編者：本文為北京理工大學電動車輛國家工程實驗室、北京理工大學機械與車輛學院副教授、中國電工技術(shù)學會電動車輛專業(yè)委員會委員孫立清所做的研究報告。原文標題為《當前新能源汽車及相關(guān)領(lǐng)域存在的問題或熱點剖析及建議》，篇幅較長，我們分兩期刊發(fā)，本文為第一篇。

【第一電動網(wǎng)】（專欄作家 孫立清）自去年7月國務(wù)院出臺《關(guān)于加快新能源汽車推廣應(yīng)用的指導(dǎo)意見》后，新能源汽車的利好政策便如雨后春筍、拔地而生，從發(fā)改委公布電動汽車用電價格，到財政部免征新能源車購置稅、工信部發(fā)布免征購置稅名單等等。我國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)在一系列政策的激勵下和全行業(yè)的努力下，實現(xiàn)了火爆的增長。輿論間，各方面意見技術(shù)的產(chǎn)業(yè)政策的觀點也在交鋒，從技術(shù)角度和產(chǎn)業(yè)角度對整個行業(yè)進行研究已顯得十分必要。

筆者注意到了放量的觀點、技術(shù)已經(jīng)不需要研究可以大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的觀點；也注意到了宜保質(zhì)保水平再上量、不宜“大躍進”的觀點(中國汽車工業(yè)協(xié)會的2014年最新月度信息發(fā)布會上，中汽協(xié)常務(wù)副會長兼秘書長董揚表示，新能源汽車目前發(fā)展迅猛，但是在國家各項支持新能源汽車發(fā)展政策的推動下，一些地方政府紛紛投入新能源汽車項目，動輒幾十億甚至上百億的投資，而且看到越大的項目越開心，最后搞不成由政府買單，其實還是讓老百姓買單，他也呼吁避免這樣的“大躍進”式發(fā)展)。其實，一個最重要的目的，(能夠站在技術(shù)制高點的)新能源汽車行業(yè)可持續(xù)和健康發(fā)展，這當是行業(yè)共識。舉出下述一些可能不夠深入和有待繼續(xù)探究的觀點，供行業(yè)參考，目的也在于促進行業(yè)可持續(xù)和健康發(fā)展。

筆者在對技術(shù)和產(chǎn)業(yè)研究的基礎(chǔ)上，認為：

(1)實現(xiàn)再生制動時，對電機發(fā)電性能要求高(僅僅高效是不夠的)，對PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制要求更高，一定功率下，再生電壓和電流(受到發(fā)電性能)協(xié)調(diào)控制能力受到局限。尤其還要兼顧制動法規(guī)協(xié)調(diào)機械制動與電制動，由于電制動協(xié)調(diào)控制能力受到局限,使得整車制動性能發(fā)揮受到局限，尤其是對于分布驅(qū)動，由于制動控制過程復(fù)雜，控制起來更加困難。目前低速車速下實現(xiàn)再生制動困難，再生制動能量回收效率不高。如何實現(xiàn)一定工況下總續(xù)駛里程中再生制動貢獻的里程比例的不斷提高是當務(wù)之急，這也是電動汽車作為移動用電裝置能效水平乃至技術(shù)水平的重要標志?？梢詥?a class='link' target='_blank'>啟辰的主管技術(shù)人員，這一比例是多少？答案令人吃驚。而業(yè)內(nèi)權(quán)威跟我講的我們的新能源客車這一比例是多少？這數(shù)字同樣讓我吃驚。

(2)由于PWM控制技術(shù)，無法消除電機高次諧波等對于車載電源系統(tǒng)的影響(換句話說存在類似于電力系統(tǒng)低壓穿越的情形)，而控制器產(chǎn)生的電磁兼容問題對車載電氣系統(tǒng)也產(chǎn)生非常不利的乃至災(zāi)難性的影響，這些影響了相關(guān)部件性能的發(fā)揮，尤其是性能，如壽命，尤其對于車載電源系統(tǒng)，壽命至關(guān)重要。

(3)車載電源系統(tǒng)中，電池成組對于電池生產(chǎn)和性能的一致性要求很高，電池成組篩選困難，因為要求整車所有電池單體具備統(tǒng)一的一致性要求。對于先并后串再并的電池組而言，僅先并的組內(nèi)單體具有一致性是遠遠不夠的，要求再串聯(lián)時各個并聯(lián)組也要具有整組上的性能一致性，而且這些并串后的分組再并聯(lián)也要求性能上的一致性。對于先串后并的電池組，僅先串的組內(nèi)單體具有一致性也是遠遠不夠的，要求再并聯(lián)

時各個串聯(lián)組也要具有整組上的性能一致性。這種一致性要求不單單是生產(chǎn)和配組，而且是要求在使用過程中，無時不刻不具備一致性。而且這種一致性的要求是多方面的，包括但不限于電壓、電流和內(nèi)阻等及其溫度特性。在現(xiàn)行的使用方式方法上，電池成組壽命遠遠低于單體壽命或衰減程度就已經(jīng)說明這樣一點。這個技術(shù)問題，是制約目前電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵。

(4)現(xiàn)行的電池管理系統(tǒng)，主要功能還無法做到真正的充放電控制，而且就算電池的均衡管理都困難。采用非單純串聯(lián)方案，就是自均衡都無法實現(xiàn)。單體因為電化學和物理散熱等問題使得無法采用大容量電池單體串聯(lián)就滿足電動汽車使用要求導(dǎo)致車載電源系統(tǒng)并聯(lián)無法避免，只要并聯(lián)存在，就無法避免因各種原因?qū)е掠袉误w內(nèi)短路或直接出現(xiàn)個別單體正負極短路的危險出現(xiàn)，這已經(jīng)成為再安全的高壓電氣系統(tǒng)都無法避免的問題。

(5)電機三相控制，轉(zhuǎn)矩波動大，無類似六相制電機的冗余控制，實際施加給電機的三相波形正弦波形畸變率大，給車載電源使用和電機性能發(fā)揮帶來相當大的負面影響。

(6)充電還只是單向的從電網(wǎng)獲取電能，對電網(wǎng)的干擾因為充電設(shè)備的性能差而無法避免，電網(wǎng)側(cè)需要無功補償設(shè)備，用電設(shè)備功率因數(shù)低，對電網(wǎng)影響大，整個體系建設(shè)投資巨大，電網(wǎng)根本無法接受目前這種基于PWM的大功率設(shè)備的電能回饋。目前所有可再生能源接入電網(wǎng)技術(shù)要求高，設(shè)備投入大，而且必須要先接入電網(wǎng)再購電，這種情形嚴重地阻礙了新能源的接入和電動汽車充電設(shè)施的發(fā)展。所以目前，就算巨頭放開充換電站設(shè)施建設(shè)準入，實際因為投資收入不成比例，也難以為繼。投入少，容易做，產(chǎn)出多，這種事情留著自己干的居多，電力部門不可能是奇葩。這樣的技術(shù)無法助于V2G技術(shù)的實施，調(diào)節(jié)能源體制和價格體系，尚還艱難。

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(7)現(xiàn)行電動車輛動力系統(tǒng)(包括車載電源系統(tǒng)、電機電控和傳動系統(tǒng)和附件所需要配備的電源變換系統(tǒng)以及車載充電設(shè)備等)部件眾多，按局部功能分立，整體集成度不高(能夠做到PRIUS的不多，實際它的集成度也是有限)，系統(tǒng)匹配和控制以及運行效率優(yōu)化不夠，導(dǎo)致系統(tǒng)效率不高，一些方面還無法擺脫傳統(tǒng)汽車技術(shù)的束縛，如CVT或AMT技術(shù)，實際上電動汽車的電氣化部件為擺脫對這些裝置的依賴提供了可能。

(8)電力系統(tǒng)或固定電源系統(tǒng)電力品質(zhì)對電動汽車影響巨大，尤其是風電和光伏等不穩(wěn)定電源，對于充電設(shè)備和車載電源系統(tǒng)帶來巨大挑戰(zhàn)。目前沒有電力系統(tǒng)參與，組建分布式電站為基礎(chǔ)的獨立微網(wǎng)體系存在困難，更莫談類似ELON Musk的solarcity用于電動汽車。

(9)安全的電池是保證電動汽車安全的重要一環(huán)。基于液態(tài)電解質(zhì)的動力電池，有機電解液的安全是個大問題，無機的液態(tài)電池漏液也存在安全隱患。而大趨勢是采用單體安全性更高的固態(tài)電解質(zhì)。

(10)電池組的熱管理技術(shù)有待突破。當前電池組內(nèi)阻大，發(fā)熱難免，散熱處理浪費能源，如何利用現(xiàn)有技術(shù)提高電源系統(tǒng)能量使用效率，增加電動汽車續(xù)駛里程是關(guān)鍵。對于內(nèi)阻小的固態(tài)電解質(zhì)電池，結(jié)合絕熱技術(shù)和熱發(fā)電技術(shù)充分利用車載能源的方法值得探討和實踐。

(11)整車輕量化與安全性和車輛高速穩(wěn)定性的權(quán)衡。

(12)整車輕量化與車輛高速穩(wěn)定性的權(quán)衡。

技術(shù)之外：

(13)政策上，只在有限的個別地區(qū)進行新能源汽車推廣存在巨大隱患，大量的新能源汽車工業(yè)園產(chǎn)業(yè)園孵化基地和遍布各級高新區(qū)內(nèi)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，因為下游阻斷而幾年內(nèi)都無法轉(zhuǎn)型成功，造成的巨大資源浪費、投資損失和系統(tǒng)的金融風險。因此政府的補貼需要全國一致，地方財政有能力的可以加大補貼額度。

(14)目前高價的電動汽車隨著補貼的逐漸淡出，會給相關(guān)以其作為資產(chǎn)的企業(yè)(如電動汽車租車)造成資產(chǎn)巨大減值，我們說TESLA價高，自主品牌電動汽車的價格也不低，看看汽車行業(yè)單車盈利水平即可得出結(jié)論。

(15)急需對產(chǎn)業(yè)政策進行調(diào)整。也許爭辯中的它不出臺是好事。因為將新能源汽車另類處理確實有好處的同時也帶來弊端。政府前置的手減少對新能源汽車市場的干預(yù)真的如有人講的會帶來事后監(jiān)管的迫切一樣必要。修改產(chǎn)業(yè)政策，改為總量(可以是數(shù)量，燃油消耗總量，或增量等，交給地方政府處理)都是可以探討的路徑。政策不均衡，沒給補貼的地方，治理PM2.5也會打折扣，他們大可怪政府補貼不足。政府在節(jié)儉為民，新能源汽車花費很多納稅人的錢的同時更應(yīng)該拿出靚麗的效果答卷。

(16)現(xiàn)有電動汽車消費者對電動汽車不想擁有產(chǎn)權(quán)，似乎是我們政策造成的。目前的電動汽車有補貼和這樣那樣的優(yōu)惠，但也有與傳統(tǒng)汽車不同的地方。傳統(tǒng)汽車在潛在限購城市有保牌保價功能，而電動汽車，到時候報廢牌照也沒了，這也該當是電動汽車的使用成本支出的重要組成部分。我們制定政策，真的要對站在老百姓的角度多多考慮。更多的要在商業(yè)模式上探討，政府應(yīng)多作為后盾鼓勵和支持商業(yè)模式創(chuàng)新。

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