加大力度支持換電模式汽車發展

文／張明森

本文作者為全國政協委員、中國石化北京化工研究院首席專家

綜合加能站配合換電模式將化解電動汽車的里程焦慮。

電作為汽車的能源，被大力氣鼓勵發展。但是電動汽車有兩個問題是我們必須面對并且無法越過的，那就是能量密度和充電速度。這兩個問題不完全是技術問題，而是一個理論問題，理論問題并不是通過技術進步能夠解決的。

電池儲存的總電量是電池電壓V和電量Q（電荷的量）的乘積，所以要想提高電池的儲電量，一方面提高電池的電壓，另一方面提高單位儲能物質（電極材料）可提供的電量。很不幸的是根據現代化學理論，這兩個參數都是有極限、有天花板的。比如電池的電壓=正極電極電位-負極電極電位。自然界中的物質組成的電池，理論極限值也就是4～5伏左右，再考慮極化電壓等因素的存在，實際的極限值在3.5～4.5伏。而單位重量的物質提供的電荷量最大的就是鋰，目前我們就是在使用鋰作為電極材料，已經是天花板了。

對于充電問題，電池的充電完全不同于我們常見的加油和加氣。在加油和加氣的過程中，沒有發生任何產生和釋放能量的化學反應，只是一個儲能物質的物理搬運過程，相當于把一個能量塊從一個地方搬到了另一個地方，所以理論上可以無限的快速。但是電池的充電是在現場發生產生能量的化學反應，通過一點一點的化學反應，將電能轉化成化學能。以國外著名品牌的某個近期的車型為例，它的電池容量為約80度電（千瓦時），續航里程號稱400公里。如果我們希望它在10分鐘內充滿，則需要充電樁的功率為480千瓦。什么概念？現在一個家庭的用電功率額定值也就是10千瓦左右，相當于48個家庭的用電功率。可以形象地比喻要480個1千瓦的電烤爐子同時通電10分鐘。不用說電池能不能以這樣的速度進行化學反應，放熱多少，只在充電樁方面恐怕也是一個很大的難題。

設想即使未來多少年電動汽車的續航里程增加50%，達到600km左右，也就是達到或高于現在的燃油車的里程水平，如果充電問題（主要是充電速度）解決不了，里程焦慮問題仍然解決不了。

這些問題無法得到解決之前，純電動汽車的換電模式，則是解決這些問題的唯一途徑。在換電模式下，石油石化現存的加油站可以發揮其重要作用，也能夠發揮其主要作用。將目前的加油站改變成綜合加能站，配合換電模式的電動汽車，可以完全解決電動汽車目前面臨的所有問題。

試想在換電模式下，汽車開進加能站，5分鐘就能換塊電池，然后離開。而換下的電池在加能站中慢慢充電。更重要的是現在的加油站布局已經完成，布局合理，密度合適，徹底解決了電動汽車的里程焦慮問題。

因此建議有關部門認真研究，出臺系統支持政策，從科研、生產、銷售、使用等各個環節給予資金、稅收、限購等方方面面的一攬子鼓勵政策，建立試點，逐步推廣，大力發展換電模式的新能源汽車，這將是電動汽車的必由之路。