陈立泉院士:发展锂电汽车是应对金融危机的战略选择
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2019年高考语文《关于“新能源汽车”》现代文阅读试题及答案汇编学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、现代文阅读阅读下面的文字,完成各题材料一新能源汽车是指采用新型动力系统,完全或主要依靠新型能源驱动的汽车。
主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池汽车。
发展新能源汽车是降低汽车燃料消耗量,缓解燃油供求矛盾,减少尾气排放,改善大气环境,促进汽车产业技术进步和优化升级的重要举措。
(摘编自《国务院印发节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020 年)》材料二我国新能源汽车经过十余年的研究开发和示范运行,基本具备产业化发展基础。
电池、电机、电子控制和系统集成等关键技术取得重大进步,纯电动汽车和插电式混合动力汽车开始投放市场。
为了推动新能源汽车产业发展,我国接连出台了一系列配套补贴优惠政策,对新能源汽车行业进行全方位扶持。
2016 年,我国新增公共充电桩 10 万个,全国公共充电桩运营数量累计超过 15 万个,我国已成为充电基础设施建设发展最快的国家。
居民专用充电桩同步增长。
“随车配桩”的安装比例达到 80%。
新能源汽车产业是我国从汽车大国到汽车强国转型的突破口,政策与市场双因素推动产业成长,近年来,我国的新能源汽车快速发展,产销两旺。
(摘编自《新能源汽车行业发展现状及未来5年发展趋势》)材料三面对全球范围日益严峻的能源形势和环保压力,近年来,世界主要汽车生产国都把发展新能源汽车作为提高产业竞争能力、保持经济可持续发展的重大战略举措,这促使新能源汽车成为经济发展新的增长点。
随着技术的不断创新和发展,2008 年以来,以美国、日本、欧盟为代表的国家和地区相继发布实施了新能源汽车发展战略,进一步明确了产业发展方向,明显加大了研发投入与政策扶持力度。
日本以产业竞争为主要目标,全面发展混合动力、纯电动、燃料电池三种电动汽车,研发和产业化均走在世界前列;美国以能源安全为首要任务,强调插电式电动汽车发展;欧盟以二氧化碳排放法规为主驱动力,重视发展纯电驱动汽车。
陈清泉:电动汽车产业化的挑战与机遇陈清泉:电动汽车产业化的挑战与机遇我从事电动汽车的研发已经四十多年了,亲身经历这四十多年来电动汽车的发展,时起时伏的坎坷历程,也想谈谈我个人的感受。
电动汽车是一个新兴产业。
电动汽车的功能、主要零部件、生产方式、产业链等和传统汽车有很大区别。
因此,不能再用传统汽车的眼光来评价电动汽车。
我们一定要用开放的思维和坚定的勇气去迎接挑战。
电动汽车不仅是一个交通工具,还是一个储能工具,是一个可以跟风能、太阳能结合的能源体系。
现在我们已经看到电动汽车产业化的曙光,但是还有严峻的挑战。
电动汽车要能够让普通老百姓接受,需要有三个条件:首先它的价钱一定要跟现在的汽车一样;其次其方便的程度也需要与传统燃油车一样;第三它的能耗和排放要比传统汽车少。
目前最难做的是第一个。
电动汽车和传统汽车比较,多了又重又贵的动力电池,怎么能做到其价钱跟传统汽车一样呢?这就需要把电池的附加值发挥出来,使电池的初始成本不要只让车主来承担。
因此要做到“三好、两结合和四个零”。
“三好”指:(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、可根据车型和用途采取不同的基础设施;(3)好的商业模式。
要大胆探索新的商业模式,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、分摊电池的初始成本。
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。
“两结合”指电动汽车和智能电网结合;电动汽车和远程智能信息控制、汽车移动物联网相结合。
“四个零”的目标指:零排放(没有汽车废气);零石油消耗;零交通伤亡;零交通堵塞。
电动汽车的动力电池不仅为电动汽车提供能源和动力,还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。
而要挖掘电池的附加值,充分实现其储能价值,则必须实现汽车行业与电力行业两大行业的握手并取得妥协,共商用于不同车型和用途的最佳基础设施和商业模式。
科学大家@转向加:200811*1从左到右依次为:陈立泉、J.Maier.郭向欣-■>•陈院士应邀为驻光州总馆馆员作题为“确保能源安」一我们共同的任务”的专题报告在马普固体所进修时抓住机会转向超离子导体研究当时我觉得这肯定是个前沿性的工作,国内也没有人开展的,所以我马上就抓住这个机会提出来,我希望改方向。
面对前沿方向,©陈立泉如何把握机会?1940年,陈立泉出生于四川省南充市。
自小勤奋好学的陈立泉,高中毕业后顺利考入了中国科学技术大学。
1964年,大学毕业的陈立泉被分配到中国科学院物理研究所,从事基础研究工作。
1976年,中科院物理所派陈立泉赴德国马普学会固体所进修,而这段经历让原本专攻晶体生长的陈立泉转变了研究方向。
陈立泉:到所里以后,很快我就发现,马普固体所从上到下,无论是搞理论的,还是做实验的,都在研究一种无机材料,叫氮化锂。
后来我打听,他们告诉我.这种材料将来可能会用来做出电池.开汽车。
这句话对我吸引力非常大。
他们有一个展览,就是把铅酸电池和这种新的金属锂电池放在一起,它们的重量和体积差别很大。
所以我就萌生了一个念头,我要改变我的方向。
于是陈立泉写信给物理所的领导,申请转换研究方向,所里同意了他的要求。
他花了五个月完成原定的晶体研究任务,随即转向去做超离子导体研究,没想到这一转就是40年。
陈立泉:这种新的方向实际上从学科上讲就是固体离子学。
这类材料叫做超离子导体,我一看锂电池那么轻,能量密度那么高,比铅酸电池要轻很多.能量密度要高很多。
当时我觉得这肯定是个前沿性的工作,国内也没有人开展的.所以我马上就抓住这个机会提出来,我希望改方向。
@科学大家i二i攻关面对国内艰苦的科研条件一切从头开始终于做岀固态电池的样品艰苦条件下,陈立泉如何克服困难开启我国固态锂电池研究的先河?1978年.陈立泉回国后,继续从事与锂电池有关的固体离子学研究工作,两年后,在陈立泉主持下,中科院物理所成立了该领域的第一个实验室一固体离子学实验室,开始了一段艰辛的科研探索之路。
专家学者PK:难跨说与做的鸿沟《规划》颁布之前应该发展纯电动汽车,而不是微混、中混后再发展成纯电动汽车。
似乎这个争论到现在为止仍然不休。
发展什么样的电动汽车一定要从中国国情出发,中国的石油不足世界储量的2%,从俄国到中国大庆的两条输油管线的输油量才能够保证国内一年新增汽车的用油量。
与其争论不休发展什么样电动汽车,还不如认认真真地做起来。
发展纯电动和混合动力主要看是否节能,是否解决石油问题。
选择何种运营方式也要从能源安全的角度考虑。
我的观点是以换电池为主,充电为辅。
我们也希望把纯电动汽车作为重要方向。
至于燃料电池汽车以后有其用武之地的,锂离子的发展方向是五到十年以后的事情。
我国能源安全战略要求在2030年电动汽车比例要达到43%以上。
假设我国控制2030年石油对外依存度为60%,汽车用油占总用油量的60%,自产石油1.8亿吨/年,千人保有量214辆,到2030年,电动汽车比例必须达到43%。
为了达到该目标有三点策略:一是采用最成熟电池型号,尽快改善电池成组技术,为示范型电动汽车提供动力电池。
电池企业不要盲目的追求大容量电芯,单体电池不超过5kWh的电池模块。
实验证明,24V×200Ah电池组=4.8kWh最安全。
不要神化磷酸铁锂,要正视磷酸铁锂的缺点。
二是未来3~5年内完善电池产业链,实现隔膜和锂盐等关键材料国产化,攻克电池成组技术,改善国产设备性能,提高电池安全性和一致性,争取电池成本降低50%,为市内商业运行电动汽车提供动力。
希望电池企业能重视基础研究,多做模拟分析,尤其电池成组企业更应该重视。
到2015年,电池比能量能超过120Wh/kg,制造成本小于2元/Wh。
三是新材料原始创新和新型二次电池的研究,尽快设立锂电专项。
根据我们的资源优势,开发电子新技术新材料,从源头上创新,争取下一代电池的自主知识产权,拥有自己的电池黑匣子。
中国锂离子电池能不能在世界上占一席之地,很大程度上取决于对锂离子电池基础研究的重视、政府和企业资金的投入,以及正确的国家战略。
发展新能源汽车亟须完善锂离子电池产业链发布时间:2010-7-12 15:17:30 来源:科学时报“我听说,有的公司说要做1万安时的电池,当时我就吓了一大跳,几百安时的电池就很吓人了,何况1万安时。
”中国工程院院士、中国科学院物理所研究员陈立泉日前在接受《科学时报》专访时发出这样的惊叹。
国家新能源汽车补贴办法的出台似乎拨开了我国新能源汽车的发展迷雾。
但在新能源汽车背后,处于其上游的锂离子电池产业却仍是一片乱局——基础研究落后、标准尚存缺口、企业盲目冒进、安全问题未得到有效重视、产业链不完善……面对这样的局面,陈立泉指出:“如果锂离子电池的问题不解决,谈电动汽车发展完全是空谈;如果锂离子电池的成本和安全问题不解决,电动汽车发展也要受影响。
”他一再强调,要推动锂离子电池产业健康发展,关键要完善产业链。
基础研究相对落后产业化成“领头羊”“从锂电池的研发来看,我国起步并不晚,最早在材料领域就有一个储能材料专项,那个时候锂二次电池就已经纳入国家‘863’计划。
”陈立泉回忆说,当时国家对锂电池的发展就给予了很大的重视,国内约有12家相关单位参与课题。
1976年,陈立泉只身前往德国马普学会固体所进修,合作研究固体锂电池电解质。
1978年回国后,继续从事固体离子学及其在能源中的应用研究工作。
两年后,在他主持下,中科院物理所成立了该领域第一个固体离子学实验室,当时瞄准的目标就是锂离子电池。
而国外提出锂离子电池的概念是在1979年。
“可以说我国锂离子电池研究的起步和国外差不了多少年。
”陈立泉说。
当时,世界各国都处在起步阶段,日本学者来中国作报告时就曾强调锂离子电池的复杂性,认为这是一项难以掌握的技术。
不过,中国学者还是坚持发展锂离子电池技术。
所谓锂离子电池,就是指由电池的正极提供锂源,电池中没有金属锂,完全是锂离子状态。
它跟锂电池最大的区别就是,锂电池的锂源是金属锂,由电池的负极提供锂源。
目前,我国虽然在硅类负极材料和锂盐的研发中与国际几乎同步,甚至有抢先投入市场的可能。
陈立泉院士:发展锂电汽车是应对金融危机的战略选择
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陈立泉院士:发展锂电汽车是应对金融危机的战略选择
2009年02月03日09:40 来源:《科学时报》
发展锂离子电池电动汽车(以下简称锂电汽车)不仅以电代石油、减少温室气体排放,又能储存电网谷电,一举三得。
我国发展锂电汽车既有可与发达国家相竞争的技术优势,又有发达国家所没有的资源优势和市场优势。
锂离子电池的新突破已经使电动汽车的成本大大降低、性能有了很大提高,市场化近在眼前。
迅速推进锂电汽车的产业化是符合我国国情的战略选择。
锂电汽车是我国在激烈的国际竞争中难得的一次历史机遇。
锂电汽车将带来一场“能源革命”和“产业革命”。
发展锂电汽车的战略意义
以锂离子电池为动力的纯电动汽车已成为国际竞争的热点。
国际上主流汽车公司,如福特、通用、日产、三菱、奔驰和雪佛兰等,将于2009~2010年推出基于锂离子电池的电动汽车。
很多专家认为,锂离子动力电池就如同今天的石油一样具有重要战略意义。
正因如此,14家美国公司要投入10亿~20亿美元兴建一家锂离子电池工厂,在美国本土生产锂离子动力电池,以大力发展锂电汽车。
美国人说,“如果都在中国制造,就失去了控制权。
”(《华尔街日报》,2008.12.17)
近年来,我国汽车行业发展迅速,已成为世界第四大汽车生产国和第三大汽车消费国。
据国务院发展研究中心估计,2010年全国汽车保有量将达到5669万辆,2 020年将高达13103万辆。
机动车的燃油需求分别为1.38亿吨和2.56亿吨,为当年全国石油总需求的43%和57%;也就是说,汽车将要“吃”掉一半左右的石油。
如何满足汽车对石油的需求,是关系国家能源安全的大问题。
大力发展锂电汽车,用电代油,是保证我国能源安全的战略措施。
当前,全球温室气体排放总量持续攀升,二氧化碳排放中,25%来自汽车。
在
我国,汽车排放的污染已成为城市大气污染的重要因素。
我国二氧化碳排放量已居世界第二,很快会居世界第一。
减排二氧化碳的压力将越来越大。
锂电汽车本身是零排放的,发展电动汽车可以大大减少有害气体排放。
2007年底,我国电力装机容量已超过7亿千瓦,一天的低谷电约9.2亿千瓦时,可为3000万~4000万辆锂电汽车充电。
到2020年,装机容量将超过9亿~10亿千瓦,低谷电将超过12亿千瓦时。
风电和光伏电都是不连续的电源,需要解决电能的储能问题。
锂电汽车为分布式储能系统,储能效率可达90%,远高于抽水蓄能电站的效率(70%)。
电动汽车可分为三种:燃料电池车、混合动力车和纯电动汽车。
燃料电池车的主动力是质子交换膜燃料电池,辅助动力是锂离子电池。
由于氢气的生产、储存和运输等问题尚未解决,加之氢燃料电池本身的系统复杂性、氢基础设施的建设难度、铂资源的有限性以及居高不下的成本,应用在电动车上障碍重重、时间漫长。
混合动力车的主动力是内燃机,电池只是回收汽车减速时的能量,不能外充电。
混合动力汽车在现阶段对于节油和环保有一定积极意义。
混合动力车是近期市场化的过渡选择。
然而,从汽车工业发展的角度考虑,混合动力技术高度复杂,对我国在核心技术上一直远远落后的汽车工业是巨大挑战。
我国混合动力车在技术和经济上不具备与日美欧的竞争优势。
由于锂离子电池的技术进步很快,电池组循环寿命已超过1000次,每千瓦时电池的成本低于3000元。
如果电动轿车安装24千瓦时电池组,一次充电续驶里程大于200公里,锂电汽车在10年内用电成本约为1万元。
传统燃油车在10年内的加油费用至少8万元。
即使10年内更换一次电池,使用成本多花7.2万元,总共8.2万元。
两种车的使用成本基本相同,况且,换下来的电池组还有初始容量的70%~80%,可以作为静态储能使用。
只有以锂离子电池为动力的纯电动汽车才是我国在激烈的国际竞争中难得的一次历史机遇。
正如一家著名的咨询公司的结论:通过发展电动汽车,“中国有可能据此在全球汽车业第三次技术革命中走到世界前列”。
(1)资源优势
锂电汽车的主要关键部件是锂离子动力电池和永磁同步电机。
我国发展锂电汽车在资源上具有独特的有利条件。
锂离子电池的原材料在我国来源极为广泛。
我国是世界锂资源大国,特别是青海和西藏的盐湖有大量锂资源,盐湖的开发不仅为低成本锂离子
电池提供原材料,也有利于西部地区的发展。
同时,锰、铁、钒、磷等在我国都是富产资源。
永磁同步电机具有体积小、重量轻和效率高的特点,而我国是稀土永磁材料大国,为锂电汽车提供了材料保证。
(2)技术优势
我国小功率锂离子电池早已产业化,形成上下游结合的完整产业链,电池产品超过世界市场的1/3,中日韩三国已成三足鼎立之势。
锂离子动力电池在技术上已经达到国际先进水平,产业化条件也已基本成熟,具备参与国际竞争的实力。
纯电动客车关键技术及在公交系统的应用项目,建立和完善了纯电动客车设计理论、开发流程与平台,解决了用电体制、二次绝缘等难题;规模应用了高能锂离子动力电池,解决了一系列核心技术问题。
自主研发生产的世界上规模最大锂离子无障碍电动客车在北京奥运中心区成功运营,没有出现抛锚故障。
(3)市场优势
中国人口多且分布高度集中,适合发展小型汽车,这为锂电汽车的产业化发展创造了市场条件。
消费习惯是决定电动汽车在市场上是否可行的重要因素之一,我国老百姓对于汽车舒适度的要求远没有美国人那么挑剔和奢侈,大多数人对于私家车期望的还是能够挡风遮雨、灵活支配,能够以车代步就可以了。
(4)政府的财力物力相对较容易启动充电基础设施的投资
我国已自主研发建设了世界上规模最大的现代化公交充电站,可为50辆奥运纯电动客车提供整车电池快速更换和集中充电服务,为车辆可靠稳定运行提供了有力保障。
已为充电基础设施的建设积累了宝贵经验。
(5)发展锂离子电池电动汽车使我国内燃机技术资产报废的损失与西方相比非常有限
与传统汽车工业已经成熟的发达国家相比,我国发展锂电汽车的商业壁垒要小得多。
传统汽车工业的不发达正好是我们发展新型锂电汽车交通模式的优势所在,可以更容易轻装上阵我国的锂离子电池电动自行车和电动摩托车不用政府投资,是完全靠市场发展起来的。
2007年,电动自行车开始批量采用锂离子电池。
锂电池在未来几年内更受电动自行车的欢迎。
这为锂离子动力电池技术的成熟,也为电动汽车的发展积累了宝贵的经验。
借鉴Plug-in混合动力汽车的概念,发展以锂离子电池为主动力、油
为辅助动力的“电油”混合动力汽车,独辟蹊径走符合我国国情的跨越式发展道路。
这种车除有一个小的内燃机外,装有10千瓦时锂离子电池,可用低谷电充电。
电池驱动60~80公里,对于我国大中城市的绝大多数用户,上下班不用一滴汽油,将使我国大中城市交通基本电气化。
小的内燃机,可以延长行驶里程,这就克服了纯电动车续驶里程短的限制。
在基础设施尚不完善时,“电油”混合动力汽车有一定优势,但这只是一种过渡。
大城市的公交车和出租车以及政府机关的置换轿车是锂电汽车的首选市场。
随着锂离子电池成本的降低和性能的提高,5~10年内纯电动车可以产业化。
建议
政府应制定“锂离子电池电动汽车产业”的发展规划,出台对于锂电汽车企业的优惠政策,鼓励中小企业参与锂电汽车产业,尽快制定锂电汽车规范和出台电动汽车市场准入政策。
采取措施鼓励购买锂离子电池电动汽车:大城市公交车率先改为锂电汽车。
规定政府机关和事业单位以及出租车公司新购的车为锂电汽车;取消购置税,补贴减排费,优惠在中心城区停车等;
建立充电等基础设施:由国家电网公司、中石油和中石化在国内筹建电动汽车充电站,发展多种方便用户的充电服务;普及电费的分时计价并拉开峰谷电价的差距;
安排20亿元支持锂离子动力电池等关键零部件的研究、开发和产业化示范,尽快形成上下游结合的完整产业链;
少建抽水蓄能电站,用锂离子电动汽车分散储电,用省下的建设费用补贴锂离子电动汽车消费者;
鼓励锂离子电池电动自行车和电动摩托车的发展,出台并完善技术和性能规范。
(陈立泉作者系中国工程院院士)。