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“NEDC續(xù)航1000公里、8分鐘充滿80%電量、電動汽車進(jìn)入月充時代……”
近期，多家車企相繼宣布研發(fā)出續(xù)航破千公里的電池，隨后有觀點質(zhì)疑尚未達(dá)到商用條件，立即引發(fā)熱議。而相關(guān)企業(yè)則回應(yīng)稱“今年肯定會推出”，更是增加了這一討論的熱度。
針對新能源汽車相關(guān)話題，網(wǎng)易新聞采訪到了世界電動汽車協(xié)會創(chuàng)始人及現(xiàn)任主席、中國工程院院士陳清泉談?wù)勊目捶ā?/span>
網(wǎng)易新聞：近期有車企稱石墨烯基電池即將量產(chǎn)，可實現(xiàn)8分鐘充滿80%電并續(xù)航1000公里。您認(rèn)為目前這樣的汽車有可能實現(xiàn)量產(chǎn)嗎？
陳清泉：我僅從科技的角度交流一些意見。石墨烯作為導(dǎo)電添加劑，對提升電池功率特性有一定的作用，但對電池的能量密度似乎沒有什么作用。8分鐘充滿80%電并續(xù)航1000公里，就要看裝多少電池，談不上“顛覆”，至于這種電池要量產(chǎn)做到市場可接受的性價比，恐怕挑戰(zhàn)還較大。
我認(rèn)為電動汽車不需要裝太多的電池，這樣既不利于降成本，也不利于節(jié)省資源，一般用途裝載50度電左右應(yīng)該可以。我認(rèn)同所提出的充電5分鐘跑200到250公里，不必充滿，裝50度電左右，這是現(xiàn)實可行的。
此外補(bǔ)充一點，石墨烯電池的名稱似乎不太科學(xué)，因為目前石墨烯主要作為導(dǎo)電添加劑，提升電池的導(dǎo)電性能和功率特性，但未必能改善電池的能量特性。從專業(yè)的角度，電池的命名一般是遵循‘正極-負(fù)極活性材料’的規(guī)則，鋰離子電池充放電時，成流反應(yīng)是鋰離子在正、負(fù)極材料中的嵌入和脫出的貢獻(xiàn)。電極中添加石墨烯材料時，石墨烯的主要作用是提高電極的導(dǎo)電性，盡管可以提高電池的功率性能，但石墨烯的角色并不是鋰離子電池正負(fù)極的活性材料。
網(wǎng)易新聞：有觀點認(rèn)為，“1000公里”的概念人為制造了里程焦慮，新能源汽車?yán)m(xù)航問題應(yīng)當(dāng)系統(tǒng)性解決。對此您是怎么看的？
陳清泉：首先，我不反對提出“1000公里”的概念，200、300、500、700、1000公里是給消費者的選擇，就像手機(jī)有32GB，64GB，128GB，人們各自選擇。其實不少買128GB的，連64GB都用不到。但是從綜合效益考慮，根據(jù)目前的電池技術(shù)水平，提出充5分鐘跑200到250公里最現(xiàn)實可行。
消除續(xù)航焦慮應(yīng)該從整個我提出的四網(wǎng)（能源網(wǎng)、信息網(wǎng)、交通網(wǎng)、人文網(wǎng)）四流（能源流、信息流、物質(zhì)流、價值流）融合的理念來解決。從汽車行駛的需求，使用者的方便友好，電池的性能、最佳工況和安全性，電力系統(tǒng)和充換電設(shè)施的能力，碳排放指標(biāo)等綜合考慮解決。在碳達(dá)峰和碳中和的目標(biāo)和政策下，應(yīng)該出臺單位耗電量的碳排放指標(biāo)，可以指導(dǎo)電池的發(fā)展方向。
網(wǎng)易新聞：您提到了碳排放指標(biāo)。有觀點認(rèn)為，電動汽車使用的電力主要也來自煤炭發(fā)電，所以推廣新能源汽車究竟能夠為能源轉(zhuǎn)型帶來多大貢獻(xiàn)？
陳清泉：研發(fā)智慧能源是能源轉(zhuǎn)型的重要措施。能源之所以能“聰明”起來，主要是尊順我提出的人–信息系統(tǒng)–物理系統(tǒng)三位一體的理念，產(chǎn)生智能，通過各種能源的耦合（注：“能源的耦合”描述了一種綜合方法，試圖在需要減少碳排放的幾個關(guān)鍵行業(yè)之間，進(jìn)行有效的可再生能源轉(zhuǎn)移。）將廢棄無用的能源轉(zhuǎn)換為有用的能源，同時促進(jìn)碳中和。
比如電網(wǎng)里面有不同的能源發(fā)電：水力、太陽能、風(fēng)能、化石燃料、核電等等。如果有多余的太陽能和風(fēng)電而電網(wǎng)沒有辦法接受，那就可以通過電解過程，利用太陽能發(fā)電和風(fēng)電，將水電解為氫氣（將能源流轉(zhuǎn)化物質(zhì)流）。這些氫氣可以就地利用或運送到距離合理的加氫站，用于驅(qū)動使用氫燃料電池的汽車。這里面氫氣在耦合優(yōu)化各種能源起了很重要的作用。氫氣可以耦合優(yōu)化電力能源和化工能源，因為氫氣有兩個屬性，氫氣既是能源又是物質(zhì)，氫氣既是燃料又是材料。
智慧能源和新能源汽車息息相關(guān)，因為要實現(xiàn)智慧能源有三個載體。一個是綜合能源服務(wù)系統(tǒng)；二是智慧建筑，比如建筑物采用太陽能光伏板，可以利用太陽能發(fā)電；三就是電動汽車。電動汽車是一種移動的載體，是一個分布式的能源。
以上所說，“各種能源可以耦合轉(zhuǎn)換優(yōu)化，將廢棄無用的能源轉(zhuǎn)換成有用的能源，同時促進(jìn)碳中和”，從熱力學(xué)的原理就是將開放系統(tǒng)的熵增轉(zhuǎn)化為熵減。順便一提，我國在太陽能和風(fēng)能的裝備容量和增長率在世界上是名列前茅，但對我國能源結(jié)構(gòu)改進(jìn)的貢獻(xiàn)還是小，原因是太陽能、風(fēng)能的不穩(wěn)定性及設(shè)備閑置率高。還有，為了接納這些太陽能和風(fēng)能，火電廠做了各種讓步措施，結(jié)果火電廠不能在最佳工況工作而帶來附加能耗。所以要綜合思維，采用我提出的四網(wǎng)四流融合從根本上解決。
現(xiàn)在我們的電動汽車已經(jīng)量產(chǎn)了，今年100多萬，明年有望近200萬。那么多的電動汽車就逐漸發(fā)揮能夠平衡電網(wǎng)的作用，是移動的儲能。這樣也就做到了我剛才講的，把原來要廢棄的能源變成有用的能源，同時做到減少碳排放。
雖然今天我們的電廠還是以煤為主，但是到2050年，煤電就降一半了，2060年我們還要達(dá)到碳中和。既然國家的能源結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐漸發(fā)生變化，自然而然我們的電動汽車的能源也會走向清潔化。就是今天，肯定的說，純電動汽車在市區(qū)運行的地點是沒有排放。
電動汽車的綜合能效跟石油車相比是不是更高？這個不好一概而論，但是總體來說，新能源汽車的綜合能源效率比汽油、柴油車要高。所以新能源汽車對能源轉(zhuǎn)型有所幫助，會為減少碳排放做出貢獻(xiàn)。
我認(rèn)為，純電動汽車、插電式混合動力汽車、燃料電池汽車是互補(bǔ)而不是互相取代。從動力機(jī)械來說，就是電動機(jī)和內(nèi)燃機(jī)，從能源來說，就是電力（二次能源），氫氣（二次能源），汽油、柴油（一次能源）。通過我提出的四網(wǎng)四流融合的理論，不同類型的車輛和相應(yīng)的能源，可以優(yōu)化互補(bǔ)。加油站、加氫站、充換電站可以適當(dāng)融合。根據(jù)用戶需求和能源及基礎(chǔ)設(shè)施情況，用戶可選用一種或兩種類型的汽車。我們的目標(biāo)是綠色能源、智慧出行，綠色、環(huán)保、可持續(xù)的能源，無排放、無交通堵塞、無交通傷亡、舒適、高效的出行。實現(xiàn)2030年碳達(dá)峰，2060年碳中和。請批評指正！
陳清泉院士一再提倡，我們的創(chuàng)新需要多維思維：創(chuàng)新的思維方式包括多維綜合思維；閉環(huán)思維聽取反饋信息；循環(huán)思維；環(huán)性思維取代線性思維；不僅應(yīng)用數(shù)學(xué)模型、也要應(yīng)用大數(shù)據(jù)和區(qū)塊鏈；不僅分析因果關(guān)系、也要分析相關(guān)關(guān)系；人-信息系統(tǒng)–物理系統(tǒng)三位一體的思維。
