陈全世：新能源汽车三个问题
邱, 锴俊
“我觉得电动化目前还是一个半拉子工程，没有完全做好。”尽管已经退休，但是陈全世仍然关注中国新能源汽车行业的发展。
他从1991年正式开始研究电动汽车，在这一领域耕耘31年之久。他1964年进清华大学汽车专业学习，毕业留校任教，担任教授、博士生导师，也曾担任清华大学汽车工程系主任、汽车安全与节能国家重点实验室副主任等岗位。
10月17日，《电动汽车观察家》专访陈全世教授。他对当前的新能源汽车发展形势，提出了三个问题和建议。
陈全世认为，中国汽车电动化技术的基础还没有完全打好，仍然要聚焦基本问题的研究和解决，而不是过分追求性能，也不应急于推动自动驾驶技术的应用，氢燃料电池汽车也不要急于商业化。
01
自动驾驶不能激进
“自动驾驶目前只能做实验、做研究、做示范，不要着急去产业化。”见到陈全世，我们的话题首先从自动驾驶开始。
“对于号称自动驾驶或者高级别智能驾驶的车型，搭载了很多智能软硬件，成本大为增加，但是你让大家用不用？用不好就得死人！”
陈全世表示，目前国家批准的智能驾驶都是L2级别辅助驾驶，厂家不管说得多好，如果出了问题，仍然是司机负责。
对于更高级别的智能驾驶辅助，如果出了事故，究竟如何定责？这个问题尚处研究阶段，更没有国家标准和法规，因此，负责任的做法是，把它限定在实验、验证、示范的范围。
2020年，一辆特斯拉Model 3在自动驾驶辅助系统开启状态下，径直撞上了侧翻横躺在马路上的大货车。
除了安全性隐患，陈全世还认为它推高了成本，影响了电动汽车的接受度。
近两年因为疫情而引起经济不景气，消费者购买力其实有限。过度追求智能化的产品配置，消费者难以承受。他预测，这种品牌和产品在今年底、明年的销量就可能下滑。相反地，比亚迪在智能化领域比较务实，但是电动化做得好，把成本也压低下来。“比亚迪卖车卖得很好，市场已经做出了选择。”
他强调，目前看，电动汽车基本功能还是以交通工具为主，而不是智能终端。“如果实现了自动驾驶、无人驾驶，车就是一个智能终端。但只要车还要人开，强调智能终端这个提法，就有点误导人。”
陈全世认为，不应过分激进推动自动驾驶，还有一个原因——“我觉得电动化目前还是一个半拉子工程，没有完全做好。”在这个阶段，不应该急于结束“电动化上半场”，走向所谓的“智能化下半场”。
02
电动化还是“半拉子”
为什么说电动化还只是“半拉子工程”？
陈全世认为，还应该在三方面继续努力：一是电池的安全问题没有完全解决；二是动力系统的一体化；三是能量的补充形式，充电？换电？还是充换电结合？
在这三个基本问题还需努力的情况下，业界却热衷于追求高性能。陈全世提出了一些批评意见。
比如，没有必要一窝蜂追求太长的续航里程以及更快的加速度（百公里加速时间在4秒以内）。
作为研究电动汽车多年的专家，陈全世承认，电动汽车确实有标称续航（按照国家标准在实验室限定条件下得到的数据）和实际续航不符的问题。相比标称续航，“春秋两季实际续航大概打85折；一到夏天要使用空调我估计要打75折；到冬天要使用暖风，且动力电池的充放电性能受低温的影响，可能7折甚至更多。”
尽管如此，陈全世反对一味追求长续航的做法。“不能把续航里程搞得太绝对，做实实在在的400公里、300公里足矣。”特别对于不少车企提出要做1000公里续航，他认为“很麻烦”。首先他认为1000公里没必要。燃油车普遍加一次油续航也就在500公里左右。“汽车走500公里，怎么着你也得休息。”其次，做超长续航电动汽车不经济，也不能减少碳排放。
陈全世说，因为动力电池本身重量很大，每增加100公里续航，就要增加十几度电，就增加100多公斤。而且，边际效率是递减的——越往上加续航需要增加的电池越多，因为越来越重。
另外，追求超长续航，可能达不到纯电动汽车的减排初衷。根据中国汽车工程学会编制的《汽车生命周期温室气体及大气污染物排放评价报告2019》（下称报告）。这一报告对燃油车和纯电动汽车全生命周期排放效果做了对比研究，覆盖使用端、能源生产端（即发电端）以及汽车生产制造等所有环节，是WTW（well to wheel，从油井到车轮）全周期覆盖的评价。
结果显示，纯电动乘用车的车队平均温室气体排放因子可比汽油乘用车降低约50%。
随着级别上升，纯电动乘用车减排效果递减
但是，排放总量整体随着车型级别的上升而增加。以全国平均电力水平下的纯电动乘用车为例，A00至C级车的全生命周期温室气体排放因子分别为129、159、182、198和254gCO2eq/km。重要原因是小型车经济性更高，百公里能耗普遍低于中大型车。此外，在制造端，小型车车重更轻，所用到的车身材料更少，所需要的动力电池容量也更小，因此与车身材料、电池生产组装等相关的能耗和排放更低。
因此，报告呼吁产业应持续推进车辆的小型化发展，同时各级别新能源汽车都要控制能源消耗，避免盲目追求续航里程造成的资源浪费和能耗、排放增加。
当然，陈全世也看到了目前同样续航水平的燃油车和电动汽车，在补能方便性上的不足。但是，“从经济方面考虑，不能一个礼拜充一次电，还是争取天天或者两天充一次，这样大家都够用。”
对此，一方面，充电要便宜些，对消费者有补偿。另一方面，充电设施的建设要大力推进，应当广泛建设慢充，让大家在车位上充电，特别是能享受夜间谷电的优惠价格。对于快充，他认为那是在应急条件下才能应用。没有必要一窝蜂地追求800伏超快充。就高速出行而言，中间休息20分钟、半小时很正常，不必追求5分钟充电走多少公里。
就节假日高速充电站排长队的现象，陈全世表示那是极少数日子，平时用得并不多，充电场站效益并不好。
就安全性而言，超快充会导致电池温度很快提升，可能带来安全隐患，也会缩减电池寿命。
陈全世还认为，一般乘用车没有必要追求大功率电机，日常使用有100多千瓦就足够了。“前后驱400千瓦，大部分是没用的。两个电机选一套就够了，还能省一套驱动系统，成本就能降下来了。”
电动汽车还要考虑中国的国情，高性能车辆销量不会太大，适合普遍消费者的，还是经济型的车辆。
03
氢燃料电池汽车还不到普及的时候
“2005年我就出版了一本书，叫《燃料电池电动汽车》，还得了汽车工业科技进步三等奖。”
提及燃料电池汽车，陈全世先表明自己也有研究的经验。“中国第一辆的燃料电池高尔夫球车，那是我们团队做的，1998年年底出来的，我是懂这个的。”
“我们现在各地都好像只有谈氢能才是高科技，而且有人讲的是氢能是最终解决方案。我说没有最终解决方案，是解决方案之一。”陈全世说，燃料电池汽车要产业化，难度不小。
他认为，燃料电池汽车要产业化，简单地说，需要有“4个2”作为前提条件。
“第一，燃料电池按照汽车的工况行驶，寿命能达到2万小时；第二，燃料电池系统的成本，1kW要降到2000元人民币；第三，1公斤氢气价格20元人民币；第四，零下20度能够正常启动。”
这“4个2”，看起来容易，实际都很难。
以工作寿命为例，陈全世表示，不少企业说自己能做到2万小时，但这是在实验室里做到的，跟实际工况差距甚大。
他举了一个例子，“2008年奥运会示范应用的氢燃料电池汽车，我们负责维护，到冬天性能指标就下降较快，为什么？”
我们与燃料电池系统供应商加拿大巴拉德公司的专家一起研究，才找到答案。当时，氢燃料电池汽车运营路线靠近郊区，很多老百姓采暖用煤，排出大量二氧化硫。这些氢燃料电池汽车的发电电堆就“二氧化硫中毒”了。
氢气的价格也还很高。“1公斤20元不是你制氢厂出的，是在加氢口算20元。”陈全世说，“如果拿煤或者天然气制氢，也就是几元或者十几元，但是氢要储存，储存就要压缩，运输到使用的地方还得再储存，加氢的时候还要再加压，这个过程大概比原来生产成本还要贵。”
运输过程还不仅是成本问题。陈全世介绍，目前还没有大规模安全稳定的运输方法。
“可再生能源主要在西部、北部，但使用地点主要在东部、南部。可再生能源制氢之后，长距离怎么运输？”他介绍，业界学界研究的管道运氢、转制甲醇运输再重整制氢、转制氨水再重整制氢等等，总体成本都比较贵。”
就氢燃料电池汽车的应用来说，也需要地方财政巨额投入，既要对高成本的车价进行补贴，还需要建设加氢站，寻找氢源。从一些地方的应用来看，氢燃料电池汽车免费送给公交公司都不敢接，因为养不起。
陈全世认为，氢燃料电池商用车在部分有氢源、地方财政强的地方，还可以示范运营。但氢燃料电池乘用车，难度就更大。
陈全世介绍，首先乘用车上用燃料电池系统必须是增压的，其空压机必须体积小、重量轻，因此转速要非常高，轴承都必须用空气轴承，全世界只有几家能生产这种部件。国内有些企业也能做，但是由于需求量小、要求高，成本比较高。
其次，乘用车上的氢罐必须是70兆帕的，否则走不了三、四百公里。70兆帕氢罐，实际压力要能做到90多兆帕，开发成本很贵，国家也还没有应用标准。
第三是服务问题，乘用车是到处乱跑的，不像商用车有固定线路，可以在线路附近建设加氢站。如果要满足私人乘用车的加氢需求，加氢站建设投入太高了。
总之，他认为车企应该研发氢燃料电池汽车关键技术，但是不要急于将它推到产业化阶段。
中国新能源汽车取得的成绩有目共睹。作为最早参与者，陈全世也非常骄傲。
但就目前发展阶段，陈全世仍然坚持行业要持续努力，聚焦电动化的基础问题，“电动汽车前一段是一个粗放型的发展，追求量，现在要追求质。真正要取得市场认可，除了解决交通工具本身的能力，还是要在基础建设方面做到方便、经济、减排、节电。”
