加大力度支持换电模式汽车发展

文／张明森

本文作者为全国政协委员、中国石化北京化工研究院首席专家

综合加能站配合换电模式将化解电动汽车的里程焦虑。

电作为汽车的能源，被大力气鼓励发展。但是电动汽车有两个问题是我们必须面对并且无法越过的，那就是能量密度和充电速度。这两个问题不完全是技术问题，而是一个理论问题，理论问题并不是通过技术进步能够解决的。

电池储存的总电量是电池电压V和电量Q（电荷的量）的乘积，所以要想提高电池的储电量，一方面提高电池的电压，另一方面提高单位储能物质（电极材料）可提供的电量。很不幸的是根据现代化学理论，这两个参数都是有极限、有天花板的。比如电池的电压=正极电极电位-负极电极电位。自然界中的物质组成的电池，理论极限值也就是4～5伏左右，再考虑极化电压等因素的存在，实际的极限值在3.5～4.5伏。而单位重量的物质提供的电荷量最大的就是锂，目前我们就是在使用锂作为电极材料，已经是天花板了。

对于充电问题，电池的充电完全不同于我们常见的加油和加气。在加油和加气的过程中，没有发生任何产生和释放能量的化学反应，只是一个储能物质的物理搬运过程，相当于把一个能量块从一个地方搬到了另一个地方，所以理论上可以无限的快速。但是电池的充电是在现场发生产生能量的化学反应，通过一点一点的化学反应，将电能转化成化学能。以国外著名品牌的某个近期的车型为例，它的电池容量为约80度电（千瓦时），续航里程号称400公里。如果我们希望它在10分钟内充满，则需要充电桩的功率为480千瓦。什么概念？现在一个家庭的用电功率额定值也就是10千瓦左右，相当于48个家庭的用电功率。可以形象地比喻要480个1千瓦的电烤炉子同时通电10分钟。不用说电池能不能以这样的速度进行化学反应，放热多少，只在充电桩方面恐怕也是一个很大的难题。

设想即使未来多少年电动汽车的续航里程增加50%，达到600km左右，也就是达到或高于现在的燃油车的里程水平，如果充电问题（主要是充电速度）解决不了，里程焦虑问题仍然解决不了。

这些问题无法得到解决之前，纯电动汽车的换电模式，则是解决这些问题的唯一途径。在换电模式下，石油石化现存的加油站可以发挥其重要作用，也能够发挥其主要作用。将目前的加油站改变成综合加能站，配合换电模式的电动汽车，可以完全解决电动汽车目前面临的所有问题。

试想在换电模式下，汽车开进加能站，5分钟就能换块电池，然后离开。而换下的电池在加能站中慢慢充电。更重要的是现在的加油站布局已经完成，布局合理，密度合适，彻底解决了电动汽车的里程焦虑问题。

因此建议有关部门认真研究，出台系统支持政策，从科研、生产、销售、使用等各个环节给予资金、税收、限购等方方面面的一揽子鼓励政策，建立试点，逐步推广，大力发展换电模式的新能源汽车，这将是电动汽车的必由之路。