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王子东:我们到底该不该做续航1000公里的电动汽车

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2021年6月22日-23日,由盖世汽车主办的“2021中国下一代汽车高质量发展论坛•三电先进技术•”在南京隆重召开。本次会议持续两天,围绕新能源三电中长期技术发展趋势、政策、标准、上下游供应链、成本、材料体系、电池结构技术、热管理、安全技术、电机电控关键技术、智能制造等行业焦点话题展开。会议期间,中国汽车动力电池产业创新联盟副秘书长王子东发表了“我们到底该不该做续航1000公里的电动汽车”的主题演讲。

以下为演讲实录:

非常高兴今天能在这里跟大家交流我的体会。我是这个行业的老兵,所以对这个行业的情况比较了解,前面南京经济技术开发区领导也介绍了南京的情况,师秘书长也说了一下汽车行业的情况。

    很多人都说,王主任,你经常是一个反对者。我其实不是一个反对者,大家不要误解,我其实是落地者。什么意思?国家有产业政策,行业有行业政策和行业发展的目标,关键这个目标最终落地怎么落?落地过程中出了什么问题?我更多在研究怎么去规避这些问题或怎么解决这些问题。

    今天的题目是“车辆电动化的市场出路”,我看网上说我们到底该不该做1000公里的,其实是围绕续航里程这个事情引出车辆电动化的市场出路,可能喧宾夺主了。很多人在网上讨论,也在问我这个问题,实际上现在新能源产业已经到了不得不做的时候,但怎么做好?我关心的是这个问题。站在什么样的维度上去看新能源。

    刚才师秘书长说了我们国家政策、产业能源、新政策等等,这个问题实际上对南京经济技术开发区也是如此,包括我们在做产业时,更多建议大家去关注质量,而不是数量。我们国家已经是世界上全产业链最全的一个国家,全世界没有第二个国家可以和中国抗衡说它的产业很全面,但是这么全面的产业链情况下,仍然有非常大的危机,这就是一个矛盾。有些国家就两个产业,但两个产业做到世界前三名,其他产业什么都没有了,但人家没有我们这么焦虑,为什么我们总这么焦虑?所以发展质量很重要。

    关于充电桩,我们今年又有那么多充电桩,但是从来不去说我们充电桩有多少在用,有多少充电桩是好的,去建充电桩就成了盲目的事情。我们建充电桩是为了用,不是为了建,但是我们从来不去统计用的情况怎么样。南京一定要注意这个问题。

    我前两天跟常州、扬州、安徽滁州一些领导见面时说这个问题,南京想做一个重要的阵地或重要的集聚区,产业的质量很重要。1~5月份是59.4GWh,可是只卖出去了41.5GWh,产销差了18GWh。另一个数据,现在产能是400GWh,但只产了59.4GWh。去年就是63GWh,对外号称83GWh,国内只销了66GWh,多出部分是卖到国外去了,我们需求实际上很低,但是动力电池企业扩充很快,造成很多无效。开发区企业、领导深入到企业中看一看发展质量、负荷,建的产能负荷是多少,现在达到负荷的是多少?

    谈到双碳,现在不得不面临这一问题,从某种意义上讲,有点过于把人类对地球的影响看得过重。现在双碳难点在什么地方?

    一、产业背景

    1.背景

    习主席强调的碳达峰、碳中和讲的是二氧化碳,特别注意这个事情。如果站在这个层面上去看,2030年实现碳达峰挺难的。因为我们已经是全世界最大的二氧化碳制造国,产业链这么全,没办法回避这一问题,所以这个任务非常艰巨,这里有很多问题要解决。

    中国碳排放占全世界的27.2%,这是很可怕的,我们的二氧化碳排放占这么大比重,世界第一。第二是美国,几乎是我们的一半。

    从2020~2030年这段时间我们还要爬坡,我们碳排放到2030年就不再增加了,从2030~2060年往下降碳中和时,非常痛苦。

    为什么现在提到换电这件事情?

    现在很多车,包括出租车、网约车、物流车,实际上运营端的车辆要比私家车使用的频率高50倍。一辆出租车和一辆私家车每天跑的里程,有多少辆出租车平均一天是多少。还有物流车,都是跑里程的,运营端车辆都是跑里程赚钱的,所以玩命地跑,这些车实际上是现在的污染大户,但是在电动化趋势过程中,我觉得污染问题重点是它们,使用频率很高的这些车,造成很严重污染的这些车,实际上我们国家2.8亿辆汽车当中,3000多万辆,占的比例并不高,才百分之十几,但贡献的污染排放物超过40%,这个数字很可怕。所以抓重点,应该解决谁,重点攻谁。做到真正能够节能减排,特别是新能源汽车,一说新能源汽车都很欢迎,一说减碳就是新能源,其实我们考虑开车时没有排放,但错了。

    我过两天要去海南岛,海南岛要作为第一个示范的地区专门做换电的事情。

    ·问题

    新能源汽车势在必行,为什么政府热、市场冷?

    电动车问题出在哪里?我们一提就是成本问题。是成本问题吗?如果是成本问题,手机怎么发展,电动自行车怎么发展,电动叉车怎么发展的,这些东西都是投入大、成本高、附加值高的东西,替代了价格便宜的产品。电动自行车替代自行车,造成了20~40倍的提价,手机替代固定电话,60~100倍的提价。如果按原来逻辑,贵了就不行,大家眼前看到的都不是这种情况,其实不是新能源汽车贵了,关键是市场的困惑。

    希望电动汽车好像替代传统燃油车,我个人觉得这是不对的,因为电动汽车目前还不够强大,应该找细分市场该解决什么问题,你的问题是什么?成本高,一定是比传统车成本高。

    安全事故,充电长、里程忧虑。

    能耗高,节能减排效果不明显。有百公里12度电问题,这会产生多大二氧化碳,可以算一下。

    去年冬季北京许多电动汽车趴窝,冬天没法充电,5摄氏度以下,锂电池充电就有问题了。我不知道南京冬天最冷是多少,有没有5摄氏度以下,5摄氏度以下对电池的损伤和伤害非常大。

    现在充电场地紧张,一些大城市哪有那么多场地充电。深圳出租车一早一晚两个充电时间,所有出租车全开进去了,但是离开这两个时间(大概1小时),那个场地一辆车都没有,场地利用效率极低,考虑过吗。

    已有充电桩利用率低,二手车几乎没有残值,恨不得给人钱把车处理了,没有人要。

    以上这些问题不解决,电动汽车替代燃油车可能吗?

    为了降低二氧化碳的排放,有三个途径:

    1.电动汽车轻量化,其实并不是电池。

    2.节能驱动系统。

    3.大胆探索智能快速换电的服务模式。

    其实这里没有提电池的事情,目前电池技术水平的能量密度和燃油比差了10倍还多,从现在100多提到200多能量密度比例上差了10倍,对于动力电池来讲,再提高10%、20%、50%都很难,但即使提到那样,跟真的油比能量密度差的不再一个数量级上。现在行业话叫降维打击,没有听说低档打击高档的,现在不具备这个能力,所以应该去找细分市场。采用节能电机要大幅度降低能耗,探索智能快换问题也是在降低能耗,为了解决降低二氧化碳。能耗跟二氧化碳是有关系的。

    我们需要建立新能源汽车的科学发展观。科学发展观是什么?就是应该围绕着落实我国节能减排目标为主线。二十年前我们讨论电动汽车重大专项时就是为了节能减排。2000年,我国石油进口占比50%,结果我们重大专项搞了二十年,现在是72%了,不仅没降,越来越高了。节能减排这个事情主线不要本末倒置。第一是降低二氧化碳的排放量;第二是使我国减少对石油能源的依赖。在电动化过程中,能源安全问题现在逐渐变成往前排了,不是习主席去年几次重复强调碳达峰、碳中和这件事情,很多人做电动汽车从原来的节能减排转向国家能源安排,现在又回到了要节能减排,但很难了。

    习主席讲的目标比较难,因为我们国家发展新能源汽车是重大的革命,智能网联技术也伴随着新能源汽车行业发展而逐渐成熟,这些技术一旦成熟将会彻底改变人们的出行方式。

    我国制定的《新能源汽车发展技术路线图》中提到:主要以提高动力电池能量密度,提高电驱动系统效率,发展轻量化、电动专用底盘、以及加强动力系统一体化设计水平的提高。

    回到1000公里的事情,做和不做都没有错。之所以有了特别浪漫的梦想,才有了今天的飞机,才有了今天的船舶,才有了宇宙飞船进入太空,想象没有错。所以1000公里、2000公里的事情是逐渐发展过程的产物,但如果我们摆到今天在节能减排两碳话题下谈这件事情,恐怕暂时不能做这1000公里的车。

    我国原来法律中,大气污染物中没有二氧化碳,因为人也呼出二氧化碳,二氧化碳如果有毒或者有害气体,就把人的脖子勒上,不要呼吸,牲畜也会呼出二氧化碳,所以二氧化碳以前不作为大气污染物的,但是后来发现它是地球温室效应一个主要的影响因素,所以习主席特别提出了碳达峰的问题,不能说人不呼吸,发现人呼吸对环境没有太大影响,但是工业制造、生产、建筑业、发电业产生过量的二氧化碳是一个问题。现在讲的降二氧化碳解决气体温室效应问题。

    走1000公里的车,就目前的技术来讲必须把电池量加大。如果有人说可以带很少一点电池也能走1000公里,这个可以干,如果靠现在简单把电池加大提高行驶里程,增加重量、提高能耗、降低安全性、提高成本、增加二氧化碳排放量。

    前面师秘书长谈到国家有12度电的指标,这个指标是有问题的,因为它没有提到车的重量,只提到乘用车12,700公斤的车和2吨半乘用车相比,12怎么衡量?所以这是不对的,应该加上t,t是吨,就是当量,吨百公里能耗是多少,这样就比较科学了。

    国内现在统计所有的车,如果安全12来说,实际上今天的很多车已经达到这个指标了,1.6吨车里百公里能耗是9.4~13.37%,说明很多车低于12。1.8~2.6吨左右,百公里能耗指标是15~20,肯定超过12。所以那个12指的是1.8~2.6吨电动乘用车,还是前面1~1.6吨车来讲的?就不科学,所以加一个t就科学。加上t,1.8~2.6吨就变成8~9,加上t,除以重量。节能减排质量越低越好,不是12。

    据统计,续航里程400公里,到了冬季还会有更严重的缩水,还是集成处理的问题,包括换电的问题。

    如表,刚才计算出的依据,网上公开数据,每个车的能耗、重量、尺寸、走多远、带多少度电等等。

    红色是绝对能耗,最后一排红的是当量能耗。这是2019年指标。

    ·电动汽车减少碳排放效果评价

    我最近一直在研究这件事情,科学地讲,一辆电动汽车二氧化碳排放量进行判定需要考虑两方面:1.生产制造环节的能耗,消耗能量产生的二氧化碳排放量;二是电动汽车使用环节消耗的能量和产生二氧化碳排放量,包括生产电能源过程中的二氧化碳排放,不能只看使用时是否有二氧化碳排放量。

    一吨三元锂电池材料制造过程中要消耗8800度电,产生多少二氧化碳可以计算一下。

    电动汽车生产过程中二氧化碳排放量数据,明显电动汽车制造过程中,由于电池能耗太高,远远高于传统燃油车制造过程中产生的二氧化碳。所以引出了要不要做1000公里的车,如果做1000公里的车,排放量还会增加,那么我们在干什么呢?

    日本丰田给出的一个参数,传统汽车制造过程中有燃料过程中的二氧化碳排放,有汽车生产和报废过程中的二氧化碳排放,以及使用过程中的二氧化碳排放,传统燃油车明显使用过程中二氧化碳排放很高,但电动汽车使用时没有,但是在燃料制造过程中,包括动力电池生产过程中、发电过程中二氧化碳排放非常高。所以我们不能像鸵鸟一样,遇到问题把头埋起来,看不见就不存在。

    我国公布的指标,希望大家把很多数字凑在一起去分析,而不能单看某一组数字。我国火力发电从原来90%多降到现在68.8%,但是仍然会有这么大的排放,在这个排放基础之下,去多用电就增加二氧化碳排放。

    我国生产传统的1.5公里的电动车,走400公里,带55Wh电池组,会比传统燃油车多产生3.63t的二氧化碳排放量。

    ·使用

    难道电动汽车使用环境没有二氧化碳排放吗?不是。这个数字不是我今天拿出来吓唬大家的,它就实实在在在那里,只是大家平时没有去看而已。

    电动汽车在使用过程中的二氧化碳量必然有车降低了42.9%。但国外还有3L车。连宝马现在都出一款百公里2.2L油,这么低,我们就没法比了。

    以上数据说明,目前我们推广的新能源汽车采用的基础设施节能减排效果并不理想,电动汽车生产企业需要考虑在降低二氧化碳排放量上体现出竞争优势。如果按照现在这么做1000公里、1500公里甚至更长里程,恐怕与初心会背道而驰,我们是要节能减排,你要做什么?梦想没有错,但是放在节能减排上恐怕不合适。

    在南京,至少南京是江苏省省会,你们要作出表率,怎么鼓励低碳,不是用电动汽车就是低碳,如果用不好的电动汽车,里程很长的电动汽车,带电池组很多的电动汽车,是增加能耗的,不是降低能耗的,应该怎么办。

    2.电动汽车发展出路在哪儿?

    电动汽车如何才能真正做到节能减排?为了少用电池,不是希望带很多电池走很远,我们希望少带电池走很远,总的里程走很远,通过换电方式解决里程优的问题。

    具体可以考虑以下方法:

    一是加大可再生能源发电的比例,降低国家发电端产业结构的二氧化碳排放量。

    现在很多专家说用火电做补充,以新能源作为主力电力,我觉得太难了,中国这么大的国家,消耗这么大能量,我们又是全世界的全产业链,怎么可能降下来?降不下去就是矛盾,习主席说的事情我们就实现不了。

    二是采用节能电机、降低车身重量,降低电动汽车的能耗,减少带电量。真正电动汽车要想跟燃油车在使用环节中拼能耗,低于4.5kWh/100km.t,这是目标,不是12,才有可能跟燃油车平衡。这叫落地,新能源车怎么落地?如果做4.5kWh/100km.t时,你的车做成什么样?而不是简单政府鼓励去用电动车,我们鼓励用低能耗的电动汽车才能节能减排。

    三是动力电池的生产过程中尽可能减少物流运输。

    四是开发小型电动汽车。同样解决A点到B点问题,这个过程中尽可能越小越好。蔚来他们的车销售的挺好,实际上这种车没法降低能耗,没法降低二氧化碳,同样从A点到B点,能耗就比小车高很多。

    五是回收过程中需要特别考虑采用低能耗。很多人说回收要再补贴。做电池国家补贴了,回收还要补贴,成了悖论。

    如图,人类在地球上生存的法则,对任何行业都是如此,第一级怎么考虑,第二级怎么考虑,第三级怎么考虑,第四级怎么考虑,共六级。新能源汽车怎么考虑?怎么减少使用量,特别是动力电车的使用量,还有材料怎么回收?现在材料回收,贵金属提炼出来回收不叫回收,这是很低级的一种回收,我们希望再制造,我们希望再利用,这个东西还可以用,不用提出来重新再烧制、再去制造。

    电动汽车换电就出来了,特别是如何解决商业化运营车辆,我们围绕国家“十四五”发展战略,以及全世界的碳中和目标,围绕解决新能源汽车推广中存在的很多问题,通过换电服务模式拉动新能源汽车提升,特别是运营端,包括出租车、网约车、物流车、重卡等等,关键是降低能耗。加快我国电动物流车和动力电池制造行业的结构调整和升级改造,不要追求能量密度。特别是追三元,追不了多久了,现在讲的钴涨价,后来无钴,也涨价,为什么要用三元呢?所以大家还要考虑怎么解决这一问题。

    在国家的支持下,采用节能电机驱动系统和车身轻量化技术,布局新能源物流车循环经济产业链生态圈项目。

    产品竞争力,车电分离,降低购买成本,解决运营里程忧虑,专业电池维护,有效减少新能源汽车安全事故。建那么多充电桩能解决安全问题吗?能解决充电桩完好问题吗?

    提高节能减排,换电情况下不用带太多电池,能耗就会降低,同时换电站也可以作为城市储能调峰调频电力储能系统的一部分,解决充电场站占地面积大、利用效率低的资源问题。换电站设备使用效率非常高,面积是充电场站1/4,特别是大中城市没有那么大的地方。

    关键解决了电动汽车二手车残值问题,同时为解决动力电池标准化打下基础,为实现动力电池材料的绿色回收提供了可能。

    可换电电动汽车推广可以实现我国鼓励电动汽车发展的初衷,解决整车为谁造车的问题,这是在重卡商业领域当中的一些案例,昨天还有人问我,深圳用电动车放缓,情况不好。我说他们就是简单拿了一个车以为就行,不是这么回事。电动车怎么用,跟传统车用法不一样,服务体系不一样,商业模式不一样,都要同步走。

    谁控制换电服务模式的电动车辆的应用,谁就控制了新能源汽车发展的制高点,谁就掌握了新能源汽车推广应用过程中最重要的应用平台,所以换电运营车辆是解决当下电动汽车发展关键所在,这也是我们应该重点关注的领域。

    时间原因,就分享到这里,谢谢大家!

(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅,仅作为参考资料,请勿转载!)

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