几千里路走出来一个提案

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    2015年我集中精力做的一件事,是在省内外奔走,推广新能源汽车。

    为什么要做这件事?是因为民建沧州市委为促进环境保护、节能减排事业的发展,启动了“纵横中国,绿色出行”的活动。这个活动我是发起人,更是理所当然的行动者。一年来奔走,我们在省内和周边省份推出了约4000台新能源汽车(主要是公交车),推广过程同时也是调研过程,这个过程中遇到了一连串的问题,于是产生了这个提案。

    2015年中国新能源汽车发展进入规模化阶段,呈现井喷状态,迅速从市场导入期迈向快速成长期,但问题也接踵而来。

    首先是核心技术研发相对滞后。这是新能源汽车发展的最大瓶颈。核心技术仍然是很多新能源汽车生产厂家的致命软肋,如大中型客车动力总成,国内产品的稳定性、耐久性、生产一致性不够,大部分依赖进口,在自主创新上失去了话语权。因为有国家补贴,新能源汽车项目遍地开花,一些科研单位、汽车改装企业纷纷上新能源汽车项目,有些并不具备汽车生产资质的企业也巧搭顺风车,大多是外购总成来组装,甚至出现了骗取国家补贴的事情。

    其次是电池存在安全隐患。电动汽车与传统燃油汽车相比,在能量储存方式、汽车驱动形式乃至整车结构上,均存在着较大的差异。作为机电一体化设备,电气安全性是它的安全问题最突出部分。目前电动汽车电池燃烧爆炸、充电爆炸事件屡见不鲜。例如前不久深圳一辆五洲龙电动大巴因动力电池爆炸被烧成骨架,山东德州电动汽车半夜充电爆炸引发大火;广东惠州因电动车爆炸导致一栋居民楼起火,8名人员被困,其中6人受伤等事故。随着未来电动汽车的不断普及,电动汽车潜在的安全问题已经成为必须关注的焦点。目前电动汽车安全存在的问题,有电伤害、蓄电池组在充电过程中造成的压力不稳,燃烧、爆炸、电解液泄漏飞溅、电池对人体的热伤害等。

    再次是配套设施跟不上。对于混合动力车和电动汽车来说,专业充电站设置不完善,是新能源汽车商业化运营的一个最大障碍。很多想用新能源车辆的人说,我们发愁用了新能源汽车,却找不到充电桩。生产和安装充电桩的企业说,我们也怕安装了充电桩,没有车来充电。在2015年,全国计划建成的充电站数量达到了1549个,而计划建成充电桩的数量更是达到了24万个,相比2014年,有了近10倍的增长。可是由于信息不对称,“车找不到桩,桩找不到车”,仍旧是一个怪圈。

    带着这些问题,我开始了全国范围的调研。我了解到沈阳的东软集团正在推广充电桩的“云技术”,并且已将他们的技术投放到应用领域,便决定立刻去东软集团考察。

    东软集团是全国软件领域的旗舰式企业,在新能源汽车充电关键技术领域的创新和开发卓有成就,是目前国内惟一一家运用电力线载波技术实现车桩互联的厂商。他们生产的充电桩运用了大数据时代的云技术,成为智能化的“云桩”——能够实现车与桩通过充电电缆进行信息互通。通讯遵循国际标准,并兼容国际物理接口,实现车辆身份认证、充电控制、动态功率调整等高智能特性。司机在行车中可以像用“谷歌地图”一样,打开手机就能搜到离他最近的充电装置。让车能找到桩,桩能找到车。这次调研解决了我一个困惑很深的问题,真是“脑洞大开”。

    接下来又到丹东黄海汽车有限责任公司考察。这是我国最早研发新能源汽车的企业,从2005年即投入新能源汽车的研究开发,十年羽翼丰满,成为业内的“龙头老大”。十年生聚教训,他们打造出了新能源汽车的品牌,也积累了丰富的经验,完成了技术筹备。谈到新能源汽车的前景,公司总经理李海阳信心满满。他认为,中国是汽车大国,但还算不上汽车强国。新能源汽车的发展是一个重要契机,给中国提供了实现“弯道超车”的绝佳机遇。这是个大有作为的领域,新能源汽车是基于驱动技术的重大升级和转型,把我们同汽车强国置于一个发展平台上,博弈的结局,不外乎“狭路相逢勇者胜”的规律。

    一年内跑了几千里路,一个《新能源汽车发展中存在的问题与对策》的提案逐渐成型。

    在这个提案中,我提出三点建议:

    一是重视新能源汽车的核心技术的研发,创建新能源汽车的自主品牌。生产企业应力戒浮躁,把注意力放在技术创新上来,致力研发具有自主知识产权的产品和技术。国家补贴应向研发单位和有重大研发项目的生产厂家倾斜,同时要清理门户,提高行业准入门坎,完善新能源汽车准入管理规则,从源头上进行制度创新,将一些不具备新能源汽车生产资质的厂家“淘汰出局”。

    二是高度关注电池系统安全问题。目前国内电动汽车产品,有一半使用三元锂电池,另外磷酸锂电池也占据半壁江山。锂电池工作的温度区间狭窄,传统动力系统的电子器件可以在零下40摄氏度到零上85摄氏度的温度保持正常运转,而锂电池的适宜工作温度一般在零上5摄氏度到零上55摄氏度,在超过55度时就进入了不稳定区间,热失控风险急剧增高,而一旦热失控发生,电池会产生大量易燃气体,这些气体如同火箭燃料一样自带氧气,即使在与空气隔绝的情况下也能够剧烈燃烧。而在低温下充电则会导致晶体析出引起内部短路。工艺不良的锂电池还会在正常工作温度下,突然发生内部短路,能量的瞬间释放导致温度快速上升,进而起火或爆炸。过度的充电和放电以及低温下充电都会导致电池内部发生不可逆的反应,严重降低电池寿命,增加热失控和爆炸风险。

    这些不确定性和风险性,使得负责电池的控制和管理系统变得至关重要,透过电池管理系统(BMS)能准确量测电池组使用状况,保护电池不至于过度充放电,平衡电池组中每一颗电池的电量,以及分析计算电池组的电量并转换为驾驶可理解的续航力信息,确保动力电池可安全运作。而目前国内鲜有用完整的研发生产体系对BMS系统进行开发制造的。这一方面是由于车企对电动车电池相关的技术积累不足,很多企业将电池成组的工作连带BMS都委托给电池生产企业;另一方面,电池生产企业和早期研发BMS产品的企业普遍缺少对汽车工业的了解,长期以来国家项目拉动的电动车项目开发,由于项目多,每个项目仅生产几辆或几十辆样车就可以交差,批量生产的可靠性并不是项目的主要目标,因此手工作坊式的开发方式已经成为惯例。而这些产品在近年内正在大量装备车辆,成为批量生产的产品。

    因此,从中国当前电动汽车的规模化、集约化,从保障新能源汽车产业健康发展和保障人民生命财产安全的角度出发,对BMS产品的品质必须进行更严格的规范和管控,首先要制定严格的BMS硬件产品的工艺质量规范;应参照国际主流车厂的做法,一方面对BMS产品的硬件品质建立严格的检验标准,不仅仅检验产品本身,还要检验生产工艺环节的质量管控能力;另一方面加强抽检强度,使得生产厂商能从出厂前严格把关,做好产品质量规范。

    三是严格执行充电桩生产的国际标准。BMS充电过程的设计不严谨,导致充电过程的电压监控失效、温度监控失效,甚或在充电过程中BMS系统死机,不能及时停止充电,或缺少严谨的低温充电保护,在低温充电时导致电池发热增加,甚至短路起火,产生不可逆的损害,都是直接造成安全事故的原因。另外,充电机缺少对充电过程的安全性监控,造成大部分车在没有有效充电管理的前提下,出现过充的情况。交流充电机的充电接口国家标准本身就不包含数据通路,充电过程的控制完全交给电动汽车的充电模块和BMS系统,如果这些部件出现问题,会直接导致事故的发生。由于交流充电桩成本远低于直流充电桩,在城市中交流桩将占绝大多数,于是大量不受监控的充电车辆将成为严重的隐患。

    因此,对于电动车BMS系统在直流充电环节对国家标准的实现情况必须进行更严格的检测,提高BMS产品充电协议实现的水准。首先,对直流充电机的协议实现进行严格检测,必须增加防过充的监控部件,充电时监控BMS系统的状态,对故障及时预警和断电;针对交流桩,参照国际标准,推行充电桩与车之间的通信标准;其次,所有充电桩均应联网,包括建在公共停车位的个人充电桩。通过集中监控充电桩的充电状态,一旦出现问题,可以及时采取措施,降低损害。

    很多朋友看了这个提案,都说,你并非业内人士,居然搞出了一个专业性很强的提案来,有些不可思议。我说,这个提案实际上是用脚板走出来的,我不只是一个提案人,而是一个身体力行者,接准了地气才会有建言精准的提案。(作者:全国政协委员、中国作协会员、民建沧州市委主委)