電池技術局限制約了電動車的發展

新能源汽車未來很長一段時間內依然將以純電動技術路線為主，因此鋰電池是新能源汽車的核心，動力電池成本占新能源汽車成本的40%左右。動力電池作為電動汽車的最為核心的關鍵零部件，它的相關技術要求跟整個電動汽車是密切相關的，比如大家關心的安全性、能量密度、功力密度、壽命以及成本等。目前鉛酸電池在國內低速車應用非常廣泛，鎳氫電池目前還是在豐田系的混合動力車里面應用的比較多，從發展的現狀和趨勢來看，鋰離子電池在混合動力汽車、插電式混合動力汽車和純電動汽車領域，都會有一個廣泛的應用。

電池續航能力限制了新能源汽車的普及

電池容量相當于燃油汽車的油箱，容量越大，續航能力越好。但是，電池也是有一定體積和重量的，也考慮充電的速度，電池不可能做到極大容量。

一般情況下，我們得到的數據為官方測試續航能力，這種續航測試基本為等速續航，是在最有利的氣候環境以及路面條件和行駛速度下測得續航能力。或者就是與綜合工況續航（NEDC標準）測試方法不同，在實際產品中會出現較大的續航誤差。

盡管電動車續航能力不斷提高，可目前仍然不能滿足城市以外的行車需求。純電動汽車的充電設施也短時間無法普及，需要行駛的目的地一旦超過了續航里程，純電動汽車就失去了使用價值。

昂貴的電池換新費用令消費者望而卻步

隨著使用次數的遞增，電動汽車電池容量會損耗變小，業內專家指出，充放電循環壽命，是衡量二次電池性能的一個重要參數。經受一次充電和放電，稱為一次循環（或一個周期）。在一定的充放電制度下，電池容量降至某一規定值之前，電池能耐受的充放電次數，稱為二次電池的充放電循環壽命。充放電循環壽命越長，電池的性能越好。

在目前常用的二次電池中，鎘鎳電池的充放電循環壽命500-800次，鉛酸電池200-500次，鋰離子電池600-1000次，鋅銀電池很短，約100次左右。

電池的壽命有”干貯存壽命”和”濕貯存壽命”。這兩個概念僅是針對電池自放電大小而言的，并非電池的實際使用期限。電池的真正壽命是指電池實際使用的時間長短。

濕擱置使用壽命，也是衡量二次電池性能的重要參數之一。它是指電池加入了電解液后開始進行充放電循環直至充放電循環壽命終止的時間（包括充放電循環過程中電池處于放電態濕擱置的時間）。濕擱置使用壽命越長，電池性能越好。在目前常用的電池中，鎘鎳電池濕擱置使用壽命2-3年，鉛酸電池3-5年，鋰離子電池5-8年，鋅銀電池最短，只有1年左右。

業內人士計算得出，新能源汽車電池壽命大概在6年。當電池容量小于70%的時候，就需要更換新電池，而電池基本上是新能源汽車價格的一半。

電動汽車頻繁自燃的根源分析

早在2019年，在成都召開的一次新能源汽車高峰論壇上，中國工程院楊裕生院士分析電動汽車起火的根源。

楊裕生認為，電動汽車起火的第一個原因是電池技術原因。三元正極電池安全性最低。中外車輛燃燒事故概率也說明，電動車起火三元電池難脫干系。

三元鋰離子電池安全性何以低于其它電池？楊裕生表示，電池組像汽油箱那樣，是一種含高能物質的部件：是電動汽車安全性問題的主要誘因。鋰離子電池中的電解液是用易燃的溶劑配制而成：正極氧化劑和負極還原劑只隔一層微米級厚的隔膜，內短路則生熱：為求高比能量，隔膜更薄，越易內短路。充放電時，電池內阻生熱：高功率時生熱更多;在達到一定溫度時，正極上的氧化劑易與電解液發生化學反應，尤其是三元材料還會分解出氧，在達到一定溫度時，正極上的氧化劑易與電解液發生化學反應，大量的化學反應熱容易造成熱失控，產生大量氣體，氣壓升高造成電池破裂、燃燒。

發展路線原因。楊裕生認為，不同的發展路線，安全與純電動里程矛盾的尖銳程度不同。目前，中國以長里程純電動車作為發展重點，帶來許多問題。長里程純電動車有五大焦慮：1.里程焦慮：需多帶電池，仍怕斷電;車重，不節電;夏熱、冬冷空調的用電嚴重縮短里程。2.安全焦慮：電池多，比能量又要高，危險性大，安全與里程矛盾尖銳。3.充電焦慮：充電樁要密，費錢要地，仍難符合要求。4.價格焦慮：電池用量大，車輛價格高，競爭力低。5.電池焦慮：電池壽命短于整車，第二三套電池要用戶另出錢。

補貼政策原因，重金補貼長里程純電動車。目前，電動汽車補貼與純電動里程掛鉤，逼出“人造三元風”：補貼還與電池比能量掛鉤，誘出三元電池鎳用量增多，離開333，逐步走向523、622、811;能量密度越高危險性越大。在有些人的觀念中，純電動里程應該追趕燃油車，這就導致過度多裝電池，安全性于是下降。

思想方法原因。電動汽車發展的主要矛盾是安全與里程的對立。現在，里程作為矛盾的主要方面，安全性作為次要方面，是頻發自燃的思想方法原因;也是造成發展路線、政策、技術發生問題的根源。楊裕生認為，新能源汽車發展路線和政策，誤導大用、急用三元鋰離子電池，激化了安全與里程矛盾。其后果是，電動汽車燒車事件頻發;車重，耗電多，實際排放重，背離了電動車節能減排宗旨。

對待純電動車頻發自燃，楊裕生表示，政府部門要如實、詳細地統計、公布燒車事件，切實總結經驗教訓，真正變壞事為好事。任何部門和企業都不得掩蓋燒車事件，要勇于擔當責任，恪守誠信。 “擔心公開燒車事件會影響不好”、因而刪除信息、掩蓋真相的做法，是不敢負責任、文過飾非的行為，是極端錯誤的，應該立即糾正。

增程式：是電動汽車未來的主力？

楊裕生用近十年時間，主張了一個原則是，用好安全成熟的電池，發展節能減排的電動汽車：技術路線是以微小型純電動車為突破口，大中型車發展純電驅動的增程式。微小型純電動車可用鉛酸電池做低速車，也可用鋰離子電池做高速車，由市場決定。增程式電動車可以解決純電動車五大焦慮，市場化最可行。

楊裕生按技術發展，將增程式車劃分為三代。

第一代增程式電動汽車技術。純電動車上加裝增程器：只為增加行駛里程，電用完了增程器發電給電池充電，不追求節能。這種車的電池重，增程器功率大，增程器發電與電池簡單串聯，油耗高：車加重，耗能更多。

第二代增程式電動汽車技術。第二代的電力系統優化，發動機減小，并且處于最佳能效下恒功率運轉，電池少，降成本：車減輕，更節能：電池組不會過充和過放，壽命延長，安全性高：磷酸鐵鋰電池比能量合用，安全性進一步提高;電池少，補貼退坡取消的影響小，易推銷：增程行駛時比燃油車節油50%以上，大為省錢：如有充電條件城市百公里內節油率80%以上;傳統燃油車的生產及加油設施全繼承，便于發展：無里程、安全、充電、價格、電池五大焦慮。

第二代增程式是燃油車與電動車的融合，改變第一代單純延長續駛里程的局限性，節能減排。此技術已用于多種車輛，效果都很好。但也有美中不足的地方：增程器發電充給電池，電池給電動機供電，電流全部流過電池組，電池充電一放電過程中能量至少有10%損耗;電池用量雖比純電動車少，但因功率要滿足最高車速要求，電池的用量仍有純電動車的約40%，車價仍高于燃油車：電池較多，重量較大，有減重節能潛力;電池始終高負荷工作，壽命受影響。

創新的第三代增程式電動汽車技術：江蘇公爵提出“發動機發電直接驅動電動車”，簡稱“發電直驅電動車”。此車上發電機發的電不必經過電池而直接驅動電動機。第三代增程式技術具有第二代的所有優點并可減免電池充放電10%能量損耗;電池進一步減少，車減輕，再降電耗;電池的大電流工作機會少，壽命延長：電池用量少，成本進一步降低：再算上高節油率，車輛全壽期總費用可遠低于同級別燃油車的水平。此技術可適用于各種車輛，均可大為節能減排。

楊裕生表示，如果我國汽車的油耗降到一半以下，年節原油2億噸，環境改善，能源安全提高，我國由汽車大國向汽車強國邁進一大步。

同時他還表示，純電動車未必是最終目標，裝電池多、重，耗電多。未來的增程式電動車可不燒油，而燒太陽能轉換的乙醇，不增排CO2，車上用電也由太陽能提供。因此，增程式不是“向純電動汽車的過渡”，而是電動汽車未來的主力。