隨著國內外電動汽車推進力度不斷加大,電動汽車技術路線也呈現多樣化發展,標準化和安全性越來越被重視。筆者對電動汽車充換電設施標準化和安全性有如下思考。
一、電動汽車安全性不僅僅是整車的安全,需要全面把握的是系統安全。汽車安全一直是汽車行業首要關注和著重解決的問題。由于電動汽車電力驅動的特點,其安全性則增加了很多不同的關鍵要素。如基礎設施建設運行的安全;用戶用電中的安全;電網與電動汽車之間的相互安全影響等。
以大家講的最多的充電為例分析。中國很少家庭有兩輛車,基本上一車多用,大城市高樓林立,充電設施不可能隨意到處建設,充電樁不僅難裝,更難于安全管理,殘缺的電話亭就是樣板。還有,當操作者從拿起充電連接器開始,各環節的安全問題就開始出現了。充電樁是否漏電?插頭是否漏電?插頭是否正確連接?充電自動檢測是否正常?充電過程中汽車電氣控制系統、電池及管理系統等是否正常工作?電網運行是否穩定?充電時天氣是否良好?車主離開后如何保證充電過程中的財產安全?等等。每個問題的出現都可能造成人身傷害,造成汽車和充電樁的設備損壞、電網故障。
因此,電動汽車的安全性問題,已不再是整車的安全,而與充換電設施自身的安全,充換電過程的安全和電網安全密切相關。應該以系統管理的觀點抓好電動汽車安全,遵守安全第一,預防為主、綜合治理的方針,把保人身、保設備(汽車、充換電設備)、保電網安全作為第一位工作來抓,形成有效地高壓電氣和低壓用電的安全保證體系和監督體系,有效防范各種電氣故障,做到安全工作的可控、在控。
二、中國需要更多符合中國國情的標準化產品。目前,美、德、日等國的大車企以自己主要車型提出了相應的充電理念,推出了解決方案,并推動上升到國際標準,這有利于我們向其他國家企業學習借鑒。但是,世界電動汽車的市場在中國,充電難題也在中國。中國國情太復雜了,有別于汽車大國,國外汽車企業的方案未必能夠照搬。例如,國外幾個廠商推動的快充方案,其實是人為設計的,缺乏實證。電池作為成熟產品應用與電動汽車在未來三年不會有根本的突破已是世界主流共識,快充的的確確影響電池性能和壽命,在美國日產聆風也受到電池壽命質疑嗎,同時快充方式沒有考慮到對電網的沖擊、電能質量及安全的影響。經過前一階段時間的交流,包括豐田公司在內的幾家外國廠商對此都形成了共識。再比如,從完成充電功能來說,交直流充電集成式或組合式接口標準對于整車和駕駛者來說是方便的,也有其自身的合理性和經濟性。但是,一個接口設計,尤其是其作為應用部件所考慮的因素遠不是這樣簡單。問題是目前電動汽車車型多樣化、技術路線多元化、市場需求多層次,而且沒有量產的階段,這一接口的適應性值得商榷;其次,在電池不能滿足大電流快速充電的情況下,一根電纜里直流交流混合需要多增加兩根承載大電流的直流線芯,不同的車充電電流大小不同,進而線徑不同,造成設計制造復雜和材料的浪費;再次,這樣的設計僅從解決充電角度考慮,缺乏對充電方案中電網環節的認識,充電樁的外電源功率必須按照最大用電容量設計,相應的電力設施配套要逐級提高;由于要按照最大需求功率配置,電網設備和發電設備提高了大量冗余,電力系統需要增加大量投資。
實事求是講,中國傳統汽車技術長期落后,缺乏話語權,現在到了電動汽車,這種現象依然在延續著。但是,電動車與傳統車的不同在于能源供給。燃油存儲在加油站的油罐里,而電基本不是事先存儲的,電是特殊商品,發電、輸電和用電同時完成。那么,各國的電力體制、電力設施、電力法規、電力運營、電價機制有著很多區別,用電自然不同。幾年來,我國高度重視電動汽車基礎設施標準化工作,已完成充換電設施相關國標13項、行標17項,形成了系統標準體系。同時,我國的換電技術、有序充電技術、智能充換電管理、三網融合的智能服務網絡等基礎設施建設規模和方案都比國外更豐富、更實用、更有效。因此,按照國外國情和理念設計的電動汽車及產品來到中國,更應以中國的應用為依據和實證,做出改善和調整,使之適合中國國情。總之,國內外有關行業應加強交流合作,通過標準化工作促進各方達到共識和合作。
三、把握好電動汽車標準化管理工作與發展數量、質量及發展方向的關系。我國已經確定純電驅動是電動汽車的戰略取向,其更為深刻的意義是減少對化石能源的依賴,保證我國能源安全的必然要求;是減少嚴重環境污染,造福子孫后代,推動生態文明建設的重要舉措;是實現汽車產業戰略轉型,促進經濟社會發展的戰略選擇。標準化工作應以此為重點,支撐和促進電動汽車發展。但是,在試點示范推進工作過程中,受各種因素影響,個別地方出現了為追求完成新能源與節能汽車數量指標,大力推進混合動力汽車的情況,尤其是大量混合動力大巴急速推進。眾所周知,一些汽車產業大國是以乘用車體系為本,我國城市的交通國策是大力發展公共交通。純電動大巴在城市運行,不論是從能耗、排放,還是技術成熟度與產品競爭上,還是商業模式與綜合經濟性效益,都積累了豐富經驗。以純電動為取向,以換電為主的模式與發展方向的高度契合,已經得到國內外各界認同,《電動汽車換電設施安全要求》國際標準提案獲得IEC通過。如果以混合動力是過渡為由大力推進,其實是舍近求遠、舍本求末、舍長取短,造成各方面的損失。相反,科學客觀的技術經濟比較,集中優勢發展純電動汽車,尤其是電動大巴,避免走彎路和回頭路,能夠為打造中國純電動汽車創造條件,能夠為中國純電動汽車標準化走向世界打下基礎。