“在現(xiàn)有的成熟的電池技水平上，而不是一味追求高比能量，同樣能制作出理想的電動汽車產(chǎn)品。例如，日本豐田以鎳氫電池制作的PRIUS混動汽車，截至去年8月已經(jīng)銷售1千萬輛，今年銷售量又有大增長。該產(chǎn)品的電池用比能量只有50多瓦時(shí)/千克。”中國工程院院士楊裕生在11月8日舉辦的“2018第三屆動力電池應(yīng)用國際峰會(CBIS2018)”上表示，發(fā)展電動汽車安全性是第一位的。電動汽車和動力電池相互依存、促進(jìn)，但又相互制約，動力電池的發(fā)展方向和電動汽車的發(fā)展方向要同步，為此，電容型磷酸鐵鋰動力電池將是下一代動力電池。

中國電力報(bào)：請您簡要介紹一下，我國電動汽車技術(shù)路線大致經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展歷程。

楊裕生：我國電動汽車發(fā)展的“三縱”路線，最初是純電動、混合動力、燃料電池汽車，后來混合動力汽車改為插電式汽車，再后來，插電式汽車又改為增程式汽車。這一變化前后經(jīng)歷了大約10年的時(shí)間。

10年來，我一直主張要以安全成熟的電池技術(shù)發(fā)展節(jié)能減排汽車。在技術(shù)路線方面，一是以微小型純電動汽車為突破口，二是大眾型產(chǎn)品發(fā)展以純電驅(qū)動的增程式產(chǎn)品。微小型電動汽車可以用鉛酸電池做低速車，或用鋰離子電池做高速車，由市場決定。增程式汽車可以解決純電動汽車的“5大焦慮”，是市場化最可行的車種之一。

今年1月，增程式汽車被列入新“三縱”，代替了舊“三縱”中的插電式。今年7月，在《汽車產(chǎn)業(yè)投資管理規(guī)定（征求意見稿）》中，增程式被列入純電動汽車行列。

未來的增程式汽車可以不燒油、不增加二氧化碳排放，可以全部靠太陽能供能。增程式不是向純電動汽車過渡，而是未來汽車的主力。

特別重要的一點(diǎn)是，不同的電動汽車發(fā)展路線需要不同的動力電池，對下一代動力電池技術(shù)的要求也不同。

中國電力報(bào)：在您看來，純電動汽車路線下的下一代動力電池是怎樣的？

楊裕生：電動汽車發(fā)展的主要矛盾反映在電池上——安全性與比能量的矛盾。動力電池的安全性制約著電動汽車?yán)锍屉S心地“所欲提高”，我國的動力電池續(xù)航流程每年都在提高要求，或是“冒進(jìn)”。

目前，長里程純電動汽車存在里程、安全、充電、價(jià)格、電池焦慮5大焦慮。動力電池的壽命短于整車，第一套電池有國家補(bǔ)貼，第二、第三套電池要企業(yè)自己花錢，補(bǔ)貼停了之后，里程越長，原來補(bǔ)貼越高的電動汽車就越難賣出去。

追求長里程要有比能量高的動力電池，這就影響到安全性。當(dāng)前，行業(yè)內(nèi)已經(jīng)形成了以提高比能量為首要指標(biāo)的“慣性思維”。按這一觀點(diǎn)來看，一再提高比能量的三元電池會是理想下一代純電動車用電池嗎？

截至去年年底，特斯拉應(yīng)用三元電池的電動汽車已經(jīng)燒了十幾輛……其實(shí)，三元電池針刺實(shí)驗(yàn)一直過不了關(guān)。針刺實(shí)驗(yàn)是原國家標(biāo)準(zhǔn)中必要的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在已經(jīng)把這個實(shí)驗(yàn)放在一邊了。

針對燃燒、爆炸情況，出現(xiàn)了下一代電池——全固態(tài)鋰離子電池，其應(yīng)用還存在界面穩(wěn)定性差的問題，除非能出現(xiàn)像橡皮那樣的全固態(tài)電解質(zhì)，才可以解決這一問題。后來，研究者降低門檻，又提出了研發(fā)半固態(tài)或準(zhǔn)固態(tài)的固態(tài)電池，不過還是要加電解液，且比功率、壽命、成本都存在問題。

近兩年，日本又提出了鋰硫電池。它的理論比能量高，但安全性、體積比能量、放電倍率、能量轉(zhuǎn)換率、循環(huán)次數(shù)低，“5低”問題真正解決之后才能用到車上。

在追求高比能量期間，鎳鈷錳應(yīng)用比例從333、523、622到811，危險(xiǎn)性不斷增加。雖然采取許多提高安全性的措施，但成組后的電池比能量并不是很高。例如，目前成組的三元電池約能做到160瓦時(shí)。

鋰空氣電池要想成為動力電池更加渺茫。它的比能量可以達(dá)到700瓦時(shí)/公斤，這樣電動汽車?yán)锍叹涂梢枣敲廊加推嚕菃栴}更多，且比鋰硫電池問題更大，很可能是“遠(yuǎn)水解不了遠(yuǎn)渴”。

因此，我認(rèn)為應(yīng)該大力發(fā)展磷酸鐵鋰電池。

中國電力報(bào)：適用于增程式電動汽車的下一代電池又是怎樣的？

楊裕生：增程式汽車第一代產(chǎn)品是在車上裝了一個增程器，第二代產(chǎn)品是優(yōu)化了電力系統(tǒng)、電池，電動機(jī)功率、電池體積都減半，車身重量減輕。第三代產(chǎn)品叫發(fā)電直驅(qū)增程式，即發(fā)電機(jī)發(fā)的電不經(jīng)過電池組，直接供給電動機(jī)，這樣更加節(jié)能，電池更少、壽命更長。

第三代增程式汽車的電池用量少，為了接受評測時(shí)發(fā)電機(jī)的性能，吸納剎車初始時(shí)回饋的電能，下一代電池應(yīng)該具有高倍率的充電能力。為此，我建議發(fā)展電容型磷酸鐵鋰電池。

電容型磷酸鐵鋰動力電池將是下一代動力電池。電容性鋰離子電是在正極材料里面要加活性碳。這樣，電池的倍率性提高、壽命延長、低溫性能改善，充放電的電壓能達(dá)到100多毫伏。我們觀察發(fā)現(xiàn)，沒有加碳的充放電的兩根線的距離比較大，加了碳之后充放電的兩根線的距離就大大縮小。這說明，電容在里面起了好的作用——活性炭承擔(dān)了大部分電流，使得車輛啟動和剎車時(shí)候免于大電流對磷酸鐵鋰材料的沖擊。如此才能滿足增程式汽車的運(yùn)行需求。