清华大学教授宋健:纯电动汽车能源利用率实际上很低

    在全球经济一体化的今天，中国汽车工业的发展已成为支撑世界汽车工业发展的重要力量，从产销量来看，中国已经成为汽车大国。然而，中国汽车产业大而不强，技术进步与创新对增长的贡献率不高，自主品牌缺乏国际竞争力，自主开发能力和零部件研发能力薄弱，产业内外结构性矛盾交织，创新引擎缺乏的局面并未得到根本改变。

    2012年10月25日，众多业界同仁相聚北京“中国国际汽车零部件发展高峰论坛”，与国内外知名专家、学者等700余人齐聚一堂，围绕《创新—汽车零部件发展的必由之路》这一主题展开讨论。清华大学教授、汽车技术联合研究院院长宋健出席了本次论坛，并作了主题演讲。

清华大学教授、汽车技术联合研究院院长宋健

    以下为演讲全文：

    各位来宾、各位业界同仁，大家下午好，尽管快到晚上了。我是清华大学的宋健，今天主要就电动汽车共性的关键零部件技术发表一下我的看法。

    现在电动汽车的各种以什么为主说的不是太明了，在这种情况下你去做一些共性零部件，各种电动汽车都做的零部件，我觉得风险会更小一些，原来我准备了或许会有一个小时左右的讲解，这次我还是省略一点，比较快地说一说吧。

    谈到电动汽车，首先，什么样是电动汽车?简短地说，要有车载电源，有电机，同时还要符合汽车的各种运行条件，这样的才能叫电动汽车，最基本的一点，电动汽车是什么时候出现的?根据文献记载，在1873年，比起现在的燃油汽车，具有更悠久的历史，回顾一下，是为了回应我们国家的领导人有时候把电动汽车叫做新能源汽车，实际上电动汽车相比燃油汽车有更悠久的历史，所以叫“新能源汽车”不大合适。电动汽车在1900年以前比燃油汽车应用更广泛，只不过在1900到1920年期间，由于内燃机技术的进步，才在那时依靠性价比比电动汽车淘汰掉了，因此存在一个问题，为什么现在我们进一步提出来要做电动汽车。

    现在市面上已有的电动汽车一般分成纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车，同时还有一些插电式、混合动力以及小型低速的电动汽车，为什么有这么多种类?我在这里要谈到一些关键零部件的共性技术，这些车上都有用的零部件技术。

    第二个方面谈一谈为什么从上个世纪70年代开始，我们这一轮电动汽车也有40年左右的发展，为什么这个时候要重提发展电动汽车，当然是有三个方面，一是为了减少对环境的污染，二是想提高能源利用率，三是想减少能源安全的问题，汽车对环境的污染，我在这里就不详细谈了。第二个方面，想提高能源利用率，下面我就简单对比一下三种大类型的电动汽车的能源利用率大体是多少。

    一是纯电动汽车，假如引用中性研究机构的研究观点，它的能源利用率从基本能源到车轮做工，差不多可以做到40%，而燃油汽车，比如汽油车，可以做到12-13%，柴油车可以做到15-16%，从这个角度来讲，考虑到我们国家的汽柴比，差不多是1比2，从这个角度来讲，纯电动汽车和燃油汽车从能源利用率的角度来讲基本相当，假如真是把空调和暖风算上，电动汽车比起燃油汽车，能源利用率实际是低的，没有节能效果;

    而混合动力汽车呢?现在比较先进的混合动力汽车相比燃油汽车可以节能40-50%，从40%来说，混合动力汽车的能源利用率在所有电动汽车率实际是最高的。

    第三种是燃料电池电动汽车，怎么算它的能源利用率?假如真是从氢气和氧气发生作用，能源利用率当然比较高，但氢气从哪里来?假如想从甲烷、天然气上转化为氢气，最后差不多可以做到15%左右，基本介于混合动力和纯电动之间，因此在所有这些种类里，能源利用率最高的是混合动力电动汽车。

    发展电动汽车第三个意义当然是使得能源结构多样化，解决能源安全的问题，我自己感觉也是，从上世纪70年代以来，为什么有一轮发展电动汽车的热潮?主要也是为了解决能源安全问题，尤其是新能源，从核能、风能及太阳能(中获取能源)，当然，核能如果不发生事故，几乎是没有污染，还有风能、太阳能，假如能充分利用起来，这些都是很好的想法。

    我今天主要谈的还是电动汽车的零部件，从动力传动系统、燃料电池、底盘系统等方面谈一谈，

    我不是研究电机的，所以就不谈电机了，从电池的角度来讲，说实在的，做纯电动汽车最关键的要素是电池的问题，电池问题不解决，纯电动汽车几乎是不可能的，从目前能够稍稍量产的电池来讲，无论是磷酸铁铝、钴酸铝(音)，我认为都无法支撑纯电动汽车、插电式混合动力汽车发展，因为它不能满足性价比的要求，甚至于即使国家给6万块钱的补贴，它对于性价比的要求恐怕也是满足不了的，假如真想在纯电动汽车上有突破，必须要考虑三种电池，一个是锂硫电池，比容量在1-2.5KWH/Kg，锂硫电池目前的障碍主要在于反复充电，充电过程中它的硫可能会刺穿空间造成短路，一个纯电动汽车哪怕50公斤，50度电放上去就行了，按道理，50度电解决一个汽车200到300公里的续驶里程是没有问题的。

    第二种是基于石墨烯比锂离子电池，比功率可达100KW/Kg，比容量160WH/Kg。

    另一个就是锂空气电池，每公斤可以做到5000瓦时，电能利用效率高一点，比容量可达5KWH/Kg，和燃料汽车差不多，这三种电池如果能够生产，电动汽车也就有意义了。

    当然，还有一个价格的问题，如果这些在技术上没有问题，也不是最早放在汽车上用，而是军事上，比如核潜艇，核潜艇带着一个核反应堆，多危险?要是打爆它，那就完了，如果在汽车上，仅仅是价格高一点，我觉得还是很好应用的。

    第二点是燃料电池，燃料电池的原理是非常简单的，从阳极通点儿氢气，阴极通点儿氧气，在电催化的作用下最后就会变成电，但现在关键的因素就是电催化剂的问题，现在发现能做电催化剂的只有铂金，还没有找出第二种物质替代它，但一年多前我看奔驰发表了一个文献，只要它的量能做到一亿千瓦时，他可以把每千瓦燃料电池做到5000美元，反正我对这事儿非常有疑问，假如每千瓦能做到5000美元，实际每个千瓦就是300多美元，现在我们火力发电还得3000多元一千瓦呢，真要做到这个哪怕一亿千瓦，做到一百亿千瓦，市面上也有容量，我感觉是奔驰在吹牛，但既然人家这么说了，我也得提一提，要真是做出来这个东西，一个轿车上有40千瓦足够了，2000美元解决电源的问题，那就没什么好说的，燃料电池电动汽车肯定就是未来的发展，这东西，反正有人说了，我也不得不提一提，但我的疑问在这里，这要出来了，首先就去解决火力发电，燃煤发电机组统统都不需要了，拿天然气白做燃料电池就好了。<