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[讨论] 中国电动汽车可别起个大早赶个晚集

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发表于 2012-5-25 10:14:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
  5月11日,国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准《纯电动乘用车技术条件》国家标准(GB/T 28382-2012),此次标准的公布,彰显国家推动这项事业的战略决心。




  5月23日,日本横滨举行了“人与汽车技术”展览会,会上电动汽车成为亮点,一些新型电动汽车、电动汽车控制系统、汽车驱动用锂、铅智能化电池等节能、绿色产品新品迭出。日本厂商一直独立于欧美厂商之外,自行攻克着有关电动汽车的核心技术。




  这些事情联系起来看,中国只是电动汽车的竞争者之一,这场竞争还挺激烈。




  在2010年上海世博会上,穿梭于各个场馆之间的各型电动汽车给人们留下深刻印象。笔者今年有机会试驾过一次电动汽车,感觉还不错,但可以试驾不代表可以使用。在发展电动汽车方面,中国算是起个大早,有了良好的开端。




  总体看,各国发展电动汽车的前途都尚未明朗,介入这一领域仍然需要冒险、需要宽容、需要尊重失败者。让坊间人们担心的是,中国人骨子里有着儒家的残留杂质,比如,喜欢坐而论道,不喜欢捋起袖子动手干;又比如,提倡温良恭谦让,不去碰撞就擦不出灵感火花,再比如,过分求全责备等等。正是这种残留杂质,会在不经意之间,妨碍着这项事业推进,当下电动汽车“政策热市场冷”就是征兆,中国在这个方面虽然起个大早,但有可能还是赶个晚集,未来一旦市场形成,中国就拿不到应该拿到的份额。




  此次国家推行电动汽车标准化是一个很有力的举措,但这远远不够,这项事业一定要有竞争氛围,不能太斯文了。建议组织全国性的电动汽车的大型赛事,并设置重奖,把各自为阵的厂家送上统一赛场,让他们在格斗的过程中成长。今天在国内不去练习格斗,明天到国际怎样应对厮杀。
 楼主| 发表于 2012-12-5 15:12:52 | 显示全部楼层
市场对新能源车不感兴趣 “十城千辆”目标落空
2012/12/5 9:28:58
    虽然电动车市场化前景不明,许多项目甚至是亏本运营,但诸多资本频频涉足,其根本用意在于“圈地经济”。因各地商业用地审批收紧,新能源汽车项目符合绿色节能目标,批地更容易实现

  上海嘉定区国家汽车及零部件出口基地大楼左侧,20个纯电动汽车充电桩依次排列在停车场的车位边,用手一摸,指头沾满厚厚的灰尘。“我从来没有见过电动车在这里充过电。”在附近上班的吴明(化名)和封成(化名)对记者说。

  上周五,本报记者走访了嘉定区3个充电桩的分布点,查看了50多个充电桩。除了嘉定电动汽车试乘试驾中心,其余片区的充电桩均处于无人“光顾”的状态:布满灰尘,部分充电插口的隔板甚至需要多次操作才能打开。

  嘉定区为国家级电动汽车示范区(下称“示范区”),全国仅有一个,与20多个“十城千辆”新能源试点城市一样,它们的职责是推广新能源汽车,探索新能源汽车的商业模式。但运营近两年来,进展缓慢、公众接受度不高等成为新能源车试点的普遍问题。

  ◆ 国家示范区样本

  上海国际汽车城大厦位于上海嘉定区墨玉南路,大楼停车场里安放着十余个充电桩。与上海国家汽车及零部件出口基地旁的停车场一样,充电桩表面蒙着灰尘。充电桩对应的停车位里停放着不同品牌的小轿车,但没有一辆是纯电动车或plug-in混合动力车。

  2010年7月,在美国华盛顿召开的首届清洁能源部长级会议上,中国提出选定示范城市建立电动汽车国际示范区。经过角逐,上海拿到电动车国际示范城市项目,嘉定区为具体落实该项目的示范区,于2011年1月起得到确认并开始运营。

  与新能源汽车“十城千辆”试点专门针对出租车、公交车不同,示范区的业务重心在于私人市场的启动和探索。近两年时间里,示范区组建了电动车企业和用户两个俱乐部,企业俱乐部成员包括通用、沃尔沃、中国石化、国家电网、西门子等公司。示范区还构筑了上海国际电动汽车示范城市论坛、上海国际电动汽车展览会以及上海国际电动汽车挑战赛三个交流平台,并建成电动汽车试乘试驾中心、商业模式创新中心、示范评估中心、运营服务中心。此外,在嘉定区博园路汽车城附近,还建成了一个专卖新能源车的汽车4S店--上海高瞻新能源汽车销售服务有限公司。

  记者了解到,示范评估中心和运营服务中心可以对全上海市的新能源车进行数据采集和监测,这些数据可以成为电动车时代的城市规划依据。在商业模式方面,示范区还在探讨一种长租模式,从而降低电动车因售价高带来的购买门槛。

  包含电动车知识产权交易、用户数据采集、用户体验、车辆运行跟踪检测等整体性的电动车示范运行环境已经建立。但实际运营情况中,示范区目前取得的成绩与之前的预期仍存在较大差异。

  按计划,示范区2012年应建成充电桩1.3万个,充/换电站15座,加氢站2座以上。但实际上,截至目前示范区仅建成充电桩387个,而且这一数量远远超出当前的实际需求量。运行至今示范区内纯电动车仅有10个私人购买用户。

  高瞻新能源汽车销售服务有限公司的销售展厅内摆放着两辆力帆纯电动车,下午3点前后仅有两拨客户上门询价,店内也只有两名工作人员值班,场面较为冷清。深圳一家汽车零部件公司销售总监朱林与店内销售人员攀谈近20分钟,表现出对纯电动车购买的兴趣。有消息称,上海市拟对纯电动车推出重大补贴政策,除了国家与地方现金补贴外,上海市还计划推出2万个免费新能源车牌。拍卖价格接近7万元的车牌是吸引朱林的主要原因,但作为汽车业内人士,他坦言对纯电动汽车的市场前景并不看好,“电动车未来10年也不一定能够实现市场化。”

  ◆ 地方政府加码电动车

  示范区及25个节能与新能源汽车示范推广城市(下称“试点城市”),共同构成新能源汽车私人与公共系统试点的体系。与示范区情况相似,截至今年7月,25个试点城市仅有4个城市完成度(投放1000辆新能源车示范运行)超过30%,分别为杭州、郑州、苏州、北京;其中完成情况最高的杭州市也仅为47.10%。

  重庆交通大学教授王健接受本报记者采访时表示,截至11月底,重庆当地的新能源公交车总量已经从上半年的不足200辆攀升至360辆,但距离“十城千辆”提出的目标仍“相去甚远”。

  “这360辆里面混合动力汽车占绝大部分,如果把这部分剔除的话,真正意义上的以电池为驱动的公交车的比例是非常低的。”王健表示。

  2012年是新能源汽车“十城千辆”示范推广工作的最后一年,但从当前各地推进情况来看,完成设定目标几乎没有可能。各车企新能源车销售情况也表明市场对这一概念并不“感冒”,中国汽车工业协会数据显示,今年1~9月,国内乘用车企销售新能源汽车6982辆,其中纯电动车3009辆,混合动力车3973辆。

  “我认为,现在基本上可以对纯电动公交车作出一种判断,现阶段要实现商业化运作是不可行的。”王健说道。他进一步表示,试点运行实际上就是拿城市运营来当试验场,是一种不负责任的做法。运营过程中出现的各种问题,佐证了纯电动客车在市场上是不受欢迎的。

  中投顾问近期发布的《2012~2016年中国新能源汽车行业投资分析及前景预测报告》指出,电动汽车目前尚不具备普及推广的条件,电池技术、安全问题、配套设施、补贴政策等是制约电动汽车推广普及的关键要素,而我国在这些方面尚处于起步阶段。

  但实际上,地方政府仍在不断加码电动车。11月5日,吉林市宣布与金沙江创业投资基金共建新能源汽车产业园,广东省近期也明确提出“争取到2015年全省新能源汽车推广应用规模达到5万辆”。

  一位匿名分析人士指出,虽然电动车市场化前景不明,许多项目甚至是亏本运营,但诸多资本频频涉足,其根本用意在于“圈地经济”。因各地商业用地审批收紧,新能源汽车项目符合绿色节能目标,批地更容易实现。

  由于无法达成目标,上海示范区已经将1万辆以上电动车推广应用和1.3万个充电装置的完成期限后延,目前没有出台新的期限规定。上海市新能源汽车补贴政策出台后,私人购买电动车将有所升温,但整车上和电力商的不同发展线路仍将困扰这个行业一段时间。

  中投顾问新能源行业研究员萧函则认为,短期内各种充/换电站、充电桩的利用效率很难提升,电网、厂商、地方政府的利益博弈将延长电动车技术标准化出台的时间,地方政府盲目加码投资电动汽车的做法势必给行业及地方经济造成重大不良影响。
 楼主| 发表于 2013-3-15 09:51:49 | 显示全部楼层
复旦研发出新型水锂电池 充电10秒可驱动汽车400公里

    2013-03-14 15:51:10

  
    关键字  新能源锂电池水溶液锂电池复旦大学复旦吴宇平充电速度快手机电池自然杂志科学报告杂志充电10秒

    由复旦大学研发的一种新型水锂电池,只要花10秒钟充60度电,就可以让新能源电动汽车跑上400公里。 复旦昨天(3月13日)发布的该项科研成果,于近日在《自然》(Nature)杂志子刊《科学报告》(Scientific Reports)刊发。

      这项关于水溶液锂电池体系的最新研究,可将锂电池性能提高80%。电动汽车只需充电10秒即可行驶400公里,这种电池成本低廉,安全不易爆炸。该科研成果将有望解决目前全球踌躇不前的电动汽车产业的主要障碍,为新能源发展注入新动力。

      从新能源汽车、手机、电脑到大型机械设备,现代社会生活的许许多多新奇装备是由锂电池驱动的。但是,传统方法制造的锂电池成本高,对生产条件要求高,并且存在较大的安全隐患,已成为现有电动产品无法大规模推广的主要阻碍。普通老百姓对于锂电池的要求无非是更安全、更耐用、更方便。

      复旦大学吴宇平教授

      近日,最新一期《自然》杂志子刊《科学报道》刊发了复旦大学吴宇平教授领导的课题组关于水溶液锂电池体系的最新研究成果。 其研发的新型水锂电,可以大幅降低电池的成本,提高其能量密度,从而使电池充电时间更短,储存电量更多,耐用时间更久。用吴宇平教授的话来说,用这种电池充电只要10秒钟,充入大约60度左右的电,就可以使一辆新能源电动车连续跑上400公里,而现在市面上售卖的电动车出行距离为150-180公里。如果将新型水锂电池应用于手机中,待机时间可以比目前的手机待机时间延长一倍,充电时间则只要喝一杯茶的工夫。

      吴宇平课题组13日向记者展示了这种锂电池体系。一片薄薄的金属锂,被特制的复合膜紧密包裹,将其置于pH值呈中性的水溶液中,与锂离子电池中传统的正极材料尖晶石锰酸锂组装,即可制成平均充电电压为4.2V、放电电压为4.0V的新型水锂电,这一成果大大突破了水溶液的理论分解电压1.23V。

      据透露,目前普遍采用的是有机电解质动力锂离子电池。在大型的储能系统中,传统锂电池成本高,对生产条件要求高,并且由于有机电解质的物理化学性质,存在较大安全隐患。这也是目前电能汽车这样的新能源产品得不到大规模推广的主要阻碍。

      新一代的电池将大大加快充电速度和电池容量

      吴宇平课题组的这项成果对发展新型的低成本、易大规模生产、安全环保的蓄电池体系提供了可能。据称,新型的水锂电采用水溶液作为电解质,阻燃性增强,使电池在使用过程中不易发烫发热,安全性能高;用高分子材料和无机材料制成复合膜,能将电池的能量损耗降到5%以下。

      据吴宇平教授介绍,水锂电是当今锂电池研发的前沿和方向之一,它是用普通的水溶液来替换传统锂电池中的有机电解质溶液,安全性能高,不会起火。此外,新型的水锂电采用水溶液作为电解质,阻燃性增强,使电池在使用过程中不容易发烫发热,安全性能和成本较现有的锂离子电池都具有明显的优势。 吴宇平打趣地说道:“你可以把他形象地想象成锂离子的电位经过膜,一下就到了负极,然后又直接从负极回到正极,就好像人跨过任意门可以直接在地球和外太空之间往返。”

      据估计,如果将这种电池用于手机,同样大小的电池至少能将手机通话时间延长一倍,成本则不足原有的一半;用于汽车同样如此,对环境构成的污染也比现有锂电池小得多。 复旦研发出该成果后,已有国外能源机构提出了合作意向。吴宇平说,美国能源研究所已“瞄”上这项研究,希望与他达成合作意向。但他更希望能与国内有前瞻性的企业合作,将这一成果在国内汽车企业中率先实现产业化。他表示,“新型水锂电在生活中可具体应用到各方各面,希望水锂电的突破能够最终使消费者对安全放心、对成本接受,解决目前全球踌躇不前的电动汽车产业。”吴宇平教授表示。

      《科学报告》发表摘要
 楼主| 发表于 2013-3-15 09:54:28 | 显示全部楼层
复旦大学学者研发新型水锂电
摄影:刘畅发布时间:2013-03-14  小字体 中字体 大字体
新闻中心讯  在人们的日常生活中,锂电池已经是司空见惯却也必不可少的物品。从手机、电脑到大型机械设备、新能源汽车,可以说现代社会生活的许许多多新奇“装备”是由锂电池驱动的。对于普通老百姓的来说,对于锂电池的要求无非是更安全  电池在任何情况下都不要突然爆炸;更耐用  电池使用时能支撑的时间久一些、距离远一些,电池的寿命更长一点,不用记挂着需要时常更换;更方便  在通过风能、太阳能、潮汐能发出来的电可以高效率的储存起来,给天黑时、没风、没电的时候用。这也是全世界电池研究者追寻的目标。

近日,最新一期《自然》(Nature)杂志子刊《科学报道》(Sci. Report)刊发了复旦大学吴宇平教授领导的课题组关于水溶液锂电池体系的最新研究成果。吴宇平课题组采用复合膜将金属锂进行包覆,而后将其置于pH值呈中性的水溶液中,与锂离子电池中传统的正极材料如尖晶石锰酸锂组装,制成了平均充电电压为4.2V、放电电压为4.0V的新型水锂电。这一成果大大突破了水溶液的理论分解电压1.23V。吴教授课题组发明的新型水溶液可充锂电池(简称为“水锂电”)的能量密度(即同样大小、质量的情况下,每单位储存电能的多少)比目前普遍采用的有机电解质的动力锂离子电池要高出了80%。
据吴宇平教授介绍,水锂电是当今锂电池研发的前沿和方向之一,它是用普通的水溶液来替换传统锂电池中的有机电解质溶液。传统的锂离子电池尽管具有诸多优点,并且在民众生活中应用广泛,但是在大型的储能系统中,用传统方法制造的锂电池成本高,对生产条件要求高,并且由于有机电解质的物理化学性质,存在较大的安全隐患,我们迫切需要发展新型的低成本、易大规模生产、安全环保的蓄电池体系。由于水溶液的安全性能高,不会起火,离子导电率高,且成本也低,水锂电已经成为下一代大型储能电池发展的优选方向。

据悉,复旦大学自2005年起就一直在开展水锂电这一国际前沿领域的探索,相关研究成果曾发表在《德国应用化学》、《能源与环境科学》等国际权威的专业刊物上。在我国科技部重大基础研究计划和自然科学基金委的资助下,至2007年复旦大学在新型水锂电方面的研发领域取得了重大进展,研究成果和科研水平开始居于世界先进地位。
在此次发表的最新成果中,复旦大学化学系吴宇平教授所带领的课题组成员研究设计了全新的思路,并首次提出了锂离子在该复合膜发生“电位穿越”的理论。
锂电池的主要工作原理,是依靠锂离子在正负电极之间的迁移而产生电流的。这种迁移是在溶液中进行的。但是由于低电位的锂离子会和水溶液发生电化学反应(析出氢,生成氢氧化锂),从而使电池自身发生损耗,不能发生可逆充电,因此水锂电研究要解决的核心问题就是如何防止锂离子和水在低电位发生反应。而采用原有的“极化”(即不断尝试使用新型的材料制作电极)解决方案,只能使水锂电所产生的的电压最多达到2.0V,而且充放电效率低。
吴宇平教授则换了另外一种思路,用高分子材料和无机材料制成复合膜,包裹在金属锂外。而这层复合膜成为了锂离子的电位在正负极之间“时空穿越”的“随意门”和“时光机”  在这个膜的作用下,质子和水分子无法在低电位下得到电子,就不会在锂离子迁移过程中发生析氢或者水的分解。吴宇平教授打趣地说道:“你可以把他形象地想象成锂离子的电位经过膜,一下就到了负极,然后又直接从负极回到正极,就好像科幻片中,人跨过时光门可以直接在地球和外太空之间往返。”因此,吴教授也把这一新发现称作“电位穿越”。据介绍,复旦的包裹复合膜的新型水锂电,可以大幅降低电池的成本,提高其能量密度,从而使电池充电时间更短,储存电量更多,耐用时间更久。该体系计算的实际能量密度大于220 Wh/Kg(瓦时/公斤),能量效率高达95%,预计装备这一新型水锂电的电动汽车的行驶距离有望达到400公里,而现在市面上售卖的电动车出行距离为150-180公里(如荣威E50在60公里等速时续航里程为180公里)。
此外,相对于之前非水的有机溶剂与锂盐溶液  这些有机溶剂在过度充电、短路等不良使用情况下很容易导致锂离子电池发生起火甚至爆炸  新型的水锂电采用水溶液作为电解质,阻燃性增强,使电池在使用过程中不容易发烫发热,安全性能和成本较现有的锂离子电池都具有明显的优势。据介绍,时刻存在的安全隐患,无法给消费者100%的信心,已经成为现有电动产品大规模推广的主要阻碍之一。
随着经济的发展,环境污染的日益加剧,不可再生的能源资源不断消耗,人类社会迫切需要提高能源的利用效率,开拓新能源和可再生能源,保证人类的可持续发展,而这些均离不开电化学储能  新型电池。因此,像水锂电这样的电化学储能有望为21世纪具有持续、爆炸式发展潜力的新兴产业。“新型水锂电在生活中可具体应用到各方各面”,吴宇平教授说,“希望水锂电的突破能够最终使消费者对安全放心、对成本接受,解决目前全球踌躇不前的电动汽车产业的主要障碍,为新能源发展、为中国和人类社会的支柱产业注入新动力。”

新闻背景:电池发展史简介
从1859年勒克郎谢发明铅酸蓄电池,之后镍-镉电池、钠硫电池、液流电池以及较新的锂离子电池、水溶液可充锂电池(简称水锂电)直到复合超级电容器,一百多年来这个领域的发展一直备受瞩目。当今锂电池的研发和使用是主流,也是科学研究和社会关注的热点。
锂电池(Lithium battery)是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物)的电池,大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生,最早应用于心脏起搏器中。其较以前的蓄电池体系而言,具有诸多优点,如放电电压高、能量密度大、自放电低、无记忆效应、环境友好、循环寿命长。之后人们运用各种材料开发出性能各异效能更优的锂电池,并广泛应用于各类数码产品、电动工具,直至航天、军事等领域。但锂离子电池在大型的储能系统中,由于成本高,且对生产条件要求高,因此迫切需要发展新型的低成本、易大规模生产的蓄电池体系。由于水溶液的安全性能高,不会起火,离子导电率高,且成本也低,因此成为大型储能的首选。

http://www.fudan.edu.cn/fudannews/2013/0314/32823.html
原本很正常的一个文章,愣是被楼猪改的面目全非,楼猪及其主子的卑鄙无耻下流可见一斑.
 楼主| 发表于 2013-8-27 16:19:30 | 显示全部楼层
美国研发锂离子交换电池 电动车充电仅一分钟
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长津英豪 于 2011/9/16 15:50:33 发布在 凯迪社区 > 猫眼看人
国俄亥俄州Nanotek仪器公司的研究人员利用锂离子可在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出一种新型储能设备,可以将充电时间从过去的数小时之久缩短到不到一分钟。

美国开发出一种新型储能设备

美国开发出一种新型储能设备
  一种看起来怎么也和电池搭不上界的物质,成了突破电池技术瓶颈的关键。美国俄亥俄州Nanotek仪器公司的研究人员利用锂离子可在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出一种新型储能设备,可以将充电时间从过去的数小时之久缩短到不到一分钟。该研究发表在近期出版的《纳米快报》上。
  电池充电性能成为电动车发展的最大挑战
  众所周知,电动汽车因其清洁节能的特点而被视为汽车的未来发展方向,但电动汽车的发展面临的主要技术瓶颈就是电池技术。这主要表现在以下几个方面:一是电池的能量储存密度,指的是在一定的空间或质量物质中储存能量的大小,要解决的是电动车充一次电能跑多远的问题。二是电池的充电性能。人们希望电动车充电能像加油一样,在几分钟内就可以完成,但耗时问题始终是电池技术难以逾越的障碍。动辄数小时的充电时间,让许多对电动车感兴趣的人望而却步。因此,有人又将电动车电池的充电性能称为电动车发展的真正瓶颈。
  目前在电池技术上主要采用的是锂电池和超级电容技术,锂电池和超级电容各有长短。锂离子电池能量储存密度高,为120瓦/公斤到150瓦/公斤,超级电容的能量储存密度低,为5瓦/公斤。但锂电池的功率密度低,为1千瓦/公斤,而超级电容的功率密度为10千瓦/公斤。目前大量的研究工作集中于提高锂离子电池的功率密度或增加超级电容的能量储存密度这两个领域,但挑战十分巨大。
  新研究通过采用石墨烯这种神奇的材料,绕过了挑战。石墨烯因具有如下特点成为新储能设备的首选:它是目前已知导电性最高的材料,比铜高五倍;具有很强的散热能力;密度低,比铜低四倍,重量更轻;表面面积是碳纳米管两倍时,强度超过钢;超高的杨氏模量和最高的内在强度;比表面积(即单位质量物料所具有的总面积)高;不容易发生置换反应。
  新设备让电动车不到1分钟充满电
  新储能设备又称为石墨烯表面锂离子交换电池,或简称为表面介导电池(SMCS),它集中了锂电池和超级电容的优点,同时兼具高功率密度和高能量储存密度的特性。虽然目前的储能设备尚未采用优化的材料和结构,但性能已经超过了锂离子电池和超级电容。新设备的功率密度(即电池能输出最大的功率除以整个燃料电池系统的重量或体积)为100千瓦/公斤,比商业锂离子电池高100倍,比超级电容高10倍。功率密度高,能量转移率就高,充电时间就会缩短。此外,新电池的能量储存密度为160瓦/公斤,与商业锂离子电池相当,比传统超级电容高30倍。能量储存密度越大,存储的能量就越多。
  SMC的关键是其阴极和阳极有非常大的石墨烯表面。在制造电池时,研究人员将锂金属置于阳极。首次放电时,锂金属发生离子化,通过电解液向阴极迁移。离子通过石墨烯表面的小孔,到达阴极。在充电过程中,由于石墨烯电极表面积很大,大量的锂离子可以迅速从阴极向阳极迁移,形成高功率密度和高能量密度。研究人员解释说,锂离子在多孔电极表面的交换可以消除嵌插过程所需的时间。在研究中,研究人员准备了氧化石墨烯、单层石墨烯和多层石墨烯等各种不同类型的石墨烯材料,以便优化设备的材料配置。下一步将重点研究电池的循环寿命。目前的研究表明,充电1000次后,可以保留95%容量;充电2000次后,尚未发现形成晶体结构。研究人员还计划探讨锂不同的存储机制对设备性能的影响。
  研究表明,在重量相同的情况下,仅以尚未优化的SMC替代锂离子电池,SMC或锂离子电池电动车的驾驶距离相同,但SMC的充电时间不到一分钟,而锂离子电池则需要数小时。研究人员相信,优化后SMC的性能会更好。
  如果今后电动汽车广为流行,充电站设置在加油站,其结果将会出现一幅十分有趣的情景,那就是电动车的充电时间将比加油还要快,而且比加油还便宜。研究人员表示,除了电动汽车外,该设备还可用于再生能源储存(如储存太阳能和风能)和智能电网。
 楼主| 发表于 2013-8-27 16:19:57 | 显示全部楼层
高能镍碳超级电容器,有哪些技术突破

高能镍碳超级电容器,成为一种用在电动车上的全新电源,周国泰说:“实现了几个突破。”

周国泰介绍,高能镍碳超级电容器,首先在加大材料的比表面积上实现突破。传统电容,100年前就发明了,电容是靠比表面积存储电荷,其优点是可无数次充放电,而且不发热。储电量的大小由其内部比表面积大小而决定。超级电容器,就是在研发出新材料的基础上,尽可能地扩大比表面积,使储电量大幅增加;第二,超级电容在正负极的材料结构上获突破。电池的优点是储电量大,由电能转化成化学能,再转化成电能释放出来,其比功率比传统电容高得多。超级电容,在结构上实现了电池和传统电容的内并,实现了电池和电容的优点兼备。

锂离子电池,不是业界推崇的电源吗?周国泰说:“技术还不过关!”他将这种电池与超级电容器作了比较。

第一,锂离子电池存在安全隐患。锂离子、有机电解质,其本身有易燃、易爆性,杭州、上海曾发生的电动汽车自燃事件,今天谈起来还让人后怕。超级电容器,充满电后用射钉枪打,使其短路,任何反应都没有;放火上烧,不锈钢外壳快烧红了,也没发生爆炸。锂离子电池,一旦发生短路,就会燃烧或者爆炸。

第二,锂离子电池,基本是300A电流充电,时间长,一次充电要6 8小时,使用不方便。超级电容器,可1500A,甚至3000A大电流充电,单块充满电只要几秒钟,上百块串联在一起充电,6分钟可达90%以上。

第三,锂离子电池寿命短。充放电的标准是2000次,目前很少有能达到的,即使达到了,性价比不实用。超级电容器,可大电流充电,瞬间大电流放电,效果理想,充放电可达5万 50万次,而充放电的国家标准是5万次。就说在淄博那次试验,公交车装上超级电容器充电后,乘坐满员,上了高速路,时速120公里,一次充电跑了210公里。使用超级电容器的小轿车,瞬间可大提速,时速可达130公里。

“你说超级电容器的优势怎么样?”说到此,周国泰问记者。大家都笑了。

回顾电动汽车发展历程,人们不难掂量出超级电容器的分量,也不难理解天津市政府为什么要召开新闻发布会的原因。

电动汽车诞生有100多年了,1839年,苏格兰人罗伯特·安德森造出了世界上的第一台“电动车”。不过它不十分成功。主要原因是,电池寿命太短,电力太小,只能挪动一个非常轻的底盘。到了19世纪后期,长效电池诞生,促进了电动车的进一步发展,人们才在伦敦的大街上见到电力驱动的出租车,不过行驶距离非常短,还必须不停地在充电站里充电。

罗伯特不会预想到,历史进入到21世纪,随着全球能源危机的不断加深,石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧,各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向,发展电动汽车成为解决这两个技术难点的最佳途径。电动汽车也随之成为世界各国的选择和技术竞争的一个焦点。

一些专家曾经估计,全球能源矿产资源仅够支撑不到100年;而我国的石油只能支撑国内消耗30年,煤炭最多能支撑100年。目前,我国每年有85%的汽油和20%的柴油被汽车烧掉,汽车无疑成为了能源消耗大户,能源紧张与汽车行业发展的关系十分密切。如果中国的人均汽车拥有量追上美国,中国的道路上就会奔跑着6亿多辆小汽车,这一数字将超过世界其他国家小汽车数量的总和,对能源的需求将不言而喻,中国必将成为第一大油耗和石油进口国。

国人不会忘记,当年铁人王进喜在首都北京看到汽车背着的“大包袱”,缺石油,被人瞧不起啊!

到了今天,汽车背的“大包袱”没有了,可城市却背上了“大包袱”。从地上看天,见不到蓝天白云,从空中往下看,灰蒙蒙的,不见城市的倩影。说重了,是民族的耻辱!

从能源、环境的角度审视,发展新能源汽车,是我国的必然选择。而且从技术的角度看,我国有自身的优势。

据相关资料显示:我国虽然在传统汽车领域落后于发达国家近二三十年,但在电动汽车领域,我国与国外的技术水平和产业化程度差距相对较小,并有机会在该领域获得重要席位。这也为我国汽车工业技术实现跨越发展提供了一次历史性的机遇,更重要的是我国还有后发优势。目前,我国电动汽车的研发已具备一定的基础,一些企业在20世纪90年代中期就推出了电动汽车样车。

我国“八五”以来电动汽车被正式列入国家攻关项目,对电动汽车的投入显著增加。我国的汽车企业和高校、科研院所等200多家单位投入了大量的人力、财力和物力研发电动汽车,并取得了一系列科研成果。“九五”期间,电动汽车被列入863计划12个重大专项之一,全国汽车标准化技术委员会于1998年新组建了电动汽车车辆标准化分技术委员会。科技部又于2001年启动了电动汽车重大科技专项,使我国电动汽车技术水平和产业化程度与国外处在同一起跑线上。

现代电动汽车一般可分为三类:纯电动汽车(PEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)。但是近几年在传统混合动力汽车的基础上,又派生出一种外接充电式(Plug-In)混合动力汽车,简称PHEV。目前在全世界,电动汽车一直是各大汽车集团花费巨资研发的新兴领域。

然而,制约电动汽车发展的瓶颈,还就是电池。世界电动车协会主席陈清泉在2011中国长春国际汽车论坛上表示,当前我国电动汽车电池技术存在两个明显缺点:第一个缺点就是缺乏深层次技术。比如电池的化学问题、物理问题、温度问题、结构问题等,在这些方面我们研发还不够,没有能够建立数学模型把这些问题搞清楚;另一个缺点是缺乏评价体系。比如电池的安全性怎么样,在高温、低温环境下能不能正常工作,这些都没有一个好的评价。

有资料介绍,电动汽车对电池的要求比较高,电池要具备高比能、高比功率、快速充电和具有深度放电功能,循环和使用寿命要长。铅酸电池,虽然其比能量、比功率和能量密度都比较低,但是高的性价比使其应用广泛,然而带来的是严重的环境问题。镍镉电池和镍氢电池虽然性能好于铅酸电池,但是其性价比不高,含重金属,用完后回收处理难,若遗弃会对环境造成严重污染。

目前,越来越多的研究人员选用锂离子电池作为电动汽车的动力电池,但这种电池的缺陷十分明显,前面已叙。

“针对目前各种电池的缺陷,我们开发了超级电容器。”周国泰顿了一下,说,这种电容器的技术优势前面说了。所以,很顺利地通过了天津市科委组织的成果鉴定。

高能镍碳超级电容器,老百姓也用得起

有专家说,目前,几乎所有的人都认为电动汽车是未来的发展趋势,但种种迹象表明,电动汽车离我们还是比较遥远。但电动自行车风靡全国,每天提几公斤的电池上下楼,在居民小区并不鲜见。电动汽车怎么办?

为此,有学者发表文章,对电动汽车提出种种担忧和质疑。有说电动汽车在电池上不成熟的,有说原子电池、聚合物电池、燃料电池、锂离子电池等任何电池都不环保的,各种议论不绝于耳。

有各种质疑和担心,也属正常。科技创新,正是在质疑中前行、在争论中创新的。说着,周国泰从沙发上站起来:“在发展电动汽车的过程中,有各种担心,是可以理解的。电池的问题卡住了电动汽车的脖子,这也是事实。”他扳着手指头,就说公交车吧,一辆公交车,走100公里,若用油30升,按8元1升算,要240元;而用电,走100公里。用电70度,每度电平均按6毛钱算,是42元钱。还是用电省吧。因此,发展电动车,不应动摇!

还以锂离子电池为例,与超级电容器比,锂离子电池成本7万元,充电2000次,每充电1次按行驶100公里算,20万公里就要更换电池;超级电容器,也按充电1次行驶100公里算,可充电5万次,甚至可达10万次、50万次,超级电容器的价格不高于锂离子电池。超级电容器回收后,对材料再激活处理后还可以使用。计算一下,综合成本有多低!这样,老百姓是不是就能用得起了?

超级电容器的生产是环保的,你可以到淄博年产100万只的生产基地去看,生产车间,只有一个地漏,那是用来打扫卫生冲水用的,整个生产过程,不产生废水、废气,没有污染排放。还用担心环保问题吗?
 楼主| 发表于 2013-9-27 14:13:37 | 显示全部楼层
 楼主| 发表于 2013-9-27 14:14:36 | 显示全部楼层
小型电动汽车有环保安全经济的优点,是城市交通发展方向,ZF部门不能一味封杀,应加以引导,把无序变为有序,能带动一个新的产业。如:

    日本国土交通省为普及比轻型汽车还小的1~2座的“超小型交通工具”,于2012年6月公布了《超小型交通工具导入指南》,并于同年11月宣布,为确保超小型交通工具的安全性,正考虑新出台放宽道路运输车辆安全标准的认定制度。日本国土交通省在12月21日之前就制定认定制度公开征集了意见。


本田车


丰田车


北美车展
 楼主| 发表于 2013-9-27 14:15:02 | 显示全部楼层
现代电动车


丰田电动车
 楼主| 发表于 2013-9-27 14:18:06 | 显示全部楼层
电动车是今后全世界方向,完全支持!
现在的问题是:安全性,速度,续航等问题的解决,是否让人满意。

电动车在中国一定会遭到官方的压制,因为官方从不关心环境,关心穷人的生活,只关心,他们的高油价无人买,影响他们的抢夺。


等把燃油车彻底淘汰,路上都是这种车的时候,安全性就不成问题了。
 楼主| 发表于 2013-9-27 14:26:18 | 显示全部楼层
首先从外行人来看这个问题:如果全周期能源消耗和污染排放方面电动汽车比传统汽车还大的话,怎么全世界(不只中国)都在发展电动汽车,难道没有外国政府和研究学者意识到这方面的问题么?违法广告是显然的,他们肯定研究过全生命周期的能源排放问题,电动汽车绝对有优势,只不过由于国内现在主要以火力发电为主,最后的节能减排效果并没有宣传的那么明显而已

就我所知,国内目前减排方面的计算是基于美国阿贡实验室的GREET模型,计算“Well to Wheel从油井到车轮”的整个二氧化碳排放量,得出车辆直接及间接带来的所有二氧化碳排放量。“WTW从油井到车轮”指的是从油、气、电等能源开采,到炼油、发电,再到油、气、电输送、加注,最后到车辆运营整个过程中的二氧化碳排放量。包括两个主要阶段:从矿井到加油机WTP(Well to Pump)和从加油机到车轮PTW(Pump to Wheel)。前者的研究对象是车用燃料的上游生产阶段,包括资源开采、资源运输、燃料生产、燃料运输、分配和储存以及燃料加注过程。后者的研究对象是车用燃料的下游使用阶段。WTW排放量为WTP和PTW排放量之和。

以公交车为例计算,其他的车型基本类似:




柴油的WTP CO₂排放率代表从采油到炼油,再到油品运输全过程中,每升柴油所带来的所有二氧化碳排放量之和。电能的WTP CO₂排放率代表从能源开采到发电,再到输电过程中每千瓦时电能所带来的所有二氧化碳排放量之和。由于发电的能量来源千差万别,电能的WTP CO₂排放率变动范围很大。在中国,火力发电的比例高达81%,所以电能的WTP CO₂排放率也相对较高。这里的排放率只计算以煤炭为能源的火力发电的排放量并除以81%的比例,其他种类发电(水力发电、风能发电、核能发电等)的二氧化碳排放量由于数值较小,未予考虑。

根据分析可知,电动公交车虽然在运营过程中为零排放,即PTW排放量为0,但是我国发电的WTP排放量很高,影响了WTW总排放量,使得减排率为26%-28%,远未达到所谓的“零排放”。


结论:发电阶段电动车的排放是绝对超过普通燃油车的,但是由于运营中的弥补,致使总的来看还是肯定有一定的减排作用,只是不像官方说的那么夸张而已。另外,这只是在现有的能源结构下,由于电力来源途径较多,水电、风电、核电发展起来以后也会改善这种局面,节能减排效果会更加明显。
 楼主| 发表于 2013-9-27 14:27:48 | 显示全部楼层
农民也有自己的中国梦!农民也向往好日子,农民也有权开车,买不起汽车、考不起驾照就弄辆时风电瓶车开开,赶个集、买个菜、接送孩子上下学、去信用社去卫生院足够用了!法不禁止即自由,气死你个水泥脑袋榆木疙瘩头




 楼主| 发表于 2013-9-27 14:29:58 | 显示全部楼层
日本也有电动车,日本的电动车结构也很简单。处处流露绿色环保低碳的理念。






这样的电动车是不是会被“巡检屎”称为“经不住碰撞”“没有安全系数”“移动骨灰盒活棺材”呢?
 楼主| 发表于 2013-9-27 14:30:28 | 显示全部楼层
这样的电动车是不是会被“巡检屎”称为“经不住碰撞”“没有安全系数”“移动骨灰盒活棺材”呢?
 楼主| 发表于 2013-9-27 14:31:08 | 显示全部楼层
这样的电动车是不是会被“巡检屎”称为“经不住碰撞”“没有安全系数”“移动骨灰盒活棺材”呢?
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