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全球电动汽车的发展前景及其对动力电池的应战(摘要)
来源:http://www.jssbdsb.com 责任编辑:亚美娱乐手机版 更新日期:2018-04-20 17:41

  全球电动汽车的发展前景及其对动力电池的应战(摘要) style="MARGIN: 0px 3px 15px; TEXT-INDENT: 30px" =>陈清泉

  

我国工程院院士、英国皇家工程院院士、世界电动车协会主席

  

  

 

  

  

上图为陈清泉院士到会2011包头稀土论坛的相关活动 拍摄:吴音

  

全球的可继续性开展需要可继续交通(Sustainable Mobility)。我国是全世界经济开展最快,而一起也是贫油的国家。因而,在我国开展电动轿车更为火急,势在必行。而要害的问题在于我国开展电动轿车的道路怎么才干有用地促进节能减排、促进自主立异、促进低碳新型工业的开展。

  

电动轿车工业是一种革命性的工业 (Disruptive Industry),它具有一股冲击性。因而,不能再用传统轿车的眼光来点评电动轿车。要成功推行电动轿车必定要做好三点:(1)好的产品。即,功能优异、价格合理;(2)好的基础设施。即,便利和经济,可选用智能充电、换电池、储能充电等多种形式;(3)好的商业形式。要斗胆选用立异的商业形式,调集轿车、电力、动力、信息、效劳、金融、稳妥、出售等多个职业的优势,同享利益,共担风险。用户所介意的首要是能否安全、便利、舒适、经济地抵达其目的地,而并非轿车的一次续航路程和弥补动力的方法。要做到两结合:(1)电动轿车和智能电网结合;(2)电动轿车和长途智能信息操控、轿车移动物联网相结合。尽力逐步到达四个零的方针:(1)零排放(没有轿车废气);(2)零石油耗费;(3)零交通伤亡;(4)零交通堵塞。

  

电动轿车的电能弥补必定要与电网有好互动,做到互利双赢。因而可选用充电(以夜间慢速充电为主)、换电池和储能充电等多种形式。更可与智能电网结合在一起,进行智能充电。例如,在首一个小时内,电网给电池充电,比及电池充到必定程度时(约电池容量的30%),便可与电网互动。这意味着,当电网频率低(即电网弱)时,电池给电网馈电;而当电网频率高(即电网强)时,电网给电池充电。这样,尽管整个充电时刻延长了,可是,电池集群可作为一个巨大的分布式储能系统,将电网的全体运转功率大为进步。当然,以上所述仅仅电动轿车与智能电网互动的一种景象,还有其他的形式能够做到两者的互利互补。

  

电动轿车工业化成功的要害要素为:(1)价格不高于传统车,(2)运用便利程度与传统车适当,(3)能耗和排放低于传统车。现在只要第三点已做到。为了降低成本,有必要发掘电池的附加值。电池不仅为电动轿车供给动力和动力,并且可作为储能器材和电网交互,对电网起到填谷削峰效果,进步电网的安稳性和功率,并且对太阳能和风能起到合作效果,使太能和风能能够顺畅和电网并网。

  

为了发掘电池的附加值,轿车职业和电力职业有必要携手并获得退让,共商用于不同车型和用处的最佳基础设施和商业形式。例如对长距离公交车和出租车,其车型能够专门规划并选用换电池的商业形式。关于乘用车,车企和用户可能对换电池形式有保存,可选用以便利为准则,以慢速充电为主,辅以时机充电。快速充电只适用于紧急情况。此外快速充电能够和电网解耦以防止对电网的冲击。能够选用储能器对电池充电,也就是说运用廉价低谷电或太阳能或风能给储能器充电,再用储能器给电动轿车的电池充电。

  

电动轿车对动力电池的首要要求是:安全性、能量密度、功率密度、循环寿数、一致性、牢靠性和价格等。单体电池的安全性首要和以下要素有关:资料、设备、工艺、结构等。电动轿车的电池系统是由多个单体电池串并联组成模块,再由若干模块组成电池包(电池系统)。因而对单体电池的一致性有很高的要求,并且要选用电池办理系统,监管电池运转中的电压、电流、温度等以保证电池的安全性。

  

现在电动轿车的动力电池首要是选用锂电池,包含锰酸锂、磷酸铁锂、多元素锂、以及最近开发的钛酸锂。钛酸锂电池的负极选用钛酸锂替代石墨碳,因而运转中不会发生负极表面膜,这是钛酸锂电池的最大特色,因而钛酸锂电池在运转中十分安稳,不管在高温、低温、高倍率充放电情况下都能牢靠作业,从根本上进步了电池的安全性。并且无回忆效应,免保护,做到了绿色环保。现在钛酸锂电池的缺陷是其单体电池电压较低。现在正研讨选用新的阳极资料以进步其单体电池的电压。钛酸锂电池可望在不久替代磷酸铁锂和锰酸锂电池。

  

我国电池工业有三大长处:做得快、做得廉价、做得大。可是存在深层次的两个缺陷,其一就是缺少深化的机理剖析,从电化学、物理、电工、机械、结构、散热等,找出相互关系并推出相关数学模型等。其二就是缺少科学的点评系统,去评价电池在电动轿车运转中的安全性和牢靠性。我国应该从整个电池工业链加大对动力电池的投入,从采到电池厂一直到电动轿车电池系统,从基础研讨到应用研讨、产品开发和工业化出产等。

  

要根据国情,运用我国自然资源、商场、人力资源的优势,首要大力开展有商场需求、能有用节能减排的小型低速电动轿车和城市公交增程式电动轿车或纯电动轿车,也不扫除商场能承受的其它型式混合动力轿车、堆集阅历,不断进步在动力电池、电机电力电子电控、全球男人。动力总成等核心技能,向新一代先进的电动轿车跨过开展。

  

结束语:1. 电动轿车工业化的火车头已开动,但只让商场听其自流不能使电动轿车工业化成功。2. 创造性和有用的政策法规是必需的。3. 技能已不断进步可供给解决办法。

  

陈清泉院士简介:

  

我国工程院院士

  

英国皇家工程院院士

  

乌克兰工程科学院院士

  

英国剑桥大学丘吉尔学院院士

  

香港工程科学院院士及副院长

  

美国电机电子工程师学会特级会员 IEEE Fellow

  

英国工程技能学会资深会员 IET Fellow

  

香港工程师学会资深会员及前会长

  

世界电动车协会主席

  

亚太电动车协会主席

  

世界高档研讨院院长

  

陈清泉教授出生于一个印尼企业家的家庭, 从小即受多国文明熏陶。1957年结业于北京矿业学院(现我国矿业大学);1959年结业于清华大学研讨生;1982年获香港大学哲学博士;1992年获获乌克兰敖德萨理工大学荣誉科学技能博士;2008年获英国洛夫堡大学荣誉技能博士学位。1992年被甄选为美国电机电子工程师学会院士(IEEE Fellow), 以赞誉其在电力拖动及电动车研讨之出色成就。1996年获选香港工程科学院院士;1997年这一年他获选英国皇家工程院院士、香港首位我国工程院院士和乌克兰工程科学院院士。

  

50年来他的阅历简直平均分配于学术、工业和专业效劳,并且能使这三者密切联系,互相促进。他的工程生计开始于1959年任大学助教。1976年任职于香港电灯公司为研讨工程师。1976年至 1980年任教于香港理工学院。1982年获聘为香港大学讲师,后升任为高档讲师、教授、讲座教授、1994 –2000年任电机电子工程系系主任, 现为荣誉教授。陈教授还兼任世界各国闻名大学客座教授,包含美国加州伯克利大学、麻省理工学院、英国剑桥大学丘吉尔学院、德国柏林工业大学、法国克罗诺贝尔理工大学、东京大学、武汉大学校长特别参谋等,并获选为美国电机电子工程师学会出色讲师。1986兴办世界电动车研讨中心, 并于1990年一起创建世界电动车协会, 因而陈教授被称为世界电动车三大威望之一。2001-2005年任我国第十个五年计划”863”严重科技专项评委。2003年起任第十届全国政协委员。 2006年获邀任美国加州奥克兰市长特别作业小组参谋,起草关于2020年前完成世界上第一个城市不依赖汽油的法规。2009年被香港特区政府任命为推进运用电动车督导委员会成员。他还担任世界闻名企业的高档科技参谋或独立董事,政府科技参谋等职。

  

陈教授于1988年获美国电机电子工程师学会优异论文奖及加拿大阿尔干优异科技奖。1996年获匈牙利电工技能学会优异成就奖。2000年获英国电机工程师学会世界出色学术讲演勋章。2001年被亚洲威望期刊《亚洲新闻》评选为亚洲最佳技能立异者。2003年被期刊Global View称为“亚洲电动车之父”, 2006年又在印度荣获“电动轿车技能之祖“称谓。2007年获美国轿车工程师学会环保交通杰出成就奖。2008年获颁“我国轿车工业出色人物“。 2010年获颁香港工程师学会最高荣誉金勋章。

  

陈教授活泼于世界学术专业集体,他是美国电机电子工程师学会院士、英国工程技能学会和香港工程师学会资深会员。担任20多个委员会委员、他担任世界电动车协会主席,香港工工程师学会1999/2000年度会长等。他担任多个世界学术会议的主席或应邀作主题讲演。

  

陈教授着有十一本书、三百多篇科技论文和十个专利。他应邀编撰的专着《现代电动车技能》由牛津大学出书社出书,使现代电动车学这一新式交叉学科从理论到实践形成了一个完好的系统,该书被谈论为认真总结了二十年的名贵阅历,具有威望性。他还担任多个世界学术期刊的主编或特约修改、我国大百科全书第二版总编委、我国电气大典编委等。他每年为促进我国及世界间的科技交流络绎于我国内地和美洲、欧洲及亚洲各国之间。2002年他建议兴办世界高档研讨院, 促进世界学术交流并培养一流科学家。

  

 

  

 

  
 

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