新基建、新機遇、新發展,7月9日,由中國充電樁網主辦的“2020第六屆中國國際電動汽車充換電產業大會”(簡稱:金磚充電論壇)在上海大華虹橋假日酒店隆重開幕。來自政府、院校、協會、企業、采購商、金融、媒體等850位代表出席本次大會,大會以“洞見當下、預見未來、聚力發展、合作共贏”為主題,推動產業交流發展。
新基建引領發展新浪潮
中國汽車動力電池產業創新聯盟研究院王子冬發表了《電動汽車的能量補充方式與產業發展的關系研究》的主題演講,以下是演講嘉賓未刪減實錄:
中國汽車動力電池產業創新聯盟研究院王子冬
我今天講講電動汽車推廣的商業模式研究換電模式的利與弊。最近大家有兩件事情一直在爭論,一個是刀片電池和C2P,一個是充電和換電,包括昨天和今天大家在討論這件事情,一會兒有圓桌會議我會說這件事情,實際上充電和換電都是充電,換電的詞是一個簡稱叫“換下來充電”,簡稱換電,不是不充電。
無線充電、換電、充電,在車上車載充電都是充電,只是方式不同。
我今天是說換電和充電這件事情,我上來就說了,為了鋰電池的安全充電,充電的安全,大家講了很多盡可能安全。但是我們確實沒有一人敢說我電池安全,鋰電池剛才比亞迪的周總講了我不爆炸,它不敢說不著,為什么?因為有電解液,很典型的深圳兩次都是526出事,第一次深圳526出事就是被別的車撞著了,輪胎在地面摩擦產生的高溫,把電池漏出來的電解液點著了,電池不是自己著的,所以我們說電池安全,包括C2P,包括三元、磷酸鐵鋰它們之爭,不能說你比我好,你比我差,只是采用了不同的技術路線,不管采用哪技術路線都是希望安全。
剛才比亞迪的周總特別提到一件事,應該引起你們做充電樁,包括你們做智能管理、運營的高度重視,他提到一件事叫無鋰枝晶,沒有鋰枝晶,現場不做電池的不一定明白這件事。
如果你的充電管理能夠控制住這個無鋰枝晶才可能真正解決這個安全問題。充電必須控制的參數這是無鋰之晶,目前來講沒有看到你們任何一家做充電樁、做充電器、做充電機的,別管是充電、換電還是無線充電的,都沒有做這件事情,因為你無從測試,測不到這個參數,但是這個事情恰恰是導致電池安全性,導致電池壽命快速下降的元兇。充電、換電不同的方式都需要對電池有深刻的理解。
這個理解我舉一個例子,中國這么大各地方的方言不同,你如何能夠講話讓所有人都聽懂,是普通話嗎?不是。讓所有人都能聽懂,四川深山老林的老太太跟她講普通話她聽不懂,如何講一讓所有人都聽懂,做得到嗎?有新疆人、維族人、蒙古人,我們有很多民族講的語言不同,你講一個什么東西讓他能聽明白。這個比喻告訴你一件什么事,動力電池就是一個大家族,它里面受影響的參數太多,你很難用一個語言把所有的事情都能說明白,所以你們現在做充電機、充電樁、充電器,我加一個BMS就能管你,不對。我多次告訴你們這是不對的,為什么?
1.材質。所謂的三元、猛酸鋰、磷酸鐵鋰等等。
2.材料的形貌。什么材料?大小、顆粒形狀。
3.配比。
4.生產工藝。
5.生產設備。
6.化生工藝。
7.電池集成。
8.管理方式。
9.修正參數。我到現在沒有看到誰有修改正參數。
10.使用方式。
11.充電方式。
12.擱置。
13.維護方法。
14.系統的熱管理。
這幾個東西都會影響電池“非意外”使用的壽命和安全性,你充電說了那些東西和我沒關系我就管充電,你不知道這些參數你怎么充?聽不懂我就告訴你。你能有一個語言把所有人說明白嗎?
我們做充電樁、充電器的人就意味給你一個CCCV(音)就可以了,完全不是這么回事,所以我們有這么多出事。
我這個開場白先告訴一下你這個問題。我最近在研究新能源大型商用車輛發展的背景,重卡其實是商用車的一種。一小型商用車是什么?是B端的,網約車、出租車那是小型,中型的物流車,大型的就是重卡。
現在的問題是降本、節能環保、改革創新,這是推動產業運輸,運輸這個事情跟大家離不開的,在運輸行業對政策的解讀,對產業的影響。
這是玖行董事長給我發的資料我非常認同。
這是一個世界的統計,大家可以看看。剛才說了一個重型車產生的能耗和污染,我剛才說不一定是300輛,不一定是60倍,但確實是一個非常重要的。
第二個要注意什么?船。接近12海里區域所有船只必須低污染,為什么?因為很多的船燒重油,燒不起柴油,為了降低運費。所以現在很多船在改造新能源,船上本身帶著發電機,原來帶的鉛酸電池為了照明,現在要變成大的動力電池組反過來給驅動電機提供。所以大型很多東西由于污染和能耗的問題成為現在關注的重點。
商用車看它的主要成本,為什么要關注商用車?商用車是有盈利空間的,有商業模式的。在哪兒?其他的東西都變不了,唯一能變的就是燃料消耗費用,占34%,商用車使用34%是這個費用。電動車商業化運作就掐準這個事情跟他PK去,因為燃油車有兩塊七毛錢左右的稅,而電力沒有,這是一個硬性差價。所以在商用車里面,車不變,車電分離的情況下,在34%的比例當中挖出的潛力就有人投資,有人推廣。
剛才玖行說了在北京推過,我告訴你,北京的重卡我們開會的時候說大概5000-6000輛,現在才推了不到1000輛,有很大的空間。吃的是什么?就是這34%。這個跟里程長短有關,這個區域有200公里以內的,有200-400,有600以上的。大家要區分它是不一樣的。
還有使用場景不固定的這些車也有一些用增程器,但是重卡是有機會的。
傳統的充電確實有一些問題,一時半會沒法克服,特別剛才也有人提像比亞迪為什么弄刀片電池,為什么國內很多公司弄C2P,從車規級的要求講,這兩種做法都是不對的,但是企業無奈。為什么?磷酸鐵鋰體積能量密度不占便宜,不搞刀片電池就沒法在同樣的電池箱里跟三元PK,車規級有很嚴格的定義,生產、組裝、維護、維修、梯次利用以及回收都要很方便,現在刀片電池就帶來了一系列問題。C2P就帶來了一系列其他問題,你在這個空間合適了,在其他空間不合適。
刀片電池回收的時候怎么辦?怎么拆?我們粉碎?粉碎就是污染。不粉碎就無法回收。
很不幸,我以前說的都是2019年以前,今年不能再說2019年的事,這是2020年出的事,7月4日又著了兩起,這是6月26日國外著的,這是很有意思的一件事,在中國沒有人這么想的。寶馬車在4S店充電著火了,它怎么做了?把車吊起來扔到旁邊的水池子里,人家4S店有水池子,我們有嗎?有能滅得了的嗎?7月4日那個著火就剩余一個殘骸,根本滅不了,為什么?動力電池著火以后是從里往外著,我們以前的消防知識著火是明火,我去滅,滅就滅了,只要火源滅掉就不會再著,但是動力電池在箱子里面著火往外噴,熱源在里面,你在外面怎么弄都涉及不到那個熱源,所以你滅不了,人家很簡單,直接就扔水里去了。
為什么?在國外人命很值錢,真正燒個人受不了,讓我們想這得花多少錢。你們現在充電管理的旁邊有沒有這樣的設施?沒有。著火就是火燒聯營,剛才有一個老總說他不做地庫的充電樁,只做上面。當時消防總局問我的意見,我堅決反對電動汽車在地下停車場充電,因為我們搞不清楚電池為什么著火的情況下,在下面一燒,頂棚那么低,火一壓下來,對不起,火燒聯營,你沒有辦法。
第二,我跟他們講,電動汽車在路面停車保持5米的安全距離,結果你們看我們現在很多事故把旁邊燒著了不足半米。不聽,為什么不聽?出了這么多事情還不聽,不應該發生的事情。
電動汽車在停置狀態下自然顛覆了人們對汽車安全的常規認識,包括特斯拉去年在上海停在那,也為電池安全管理提出了更高的要求,不僅在運行過程中,在斷電狀態下也要對電池進行有效監管與防護。這是我們很難辦的事情,在斷電的情況下還要監管,你們現在測到所有的參數能給我一個提前量嗎?在著火提前3秒鐘。當時問我的意見,沒有20分鐘我是不同意的。5分鐘,從什么時候開始算這個起點?電池箱里已經冒煙了,已經不止5分鐘了,特斯拉從冒煙到爆炸也就2秒鐘的事情,所以你怎么提前知道熱失控。
你們一定要往前延伸,至少半個小時,告訴你的用戶要出事,但是我們怎么知道?通過什么知道?它沒有任何反應。我們現在有很多大數據,企業很多的監控起作用了嗎?有充電的時候有拒絕的,特來電的數據有6起還是8起事故,那個車有毛病,充電樁不給他充了,跑到另外一個充電樁也不給他充,后來換了一個充電站,人家告訴他這個車有問題,他就是數據比較出來的。
你們搞換電、充電、無線充電的,怎么搞安全?BMS只是瞬時值告訴你了,通過這個已經是馬后炮了,電池有好幾百個電池,傳感器有幾個?電壓傳感器是每個電池上好像都有,不包括像特斯拉那種并聯的,溫度上面有多少個點?現在為了省錢,一個模塊,我不知道C2P安了多少個溫度探頭,10%的監控點都覆蓋不了。為什么?如果100%監控就有很多的溫度探頭,你怎么接?成本怎么辦?都是問題,現在我們做減法,我們發現電池包給過來后臺數據,溫度高的可能是旁邊那個沒有帶溫度傳感器測試的電池出了事,等這個有溫度傳感器的電池包感覺出來的時候已經出事了。
你們想的安全的事,你沒有可以知道安全的手段,怎么搞安全呢?劉總你們怎么弄?你不知道它干什么的,你也不知道它有什么反應,光憑電壓是看不出來的。剛才楊總還說要均衡,我在行業中一直特別反對均衡,均衡情況下一定要知道這個析鋰的情況下才能均衡,一定要知道這個健康度的情況下去均衡,不知道健康度,不知道有沒有析鋰去均衡,沒有意義。
我們曾經做過一個實驗,均衡的電池,電池組早完蛋。為什么?因為均衡的電池組里面有一個觀點,我希望能充得滿,希望能放得光。
剛才楊總說了,但是充滿放光的狀態反而逼著電池組早死,你不信做做試試,50%的淺充淺放,你的壽命會大大延長,恰恰電池的不一致造成了你充不滿,放不光。有意思了,你仔細想這個事,你們多做點實驗就知道了,不要非要追求充滿放光,對電池組沒有好處。
說起電池包熱失控,我們一般指什么?都說電池熱失控這是一個錯誤,所以我們現在有一個問題,定標準,定的是電芯熱失控。
大家往后看,這是大部分人的想法,但是這個觀點可能是片面的,前面的理解也是基于此。這種片面的理解不利于我們在實際的工程中展開對熱失控的防護。熱失控是避免不了的,我們現在主要找到防止熱失控的手段,但是理解是片面的情況下就很難找到最佳方案。
之所以這樣,一個重要的因素在于電動汽車行業的人真正意識到熱失控這個問題是由電芯引起的,確實有部分熱失控是電芯造成的,大家從這個地方入手,其實不是。到了系統層面,問題已經非常復雜了,完全不是電芯引起的,是由于其他原因最終導致電池發生熱失控,好多原因。你的熱失控就奔著電芯去的,沒有用。
這是我們現在提到的,這個熱從哪來的?5種來源都會產生熱,你能管嗎?能測嗎?測不了你說你能管熱失控。這是我們總結下來這么多的。(見圖)。
我們遇到了很多困難在推廣,真正了解到電動汽車怎么使用,能夠解決多少人,為什么非要為了解決那1%甚至0.1%,把電動車跑那么老遠干什么?我們給誰造車。
這是電動車輛使用的場景,各種各樣的場景,我建議電動車有針對性的設計,而不是弄一個電動車哪都能用。
這是我們現在沒有辦法的事情,遇到了這么多問題,為了解決這些問題,我們就在想用什么辦法能夠解決這些事呢?這是我們燃油車電動化遇到的問題,現在換電這件事情不是最佳方案,但確實是可以比充電在車載充電上解決的問題多一點。
所以我們在探索是不是可以這樣,實際上國家從換電講,十年前國網就提出了換電,那時候沒人聽。這里提到了電動化推廣的難點,你不要把樁建了就扔在那里,破損率的問題,像共享單車一樣先鋪市場,但是沒人管。電池充電樁這種自由開放式肯定是有問題的,沒人管肯定是不對的。
電動商用車輛運營的商業模式探索,我們要研究電動商用車輛運營的商業模式,要研究這個事情。
不同的車、不同的商用車、大車小車不一樣,這是大型車換電的可能更適用這種(見圖)。
傳統的充電確實有些障礙,不是說換電就沒有了,換電也要檢查電池安全的問題,要保證狀態是好的。它比充電能夠解決的問題多一點,所以我們現在想是不是有可能去討論一個車電分離的問題,解決用戶里程問題,還有一個,專業維護電池。充電是沒有辦法維護的,而在換電站里面的電池是可以專業維護的。
換電帶來的好處有可能實現無人化,但不是沒有挑戰,里面牽涉到很多標準、很多統一的問題,我們最近積極跟行業中溝通,正準備啟動這些標準。
可以看到,在國家政策及市場需求的雙重推動下,換電模式在運營租賃及重卡等商用車領域有望迎來新一輪的增長,同時也將拉動新一輪的電池需求。
時間原因,沒法多說了,謝謝大家。