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电动车发展仍落后于规划,新能源车需冲破“城墙口”

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“能源是限制中国未来发展的最重要问题之一。中国2018年原油产量加上净进口量达到6.3亿吨,对外依存度高达69.8%。燃料汽车能否继续快速增长?不可能!”中国工程院院士,固体表面物理化学国家重点实验室学术委员会主任,厦门大学教授孙世刚最近在昆明发表讲话《云南科学大讲堂》。

根据国家统计局和公安部的数据,中国汽车销量惊人,连续十年位居世界第一。 2018年,全国汽车数量达到3.27亿辆,是化石能源消耗的“大家庭”。同年,新能源汽车数量为261万辆,位居世界第一,但仅占机动车拥有量的0.8%。

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根据计划,到2020年中国将拥有500万辆新能源汽车,到2030年将拥有8000万至1亿辆汽车。“我们的电动汽车发展速度和规模是世界第一,但仍落后于计划。电动汽车的重要性正在变得越来越重要越来越突出。为什么发展仍然相对缓慢?电池性能是电动汽车发展的主要瓶颈!“孙世刚院士表示,电动汽车与燃料汽车之间的竞争焦点在于速度,续航里程,可靠性和价格。提高电池能量密度是降低电池重量和增加续航里程的关键。

目前,新能源汽车电池主要分为两类:电化学储能和电化学能量转换,也称为可充电电池或二次电池,以及燃料电池。根据目前的路径,锂离子电池更适合替代汽油发动机,氢燃料电池更适合替代柴油发动机。通常,汽车用油约500公里。新能源汽车需要达到这个水平,电池的能量密度要高达500瓦时/千克。正极材料的相应电极容量大于250mAh/g。超过1000 mAh /克。

孙世刚院士说:“看似简单,但中间存在许多前所未有的技术问题,需要逐一解决。”通常,电池的能量密度取决于正负材料的能量容量,其功率密度取决于正负材料。速率性能,其使用寿命取决于正负材料的循环性能,电动汽车,大型储能,5G,AI等的快速发展对二次电池的要求越来越高,需求越来越高进一步的突破。负极材料的阻挡层结合形成不同能量和功率的锂离子电池,从而满足高能量密度,高功率密度,高安全性,长寿命,宽工作温度和低成本的要求。目前,锂硫电池和锂空气电池将成为下一代锂电池的首选,钠电池已成为储能电池的重要替代品。

在燃料电池方面,还存在许多需要克服的问题,因为不仅电动车辆,而且各种地面发电站,远程能源区域,起搏器和其他医疗电力,移动通信办公室都依赖于燃料电池。目前,提高车辆燃料电池性能,提高铂族金属作为催化材料的利用率是最大的挑战。铂族金属资源稀缺,价格高。这是进一步改善催化剂表面结构和性能的重要途径。目前,固体表面物理化学国家重点实验室和云南贵金属研究所正在加紧研究。此外,非贵金属催化剂的开发也是大势所趋。

孙世刚院士也认为,基础设施建设也是新能源汽车发展的重要挑战。截至2018年底,中国共建造了72.8万个公共充电桩,但这一建设速度仍远远落后于新能源汽车的增长速度和需求。同时,根据中国汽车工程学会公布的《节能与新能源汽车路线图》,到2020年,将有100多个燃料电池加氢站;到2025年,将有300多个,但截至2018年9月,中国仅有23个业务,26个座位正在建设中。施工缓慢,成本高是一个重要原因。目前,需要一个日充装量为200千克氢气的加氢站,不包括土地成本,需要800万至1000万元。

孙世刚院士还强调,目前,中国迫切需要开发具有自主知识产权的电化学能源新材料,新体制,新机制和新理论。在这个阶段,中国有一个关键的布局,并已设立了一些重点研发项目,以便在最关键的领域投入资金,包括电池和电子控制系统。在这个过程中,人才也在不断完善。此外,全球新能源发展形势非常快,作为市场竞争的主体,企业必须瞄准一个方向,坚持解决问题,不怕失败,一个问题,一个问题。 (海通通讯社)

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