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何祚庥院士:锂离子蓄电池是电动车发展方向

作者:电子信息产业网来源:旗舰能源网发布时间:2010-08-10 15:28我要评论


我国两弹一星的科学家、中国科学院何祚庥院士


 日前,我国两弹一星的科学家、中国科学院何祚庥院士就新能源问题与记者进行了交流。

访谈中,何祚庥院士就未来新能源发展和利用进行了深入解读,并倡导中国大力发展以锂离子电池为能源的电动汽车,通过美国现任总统奥巴马的新能源路线,向大家阐述了新能源的美好前景,何祚庥院士说,中国有一个庞大的电动车市场,中国的电动车技术已经展有一席之地。

访谈精彩语录:

现在北京的电价是不到5毛钱一度电,而国外给新能源发电电价的补贴是北京电价的10倍,我们现在还不能做到拿出那么多资金来鼓励太阳能。欧洲比我们富裕,同时他们对于温室气体排放又特别关注。新能源发展的初期,肯定是竞争不过传统的火力发电,成本很高。所以现在中国也正在研究应该给新能源发电多大的鼓励。

奥巴马想使美国的经济走出困境,就是要大力发展太阳能,主导的思想就是要大力发展新能源,奥巴马的智能电网需要有一个超级大的蓄电池体系,这个蓄电池体系从何而来?奥巴马的思维就是大力发展锂离子电池,而且大力发展以锂离子蓄电池为基础的电动车,用其将可以实现“智能电网”这一宏伟目标。

电动汽车的发展方向是锂离子蓄电池。这个思想之重要还不完全是因为车子可以节能减排,车子的节能减排还能对智能电网做重大贡献,为什么?一般老百姓买了一块锂离子蓄电池以后车可以开,每天开2、3个小时就很多了,大多数不会24个小时都开车,不开的时间那块电池就不用,放在那,还会折旧。奥巴马的智能电网说提出应该把不用的锂离子电池的作用也调动出来,让每一块车用锂离子电池跟智能电网发生联系。也就是说,我这个电池要开车的时候作为动力电池用,不开车的时候就作为储能电池用。

电动自行车非常重要。发展电动出车一定是从小做到大,一口吃一个胖子是不行的。所以应该从电动自行车开始,进一步发展到电动小轿车,再进一步发展到电动大客车、电动大货车。总之功率越做越大,水平越来越高,这个发展路线是跳不过去的。不要以为发展电动车的时候,可以一口吃一个胖子。中国有一个庞大的电动车市场。

以下为此次访谈实录:

前段时间通过媒体报道了解到,中国和日本在南美展开一场锂矿争夺战,目的是为确保领军未来电动车市场。南美的玻利维亚盛产锂矿,就像沙特阿拉伯富有的石油。有人也预测,玻利维亚即将成为21世纪的能源战场。

通过这一事件,我们似乎已经看到了能源所带给我们的危机,今天,我们非常荣幸邀请到了我国两弹一星的科学家、中国科学院何祚庥院士,以来来和大家探讨一下新能源发展问题。

何祚庥:大家好。

记者:前段时间报道中日锂矿之争,是否预示着地球可让人利用的能源越来越少,并且由此也带给了我们一个很大的危机。

何祚庥:首先要搞清楚为什么会争夺锂矿,锂矿本身不是能源,不像石油、煤、天然气等,大家争夺是因为它是重要的储能电池,是和能源有关的材料。储能电池大家为什么非常关注?有两个方面,比如太阳能、风力发电有一大问题,有太阳有能,无太阳无能,有风有能,无风无能,所以能量贡献是不均匀的。解决这一问题最好的办法,就是找蓄电池把能量储存起来。

另一个就开车也有问题,开车不能拉电线,即使火电发电网非常发达,但没有把它上面的电送到车上面去,除非是有轨电车。在这个意义上讲就要用蓄电池,也就是把电能存储到蓄电池里面去,这个蓄电池既可以做储能电池,我们叫专门为了调解能量的供求用的电池,同时也可以称为动力电池,这个动力电池就是车用动力电池。按照现代的科技发展动向,能够制造最有效的蓄电池主要是锂离子电池,这也是大家争夺锂矿的主要原因。

记者:有人说世界第三次大战有可能是围绕新能源之争开展的。

何祚庥:我觉得不见得,为什么?新能源的大头是太阳能和风能,所以在这个意义上讲没有资源的争夺问题,或者资源的争夺比较缓和。当然太阳能也有资源好的地方,但是没有太多争议的地方,中国人也不会到撒哈拉沙漠去这么进行太阳能发电。太阳能和风能基本上是就地取材。

记者:您刚才说风力、太阳能发电这块都要因地制宜的去取材,对于中国来说这两项资源怎么样?

何祚庥:无比丰富,不能说世界上最丰富的,反正足够中国人用了。比如说风能资源,风能资源我们看到正式的统计,也就是在10米高空,中国的陆地资源有2.5亿千瓦,海上的资源有7.5亿千瓦。但是现在风机都往更高的高空发展,所以高空风能的资源已经不能用10米来衡量了,一般国际上都用80米高空来衡量。这比起10米高空的资源丰富得多。

直到现在为止,按照我了解,中央气象局还没有完全把80米高空的资源数据测试出来。但是如果你简单的做一些估算,其实也可以知道中国大概有多少了。怎么估算?我们对全球的风能资源有个大概调查,全世界风能资源大概是700亿千瓦,中国陆地面积占世界陆地面积6.5%%,也就是说在领土附近是有风的,风能资源多少?你把700亿千瓦乘上6.5,一算算出来是45亿千瓦,这够大了。

2008年年底全国电力装机是8亿千瓦,但是中国的风能资源假定我估算的对的话有45亿千瓦。8亿千瓦的5倍应该很够了,不过不能说很够,因为不是所有风能资源都能开发,我相信珠穆朗玛峰风力很强,但你要在那上面放上风力发电,这个难度就太大了,所以并不是所有地方都能开发,预计开发出来也就是10几亿千瓦,但是也不少了。

还要注意一点,有时候是无风电,一般来讲,刮风的时间跟不刮风的时间有一个比例,所以你还要打个折扣,打个对折,或者打个1/3折。一打折扣之后,等效的风能发电大概就是5、6亿,7、8亿千瓦,这就要看以后技术能里怎么做。

中国很大,会不会其他地方很小呢?不会太小。因为全世界的风都是差不多的,不可能美国的风能资源比中国好多了,大体的面积是差不多的,只能讲风能有好有坏。如果讲到未来的需求,我觉得还不够,我有个估算,怎么估算?如果现在我们以发达国家为目标,美国人现在的人均用电差不多4个千瓦,稍微大了一点。

你如果去算一算中国未来的人口是15亿人,国家发达起来人民生活是要富裕的,生活富裕是跟用电量成正比的。按照这样的意思讲,如果美国的人均是4个千瓦(未来肯定要超过),中国人均GDP也超过美国的话,中国的用电量如果也是人均4个千瓦,15亿人口是60亿千瓦,这个需求量是很大的。

这对于风能来讲就远远不够,但要紧的是太阳能,太阳能的资源大到什么程度,我给大家一个概念。中国的国土面积大家都知道960万平方公里。在960万平方公里上所接受的太阳能是多少?相当于17000亿吨标准煤。中国2008年一年消耗的全部能源,包括发电、烧煤、锅炉都在内是28亿吨标准煤。太阳能太大了,即使将来人均的电力到了4个千瓦,太阳能的供应也足够用了。所以未来的发展必定是太阳能,而且不会有争夺资源的问题。

记者:我们现在太阳能发电这一块实施的怎么样呢?

何祚庥:我们国家光伏发电产业是世界上最大的产业,它的份额占了世界份额的40%%。全世界的光伏发电产业占的比重最大的就是中国,但是在中国没有自己的市场,我们的市场份额很小,都是行销到国外。

记者:您指的产业是我们生产这个产业,而中国人自己用它发电的不多?为什么会出现这种情况呢?

何祚庥:因为我们鼓励不起,现在北京的电价是不到5毛钱一度电,而国外给新能源发电电价的补贴是北京电价的10倍,我们现在还不能做到拿出那么多资金来鼓励太阳能。欧洲比我们富裕,同时他们对于温室气体排放又特别关注。新能源发展的初期,肯定是竞争不过传统的火力发电,成本很高。所以现在中国也正在研究应该给新能源发电多大的鼓励。

记者:我看新能源的问题不仅中国政府在关注,全球的其他国家也都在关注,包括新上任的奥巴马。

何祚庥:奥巴马想使美国的经济走出困境,就是要大力发展太阳能。现在奥巴马主导的思想就是要大力发展新能源,再讲的具体一点就是大力发展风能、大力发展太阳能。但奥巴马还多说了一句话,就是不仅要鼓励新能源,还要建立智能电网。因为电网是调配供给和需求的,调配不当就会损失很大,如果你不用计算机自动控制的话,人为去调配,电网就没有智能功能,太慢了。

我们国家现在也开始关注智能电网,什么叫做智能电网?指导思想是这样的,要把供给和需求都管理起来。我们国家的电网发展方针叫做需求管理,侧重在需求管理上,需求超过了供应,很简单就是拉闸限电。这是非常简单化的办法,如果需求不足它就会鼓励需求。思维模式总是看到需求,而不是解决供给的问题。

奥巴马现在讲的智能电网是既要控制需求,还要控制供给,要把供给和需求都协调起来。怎么样大量增加供给呢?就是风能和太阳能。但是我们刚刚讲了风能有个重大的缺点,有风有能,无风无能,太阳能也有这个重大的缺点。所以奥巴马的思维是要有一个大大的蓄电池体系,这个蓄电池体系从何而来?奥巴马的思维就是大力发展锂离子电池,而且大力发展以锂离子蓄电池为基础的电动车。

我稍微解释一下,电动车大家公认为最重要的发展方向是锂离子蓄电池。这个思想之重要还不完全是因为车子可以节能减排,车子的节能减排还能对智能电网做重大贡献,为什么?一般老百姓买了一块锂离子蓄电池以后车可以开,每天开2、3个小时就很多了,大多数不会24个小时都开车,不开的时间那块电池就不用,放在那,还会折旧。奥巴马的智能电网说提出应该把不用的锂离子电池的作用也调动出来,让每一块车用锂离子电池跟智能电网发生联系。也就是说,我这个电池要开车的时候作为动力电池用,不开车的时候就作为储能电池用。

人们就会问这能解决多大的问题,算一个数字大家就知道了。一般来说一个锂离子电动车功率是20千瓦,大一点可能50千瓦,再大一点还有100千瓦,美国大约有2亿辆小轿车,如果都按20千瓦的锂离子蓄电池来算,乘以2亿辆小轿车,约为40亿千瓦的调节能力。美国现在有的电力装机大概92亿千瓦,如果将现有的锂离子蓄电池普及起来,就是美国现有电网发电能力的3倍、4倍,如果是每一块电池用到50千瓦,将大大超过美国现在的装机。所以你可以看,这样一来有了锂离子蓄电池的电动车,有了智能电网、有了风能、有了太阳能,它就可以组合成一个既能管满足需求,也能有足够的力量保证供给的大大的电网。这就是奥巴马的设想。

记者:这个设想看起来很宏伟。

何祚庥:是很宏伟,这就是他们想做的事情,并不是用嘴说,而是真在干,奥巴马已经出台了一些政策,鼓励锂离子电动车。

记者:中国也渐渐的成为第一大汽车生产国,而锂又是电动车发展的重要能源。就像刚开始提到的中日的锂矿之争,是不是说明我们也在重视电动车的发展。

何祚庥:我们这几年在开始重视,前几年是重视不够,只是说这种电动车好,但是投入不够。以前我们有一个错觉,认为未来电动车的发展是所谓氢燃料电池,这个理念是小布什提倡的。我们国家一些搞汽车的人就紧跟,认为这个不得了,但是这里面有很多问题,我们先后有不少专家表示反对提出意见。在国内曾有一场争议。

记者:能不能说一下氢燃料电池和锂电池的区别?记者:我们再来一个轻松的话题。曾经我在几年前一个报纸上看到,有一篇报道以“何院士违法骑电动自行车上路”为题,这是怎么回事?

何祚庥:北京有一段时间是禁止电动自行车上路的,说是电动自行车不环保,理由是北京市用的电动自行车当中有30%%都是用的镍电池,它是会污染水源的,这是伪科学,根本没有这回事,我们当然就反对,提了好多意见以后就改过来了。

不过当时北京市禁止的时候它也往开一面,已经骑的人可以继续骑,骑到车子坏了为止。所以给已有电动自行车的人发了一个牌照,但坏了以后就不可以骑了。其实我是不违法的,我当时获得了这个拍照。

骑电动自行车违法不违法的问题在北京市是解决了,但在我们国家相当一些城市还没有解决,比如广州仍然禁止电动自行车,比如珠海也仍然禁电动自行车,他们有个理由说电动自行车不够安全,我个人认为道理不大。

我手上有一个很好的统计数字,是一位热身于提倡电动自行车的人做的,他搜集了公安部事故记录资料。除了小轿车会出事故之外,自行车、电动自行车也会出事故,不仅会出事故,而且还有死亡事故。因为我们国家公安部的统计是很全的,自行车每年死多少人,后来有了电动自行车,它也有统计,电动自行车每年死多少人。过去只有自行车的数据,这几年由于电动自行车发展很快,公安部也开始统计了。

由于这几年电动自行车大发展,它的后果就是骑电动自行车死亡的人数就在大幅度增加,因为完全不出事故是不可能的。同样的自行车的死亡人数在下降,因为原来大部分本来骑自行车的人改骑电动自行车了,所以它的死亡人数在大幅度的减少,很合理。但是有个重要的数字,如果把自行车的死亡人数加上电动自行车的死亡人数,二者相加呈逐年下降趋势。自有电动自行车以来,一直下降到2008年自行车+电动自行车的死亡人数每年少死了4000人。这是个很大的成就,煤矿一年死四、五千人,但中国大力推广电动自行车以后,到现在为止,非机动车死亡的人数减少了4000人。为什么?原因是电动自行车比自行车安全。

何祚庥:氢燃料电池就是用氢气开汽车,问题是氢气怎么开法?是把氢做成电池来开,改个名称叫做氢燃料电池。锂电池是蓄电池,燃料电池是直接利用氢能来发电。蓄电池消耗的是电能,氢燃料消耗的则是氢气,氢气的运输、易燃、一系列的问题都没有解决,并且还面临在全国各地解决氢的供应,氢的传输等问题,需要一套新的体系,这个新体系显然是不经济的。

我们的汽车界对于美国人有一点盲目崇拜,于是就跟着做,国家投钱,电动车是好的,首先推动氢燃料电池,但它是锂离子电池投入的8倍。小布什总统在下台以前宣布称,看来氢燃料电池没什么希望,至少他这辈子可能看不见,也许我的孙子辈能看见,那可能是50年以后了。但是奥巴马上台非常明确的是停止氢燃料电池的研究,不是说这个理论不成立,而是它是不经济的。

记者:其实氢燃料电池也不是说不好,而是说在这两者之间应该优先发展锂电池。

何祚庥:对,是这个意思,问题是一个好一个坏,它的价值判断是很悬殊的。可能我们两个年龄差不多,工作能力也差不多,可能你比我强一点,我比你差一点。问题在于氢燃料电池和锂离子电池的争吵当中是非是很明确的,糟糕就是我们搞车子的能源界领导缺乏眼界,早就应该看清楚的事情。甚至有些人在奥巴马已经宣布停止以后还说氢能好。这就是问题实质性的所在。

为什么我这几年要介入能源问题?为什么要为这种能源问题发生很多争吵,要紧的是国家利益的问题。

记者:何院士可能有一个不太礼貌的问题问您,在社会的舆论当中,大家也看到有人在说何院士最早是学物理出身,后来做两弹一星工作,后来又兼作哲学。你社会上的工作除了打击伪科学,对各种政策出台的呼吁,好多人评论何院士怎么成为万能院士了?

何祚庥:不是万能院士,我呼吁的内容多半是跟物理学有关的。

记者:您正在研究的新能源跟物理有多大?

何祚庥:太大了,物理学从来都是为能源服务的,当代物理学的发展更应该为新能源服务。我举一个代表人,朱棣文,他是美国现任能源部长,美国的能源部长不仅关注太阳能、关注风能,他还关注跟能源有关的一些政策问题、社会问题,比如他提出“碳关税”等等问题。所以物理学家介入能源这是天经地义。

我还能举出一大堆名字,很多诺贝尔奖金获得者,很多重要的物理学家现在都在关注能源。所以我认为有一些网友说何祚庥不务正业,我觉得他对什么叫做正业,什么叫做副业都搞不清楚,我觉得物理学家不关注能源才叫不务正业。

因为能源问题牵扯到每一个人,首先从节能减排来讲,至少出了门随手关灯总是好的。有很多生活上该注意的问题都应该注意。

记者:何院士今年82岁了,听说您还在天天骑自行车上下班。

何祚庥:我骑电动自行车,我认为电动自行车非常重要。发展电动车一定是从小做到大,一口吃一个胖子是不行的。所以应该从电动自行车开始,进一步发展到电动小轿车,再进一步发展到电动大客车、电动大货车。总之功率越做越大,水平越来越高,这个发展路线是跳不过去的。不要以为发展电动车的时候,可以一口吃一个胖子。中国有一个庞大的电动车市场。

记者:中国本来就是一个自行车的王国。

何祚庥:自行车的王国进一步发展肯定就是电动自行车。中国大概两个人有一辆自行车,大概约5、6亿,电动车的保有量已经是一亿,而且电动自行车每年以2000万辆的速度在上升。还应该看到正是由于我们的电动自行车比较发达,所以中国电动车的技术也相应的这几年奠定了很好的基础,也完全有可能在这个领域中我们也占有一席之地,只要国家大力支持。


责任编辑:电子信息产业网
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