极含锂的化合物当中“跑”出来,经过内部的电解质,到负极的石墨嵌入其中,放电时,离子再回到正极,往复循环。

  如何提高电池的比能量呢?正极、负极都要寻求技术突破,负极变成硅和碳的复合材料,因为硅的容量更大。现在正极材料比较好的就是三元材料、镍钴锰或镍钴铝,只不过成分比例不大一样。

  我们认为,以上这些都是主流的电池,但随着技术的发展,新体系电池会慢慢出现,比如锂硫电池、固态电池等。未来不仅仅有锂离子电池,还会有锂金属电池,它的负极是锂金属。铝空气电池又是另外一种类型的电池:金属燃料电池。从理论上讲,铝空气电池的比能量很高。

  但是这种电池也有很多问题,这是燃料电池,铝空气电池一个极是空气,另一个极是铝,铝是作为燃料消耗,与氢空气电池类似。它有一个致命的弱点,就是铝空气电池虽然比能量高,但是比功率很低。因此,铝空气电池不能直接作为电动汽车的主体电池,但可以作为辅助电池。电池是很复杂的产品,既要有比能量、比功率,还要保障安全、长寿命、低成本,我们只能平衡这些方面。

  所以,现在的动力电池还是沿着锂离子电池的技术方向发展,当发展到600瓦时/升时,基本上就能够满足轿车的续驶里程要求,但是需要我们通过技术创新和技术突破,来解决它的寿命和安全性问题。

  最近石墨烯电池的概念比较热,下一代锂离子电池可能是硅和碳的复合,这种碳可能会用石墨烯跟硅的复合材料,但不会全用石墨烯。美国在负极方面就是用石墨烯跟硅复合,因为硅容易碎,寿命不长,而石墨烯是软的,一个硬的和一个软的复合在一起,能够伸缩自如。当然,这项技术实际做起来还是有难度的。

  关于自动驾驶安全

  记者:关于电动汽车安全报告的问题,欧阳老师您刚才也提到安全报告涉及三个方面。今年上半年自动驾驶技术导致了几起安全事故,而自动驾驶技术也是基于电动汽车开始发展的一项技术。所以,在百人会的电动汽车安全报告里,是否梳理了自动驾驶相关的内容?

  欧阳明高:虽然我们的电动汽车安全报告主要与电动汽车相关,但也提到了关于自动驾驶汽车所带来的新的安全挑战。因为自动驾驶的问题的确是一个新问题。

  现在关于自动驾驶带来的安全问题,除了出现的一些事故,还有信息安全的问题,这也是我们非常重视的。总体来看,技术创新的速度非常快,问题也会逐渐得到解决,但是在它真正卖给客户的时候,我们的确要进行严格、仔细的安全评估。但是我们在这方面的相关研究还比较弱,所以我们还提不出特别系统化的应对措施。但是由于汽车的自动化是电动汽车发展的一个主要趋势,也是我们关注的一个十分重要的方向,下一步我们还将会进一步深入研究。

  【科普4】自动驾驶分成四个等级

  关于智能化电动汽车的安全问题,现在自动驾驶分成四个等级,一般SAE一级只有自适应巡航加车道保持警告;SAE二级为部分自动驾驶;SAE三级高度自动驾驶;SAE四级是完全自动驾驶。SAE二级较为尴尬,比辅助驾驶功能强一些,但是还不是高度自动驾驶,这就会导致司机产生麻痹,例如,司机看手机或做其他事去了,这个时候非常容易出现安全事故。

  SAE四级完全是理想化的状态,全天候、全工况、完全自动驾驶,这是一个相对比较复杂的或者比较理想化的目标。前天,清华大学跟日产有一个研究,是智能出行方面的。我觉得SAE四级是一个相对远期的目标,现在针对SAE三级开发的企业和产品比较多。

  关于无线充电问题

  记者:无线充电是不是未来的发展方向?如果是的话,它的技术难点是什么?推广的阻碍是什么?如果它的成本高的话,高在哪里?它对电池的材料本身是不是有要求?

  欧阳明高:无线充电我以前关注的也不多,最近对这方面稍稍有一点新的认识。以前我们对于无线充电的认识,一是觉得它肯定贵,因为它增加了很多东西。传统充电方式是一个插座接上就可以了,无线充电需要发射端和接收端,增加了很多材料,成本也会有所增加。第二,以前认为无线充电的效率比较低,因为中间有空气。插线充电实际上也有电隔离,也是要通过变压器,充电过程中没有电联系,只有能量联系,它不是直接把电带过来的,而是要经过能量转化。也就是说,它至少得有一个变压器来进行能量传递。无线充电和插线充电一样,都有一个介质,无线充电的介质是空气,但是通过空气的距离是有限的。

  现在,无线充电的效率在逐渐提高,已经接近插线充电。无线充电是高频的,现在出现了新一代半导体电力电子器件,适合在高频,所以它的能量效率并不比传统的充电方式低多少。新一代电力电子器件的出现,使得无线充电技术发展突飞猛进,它的效率在提升,传统的充电方式效率达到90%以上就非常好了,现在无线充电效率也可以达到90%以上。

  成本方面,目前的无线充电当然要比传统电池高,但是也不会高很多。无线充电会在安全性、便利性方面带来很多好处,充电体验就会比现在好很多。前一段时间下大雨,北汽那些电动车,一天接了200个服务电话。主要问题是充电口进雨。如果使用无线充电,就没有这个问题了。另外,使用无线充电,下了车直接走人就行了,就像现在的加油站有自助加油,但大多数人还是选择使用加油站的服务吧。为什么?因为体验不一样。在这方面要求高了之后,肯定会需要无线充电的技术。

  所以无线充电的技术发展和应用也取决于几个条件,第一是新一代的电力电子器件,第二是精确定位。因为车需要严格定位,这就要跟智能驾驶相结合。不是人开着去定位,而是要跟车辆的智能化结合。所以下一步的发展方向是双向,车网融合。因此在充电这一端的技术变革将是由有线向无线发展、由单向充电向双向馈电发展,电网往车送电,将来车也可以往电网回送电。

  为什么要实现双向呢?大家都知道现在电动车经常提到清洁问题,说电动车并不清洁,用的电是煤发的电,这样放出的二氧化碳也不低。这是因为现在这个故事还没讲完,电动车还有一半的故事没讲完,就是电动车最终是作为能源交通整个大系统的一个整体的一个环节。将来的能源要朝可再生能源发展,变成分布式的供电,也就是智能电网、能源互联网。大家都知道发改委发了这些东西,要搞能源互联网、智能电网、可再生能源、分布式发电,也就是太阳能、风能。特斯拉最近收了Solarcity,他们想干什么呢?每家每户都有太阳能电池板,有一个储电的墙,然后再买一辆特斯拉的车,自己进行充电,这样每家每户都是发电厂,每家每户都有储电的东西,构成这么一个环。如果电多了,而电网里面收购电价合适的话,我还可以卖电,如果哪边电特别便宜,还可以买一点电,电网是波谷我就充电,电网是波峰就用电动车放电。买一辆电动车还可以挣钱,将来电动车电池越多越好,为什么?因为可以挣钱。所以故事讲到这个程度,就不会再说电动车不清洁,因为能源转型再过30-40年也就差不多完成了,大家都知道太阳能转化效率最高已达到30%,当成本慢慢降低之后就会逐渐实现大规模应用。太阳能、风能都是间歇式能源,它要储能,最好的方式就是电池,或者靠氢。

  大家可以看一下《第三次工业革命》这本书,它讲的就是这个概念,未来的电动车是用能、储能、回馈能源的终端,也就是说我们电动车是能源的终端,是信息的终端,也是物流的终端。所以电动车真是一个好东西,所有的东西都汇聚在这个上边,这是方向。在这个方向上,无线充电将会起到非常重要的作用。

  记者:它对电池材料有要求吗?

  欧阳明高:电池该怎么发展还是怎么发展,跟它没有关系。因为它只是充电。

  关于充电桩技术

  记者:还有一个小问题,您刚刚提到充电机现阶段的产品整体水平偏差,准入标准也比较低,质量参差不齐。有些企业说充电桩的产品没有什么核心技术,您认为充电桩的产品核心技术是什么?或者我们怎么判断一个充电桩的产品质量好坏呢?

  欧阳明高:充电桩的核心技术是存在的,但都是比较成熟的技术,充电桩的技术属于成熟技术的范畴,再成熟的技术也有核心和外围之分,所以不能说它没有核心技术。我们只能说就充电而言,传统的充电桩是属于成熟技术,像电池就不能说它绝对成熟,因为电池每年都还有革新。如果说充电桩的新技术就是无线充电,它原有的技术是一个成熟技术。但是这项成熟技术做得好不好,好多成熟技术我们也不能一定能做好,因为它还有工艺、技巧、质量保证、规范等问题,因此,一个成熟技术的产品要做好是很不容易的。




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