华体会备用网在线讯:由云南省委宣传部、云南省科技厅共同主办的“云南科学大讲坛” 将于2011年8月17日下午2:30,在云南大学科学馆举行2011年第5讲(总第32场讲座)。本次讲座邀请中国工程院院士、英国皇家工程院院士、世界电动车协会主席、香港大学荣誉教授、“亚洲电动车之父”陈清泉院士主讲,演讲题目为《全球电动汽车及其基础实施的发展前景》。陈清泉院士将介绍全球电动汽车可持续发展、电动汽车技术路线和产业化路线、智能电网与电动汽车基础实施及标准化等问题。
陈清泉教授出生于一个印尼企业家的家庭, 从小即受多国文化熏陶。1957年毕业于北京矿业学院(现中国矿业大学);1959年毕业于清华大学研究生;1982年获香港大学哲学博士;1992年获获乌克兰敖德萨理工大学荣誉科学技术博士;2008年获英国洛夫堡大学荣誉技术博士学位。1992年被甄选为美国电机电子工程师学会院士(IEEE Fellow), 以表彰其在电力拖动及电动车研究之杰出成就。1996年获选香港工程科学院院士;1997年这一年他获选英国皇家工程院院士、香港首位中国工程院院士和乌克兰工程科学院院士。
50年来他的经历几乎平均分配于学术、工业和专业服务,而且能使这三者密切联系,互相促进。他的工程生涯开始于 1959年任大学助教。1976年任职于香港电灯公司为研究工程师。1976年至1980年任教于香港理工学院。1982年获聘为香港大学讲师,后升任为高级讲师、教授、讲座教授、1994 –2000年任电机电子工程系系主任, 现为荣誉教授。陈教授还兼任世界各国著名大学客座教授,包括美国加州伯克利大学、麻省理工学院、英国剑桥大学丘吉尔学院、德国柏林工业大学、法国克罗诺贝尔理工大学、东京大学、武汉大学校长特别顾问等,并获选为美国电机电子工程师学会杰出讲师。1986创办国际电动车研究中心, 并于1990年共同创立世界电动车协会, 因此陈教授被誉为世界电动车三大权威之一。2001-2005年任中国第十个五年计划”863”重大科技专项评委。2003年起任第十届全国政协委员。 2006年获邀任美国加州奥克兰市长特别工作小组顾问,起草关于2020年前实现世界上第一个城市不依赖汽油的法规。2009年被香港特区政府任命为推动使用电动车督导委员会成员。他还担任国际著名企业的高级科技顾问或独立董事,政府科技顾问等职。
陈教授于1988年获美国电机电子工程师学会优秀论文奖及加拿大阿尔干优秀科技奖。1996年获匈牙利电工技术学会优秀成就奖。2000年获英国电机工程师学会国际杰出学术演讲勋章。2001年被亚洲权威期刊《亚洲新闻》评选为亚洲最佳技术创新者。2003年被期刊Global View誉为“亚洲电动车之父”, 2006年又在印度荣获“电动汽车技术之祖“称号。2007年获美国汽车工程师学会环保交通卓越成就奖。2008年获颁“中国汽车工业杰出人物“。 2010年获颁香港工程师学会最高荣誉金勋章。
陈教授活跃于国际学术专业团体,他是美国电机电子工程师学会院士、英国工程技术学会和香港工程师学会资深会员。担任20多个委员会委员、他担任世界电动车协会主席,香港工工程师学会1999/2000年度会长等。他担任多个国际学术会议的主席或应邀作主题演讲。
陈教授著有十一本书、三百多篇科技论文和十个专利。他应邀撰写的专著《现代电动车技术》由牛津大学出版社出版,使现代电动车学这一新兴交叉学科从理论到实践形成了一个完整的体系,该书被评论为认真总结了二十年的宝贵经验,具有权威性。他还担任多个国际学术期刊的主编或特约编辑、中国大百科全书第二版总编委、中国电气大典编委等。他每年为促进中国及国际间的科技交流穿梭于中国内地和美洲、欧洲及亚洲各国之间。2002年他倡议创办国际高等研究院, 促进国际学术交流并培育一流科学家。
全球的可持续性发展需要可持续交通(Sustainable Mobility)。中国是全世界经济发展最快,而同时也是贫油的国家。因此,在中国发展电动汽车更为迫切,势在必行。而关键的问题在于我国发展电动汽车的路线如何才能有效地促进节能减排、促进自主创新、促进低碳新型产业的发展。
电动汽车产业是一种革命性的产业(Disruptive Industry),它具有一股冲击性。因此,不能再用传统汽车的眼光来评价电动汽车。要成功推广电动汽车一定要做好三点:(1)好的产品。即,性能优良、价格合理;(2)好的基础设施。即,方便和经济,可采用智能充电、换电池、储能充电等多种模式;(3)好的商业模式。要大胆采用创新的商业模式,集合汽车、电力、能源、信息、服务、金融、保险、销售等多个行业的优势,共享利益,共担风险。用户所在意的主要是能否安全、方便、舒适、经济地到达其目的地,而并非汽车的一次续航里程和补充能源的方式。要做到两结合:(1)电动汽车和智能电网结合;(2)电动汽车和远程智能信息控制、汽车移动物联网相结合。努力逐渐达到四个零的目标:(1)零排放(没有汽车废气);(2)零石油消耗;(3)零交通伤亡;(4)零交通堵塞。
电动汽车的电能补充一定要与电网有好互动,做到互利双赢。因此可采用充电(以夜间慢速充电为主)、换电池和储能充电等多种模式。更可与智能电网结合在一起,进行智能充电。例如,在首一个小时内,电网给电池充电,等到电池充到一定程度时(约电池容量的30%),便可与电网互动。这意味着,当电网频率低(即电网弱)时,电池给电网馈电;而当电网频率高(即电网强)时,电网给电池充电。这样,虽然整个充电时间延长了,但是,电池集群可作为一个庞大的分布式储能系统,将电网的整体运行效率大为提升。当然,以上所述只是电动汽车与智能电网互动的一种情形,还有其他的模式能够做到两者的互利互补。
电动汽车产业化成功的关键因素为:(1)价格不高于传统车,(2)使用方便程度与传统车相当,(3)能耗和排放低于传统车。现在只有第三点已做到。为了降低成本,必须挖掘电池的附加值。电池不仅为电动汽车提供能源和动力,而且可作为储能器件和电网交互,对电网起到填谷削峰作用,提高电网的稳定性和效率,并且对太阳能和风能起到配合作用,使太能和风能能够顺利和电网并网。
为了挖掘电池的附加值,汽车行业和电力行业必须携手并取得妥协,共商用于不同车型和用途的最佳基础设施和商业模式。例如对长距离公交车和出租车,其车型可以专门设计并采用换电池的商业模式。对于乘用车,车企和用户可能对换电池模式有保留,可采用以方便为原则,以慢速充电为主,辅以机会充电。快速充电只适用于紧急情况。此外快速充电可以和电网解耦以避免对电网的冲击。可以采用储能器对电池充电,也就是说利用廉价低谷电或太阳能或风能给储能器充电,再用储能器给电动汽车的电池充电。
电动汽车对动力电池的主要要求是:安全性、能量密度、功率密度、循环寿命、一致性、可靠性和价格等。单体电池的安全性主要和以下因素有关:材料、设备、工艺、结构等。电动汽车的电池系统是由多个单体电池串并联组成模块,再由若干模块组成电池包(电池系统)。因此对单体电池的一致性有很高的要求,并且要采用电池管理系统,监管电池运行中的电压、电流、温度等以确保电池的安全性。
目前电动汽车的动力电池主要是采用锂电池,包括锰酸锂、磷酸铁锂、多元素锂、以及最近开发的钛酸锂。钛酸锂电池的负极采用钛酸锂取代石墨碳,因而运行中不会产生负极表面膜,这是钛酸锂电池的最大特点,因此钛酸锂电池在运行中非常稳定,无论在高温、低温、高倍率充放电情况下都能可靠工作,从根本上提高了电池的安全性。而且无记忆效应,免维护,做到了绿色环保。目前钛酸锂电池的缺点是其单体电池电压较低。目前正研究采用新的阳极材料以提高其单体电池的电压。钛酸锂电池可望在不久取代磷酸铁锂和锰酸锂电池。