中國粉體網(wǎng)訊 " 我覺得電動(dòng)化目前還是一個(gè)半拉子工程,沒有完全做好。" 盡管已經(jīng)退休,但是陳全世仍然關(guān)注中國新能源汽車行業(yè)的發(fā)展。
他從 1991 年正式開始研究電動(dòng)汽車,在這一領(lǐng)域耕耘 31 年之久。他 1964 年進(jìn)清華大學(xué)汽車專業(yè)學(xué)習(xí),畢業(yè)留校任教,擔(dān)任教授、博士生導(dǎo)師,也曾擔(dān)任清華大學(xué)汽車工程系主任、汽車安全與節(jié)能國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任等崗位。
近日,《電動(dòng)汽車觀察家》專訪陳全世教授。他對(duì)當(dāng)前的新能源汽車發(fā)展形勢,提出了三個(gè)問題和建議。
陳全世認(rèn)為,中國汽車電動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)還沒有完全打好,仍然要聚焦基本問題的研究和解決,而不是過分追求性能,也不應(yīng)急于推動(dòng)自動(dòng)駕駛技術(shù)的應(yīng)用,氫燃料電池汽車也不要急于商業(yè)化。
01
自動(dòng)駕駛不能激進(jìn)
" 自動(dòng)駕駛目前只能做實(shí)驗(yàn)、做研究、做示范,不要著急去產(chǎn)業(yè)化。" 見到陳全世,我們的話題首先從自動(dòng)駕駛開始。
" 對(duì)于號(hào)稱自動(dòng)駕駛或者高級(jí)別智能駕駛的車型,搭載了很多智能軟硬件,成本大為增加,但是你讓大家用不用?用不好就得死人!"
陳全世表示,目前國家批準(zhǔn)的智能駕駛都是 L2 級(jí)別輔助駕駛,廠家不管說得多好,如果出了問題,仍然是司機(jī)負(fù)責(zé)。
對(duì)于更高級(jí)別的智能駕駛輔助,如果出了事故,究竟如何定責(zé)?這個(gè)問題尚處研究階段,更沒有國家標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī),因此,負(fù)責(zé)任的做法是,把它限定在實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證、示范的范圍。
2020 年,一輛特斯拉 Model 3 在自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)開啟狀態(tài)下,徑直撞上了側(cè)翻橫躺在馬路上的大貨車。
除了安全性隱患,陳全世還認(rèn)為它推高了成本,影響了電動(dòng)汽車的接受度。
近兩年因?yàn)橐咔槎鸾?jīng)濟(jì)不景氣,消費(fèi)者購買力其實(shí)有限。過度追求智能化的產(chǎn)品配置,消費(fèi)者難以承受。他預(yù)測,這種品牌和產(chǎn)品在今年底、明年的銷量就可能下滑。相反地,比亞迪在智能化領(lǐng)域比較務(wù)實(shí),但是電動(dòng)化做得好,把成本也壓低下來。" 比亞迪賣車賣得很好,市場已經(jīng)做出了選擇。"
他強(qiáng)調(diào),目前看,電動(dòng)汽車基本功能還是以交通工具為主,而不是智能終端。" 如果實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)駕駛、無人駕駛,車就是一個(gè)智能終端。但只要車還要人開,強(qiáng)調(diào)智能終端這個(gè)提法,就有點(diǎn)誤導(dǎo)人。"
陳全世認(rèn)為,不應(yīng)過分激進(jìn)推動(dòng)自動(dòng)駕駛,還有一個(gè)原因—— " 我覺得電動(dòng)化目前還是一個(gè)半拉子工程,沒有完全做好。" 在這個(gè)階段,不應(yīng)該急于結(jié)束 " 電動(dòng)化上半場 ",走向所謂的 " 智能化下半場 "。
02
電動(dòng)化還是 " 半拉子 "
為什么說電動(dòng)化還只是 " 半拉子工程 "?
陳全世認(rèn)為,還應(yīng)該在三方面繼續(xù)努力:一是電池的安全問題沒有完全解決;二是動(dòng)力系統(tǒng)的一體化;三是能量的補(bǔ)充形式,充電?換電?還是充換電結(jié)合?
在這三個(gè)基本問題還需努力的情況下,業(yè)界卻熱衷于追求高性能。陳全世提出了一些批評(píng)意見。
比如,沒有必要一窩蜂追求太長的續(xù)航里程以及更快的加速度(百公里加速時(shí)間在 4 秒以內(nèi))。
作為研究電動(dòng)汽車多年的專家,陳全世承認(rèn),電動(dòng)汽車確實(shí)有標(biāo)稱續(xù)航(按照國家標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)驗(yàn)室限定條件下得到的數(shù)據(jù))和實(shí)際續(xù)航不符的問題。相比標(biāo)稱續(xù)航," 春秋兩季實(shí)際續(xù)航大概打 85 折;一到夏天要使用空調(diào)我估計(jì)要打 75 折;到冬天要使用暖風(fēng),且動(dòng)力電池的充放電性能受低溫的影響,可能 7 折甚至更多。"
盡管如此,陳全世反對(duì)一味追求長續(xù)航的做法。" 不能把續(xù)航里程搞得太絕對(duì),做實(shí)實(shí)在在的 400 公里、300 公里足矣。" 特別對(duì)于不少車企提出要做 1000 公里續(xù)航,他認(rèn)為 " 很麻煩 "。首先他認(rèn)為 1000 公里沒必要。燃油車普遍加一次油續(xù)航也就在 500 公里左右。" 汽車走 500 公里,怎么著你也得休息。" 其次,做超長續(xù)航電動(dòng)汽車不經(jīng)濟(jì),也不能減少碳排放。
陳全世說,因?yàn)閯?dòng)力電池本身重量很大,每增加 100 公里續(xù)航,就要增加十幾度電,就增加 100 多公斤。而且,邊際效率是遞減的——越往上加續(xù)航需要增加的電池越多,因?yàn)樵絹碓街亍?/p>
另外,追求超長續(xù)航,可能達(dá)不到純電動(dòng)汽車的減排初衷。根據(jù)中國汽車工程學(xué)會(huì)編制的《 汽車生命周期溫室氣體及大氣污染物排放評(píng)價(jià)報(bào)告 2019》(下稱報(bào)告)。這一報(bào)告對(duì)燃油車和純電動(dòng)汽車全生命周期排放效果做了對(duì)比研究,覆蓋使用端、能源生產(chǎn)端(即發(fā)電端)以及汽車生產(chǎn)制造等所有環(huán)節(jié),是 WTW(well to wheel,從油井到車輪)全周期覆蓋的評(píng)價(jià)。
結(jié)果顯示,純電動(dòng)乘用車的車隊(duì)平均溫室氣體排放因子可比汽油乘用車降低約 50%。
隨著級(jí)別上升,純電動(dòng)乘用車減排效果遞減
但是,排放總量整體隨著車型級(jí)別的上升而增加。以全國平均電力水平下的純電動(dòng)乘用車為例,A00 至 C 級(jí)車的全生命周期溫室氣體排放因子分別為 129、159、182、198 和 254g CO2 eq/km。重要原因是小型車經(jīng)濟(jì)性更高,百公里能耗普遍低于中大型車。此外,在制造端,小型車車重更輕,所用到的車身材料更少,所需要的動(dòng)力電池容量也更小,因此與車身材料、電池生產(chǎn)組裝等相關(guān)的能耗和排放更低。
因此,報(bào)告呼吁產(chǎn)業(yè)應(yīng)持續(xù)推進(jìn)車輛的小型化發(fā)展,同時(shí)各級(jí)別新能源汽車都要控制能源消耗,避免盲目追求續(xù)航里程造成的資源浪費(fèi)和能耗、排放增加。
當(dāng)然,陳全世也看到了目前同樣續(xù)航水平的燃油車和電動(dòng)汽車,在補(bǔ)能方便性上的不足。但是," 從經(jīng)濟(jì)方面考慮,不能一個(gè)禮拜充一次電,還是爭取天天或者兩天充一次,這樣大家都?jí)蛴谩?quot;
對(duì)此,一方面,充電要便宜些,對(duì)消費(fèi)者有補(bǔ)償。另一方面,充電設(shè)施的建設(shè)要大力推進(jìn),應(yīng)當(dāng)廣泛建設(shè)慢充,讓大家在車位上充電,特別是能享受夜間谷電的優(yōu)惠價(jià)格。對(duì)于快充,他認(rèn)為那是在應(yīng)急條件下才能應(yīng)用。沒有必要一窩蜂地追求 800 伏超快充。就高速出行而言,中間休息 20 分鐘、半小時(shí)很正常,不必追求 5 分鐘充電走多少公里。
就節(jié)假日高速充電站排長隊(duì)的現(xiàn)象,陳全世表示那是極少數(shù)日子,平時(shí)用得并不多,充電場站效益并不好。
就安全性而言,超快充會(huì)導(dǎo)致電池溫度很快提升,可能帶來安全隱患,也會(huì)縮減電池壽命。
陳全世還認(rèn)為,一般乘用車沒有必要追求大功率電機(jī),日常使用有 100 多千瓦就足夠了。" 前后驅(qū) 400 千瓦,大部分是沒用的。兩個(gè)電機(jī)選一套就夠了,還能省一套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),成本就能降下來了。"
電動(dòng)汽車還要考慮中國的國情,高性能車輛銷量不會(huì)太大,適合普遍消費(fèi)者的,還是經(jīng)濟(jì)型的車輛。
03
氫燃料電池汽車還不到普及的時(shí)候
"2005 年我就出版了一本書,叫《燃料電池電動(dòng)汽車》,還得了汽車工業(yè)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。"
提及燃料電池汽車,陳全世先表明自己也有研究的經(jīng)驗(yàn)。" 中國第一輛的燃料電池高爾夫球車,那是我們團(tuán)隊(duì)做的,1998 年年底出來的,我是懂這個(gè)的。"
" 我們現(xiàn)在各地都好像只有談氫能才是高科技,而且有人講的是氫能是最終解決方案。我說沒有最終解決方案,是解決方案之一。" 陳全世說,燃料電池汽車要產(chǎn)業(yè)化,難度不小。
他認(rèn)為,燃料電池汽車要產(chǎn)業(yè)化,簡單地說,需要有 "4 個(gè) 2" 作為前提條件。
" 第一,燃料電池按照汽車的工況行駛,壽命能達(dá)到 2 萬小時(shí);第二,燃料電池系統(tǒng)的成本,1kW 要降到 2000 元人民幣;第三,1 公斤氫氣價(jià)格 20 元人民幣;第四,零下 20 度能夠正常啟動(dòng)。"
這 "4 個(gè) 2",看起來容易,實(shí)際都很難。
以工作壽命為例,陳全世表示,不少企業(yè)說自己能做到 2 萬小時(shí),但這是在實(shí)驗(yàn)室里做到的,跟實(shí)際工況差距甚大。
他舉了一個(gè)例子,"2008 年奧運(yùn)會(huì)示范應(yīng)用的氫燃料電池汽車,我們負(fù)責(zé)維護(hù),到冬天性能指標(biāo)就下降較快,為什么?"
我們與燃料電池系統(tǒng)供應(yīng)商加拿大巴拉德公司的專家一起研究,才找到答案。當(dāng)時(shí),氫燃料電池汽車運(yùn)營路線靠近郊區(qū),很多老百姓采暖用煤,排出大量二氧化硫。這些氫燃料電池汽車的發(fā)電電堆就 " 二氧化硫中毒 " 了。
氫氣的價(jià)格也還很高。"1 公斤 20 元不是你制氫廠出的,是在加氫口算 20 元。" 陳全世說," 如果拿煤或者天然氣制氫,也就是幾元或者十幾元,但是氫要儲(chǔ)存,儲(chǔ)存就要壓縮,運(yùn)輸?shù)绞褂玫牡胤竭得再儲(chǔ)存,加氫的時(shí)候還要再加壓,這個(gè)過程大概比原來生產(chǎn)成本還要貴。"
運(yùn)輸過程還不僅是成本問題。陳全世介紹,目前還沒有大規(guī)模安全穩(wěn)定的運(yùn)輸方法。
" 可再生能源主要在西部、北部,但使用地點(diǎn)主要在東部、南部?稍偕茉粗茪渲,長距離怎么運(yùn)輸?" 他介紹,業(yè)界學(xué)界研究的管道運(yùn)氫、轉(zhuǎn)制甲醇運(yùn)輸再重整制氫、轉(zhuǎn)制氨水再重整制氫等等,總體成本都比較貴。"
就氫燃料電池汽車的應(yīng)用來說,也需要地方財(cái)政巨額投入,既要對(duì)高成本的車價(jià)進(jìn)行補(bǔ)貼,還需要建設(shè)加氫站,尋找氫源。從一些地方的應(yīng)用來看,氫燃料電池汽車免費(fèi)送給公交公司都不敢接,因?yàn)轲B(yǎng)不起。
陳全世認(rèn)為,氫燃料電池商用車在部分有氫源、地方財(cái)政強(qiáng)的地方,還可以示范運(yùn)營。但氫燃料電池乘用車,難度就更大。
陳全世介紹,首先乘用車上用燃料電池系統(tǒng)必須是增壓的,其空壓機(jī)必須體積小、重量輕,因此轉(zhuǎn)速要非常高,軸承都必須用空氣軸承,全世界只有幾家能生產(chǎn)這種部件。國內(nèi)有些企業(yè)也能做,但是由于需求量小、要求高,成本比較高。
其次,乘用車上的氫罐必須是 70 兆帕的,否則走不了三、四百公里。70 兆帕氫罐,實(shí)際壓力要能做到 90 多兆帕,開發(fā)成本很貴,國家也還沒有應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。
第三是服務(wù)問題,乘用車是到處亂跑的,不像商用車有固定線路,可以在線路附近建設(shè)加氫站。如果要滿足私人乘用車的加氫需求,加氫站建設(shè)投入太高了。
總之,他認(rèn)為車企應(yīng)該研發(fā)氫燃料電池汽車關(guān)鍵技術(shù),但是不要急于將它推到產(chǎn)業(yè)化階段。
中國新能源汽車取得的成績有目共睹。作為最早參與者,陳全世也非常驕傲。
但就目前發(fā)展階段,陳全世仍然堅(jiān)持行業(yè)要持續(xù)努力,聚焦電動(dòng)化的基礎(chǔ)問題," 電動(dòng)汽車前一段是一個(gè)粗放型的發(fā)展,追求量,現(xiàn)在要追求質(zhì)。真正要取得市場認(rèn)可,除了解決交通工具本身的能力,還是要在基礎(chǔ)建設(shè)方面做到方便、經(jīng)濟(jì)、減排、節(jié)電。"
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/長安)
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