本刊記者/王蒙

電池的安全性能、電池的合理使用，以及電池企業(yè)的發(fā)展策略等做了詳細(xì)解讀。

不久前，在寧波舉行的2014中國動(dòng)力儲(chǔ)能技術(shù)與材料大會(huì)上，中國工程院院士楊裕生作了題為《沉著做好用好現(xiàn)有電池耐心研制安全高能材料》的報(bào)告，吸引了眾多目光。報(bào)告中，楊裕生針對電動(dòng)汽車

電動(dòng)汽車電池的安全性最重要

在國家大力推進(jìn)新能源汽車發(fā)展的當(dāng)今，楊裕生從動(dòng)力電池的角度考慮電動(dòng)汽車的發(fā)展，在一片埋怨電池比能量不高的發(fā)聲中，他大聲疾呼要將安全性永遠(yuǎn)放在首位。

他一一列舉了近年來頻發(fā)的電池組著火事故：深圳某公司在公司本部的小轎車、武漢大客車、曹妃甸大客車著火；2011月5月14日，合肥一輛大客車冒起濃煙；2011年9月3日，深圳223路雙層混動(dòng)公交大巴冒煙；南方電網(wǎng)的儲(chǔ)能鋰離子電池組冒煙2次；2012年3月27日，山東理工大學(xué)大巴鎳氫電池失火；2013年上半年，山東電動(dòng)汽車的鉛酸電池爆炸……?？梢?，絕對安全的電池是沒有的。楊裕生總結(jié)道：“電池比能量越高，安全性問題越大?！彼J(rèn)為，電池安全性是一個(gè)事故概率問題。既然是概率，它就可以用數(shù)值來表示，現(xiàn)在還是空白，應(yīng)該花力氣解決。

表一 各類電池能量比對照

諸如此類的安全性事件，國外也不勝枚舉。例如Fisker Karma車一年內(nèi)發(fā)生了3次自燃事件；2013年1月7日，波音787客機(jī)使用的日本湯淺鋰離子電池在波士頓洛根機(jī)場著火，全球的50架787夢想客機(jī)全部停飛，約4個(gè)月后，美國聯(lián)邦航空局才又批準(zhǔn)787夢想客機(jī)恢復(fù)商業(yè)飛行；但6月4日，波音飛機(jī)的鋰離子電池再次燃燒。風(fēng)光十足的特斯拉，2013年10月1日起的45天里就燒了4輛車，事故頻率創(chuàng)了世界最高紀(jì)錄!為什么？最主要的原因是它用的鎳鈷鋁正極材料，電池比能量雖然較高，但安全性欠佳。

如何將燃燒、爆炸事故發(fā)生概率降低到最低點(diǎn)，楊裕生院士認(rèn)為要從三個(gè)層次做起：首先，要承認(rèn)電池組像汽油箱那樣，是一種含高能物質(zhì)的部件，有危險(xiǎn)性的本質(zhì)；其次，要將使用電池作為使用易燃、易爆物品和高電壓器件一樣認(rèn)真對待，防患于未然；最后，要認(rèn)真研究降低電池事故概率的措施。

要充分用好安全性高的現(xiàn)有電池

他說，今后十年內(nèi)要充分用好安全性高的磷酸鐵鋰和錳酸鋰電池，要通過陶瓷復(fù)合隔膜、耐熱隔膜、熱阻斷隔膜，電解液中熱聚合添加劑，離子液體等途徑進(jìn)一步改善安全性；通過提高電極材料比容量和密度、改進(jìn)電池結(jié)構(gòu)和工藝流程、嚴(yán)格控制質(zhì)量、提高一致性，優(yōu)化管理系統(tǒng)（BMS）等途徑提高比性能和壽命。

楊裕生說，他贊成研制比能量更高的鋰離子電池，包括高比容量負(fù)極硅和金屬氧化物材料，正極三元和富鋰錳基材料，但要耐心、細(xì)致地解決安全問題。鋰硫電池和鋰空電池的理論比能量更高，但安全性、壽命、能量轉(zhuǎn)換效率和比功率都不高的缺點(diǎn)要用更長時(shí)間、更大的投入才能克服，不是短時(shí)間內(nèi)可以在電動(dòng)車上實(shí)用的。特別是鋰空電池，上述4個(gè)問題更突出，難度比鋅空電池大得多，而所有金屬空氣電池經(jīng)歷上百年，至今無一可以作為可充電池規(guī)模使用。

用鋰離子電池做好增程式電動(dòng)汽車

在楊裕生看來，我國當(dāng)前電動(dòng)汽車發(fā)展“應(yīng)該用好當(dāng)前的電池來做好當(dāng)前的電動(dòng)汽車”，以微小型、短程、低速純電動(dòng)車為突破口，中大型汽車要以增程式電動(dòng)汽車為主要過渡車種。

楊裕生列舉了增程式電動(dòng)汽車十大優(yōu)點(diǎn)：1.不必配太大容量動(dòng)力電池—且可遠(yuǎn)行；2.電池組不會(huì)缺電和過放電—壽命延長；3.不一定用鋰離子電池而用別種—價(jià)格低；4.夜間在停車場充電不另建充電站—省地；5.夜間充電使用電網(wǎng)的“谷電”—電網(wǎng)“填谷”；6.不需要充電/換電的周轉(zhuǎn)電池—投入低；7.不需要大量的換電設(shè)施和人員—運(yùn)行??；8.傳統(tǒng)汽車設(shè)施和成就全繼承—易加工；9.現(xiàn)有技術(shù)就可節(jié)油50%以上—節(jié)能減排多；10.政府補(bǔ)貼負(fù)擔(dān)輕—較容易過渡到無補(bǔ)貼。

“增程式電動(dòng)汽車的概念最初是美國人提出來的，最早做出增程式電動(dòng)公交車的卻是中國人?！睏钤Ｉf，“但在乘用車方面，2012年美國通用公司生產(chǎn)了兩萬多輛增程式電動(dòng)轎車，而我國卻引導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)與燃油車性能全面比拼的高檔純電動(dòng)汽車，雖然補(bǔ)貼很高，市場反響卻冷淡。”

慎用鋰離子電池做高級純電動(dòng)車

“慎用鋰離子電池做高級純電動(dòng)車?！睏钤Ｉe了個(gè)BYD—e6例子：每輛車價(jià)格36萬，續(xù)航里程可達(dá)300km，百公里耗電量為19.5度，使用磷酸鐵鋰鋰離子電池近700公斤。這款續(xù)航里程不短、補(bǔ)貼也不少的純電動(dòng)汽車，為何用戶不多呢？主要是不節(jié)能，性價(jià)比又趕不上燃油車，能花大錢買的富人不很多。

同樣理由，他認(rèn)為特斯拉Model S在美國賣得火，但在中國不一定會(huì)那樣風(fēng)光。

如果做好微、小型純電動(dòng)車，用比能量可達(dá)90～130Wh/kg、比功率可能大于1000Wh/kg的磷酸鐵鋰和錳酸鋰鋰離子電池，車重小于1噸，充電一次可行駛200公里，速度可達(dá)到80公里/小時(shí)，電池少，安全性高，價(jià)格低，又節(jié)能，比做豪華、長程車更合理。

微小型純電動(dòng)車，也有新技術(shù)、新設(shè)計(jì)、新水平，并且有節(jié)能、省錢、安全等優(yōu)勢推動(dòng)其發(fā)展。所以，全社會(huì)都應(yīng)改變觀念，以使用節(jié)能小型純電動(dòng)車為榮。

他贊成研制比能量更高的鋰離子電池，包括高比容量負(fù)極硅和金屬氧化物材料，正極三元和富鋰錳基材料，但要耐心、細(xì)致地解決安全問題

鉛酸電池：微型、低速、短程汽車動(dòng)力電源

現(xiàn)用鉛酸電池的微小型、短程、低速純電動(dòng)汽車，價(jià)廉，安全性高，滿足二、三線城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)行駛需求，又不要國家補(bǔ)貼，家用電表不需要增容就可以充電，節(jié)材、節(jié)能，使用與維修都方便?！暗退匐妱?dòng)車技術(shù)積累較好，它還是發(fā)展更先進(jìn)汽車的階梯。”楊裕生認(rèn)為，低速電動(dòng)車供不應(yīng)求，說明它真是適合中國國情。

由于這種車最高速度約50km/h，達(dá)不到“雙80”的國標(biāo)（最高車速不低于每小時(shí)80公里，續(xù)航大于80公里）?！半m受群眾歡迎，卻不讓生產(chǎn)，也不能上牌照。政府應(yīng)該改變政策，解決此矛盾現(xiàn)象，讓低速短程車大量跑起來，立即可大量節(jié)省汽油，減輕城鎮(zhèn)空氣污染—這是一件利國利民的大好事。”楊裕生說。

他還說，我國已研制成功鉛炭電池，與鉛酸電池相比，壽命延長，比功率提高60%，有可能使微型汽車達(dá)到“雙80”的國家標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該大力促進(jìn)其發(fā)展。

不要冤枉鉛酸電池

鉛酸電池本身不污染環(huán)境。每一輛燃油汽車都有一塊，乘車人干凈、方便，但是，有的人下了車卻污蔑它“污染、落后”。

鉛冶煉和再生鉛加工過程的環(huán)保工作很重要，如管理不善，可能會(huì)對環(huán)境造成危害。楊裕生舉了一個(gè)通俗的例子：“即使是養(yǎng)豬，如果管理不當(dāng)，糞便排放到河水中，也會(huì)造成環(huán)境污染。所以，鉛酸電池也是一樣，加工過程完善了就不會(huì)污染環(huán)境。美國的鉛酸電池產(chǎn)量與我國相當(dāng)，但不列為污染行業(yè)，是由于政府和企業(yè)都盡了責(zé)任?！?/p>

楊裕生院士呼吁：“不要冤枉鉛酸電池。”他說，由于法規(guī)不健全、監(jiān)管不力，造成鉛中毒的事件頻發(fā)，卻要算在鉛酸電池的賬上是不公平的。

明確企業(yè)責(zé)任，改革補(bǔ)貼政策

楊裕生說，我國對中高檔電動(dòng)乘用車的補(bǔ)貼在全世界范圍內(nèi)也屬最高的，政府希望利用高額的補(bǔ)貼來開拓新能源汽車市場，事實(shí)上卻適得其反。

過高的補(bǔ)貼，泯滅了企業(yè)的社會(huì)責(zé)任感，養(yǎng)成了對補(bǔ)貼的過分依賴思想；也違背了市場規(guī)律，影響了企業(yè)根據(jù)市場規(guī)律自主選擇電動(dòng)車的發(fā)展方向，甚至有企業(yè)單純沖著補(bǔ)貼搞新能源汽車；還有甚者，企業(yè)乘機(jī)抬高電動(dòng)車價(jià)，加大了向無補(bǔ)貼過度的難度。

在談到企業(yè)社會(huì)責(zé)任時(shí)，楊裕生說，汽車企業(yè)在大把賺錢的同時(shí)，帶來油料大量消耗、嚴(yán)重污染空氣等負(fù)面影響。因此，各汽車企業(yè)有義務(wù)、有責(zé)任生產(chǎn)電動(dòng)汽車，并逐年提高電動(dòng)汽車在本企業(yè)產(chǎn)品中的比例額度—如1%、2%、3%……“義務(wù)和責(zé)任是不容討價(jià)還價(jià)的，更是不必用金錢換取的?！?/p>

楊裕生說：“目前用高補(bǔ)貼強(qiáng)推高端電動(dòng)汽車，是在鼓勵(lì)企業(yè)生產(chǎn)高價(jià)、高利潤的車，但企業(yè)并不擔(dān)心因車價(jià)高而難銷，因?yàn)橛姓ㄟ^各種渠道全部收購。”“按這條路走下去，政府花銷很大，企業(yè)獲利可觀，卻根本看不到市場化的前景?！睏钤Ｉ硎?，為此有關(guān)部門應(yīng)放棄強(qiáng)推高速遠(yuǎn)程純電動(dòng)車市場化的打算，放手讓企業(yè)自主研發(fā)有銷路的電動(dòng)車。同時(shí)，要允許發(fā)展低速短程車，并充分利用好現(xiàn)有的電池，以少量的油在車上補(bǔ)充電能，大力發(fā)展節(jié)油50%的增程式乘用車和公交車。

已過耄耋之年的楊裕生，以他滿腔熱情訴說了對我國電動(dòng)汽車發(fā)展的求實(shí)見解，聽眾報(bào)之以一陣陣熱烈的掌聲。