電動汽車充電為何不盡人意

電池之憂 標準之困 家用之限

電動汽車充電為何不盡人意

圖為國內最大電動汽車充電站近日在安徽蕪湖建成。 蕪 訊 攝

　　 □ 本報記者  杜 吟/文

　　 今年6月，在電動汽車獲得國家補貼試點政策的強力推進下，充電站建設的“暗戰”也在如期拉開，引起了各方更多的關注。

　　 “電池安全之憂、標準統一之困、家用充電之急，當這些質量安全的‘晴雨表’都成為影響電動汽車充電站的主要因素時，解決好這些基礎性質量問題，已成為充電站建設的當務之急。”在接受記者采訪時，清華大學汽車工程系高級工程師魯蘭光表達了這樣的憂慮。

　　 電池安全隱憂

　　 “充電站建設最大的安全隱患是電池質量安全。”魯蘭光告訴記者，這是一個世界性的難題，即使是國際汽車巨頭如通用、豐田等，也一直被其困擾。

　　 此言不謬。日前，本田汽車社長伊東孝紳稱，電池的續航里程太短、性能易弱化，是制約電動汽車和充電站建設的主因。在底特律汽車新聞協會的一次活動中，全球知名咨詢機構波士頓咨詢公司也指出“充電站及電動汽車量產受限于電池成本和技術水平”。

　　 那么，電池產品到底在哪方面不過關？它為何會成為拖累充電站的“后腿”？

　　 “主要是電池的可靠性太差。”廣州惠州深達電子公司老總胡太國解釋說，目前，電動汽車普遍使用的電池是由上百個乃至上千個體積、容量大小相同的鋰電池組裝起來的。從理論上說，在標準化的生產工藝環境中“出爐”的每塊電池，安全性和可靠性應該是一致的，但由于電池工藝本身存在差距，加之安裝過程中人員、技術、設備等客觀因素，導致每塊電池可靠性不一，因此在快充過程中，每塊電池“飽和度”用時、衰減速度也不盡相同，致使整塊電池存在著一致性偏差等問題，從而給充電站帶來安全隱患。

　　 如果以上僅僅是局限于理論方面的分析，那么，實際充電過程中的一些電池爆炸事件，更當引起充電站承建者的注意。魯蘭光提醒，相比較個人或手機充電，充電站一旦發生安全問題，造成的危害會更大，因此，承建者一定要了解其上游產品――電池這個特殊“油品”的質量問題所在，綜合考量充電站與其匹配的各種問題。比如，充電站提供的主營服務――快速充電，就存在著3方面的安全隱患。

　　 首先，使用背離設計初衷。電池充電一般都是按“慢充幾個或者十幾個小時”為最佳使用設計方案，而充電站一般是提供“快充十幾分鐘甚至幾分鐘”來滿足用戶時間需要；其次，充電站與電池匹配性較差。由于各種充電站的交、直流電不一、電流量大小不一，在強制快充中，不僅會減少電池的使用壽命，而且可能引發各種質量事故；第三，從技術上講，目前電動汽車使用最多的就是鋰電池。鋰元素是比鈉還要活躍的金屬元素之一，快充易使鋰元素太過活躍，從而使電池中的電解液發生沉淀，產生氣泡現象，也就是平常人們所看到的電池身上易凸起“小包”，摸上去有手感發熱等情況，嚴重的會導致電池爆炸等安全事故。

　　 目前，鎳氫電池是取代鋰系列電池的理想能源。但胡太國認為，雖然鎳氫安全性能好于鋰電池，但在同樣能量儲存狀態下，其體積卻比鋰電池大1.5倍，在目前鋰電池設備已占整車體積、重量各1/3的情況下，顯然有悖于當下全球呼吁的‘瘦身’電池大方向。從目前情況看，現在主流企業鎳氫電池都在給各大整車廠試用，5年內商品化可能性不大，因此，在未來3~5年時間內，還是應立足于在鋰電池的充電站建設上加強質量安全防范。

　　 標準統一之困

　　 如果說電池問題是電動汽車問世以來一直制約充電站建設的世界性難題，那么，對于目前中國一哄而上的充電站建設項目，首要解決的還是統一標準問題。

　　 作為深圳五洲龍汽車有限公司電動車研發中心的主任，鄧先泉對此深有體會：在深圳街頭，零星的電動汽車充電站既有南方電網、國家電網投資的設備，還有電動汽車企業如比亞迪、五洲龍布點的充電站，除了樣式五花八門外，因為服務的電動汽車對象各不相同，因而電站的標準也是各執一詞，像充電的接口比如插座就存在著明顯的區別。

　　 曾供職于南京汽車集團、奇瑞汽車的中國乘用車市場信息聯席會副秘書長楊再舜提供的數據表明，目前我國已有80%以上的省市啟動了充電站建設項目。在國家《節能與新能源汽車示范推廣應用工程推薦車型目錄》中，國內上榜的新能源汽車產品超過100個，其中，宣稱獲得純電動轎車技術的整車公司達40家以上，數量遠遠超過日本和美國。受此影響，特別是政府對于私人購車的補貼試點，掀起了充電站建設新一輪熱潮：各電網公司紛紛出臺建站規劃；三大石油巨頭開始布點；地方政府力推本地企業聯合“做功”；民營企業躍躍欲試。

　　 正是由于參與建設的主體較多，技術路線不統一，因而造成了具體標準的差異。因此，“大量不符合標準的充電設施建設，不僅造成了資源浪費，而且隱藏著安全問題。”國家電網能源研究院智能電網研究所所長張義斌甚至擔心，在沒有統一規范的技術標準指引下，補貼私人購車的激勵政策，也可能只會造就一批曇花一現的充電站“怪胎”。

　　 “普及電動汽車，首先要統一充電站標準，包括統一電流量、結算方式、計量標準、各種車型如混合動力或純電動車接口規格等。”在北京西四環奇瑞汽車專賣店，前來購車的某公司經理徐光明希望，未來出臺的標準能夠讓電動汽車無論走到哪里，都能很方便地加到電。

　　 家庭充電受限

　　 家住北京東三環華威橋附近的張先生去年購買了一輛混合動力車，但麻煩的是，每次充電總要開車到距自家10公里的朋友家地下車庫去充電。“因為家里的電纜線太細，滿足不了充電時的電流負荷要求。”張先生很苦惱。

　　 魯蘭光介紹說，根據相關國家標準，目前，中國家庭一般用電電流量標準是3~6千瓦/每小時，新建小區最大的達到8千瓦/每小時，以現在電動汽車基本儲蓄能量20千瓦時電、行使里程150公里計算，慢充電池也在3~8個小時左右。如果充電時間太快，電流負荷太大，有可能造成短路斷電、電線起火等危險。另外，各個小區供電量也是有限制的，隨著電動汽車的普及、用電量的增加，這種潛在危險會日益加重。因此，如何解決家庭充電，就成為普及電動汽車的關鍵因素之一。

　　 另外，一整塊儲存100%電能、提供150公里行駛里程的電動汽車電池長100厘米、寬70厘米、高15厘米，大約由100塊大小相同的鋰電池組成。這么大的一塊電池，很難像電動自行車電池一樣帶到家中充電。對于沒有專用電纜、沒有車庫、而且又住在高層的私家車主來說，給愛車續能顯然是一個問題。

　　 根據工信部今年5月26日公布的《汽車產業技術進步和技術改造投資方向(2010年)》規定，電動汽車充滿電的時間在7小時左右，快充至80%電量的時間在半小時左右，以此滿足電動汽車最高車速每小時80公里、續駛里程100公里需要。毫無疑問，無論從技術上，還是從政策要求上，“慢充”是給電動汽車補能的最理想方式，而發展安全、可靠的便攜式家用充電站又是最理想的“慢充”加電站。

　　 “應該這么說，在全面開花的充電站建設搶進風頭中，未來誰搶占了家用充電站先機，誰就能獲得市場。因為目前政府的補貼就是針對私人購車主的。”但胡太國同時也預言：“真正普及可能需要10年左右的時間。”《中國質量報》