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核心提示：
盡管各大整車廠商已經(jīng)研發(fā)出自己的電動車，但是電動車在中國還沒有正式普及。當中涉及諸多因素，比如電池問題、充電問題、安全性問題、價格問題等。在這之中，電池和充電因素顯得尤為突出。這兩個問題如果無法解決，就意味著電動車的活動范圍受到制約。
目前，電動車的電池技術(shù)相對于汽車領(lǐng)域其他技術(shù)的創(chuàng)新速度，其發(fā)展滯后的情況非常明顯。事實上，目前電動車的車載電池在充滿電的情況下平均起來，只能供車輛行駛96至128公里的路程�？v觀電動車行業(yè)的全局，發(fā)展電動車電池主要須從兩個方面入手：發(fā)展統(tǒng)一的充電電池和研發(fā)電池安全性保障措施。統(tǒng)一的充電電池，既可以讓汽車保持充電，以延長駕駛時間，也可以提升電池的能源密度。而理想的電池安全性保障措施則仍處于研發(fā)階段。為此，本報近日書面采訪了IEEE（世界電氣與電子工程師協(xié)會）電動車指導(dǎo)委員會RussellLefevre博士，他就電動車的電池技術(shù)以及電池標準等相關(guān)問題一一作了解答。
中國工業(yè)報：電動汽車的發(fā)展與標準有何關(guān)系？標準在電動汽車的發(fā)展進程中具有怎樣的重要作用？
RussellLefevre：毫無疑問，電動汽車的標準對于其發(fā)展是十分必要的。該標準對發(fā)展用于促進電動汽車以及相關(guān)的教育和培訓(xùn)的基礎(chǔ)設(shè)施都起到至關(guān)重要的作用。
當然，為交通工具所設(shè)的標準已經(jīng)存在了很長一段時間。而電動汽車的標準包括了基礎(chǔ)設(shè)施中的交通工具、通訊工具、充電系統(tǒng)以及其安裝設(shè)置中的能量儲存、零件以及用戶界面，還包括了以上提到的教育和培訓(xùn)。因此，要介紹所有現(xiàn)存的或計劃中的標準幾乎是不可能的，但不得不提的是兩大重要領(lǐng)域：電池和充電系統(tǒng)。電池是一部電動汽車的核心，制造商對每一部電動汽車的重量、容積和性能都有其要求。盡管如此，每一個電池都必須達到安全標準。此外，電池的可靠性測試必須準確表現(xiàn)其性能參數(shù)。
另一個重要的領(lǐng)域是充電系統(tǒng)。目前，全球共有7種不同的充電系統(tǒng)，分布在中國、日本、歐洲和美國。如果電動汽車被大眾廣泛接受，就需要一個全球通用的標準。在10月中旬，美國汽車工程師協(xié)會發(fā)布了一個J1772TM的修訂標準，明確了快速充電中，充電系統(tǒng)需使用的電子接線器。這與多數(shù)日本電動汽車所采用的CHAdeMO標準有所區(qū)別。但我相信，這兩個相互矛盾的標準最終會得到統(tǒng)一，從而支持電動汽車的廣泛使用。
中國工業(yè)報：電池是電動車發(fā)展的關(guān)鍵因素，目前有哪些技術(shù)和辦法能提高電池的續(xù)航里程和使用壽命？
RussellLefevre：汽車電池最關(guān)鍵的參數(shù)是能量密度和成本�，F(xiàn)時，最先進的商用電動汽車電池能量密度大約為100瓦時/公斤。任何一輛家庭車，如日產(chǎn)聆風(fēng)，都能夠承受其重量，并能依靠其電力行駛100英里。由于制造商不肯透露電池的成本，現(xiàn)時電池的成本仍然難以得知。盡管如此，在美國能源部2012財政預(yù)算請求中，建議平均每一度電容量的電池的價格為約700美元。這意味著電池容量為24度電的日產(chǎn)聆風(fēng)的成本將超過16000美元。因此，無論是能源密度，還是成本，都是需要被視為值得注意的問題。
實際上，許多新聞報道的有前途的電池技術(shù)都沒有得以實現(xiàn)。至少，商用電池在2015年都不會投入使用。
中國工業(yè)報：電動汽車電池的安全性如何保證？國際上有哪些先進的電池技術(shù)？
RussellLefevre：要保證電動車電池的安全性，首先就需要提升電池組的測試能力。據(jù)我了解，目前中國對電動車或混合電動車的碰撞安全性只有兩個標準，而且其內(nèi)容僅限于電池單體在時速48公里的行進過程中與水泥地的正面碰撞。然而，電池單體的安全性并不等于電池組的安全性。要確保整個電動車動力系統(tǒng)的安全性，就需要對整個電池組（由上百個電池單體組成）實現(xiàn)有效而準確的測試。
為了保證電動車電池的安全性，同時也要切實解決高壓漏電問題。電動車所配備的斷熔器可以在電動車電池組發(fā)生短路時，斷絕各個電池之間的聯(lián)系，將高壓自動切分成不傷害人體的低電壓。此外，電動車的電池組需要有良好的抗電磁干擾能力，以防止因外來因素而導(dǎo)致的車輛電池運作失靈。最后，是必須在電動車上配備電池管理系統(tǒng)。經(jīng)過測試，鋰電池一般在燃燒半小時后才會發(fā)生爆炸。如果電動車上已裝備了相應(yīng)的管理系統(tǒng)，在電池燃燒后迅速相互隔離，就能更好地避免事故的發(fā)生。
目前在國際上，一般使用碳纖維等高強度復(fù)合材料對電池組加以包裹和保護。但是這種技術(shù)的成本過高，難以普及在民用電動車上。對此，科學(xué)家們也正在努力尋求一種較為廉價的材料，以作為對電池包裹和保護的外殼。另外，目前國際上也普遍認為電動車電池的生產(chǎn)過程中應(yīng)實現(xiàn)無手工干預(yù)政策。全部由電腦完成的產(chǎn)品，其品質(zhì)具有較高的一致性，有效地防止了因為人為過失而導(dǎo)致的安全隱患。
中國工業(yè)報：目前國際上領(lǐng)先的電池充電技術(shù)有哪些？各有什么優(yōu)勢？
RussellLefevre：目前各國的充電方式與技術(shù)都大同小異。但是在整車廠商和科研機構(gòu)的共同努力下，也有一些可圈可點的充電技術(shù)值得分享：一是美國的移動無線充電模式。美國的高通（Qualcomm）公司計劃未來在倫敦主要道路下方埋放無線充電裝置，讓汽車在等紅燈、行進、�？抗餐＼噲鰰r都能夠隨時隨地充電。這種充電裝置被命名為Halo。它主要采用兩個D型線圈，車輛若完全對齊充電感應(yīng)器就能傳輸80%的電力，而當異物介入時即自動斷電。這種充電技術(shù)的優(yōu)勢是其輻射水平完全不會影響心臟起搏器等輔助醫(yī)療器械，還可以實現(xiàn)快速充電。
二是日本的移動無線充電及非觸式充電模式。
日本的移動無線充電與美國的移動無線充電相似，日本的這種充電技術(shù)是把充電裝置放置于約10厘米的混凝土地面之下，功率為50~60瓦的充電裝置；它能穿過混凝土到達輪胎，進行充電。這種模式的優(yōu)點是建設(shè)成本低，但目前仍然只屬于概念性階段。
而非接觸式充電則是日產(chǎn)汽車目前正在與昭和飛機工業(yè)公司共同開發(fā)的電動車充電技術(shù)。其原理是采用可在供電線圈和受電線圈之間提供電力的電磁感應(yīng)方式。即將一個受電線圈裝置安裝在汽車的底盤上，將另一個供電線圈裝置安裝在地面，當電動汽車駛到供電線圈裝置上，受電線圈即可接受到供電線圈的電流，從而對電池進行充電。目前，這套裝置的額定輸出功率為10千瓦，一般的電動汽車可在7~8小時內(nèi)完成充電。這種技術(shù)有望在日產(chǎn)新一代電動汽車上選配設(shè)置。這種技術(shù)的特點是讓充電變得更方便，也更利于電動車的普及與推廣。
三是瑞典的感應(yīng)充電模式。
沃爾沃目前正在研發(fā)感應(yīng)式充電系統(tǒng)。充電板被埋在地下，充電板由可產(chǎn)生電磁場的線圈組成，當汽車停放在充電板上方時，電能會以交流電的形式從充電板直接傳給汽車的感應(yīng)接收器，然后在汽車內(nèi)的電壓轉(zhuǎn)換器中轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷�，給汽車的蓄電池組完成充電。它的先進之處在于整個充電過程都不需要汽車與充電板的直接接觸。如果這種感應(yīng)式充電系統(tǒng)能夠壓法成功，將極大地降低充電時間。以沃爾沃的C30電動車為例，在電池完全放電的情況下，給這個24千瓦時大小的電池組完全充電，預(yù)計只需要80分鐘。
中國工業(yè)報：IEEE在電動汽車標準方面，特別是充電標準的制定上有哪些建議給中國？
RussellLefevre：全球的汽車工業(yè)早已融為一體，隨著整車產(chǎn)品的進口與出口加劇，我們建議中國在制定充電標準時，應(yīng)該參照和考慮使用全球通用的標準�，F(xiàn)存的美國汽車工程師協(xié)會J1772TM標準與日本的CHAdeMO存在矛盾，但隨著電動車市場的發(fā)展，這種矛盾最終會得到調(diào)和。
目前，電動車的電池技術(shù)相對于汽車領(lǐng)域其他技術(shù)的創(chuàng)新速度，其發(fā)展滯后的情況非常明顯。事實上，目前電動車的車載電池在充滿電的情況下平均起來，只能供車輛行駛96至128公里的路程�？v觀電動車行業(yè)的全局，發(fā)展電動車電池主要須從兩個方面入手：發(fā)展統(tǒng)一的充電電池和研發(fā)電池安全性保障措施。統(tǒng)一的充電電池，既可以讓汽車保持充電，以延長駕駛時間，也可以提升電池的能源密度。而理想的電池安全性保障措施則仍處于研發(fā)階段。為此，本報近日書面采訪了IEEE（世界電氣與電子工程師協(xié)會）電動車指導(dǎo)委員會RussellLefevre博士，他就電動車的電池技術(shù)以及電池標準等相關(guān)問題一一作了解答。
中國工業(yè)報：電動汽車的發(fā)展與標準有何關(guān)系？標準在電動汽車的發(fā)展進程中具有怎樣的重要作用？
RussellLefevre：毫無疑問，電動汽車的標準對于其發(fā)展是十分必要的。該標準對發(fā)展用于促進電動汽車以及相關(guān)的教育和培訓(xùn)的基礎(chǔ)設(shè)施都起到至關(guān)重要的作用。
當然，為交通工具所設(shè)的標準已經(jīng)存在了很長一段時間。而電動汽車的標準包括了基礎(chǔ)設(shè)施中的交通工具、通訊工具、充電系統(tǒng)以及其安裝設(shè)置中的能量儲存、零件以及用戶界面，還包括了以上提到的教育和培訓(xùn)。因此，要介紹所有現(xiàn)存的或計劃中的標準幾乎是不可能的，但不得不提的是兩大重要領(lǐng)域：電池和充電系統(tǒng)。電池是一部電動汽車的核心，制造商對每一部電動汽車的重量、容積和性能都有其要求。盡管如此，每一個電池都必須達到安全標準。此外，電池的可靠性測試必須準確表現(xiàn)其性能參數(shù)。
另一個重要的領(lǐng)域是充電系統(tǒng)。目前，全球共有7種不同的充電系統(tǒng)，分布在中國、日本、歐洲和美國。如果電動汽車被大眾廣泛接受，就需要一個全球通用的標準。在10月中旬，美國汽車工程師協(xié)會發(fā)布了一個J1772TM的修訂標準，明確了快速充電中，充電系統(tǒng)需使用的電子接線器。這與多數(shù)日本電動汽車所采用的CHAdeMO標準有所區(qū)別。但我相信，這兩個相互矛盾的標準最終會得到統(tǒng)一，從而支持電動汽車的廣泛使用。
中國工業(yè)報：電池是電動車發(fā)展的關(guān)鍵因素，目前有哪些技術(shù)和辦法能提高電池的續(xù)航里程和使用壽命？
RussellLefevre：汽車電池最關(guān)鍵的參數(shù)是能量密度和成本�，F(xiàn)時，最先進的商用電動汽車電池能量密度大約為100瓦時/公斤。任何一輛家庭車，如日產(chǎn)聆風(fēng)，都能夠承受其重量，并能依靠其電力行駛100英里。由于制造商不肯透露電池的成本，現(xiàn)時電池的成本仍然難以得知。盡管如此，在美國能源部2012財政預(yù)算請求中，建議平均每一度電容量的電池的價格為約700美元。這意味著電池容量為24度電的日產(chǎn)聆風(fēng)的成本將超過16000美元。因此，無論是能源密度，還是成本，都是需要被視為值得注意的問題。
實際上，許多新聞報道的有前途的電池技術(shù)都沒有得以實現(xiàn)。至少，商用電池在2015年都不會投入使用。
中國工業(yè)報：電動汽車電池的安全性如何保證？國際上有哪些先進的電池技術(shù)？
RussellLefevre：要保證電動車電池的安全性，首先就需要提升電池組的測試能力。據(jù)我了解，目前中國對電動車或混合電動車的碰撞安全性只有兩個標準，而且其內(nèi)容僅限于電池單體在時速48公里的行進過程中與水泥地的正面碰撞。然而，電池單體的安全性并不等于電池組的安全性。要確保整個電動車動力系統(tǒng)的安全性，就需要對整個電池組（由上百個電池單體組成）實現(xiàn)有效而準確的測試。
為了保證電動車電池的安全性，同時也要切實解決高壓漏電問題。電動車所配備的斷熔器可以在電動車電池組發(fā)生短路時，斷絕各個電池之間的聯(lián)系，將高壓自動切分成不傷害人體的低電壓。此外，電動車的電池組需要有良好的抗電磁干擾能力，以防止因外來因素而導(dǎo)致的車輛電池運作失靈。最后，是必須在電動車上配備電池管理系統(tǒng)。經(jīng)過測試，鋰電池一般在燃燒半小時后才會發(fā)生爆炸。如果電動車上已裝備了相應(yīng)的管理系統(tǒng)，在電池燃燒后迅速相互隔離，就能更好地避免事故的發(fā)生。
目前在國際上，一般使用碳纖維等高強度復(fù)合材料對電池組加以包裹和保護。但是這種技術(shù)的成本過高，難以普及在民用電動車上。對此，科學(xué)家們也正在努力尋求一種較為廉價的材料，以作為對電池包裹和保護的外殼。另外，目前國際上也普遍認為電動車電池的生產(chǎn)過程中應(yīng)實現(xiàn)無手工干預(yù)政策。全部由電腦完成的產(chǎn)品，其品質(zhì)具有較高的一致性，有效地防止了因為人為過失而導(dǎo)致的安全隱患。
中國工業(yè)報：目前國際上領(lǐng)先的電池充電技術(shù)有哪些？各有什么優(yōu)勢？
RussellLefevre：目前各國的充電方式與技術(shù)都大同小異。但是在整車廠商和科研機構(gòu)的共同努力下，也有一些可圈可點的充電技術(shù)值得分享：一是美國的移動無線充電模式。美國的高通（Qualcomm）公司計劃未來在倫敦主要道路下方埋放無線充電裝置，讓汽車在等紅燈、行進、�？抗餐＼噲鰰r都能夠隨時隨地充電。這種充電裝置被命名為Halo。它主要采用兩個D型線圈，車輛若完全對齊充電感應(yīng)器就能傳輸80%的電力，而當異物介入時即自動斷電。這種充電技術(shù)的優(yōu)勢是其輻射水平完全不會影響心臟起搏器等輔助醫(yī)療器械，還可以實現(xiàn)快速充電。
二是日本的移動無線充電及非觸式充電模式。
日本的移動無線充電與美國的移動無線充電相似，日本的這種充電技術(shù)是把充電裝置放置于約10厘米的混凝土地面之下，功率為50~60瓦的充電裝置；它能穿過混凝土到達輪胎，進行充電。這種模式的優(yōu)點是建設(shè)成本低，但目前仍然只屬于概念性階段。
而非接觸式充電則是日產(chǎn)汽車目前正在與昭和飛機工業(yè)公司共同開發(fā)的電動車充電技術(shù)。其原理是采用可在供電線圈和受電線圈之間提供電力的電磁感應(yīng)方式。即將一個受電線圈裝置安裝在汽車的底盤上，將另一個供電線圈裝置安裝在地面，當電動汽車駛到供電線圈裝置上，受電線圈即可接受到供電線圈的電流，從而對電池進行充電。目前，這套裝置的額定輸出功率為10千瓦，一般的電動汽車可在7~8小時內(nèi)完成充電。這種技術(shù)有望在日產(chǎn)新一代電動汽車上選配設(shè)置。這種技術(shù)的特點是讓充電變得更方便，也更利于電動車的普及與推廣。
三是瑞典的感應(yīng)充電模式。
沃爾沃目前正在研發(fā)感應(yīng)式充電系統(tǒng)。充電板被埋在地下，充電板由可產(chǎn)生電磁場的線圈組成，當汽車停放在充電板上方時，電能會以交流電的形式從充電板直接傳給汽車的感應(yīng)接收器，然后在汽車內(nèi)的電壓轉(zhuǎn)換器中轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷�，給汽車的蓄電池組完成充電。它的先進之處在于整個充電過程都不需要汽車與充電板的直接接觸。如果這種感應(yīng)式充電系統(tǒng)能夠壓法成功，將極大地降低充電時間。以沃爾沃的C30電動車為例，在電池完全放電的情況下，給這個24千瓦時大小的電池組完全充電，預(yù)計只需要80分鐘。
中國工業(yè)報：IEEE在電動汽車標準方面，特別是充電標準的制定上有哪些建議給中國？
RussellLefevre：全球的汽車工業(yè)早已融為一體，隨著整車產(chǎn)品的進口與出口加劇，我們建議中國在制定充電標準時，應(yīng)該參照和考慮使用全球通用的標準�，F(xiàn)存的美國汽車工程師協(xié)會J1772TM標準與日本的CHAdeMO存在矛盾，但隨著電動車市場的發(fā)展，這種矛盾最終會得到調(diào)和。
