美國能源部史蒂夫·高根

主持人：非常感謝陳院士的演講，陳院士就混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的技術(shù)路線及其在中國的發(fā)展的發(fā)表提供了他的觀點(diǎn)、意見和建議，下面有請(qǐng)美國能源部史蒂夫·高根先生為大家做DOE的PHEV及動(dòng)力電池技術(shù)研發(fā)的演講，大家歡迎。

史蒂夫·高根：謝謝陳教授，謝謝您這個(gè)非常全面的介紹，關(guān)于電動(dòng)汽車在中國發(fā)展。我的介紹可能跟陳院士有相同之處，我的名字叫史蒂夫·高根，我來自美國能源部，主要關(guān)注能源效率和技術(shù)的項(xiàng)目，講到這個(gè)技術(shù)項(xiàng)目。 我們主要是關(guān)注汽車方面的一些項(xiàng)目，那么已經(jīng)進(jìn)行了30多年，在這個(gè)期間，我們的技術(shù)一直在進(jìn)展。而且取得了很多的成功，希望以后會(huì)有更多成功。我們現(xiàn)在這些技術(shù)項(xiàng)目已經(jīng)大概有300多萬的資助。

那我今天講的是一個(gè)子項(xiàng)目，關(guān)于能源儲(chǔ)存的一個(gè)項(xiàng)目，它主要是關(guān)于支持這種耐用和經(jīng)濟(jì)型的高級(jí)電池的開發(fā)。而且包括了純動(dòng)力的混合電動(dòng)車，還有燃料電池車。這些活動(dòng)都是這個(gè)項(xiàng)目中的一些部分，而且已經(jīng)得到了7700萬美元的資助，而且得到奧巴馬總統(tǒng)很大的關(guān)注，在這方面我們有三個(gè)目標(biāo)的應(yīng)用。

　　首先有混合動(dòng)力還有插電式的動(dòng)力，還有純電動(dòng)的動(dòng)力車，每個(gè)項(xiàng)目都有不同的特點(diǎn)。像這個(gè)跟傳統(tǒng)的電動(dòng)車一樣，混合動(dòng)力也是要依靠電池，但是還要依靠很大的電池能量，而且需要能量非常高密度的。而插電式是以上兩者的結(jié)合，我們有兩個(gè)目標(biāo)要完成：首先在2010年要研發(fā)出25千瓦的電池，大概的成本希望控制在500美元左右；第二是建立插電式的混合動(dòng)力，而且能夠行駛40英里，成本希望控制在3000-4000美元左右。那這個(gè)阿崗實(shí)驗(yàn)室明天也會(huì)給大家作介紹，希望在美國驅(qū)使的里程大概在40英里，這樣就可以滿足很多客戶的需要。這是非常重要的一點(diǎn)，我想給大家解釋下，為什么這點(diǎn)非常重要。

那我們看到這個(gè)石油是交通運(yùn)輸能源中的一個(gè)很重要的問題，那這個(gè)圖片大家看到了，它是運(yùn)輸中用到了石油是最大的。那么它是15%的石油用在運(yùn)輸方面，我自己有兩個(gè)小孩，我要考慮到我的未來，我小孩的未來還有子孫后代的未來，所以我看到運(yùn)輸方面占到了68.3%，那么還可以說這一部分，這個(gè)運(yùn)輸主要是看石化的燃料，同時(shí)我們可以看到還對(duì)于溫室氣體的排放也是很重要的，因?yàn)樗�不僅會(huì)消耗石油，還會(huì)損耗大量的溫室氣體，大約有32%二氧化碳的排放是由美國產(chǎn)生的。

跟剛剛講過的有一點(diǎn)相同，我們并不是把所有的雞蛋都放在同一個(gè)籃子里，我們有很多項(xiàng)目可以是一個(gè)階梯，我們想沒有一個(gè)單一的成功方案，那這個(gè)跟剛才陳教授講的差不多。我們有很多不同的研究項(xiàng)目，比如內(nèi)燃機(jī)的，也有電池的。這些都可以幫助我們來降低對(duì)石油的依賴。另外，我們還在研究燃料方面的，跟中國一樣希望利用其他的能源，我們也有這樣的計(jì)劃。比如說我們希望能用減少10%的對(duì)汽油的使用，這是美國目前的計(jì)劃。比如我們可以用生化柴油，可以用一些清潔能源。這些都是很有希望用到這些能源，比如50%的石油如果能每一部分減少一點(diǎn)加起來就是一個(gè)很大的貢獻(xiàn)了。所以，我們有非常豐富的項(xiàng)目來做這一點(diǎn)，下面看到我們的工作重點(diǎn)是什么呢？我們可以看到2010年財(cái)年的預(yù)算，看到有3100萬是給予這個(gè)技術(shù)的整合方面，可以看到，我們的重點(diǎn)是在哪一方面，其中有一半是給了混合電動(dòng)系統(tǒng)。右邊這個(gè)圖可以看到，同樣的是具體的細(xì)分，這一部分也是有很多的投入。看到能源儲(chǔ)存方面也有很多的投入，這對(duì)于這些技術(shù)項(xiàng)目來說能源儲(chǔ)存也是很重要的部分。

剛才又講到混合電力系統(tǒng)，有三個(gè)部分的內(nèi)容，有整車和系統(tǒng)的仿真測(cè)驗(yàn)，這一部分是通過汽車仿真試驗(yàn)通過零件的研發(fā)，這是研發(fā)很重要的部分，另外還有能源儲(chǔ)存研發(fā)，包括混合動(dòng)力，電力汽車的研發(fā)。另外我們?cè)诟呒?jí)電子動(dòng)力方面也有一部分研發(fā)的投入。我們看到能源部的電池技術(shù)可以看到，在有些方面，比如說A123系統(tǒng)已經(jīng)獲得的成功，這個(gè)我們做了很久了，這對(duì)我們來說是一場革命，現(xiàn)在看到A123系統(tǒng)正在研發(fā)混合電動(dòng)和插電式的鋰離子的電池原形，而鎳電子業(yè)很成功，美國要享用它的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

這個(gè)圖是（英語）鎳電池在08年投入了市場，而且這也是用了混合動(dòng)力的。講到能源儲(chǔ)存，我們可以看到很多的話題，比如說對(duì)于高級(jí)原料的研究，還有能量動(dòng)力電池的研發(fā)，這里包括了音極（音）、鋰正極、電解質(zhì)，還有率空氣（音）方面的研究，因?yàn)樵诟吣芰侩姌O方面有高電池制造的研究。第三部分是整個(gè)系統(tǒng)開發(fā)的測(cè)試，包括了混合電動(dòng)車還有11英里，40英里的插電式系統(tǒng)，插電式的電動(dòng)機(jī)有11英里和40英里兩種類型，這是兩個(gè)不同的概念。最后我們希望能夠投入生產(chǎn)，這是第四步，進(jìn)行商業(yè)化的生產(chǎn)。

那么這一頁是給大家講一下，電池方面的一些應(yīng)用和研究，我們這里有很多不同的項(xiàng)目，我們有10個(gè)聯(lián)邦實(shí)驗(yàn)室，涉及到12所大學(xué)來一起進(jìn)行研究。總共的資金是2350萬美金，我們?cè)谶M(jìn)行有序的項(xiàng)目有整段的項(xiàng)目，有負(fù)極的項(xiàng)目，還有建模的項(xiàng)目，還有電解質(zhì)的項(xiàng)目，另外還有高極正極（音）的項(xiàng)目。這里是講的是電池探索性的研究，研究的重點(diǎn)包括高級(jí)的負(fù)極還有正極，還有電解質(zhì)的研究，另外還有包括開發(fā)和應(yīng)用高級(jí)電氣化模型。剛才也講到了，還有國家性的實(shí)驗(yàn)室參與了這些研究，可以看到上面有名單。這些都是有很多很強(qiáng)的科學(xué)實(shí)力的實(shí)驗(yàn)室。

這是我們的一個(gè)關(guān)于電池的總結(jié)，這里鋰電池與插入混合動(dòng)力性能的比較，這個(gè)笑臉是比較好的，每一種化學(xué)成份都有自己的優(yōu)點(diǎn)和弱點(diǎn)，像插電式40英里的這種性能是比較好的，許多這種化學(xué)成份都有不錯(cuò)的未來，但是現(xiàn)在還有問題，就是成本都很高。研發(fā)的關(guān)鍵還是要降低成本來延長產(chǎn)品的壽命，來提高耐過充能力，這樣就可以進(jìn)行不同背景，不同方面的應(yīng)用。提高整個(gè)電動(dòng)車的形象。

我們的插電式目標(biāo)和挑戰(zhàn)在這一章可以看到，我們有不同的目標(biāo)還有當(dāng)前的情況。2012年的目標(biāo)就是能夠有10英里的里程，在2014有40英里的里程，還有一個(gè)目標(biāo)是降低費(fèi)用，在2012年能夠降到500美元，2014年300美元，這樣降的話就會(huì)有更多人買我們的電動(dòng)汽車，這樣在競爭中取得獲勝。顯然這個(gè)技術(shù)面對(duì)很多競爭的，如果有人買我們的產(chǎn)品，我們很多技術(shù)方面還需要改進(jìn)。比如說在這一個(gè)循環(huán)壽命，還有使用壽命，要看看是不是能夠改變它的化學(xué)成份來延長它們的壽命，另外這些還是在測(cè)試當(dāng)中。我們看這個(gè)使用壽命一直是一個(gè)大問題，比如我們希望以后能夠延長到10年，而不是現(xiàn)在的3年，我們希望更有成成熟的化學(xué)方面研究，能夠讓它的壽命在10年以上。但是插電式的充電時(shí)間很長，還有一些挑戰(zhàn)延長壽命，同時(shí)保證高性能。另外還要減少它的體積和重量，我們看到一些數(shù)據(jù)，這可能要求在能源儲(chǔ)備和各個(gè)方面的一些研究跟上來。

那我們看到這個(gè)研究的未來，但新的原料要求以下這些特點(diǎn)，比如說要較少的活性材料，較少的電池，然后在電池的電體積要小，重量要輕，從長遠(yuǎn)來看新的這種鋰電池需要更高的密度，來為插電式的混合動(dòng)力提供更長的電力供應(yīng)。那就要求我們有大容量的正極原料，它的電壓能夠穩(wěn)定在5伏的電解質(zhì)。現(xiàn)在我要結(jié)束我的講話了，代表美國能源部謝謝大家。