第二十五届世界纯电动车、混合动力车和燃料电池车大会暨展览会(EVS25)2010年11月5日在中国深圳举行开幕,Energybus协会主席Mo-Hua Yang在轻型电动车产业发展论坛上发表了演讲。
轻型电动车定义与主要市场
轻型电动车前面专家演讲中都提到了,我们大概区分四个部分,第一个最基本机械动力怎么加了一个电力?所谓人的肌肉的力量,跟电力之间的结合——在欧洲比较普遍助动车,在日本和欧洲是助动式的。第二个种类是纯电动车可以驱使的,只要有一个能量输出以后就可以走,不需要脚踩。其他轻型属于休闲运动用的车子种类。另外就是一般三轮,或是四轮,或者高尔夫球车,轻型车或者三轮车,都属于今天主题谈论所有轻型电动车的一个范围。
看一下市场端大概三个区块,第一个中国这一块,一年大概有两千多万辆市场量,但是它的成本是比较低的。你可以看到单价,跟欧洲比有十倍价差。这一边如果从技术上来看,事实上需要比较大的输出,因为它做了比较多的使用。刚才看到几个图片,又要载人,又要载货,一般老百姓使用电动车做生活必需品,使用量非常大,使用情境非常重。第二种是在日本,比较轻量化设计,另外在欧洲,也是非常轻量化,外观上有一个特性,外观上面看不出它是电动自行车,就是传统自行车上面做了演进。市场不一样,使用不一样,造成三大市场,造成轻型电动车算是发展比较具体的市场。
轻型电动车关键技术
第二个主题谈到轻型电动车关键技术有哪些?在轻型电动车关键技术大概有两大关键。这是我们一直在谈论的,在随后的主题里面要谈到的,第一个就是电力系统部分,过去电力系统大家不了解,因为做传统自行车大家都机械背景,总认为买一个零部件来组装就好了,事实上电力是一个系统,它不是一个零组件,你要做一个什么样的管理?
第二个是马达,早期大家认为马达进来就可以了,现在也清楚,马达需要控制系统,电池需要管理系统。这是早期的思维,只有一个能量的流动,到现在最重要讨论的是什么?是两个接口端,怎么做沟通?事实上从充电开始一直到电池系统,所谓的电机控制系统,都要做一个所谓的沟通。这些沟通很重要,作为提升整车效率跟整车的性能上面很重要的一个指标,所以今天大家都知道你的技术面可以把电池做好了,你的技术面可以把电机做好,怎么做整合?这是产业链最需要的技术。机电部分,这个是电机跟电力部分,在这个产业里面所急需要去建立一个关键的技术。
轻型电动车目前主要几个规格,从几个端来看,第一个从电池规格大概有三个主要规格。我在讲的大部分是市场,比较少量的市场就不谈。大概24、36、48伏的电池,从助力车,到轻摩化,电动车马达从两K瓦到三K瓦,每个车子最基本需求,希望续航达到50公里以上,这是最基本的产品规格需求。对电池来讲,启动需要瞬间大电表,来保证加速上面的性能,爬坡上面的性能。你在思考的时候,一个电池如果说做车厂来看,他常常告诉我们,他需要什么样的电池?事实上他对电池要求只有两项。第一项,这个电池放电能力怎么样,另外这个电池补充电量能力怎么样?一个是怎么样补充这个能量,另外一个输出,怎么样能够提供最佳的能量出去。电池就是一个储能的系统,这是很重要的关键技术。可以看到各式各样的技术在这边发展,从铅酸,到镍电池,大家追求四个字,轻薄短小,对电池来讲,最大的挑战你的能量力度一定要提高。
所以可以看到这个趋势,为什么电池的趋势走向比较轻量化趋势,是往锂电池方向走。目前比较成熟的商业化的电池技术。从铅酸,镍电池都不叙述,以铅酸蓄电池是一百多年的技术,今天来讲有一个绝对的优势,就是便宜,但是其他各项指标上面确实有它的一个限制。比如说放电的能力,循环的寿命。大家可以看到比较新的技术上怎么样让这个产品产生比较剧烈的变化,锂电池有这样的优势,无论能量,输出的功率,寿命跟体积上,你可以看得到事实上在看一个电池,很重要几个指标。你从它的输出,从它的能量的密度,从成本,从安全性,从它的耐久使用性,跟它的电池本身的寿命,这个都是很重要的指标。我们今天看到的是它的这些演变的发展,从材料端,一直到电池本身设计端,一直到整个系统的模组到系统端,事实上都扮演很重要的角色。怎么样在不同应用领域把对的材料设计到对的电池,甚至把对的应用整出来,这是今天一直在努力做的方向。
我常常在讲说今天的技术是可行的,但是怎么样把它做成一个消费者可以接受的产品?这是大家一直在努力的挑战。 你可以看到这个领域里面,很重要从材料、电池、模组、模块一直到车辆,电池技术,电路技术,到一个系统能量控制技术,事实上是一个很多不同的专业领域,所必须要整合,去发展的一个指标。
在电池系统端,有几个指标,系统端最强调安全、可靠度、效率跟智能,怎么跟其他的主要的零组件做沟通,这是很重要的。从电芯的选用,一直到侦测,到充电方式,到整个电量的显示,到怎么做一个管理的系统策略,到做任何管理,一直到接口的沟通的界面,这个都是在设计一个电池系统端很重要的一个方向。
接口标准、电池安全及能量补充
我最后谈到一个主题,也是我们在几个协会里面一直在推动的,我们都是属于不是获利单位的企业推动的,怎么让这个企业走向比较正确,比较健康的路子,让这个产业永续发展,有三样东西被强调的。第一样就是接口的标准,接口的标准非常重要。事实上可以看到现在所成立的都是一些非盈利组织。第二个就是电池的安全,现在所谓的电池除了安全,指的是最终产品,不是指电芯,最终产品的安全性能,我们要做一个标准化的测试,大家所讲的事情是一致的。最后跟商业行为比较有关,能量的补充,所谓能量补充,大概就是你是电池交换系统,还是充电系统,事实上两个轮子电路上面有很多的发展讨论,因为跟汽车产业不一样,汽车产业做交换工程非常浩大。
这是一个标准的接口方向,我这边用一个很简单的概念,跟大家做一个沟通,可以看到几个事情,所谓接口的标准,分成什么?硬件和软件部分。硬件部分,现在这个接头应该是一致,要标准化,这个标准化要公开,没有任何专利的,标准化为什么?现在大家都知道银行,我们在银行里面提款金融卡,事实上你不可能说这家银行为了不让别家银行提钱做了不同尺寸,或者不同读存的,事实上每台ATM机是一样的,要做的软件内容是不一样的。 硬体部分一定要标准化,就是接口标准。
第二个沟通界面讯号的传递,在第一层,我们所谓的第一层,最基本的层的定义,要把它标准化的。但事实上具有其他标准定义,可以随着其他公司做不同的定义,这是技术方面的展现。这边的标准,现在推动用汽车产业的CANopen标准。所有这些历史演变,这个电池使用,或者马达使用,这些历史演变的记录都可以作为整个售后维修系统的参考。推这样一个标准的用意协助这个产业持续往前走,而不是制定一个标准妨碍这个产业发展。这个精神上是我们非常注重的。现在采用的这些标准是用CANopen的标准,不是垄断的,都可以读取到的,怎么样根据这个标准设计你的产品。接口现在也在推,已经有三家做所谓连接器厂家出来,他们花了很多的精力,但是开发出来这些接口,最后都是Open的不是垄断的,这是目前自行车里面所做的三个接口。
在台湾刚刚也讲到了台湾也在推动电动摩托车,事实上台湾政府方面,希望四年能够推动16万辆的电摩,有一个很大的推动的计划,在四年内16万辆,每一台车,基本上补助从差不多200到300美金补助,购车的成本。如果把整个电动车普及化,使用的方便性很重要,怎么样通过这些标准,让所有的密度上面无论做交换,还是做充电站,都让这样一个使用情境变得非常方便。所以在一个很限制区块里面做整体的推动,我们觉得成功的区域是比较大的。
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