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2008年，零排放的电动大客车亮相北京奥运会，不仅是我国拥有自主知识产权的电动汽车的一次奥运实战，更是向全世界展示了电动汽车的“中国标准”。从那时候开始，电动汽车走进了更多中国人的视野。在石油短缺、环境保护力度必须加大的今天，它的出现，有可能代表着一个新兴产业群的兴起。但同时，我们必须看到，在发展电动汽车的背后，还有很多问题亟待解决。在“科技北京”发展建设座谈会上，中国工程院院士杨裕生提出了他的看法和建议。
关键在于电池技术
“电池技术是电动汽车发展的关键。”杨裕生院士开门见山地说。
当前，电池成本高已经成为制约电动汽车产业化发展的重要因素。电动汽车的成本主要包括整车成本和使用成本。其中电池成本约占整车成本的一半，而电动汽车的使用成本要低于燃油汽车。因此，电池成本的下降是电动汽车产业化的关键。
目前，铅酸电池、磷酸铁锂为正极的锂离子电池在我国都有相对成熟的技术，也已经开始应用于电动车，但各种电池当前都或多或少存在一定的问题。
现在，成熟、安全又廉价的是铅酸电池，有一万安时的大型产品，但存在比能量低、深放电时循环寿命较短等问题，而且铅还有“污染“的名声。可是，它没有过时，只要使用得当，铅酸电池不仅能在电动自行车上继续发挥优势，而且在微、小型纯电动车和增程式电动车上也大有用武之地。
锂离子电池具有功率及能量密度大、转换效率高、使用寿命长、重量轻、污染轻、自放电小、温度适应范围宽泛等优点，已成为电动汽车蓄电池的发展方向。大容量、能量型锂离子电池关键技术和产品的性能和经济性，我国已经处于国际先进地位，基本具备产业化的条件。但是，锂离子电池成组后，使用寿命会大幅缩短，安全性也会下降，个别公司的产品甚至有发生燃烧、爆炸等恶性事故的危险。在国际上，锂离子电池成组应用技术也正在完善中。
“电池的安全性是最重要的，一定要尽力做好，其他性能也要不断改善。但是在电动汽车发展初期，过分强调动力电池完美无缺是不切合实际的。那种‘要等动力电池彻底过关才能发展电动汽车’的论调，实际上是‘电动汽车取消论’。”杨院士认为动力电池技术要在电池使用中不断提高，也只有在使用中才能不断提高。
我国蓄电池技术进步很快。以磷酸铁锂为正极的电池已被广泛认可，电极材料纳米化使比功率提高、隔膜开始国产化、价格降低，电池生产向半自动化、自动化前进，可靠性、一致性改善，电源管理和控制系统改进，电池的安全性和循环寿命提高，由比能量、寿命、价格等因素形成的综合性能不断优化，其大发展已不存在近期难以克服的技术问题、材料来源问题和过高的价格问题，为电动汽车的发展奠定了基础。这些技术问题虽然不难克服，但要克服它们，要降低成本，还是需做大量工作，还应有必要的投入的。并且，为了下一步延长电动汽车的续驶里程，要有比能量更高的新电池，现在就必须加大研究力度，否则又将落后了!
目前，我国在锂离子蓄电池成组应用技术、系统集成、关键技术研究方面取得了重大进展，有些科研院所、高等院校和企业的相关技术已经处于国际先进水平。但是，这些技术大多被分散掌握，就行业整体而言，还有一个全面提高的问题。
“在激烈的市场竞争环境下，利益形成的壁垒，对企业间的技术合作和资源整合形成了巨大的阻力。因此，探索有利于资源整合和集成创新的体制机制，是当前迫切需要解决的重大问题。”
发展微小型电动汽车
2009年，中国新车产、销量均超过1300万辆，达到历史最高水平，成为全球最大的汽车市场。潜力巨大的城乡汽车市场是培育民族汽车品牌、振兴民族汽车产业的沃土。因此，我国电动汽车生产企业应该借助新技术发展和市场优势，坚持自主品牌、自主研发、自主生产，以质量可靠、工艺精良、品质卓越、价格合理占据市场主导地位。
杨裕生院士建议，应选定低速、短程、微型纯电动汽车作为市场推进的突破口：“根据多个大城市的统计，80％的汽车日行驶里程在20公里左右(小城市应该更短)，故短程汽车用户可观。现在使用电动自行车和轻型电动摩托车的广大群众，在购买力提升后需要遮风挡雨的代步工具，他们是短程纯电动汽车的潜在客户，数以亿计!因此，充电一次行驶50～80公里的纯电动汽车大有市场，现有的动力锂离子电池、甚至铅酸电池就能满足要求。”
优先发展“纯电驱动”的小型乘用车，包括发展微型车，好处如下：1，微型车电池用量少，价格低廉，适合我国国情，市场潜力大；2，车微则轻，耗电少，充电易解决；3，车结构简单，节材节能，使用、维修方便：4，电池少，安全性高。
杨院士认为，我国电动车技术路线和产业化推进战略应是——以大力发展“纯电驱动”的微小型低速短程乘用车为突破口：以增程式的大中型公共客车和中高档乘用车为主要过渡车种；打牢基础，向新一代纯电动车方向跨越式发展。
“增程式”电动汽车(EREV)，又称“双充式”电动汽车。这种车传到变速箱上的动力完全由电动机提供，因此可划入纯电驱动汽车类，是纯电动汽车的增程，可看成是将部分充电工作在汽车行驶中进行。EREV的节油率可达50％以上，原因是内燃机一发电机始终在最佳工况下运行，其发电的功率足够车辆在一定速度范围下稳定行驶，电池组提供足够的电功率帮助电动机驱使车辆起动、加速和爬坡，从而避免了常规汽车发动机“大马拉小车”的费油运行模式。此外，电池组的容量足够有效地回收车辆刹车和下坡的能量。
“我认为，在当前和今后相当长的一段时期内，在蓄电池能量密度较低和电池成本较高的状况下，发展电动公交车和中高档乘用车，应该采用“增程式”电动模式作为策略性过渡。”
基础设施要跟上
完善的基础设施是电动汽车产业化的重要保障。我国城市多为高层住宅，难以适用欧美的家用车库中的电源充电模式，但可以在现有停车的路边、小区停车处、地下车库等夜间存放汽车的地方，安装智能充电柱，提供夜间充电服务。初期如果由政府对基础设施建设予以扶持，连同提供用户购车补贴，将会取得更好的政策效果。
公交车如果采用增程式，在原有车场夜间用廉价的“谷电”充电，足够百天行驶500公里，完全不用另建充电站或换电站。其它增程式电动车也可采用这种方式解决充电问题。
“钛酸锂为负极的锂离子电池，为电动汽车提供了新的途径。钛酸锂的最大优点是安全性好，快速充电性能好，循环寿命可达几万次，因此，可以把钛酸锂电池、电动汽车、太阳能、风能和现有电网集成优化。”杨裕生院士认为可以把钛酸锂电池最初20％的寿命应用在电动汽车上，电动汽车一直用较新的电池，可有较长的行驶里程；同时，利用快速充电的性能，可以给电动汽车快速充电。然后，把钛酸锂电池后期80％的寿命应用于充电站的电能储存，晚上利用廉价电力给充电站的电池充电，白天利用充电站的钛酸锂电池给电动汽车的钛酸锂电池充电，这样一来就避免了直接充电对电网可能造成的大功率冲击。
电动汽车充电用夜间的“谷电”，是多方得利之举：用户省钱；节油减排，国家得益；电网峰／谷差得以平抑。每100万辆纯电动轿车充电即可消耗200万千瓦的“谷电”(一辆车按2千瓦充电7小时，可行驶100多公里)，相当于两个半“十三陵抽水蓄能电站”的调峰能力，电网公司可以省下近92.5亿元的调峰电站建设费用，解决充电器的费用绰绰有余(2千瓦充电设备按2000元算，100万辆车只需20亿元)。
“当前我建议政府加强储能技术基础研究的投入，切实鼓励自主创新，掌握自主知识产权，而且从规模储能技术发展的起始就要重视环境因素，防治污染。”杨院士说，目前还有很多问题需要各方面合作解决，各部门都要以国家利益为重，必需果断地制定我国电动汽车发展战略，并要坚定有力地推行。这也许就是我们成为创新大国的重要一步。
关键在于电池技术
“电池技术是电动汽车发展的关键。”杨裕生院士开门见山地说。
当前，电池成本高已经成为制约电动汽车产业化发展的重要因素。电动汽车的成本主要包括整车成本和使用成本。其中电池成本约占整车成本的一半，而电动汽车的使用成本要低于燃油汽车。因此，电池成本的下降是电动汽车产业化的关键。
目前，铅酸电池、磷酸铁锂为正极的锂离子电池在我国都有相对成熟的技术，也已经开始应用于电动车，但各种电池当前都或多或少存在一定的问题。
现在，成熟、安全又廉价的是铅酸电池，有一万安时的大型产品，但存在比能量低、深放电时循环寿命较短等问题，而且铅还有“污染“的名声。可是，它没有过时，只要使用得当，铅酸电池不仅能在电动自行车上继续发挥优势，而且在微、小型纯电动车和增程式电动车上也大有用武之地。
锂离子电池具有功率及能量密度大、转换效率高、使用寿命长、重量轻、污染轻、自放电小、温度适应范围宽泛等优点，已成为电动汽车蓄电池的发展方向。大容量、能量型锂离子电池关键技术和产品的性能和经济性，我国已经处于国际先进地位，基本具备产业化的条件。但是，锂离子电池成组后，使用寿命会大幅缩短，安全性也会下降，个别公司的产品甚至有发生燃烧、爆炸等恶性事故的危险。在国际上，锂离子电池成组应用技术也正在完善中。
“电池的安全性是最重要的，一定要尽力做好，其他性能也要不断改善。但是在电动汽车发展初期，过分强调动力电池完美无缺是不切合实际的。那种‘要等动力电池彻底过关才能发展电动汽车’的论调，实际上是‘电动汽车取消论’。”杨院士认为动力电池技术要在电池使用中不断提高，也只有在使用中才能不断提高。
我国蓄电池技术进步很快。以磷酸铁锂为正极的电池已被广泛认可，电极材料纳米化使比功率提高、隔膜开始国产化、价格降低，电池生产向半自动化、自动化前进，可靠性、一致性改善，电源管理和控制系统改进，电池的安全性和循环寿命提高，由比能量、寿命、价格等因素形成的综合性能不断优化，其大发展已不存在近期难以克服的技术问题、材料来源问题和过高的价格问题，为电动汽车的发展奠定了基础。这些技术问题虽然不难克服，但要克服它们，要降低成本，还是需做大量工作，还应有必要的投入的。并且，为了下一步延长电动汽车的续驶里程，要有比能量更高的新电池，现在就必须加大研究力度，否则又将落后了!
目前，我国在锂离子蓄电池成组应用技术、系统集成、关键技术研究方面取得了重大进展，有些科研院所、高等院校和企业的相关技术已经处于国际先进水平。但是，这些技术大多被分散掌握，就行业整体而言，还有一个全面提高的问题。
“在激烈的市场竞争环境下，利益形成的壁垒，对企业间的技术合作和资源整合形成了巨大的阻力。因此，探索有利于资源整合和集成创新的体制机制，是当前迫切需要解决的重大问题。”
发展微小型电动汽车
2009年，中国新车产、销量均超过1300万辆，达到历史最高水平，成为全球最大的汽车市场。潜力巨大的城乡汽车市场是培育民族汽车品牌、振兴民族汽车产业的沃土。因此，我国电动汽车生产企业应该借助新技术发展和市场优势，坚持自主品牌、自主研发、自主生产，以质量可靠、工艺精良、品质卓越、价格合理占据市场主导地位。
杨裕生院士建议，应选定低速、短程、微型纯电动汽车作为市场推进的突破口：“根据多个大城市的统计，80％的汽车日行驶里程在20公里左右(小城市应该更短)，故短程汽车用户可观。现在使用电动自行车和轻型电动摩托车的广大群众，在购买力提升后需要遮风挡雨的代步工具，他们是短程纯电动汽车的潜在客户，数以亿计!因此，充电一次行驶50～80公里的纯电动汽车大有市场，现有的动力锂离子电池、甚至铅酸电池就能满足要求。”
优先发展“纯电驱动”的小型乘用车，包括发展微型车，好处如下：1，微型车电池用量少，价格低廉，适合我国国情，市场潜力大；2，车微则轻，耗电少，充电易解决；3，车结构简单，节材节能，使用、维修方便：4，电池少，安全性高。
杨院士认为，我国电动车技术路线和产业化推进战略应是——以大力发展“纯电驱动”的微小型低速短程乘用车为突破口：以增程式的大中型公共客车和中高档乘用车为主要过渡车种；打牢基础，向新一代纯电动车方向跨越式发展。
“增程式”电动汽车(EREV)，又称“双充式”电动汽车。这种车传到变速箱上的动力完全由电动机提供，因此可划入纯电驱动汽车类，是纯电动汽车的增程，可看成是将部分充电工作在汽车行驶中进行。EREV的节油率可达50％以上，原因是内燃机一发电机始终在最佳工况下运行，其发电的功率足够车辆在一定速度范围下稳定行驶，电池组提供足够的电功率帮助电动机驱使车辆起动、加速和爬坡，从而避免了常规汽车发动机“大马拉小车”的费油运行模式。此外，电池组的容量足够有效地回收车辆刹车和下坡的能量。
“我认为，在当前和今后相当长的一段时期内，在蓄电池能量密度较低和电池成本较高的状况下，发展电动公交车和中高档乘用车，应该采用“增程式”电动模式作为策略性过渡。”
基础设施要跟上
完善的基础设施是电动汽车产业化的重要保障。我国城市多为高层住宅，难以适用欧美的家用车库中的电源充电模式，但可以在现有停车的路边、小区停车处、地下车库等夜间存放汽车的地方，安装智能充电柱，提供夜间充电服务。初期如果由政府对基础设施建设予以扶持，连同提供用户购车补贴，将会取得更好的政策效果。
公交车如果采用增程式，在原有车场夜间用廉价的“谷电”充电，足够百天行驶500公里，完全不用另建充电站或换电站。其它增程式电动车也可采用这种方式解决充电问题。
“钛酸锂为负极的锂离子电池，为电动汽车提供了新的途径。钛酸锂的最大优点是安全性好，快速充电性能好，循环寿命可达几万次，因此，可以把钛酸锂电池、电动汽车、太阳能、风能和现有电网集成优化。”杨裕生院士认为可以把钛酸锂电池最初20％的寿命应用在电动汽车上，电动汽车一直用较新的电池，可有较长的行驶里程；同时，利用快速充电的性能，可以给电动汽车快速充电。然后，把钛酸锂电池后期80％的寿命应用于充电站的电能储存，晚上利用廉价电力给充电站的电池充电，白天利用充电站的钛酸锂电池给电动汽车的钛酸锂电池充电，这样一来就避免了直接充电对电网可能造成的大功率冲击。
电动汽车充电用夜间的“谷电”，是多方得利之举：用户省钱；节油减排，国家得益；电网峰／谷差得以平抑。每100万辆纯电动轿车充电即可消耗200万千瓦的“谷电”(一辆车按2千瓦充电7小时，可行驶100多公里)，相当于两个半“十三陵抽水蓄能电站”的调峰能力，电网公司可以省下近92.5亿元的调峰电站建设费用，解决充电器的费用绰绰有余(2千瓦充电设备按2000元算，100万辆车只需20亿元)。
“当前我建议政府加强储能技术基础研究的投入，切实鼓励自主创新，掌握自主知识产权，而且从规模储能技术发展的起始就要重视环境因素，防治污染。”杨院士说，目前还有很多问题需要各方面合作解决，各部门都要以国家利益为重，必需果断地制定我国电动汽车发展战略，并要坚定有力地推行。这也许就是我们成为创新大国的重要一步。