張根發(fā):以太陽能輔助驅(qū)動切入新能源車領(lǐng)域


鋰電世界 如何克服現(xiàn)有電池的各種瓶頸,用電讓現(xiàn)在被稱為汽車的這種交通工具走得更遠(yuǎn),在當(dāng)今世界,出現(xiàn)了各種各樣的思考者和實踐者。
最著名的是美國通用汽車公司的增程式電動車,它能夠克服電動車的里程恐懼,但還是不夠環(huán)保;而《汽車商業(yè)評論》曾經(jīng)報道過用風(fēng)力發(fā)電再加上電池來驅(qū)動汽車的故事則來自民間,但草根的實力使其難以將之進(jìn)一步深入。
現(xiàn)在我們看到了最新的案例:在既有電動車的基礎(chǔ)上,再加上太陽能驅(qū)動,這樣電電混合動力汽車就誕生了;為了走得更遠(yuǎn),還可以再加上天然氣驅(qū)動,這樣,電電氣混合動力汽車就誕生了。
這一次的主角是一位有實力的企業(yè)家,他是上海東方久樂汽車安全氣囊有限公司董事長、總經(jīng)理張根發(fā),被稱為中國民族汽車安全氣囊產(chǎn)業(yè)創(chuàng)始人。家大業(yè)大的他在2007年投資組建了上海聯(lián)孚新能源科技有限公司,進(jìn)軍新能源領(lǐng)域。
張根發(fā)的作品先是太陽能電池,在民用太陽能業(yè)務(wù)逐步進(jìn)入正軌后,開始嘗試將太陽能與汽車對接。2010年,上海聯(lián)孚投資20多億元兼并重組黑龍江汽車改裝有限公司,進(jìn)軍在中國當(dāng)時開始火熱的新能源汽車領(lǐng)域。
2012年7月18日,這家已經(jīng)改名為黑龍江龍華汽車有限公司開發(fā)出的兩款太陽能電動客車在齊齊哈爾市下線,它們都采用上海聯(lián)孚自主研發(fā)的電電混合控制系統(tǒng),利用太陽能與其他能量作為混合動力驅(qū)動。
一款是電電混合動力城市公交車,車頂布置有太陽能電池板,結(jié)合磷酸鐵鋰電池作為車輛動力源。在這個基礎(chǔ)上,為了克服里程恐懼,張根發(fā)又加上了一種動力源——壓縮天然氣,這樣又誕生了電電氣混合動力城市客車,也就是它使用太陽能和鎳氫電池及壓縮天然氣作為混合動力驅(qū)動。
但是,這樣的太陽能電動客車靠譜嗎?
1978年,世界上第一輛太陽能汽車在英國誕生,時速可達(dá)13公里。1984年9月,我國首次研發(fā)的“太陽”號太陽能汽車試驗成功,時速可達(dá)20公里。2011年,世界太陽能汽車挑戰(zhàn)賽的冠軍車,則使用了松下公司的光電轉(zhuǎn)換率更高的“HIT太陽能電池”和鋰離子電池。
盡管技術(shù)在不斷進(jìn)步,但是由于光伏電池板造價昂貴,并且太陽能發(fā)電受到蓄電池容量和天氣狀況的限制,單純靠太陽能驅(qū)動的汽車實用性很有限,它的商業(yè)化也就一直無法展開。張根發(fā)如何能夠克服這種缺陷?
龍華太陽能電動客車的原理是:客車行駛時優(yōu)先使用太陽能,太陽能不足時由鋰電池儲備的能量進(jìn)行補(bǔ)充;停車時,太陽能產(chǎn)生的電能儲存到鋰電池中,為鋰電池補(bǔ)充能量。
根據(jù)龍華太陽能客車提供的資料,上海聯(lián)孚成功研發(fā)的電電混合控制系統(tǒng),開創(chuàng)了國內(nèi)乃至全世界將太陽能光伏發(fā)電技術(shù)運用到新能源汽車的先河,在一定程度上彌補(bǔ)了純電動汽車?yán)m(xù)程短的缺陷,使續(xù)駛里程增加了約35%。
這種設(shè)計另外的好處是,它降低了鋰電池的使用數(shù)量、減輕了車身重量、節(jié)省了不少充換電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)費用,同時由于鋰電池始終處于半充半放的工作狀態(tài),不需要快速充電,又有利于提高鋰電池的使用壽命。
聽起來非常美妙,但是太陽能發(fā)電是基于光電轉(zhuǎn)換原理,太陽能電池是其基本裝置。而太陽能電池轉(zhuǎn)換率低是太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的最大難題。資料表明,硅系太陽能電池最高轉(zhuǎn)換效率不超過18%。不過,這家公司聲稱,它采用了新型碲化鎘太陽能電池,轉(zhuǎn)換效率可達(dá)28%。
據(jù)稱,上海聯(lián)孚針對太陽光譜在不同波段選取不同帶寬的半導(dǎo)體材料制成多個太陽能子電池,并將子電池串聯(lián)成多層太陽能電池,研發(fā)出新型碲化鎘太陽能電池。這種電池的電池板還具有一定可塑性,可制作成不同曲面,滿足汽車個性化造型設(shè)計的需要,為光伏發(fā)電技術(shù)運用到新能源汽車上打下了基礎(chǔ)。
張根發(fā)表示,他們已經(jīng)在海南、內(nèi)蒙古、新疆、齊齊哈爾以及上海和北京地區(qū)做過試驗,凡是日照時間長的地方,效果都比較明顯。在海南亞龍灣的海軍基地,十輛龍華太陽能客車,運行非常穩(wěn)定,因為日照時間長,做觀光用車跑跑停停,幾乎可以一個月不充電。
有科學(xué)家預(yù)測:2030年,可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中占到30%以上,太陽能光伏發(fā)電在世界總電力的供應(yīng)中達(dá)到10%以上。而到21世紀(jì)末,這兩個比例將分別上升至80%與 60%。顯然,隨著光伏發(fā)電技術(shù)的進(jìn)步,太陽能電動汽車的前景將非常廣闊。
在國家《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012~2020年)》正式對外發(fā)布后不久,龍華太陽能電動客車就宣布正式下線,顯示出張根發(fā)在新能源汽車領(lǐng)域分一杯羹的強(qiáng)有力的決心和信心。
《汽車商業(yè)評論》認(rèn)為,憑借張根發(fā)在安全氣囊領(lǐng)域所展現(xiàn)出來的精神和實力,他有在太陽能電動客車領(lǐng)域獲得成功的條件。
他說:“安全氣囊是人命關(guān)天的產(chǎn)品,涉及建筑、化學(xué)、機(jī)械、紡織諸多領(lǐng)域,如何把這個產(chǎn)品做好?當(dāng)年我曾經(jīng)跟相關(guān)專家甚至部分領(lǐng)導(dǎo)人探討過,他們說,這個安全氣囊中國人做不出來,我當(dāng)時就講了一句話,我說外國的月亮是圓的,中國的月亮以后也是圓的。”
自2010年入主黑龍江龍華汽車有限公司后,張根發(fā)便對新能源汽車進(jìn)行信息搜集與市場分析,并與多家國外企業(yè)接觸,共同開展研發(fā)設(shè)計,其中包括了如美國的Vortec、Raser、Fisker、A123 system等著名的新能源企業(yè)。
據(jù)了解,他所領(lǐng)導(dǎo)的上海聯(lián)孚還研發(fā)出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的LFD系列永磁無刷直流電機(jī)。這是專門為大中型新能源汽車研發(fā)生產(chǎn)的專用電機(jī),具有體積小、質(zhì)量輕、低速大扭矩、高功率密度、調(diào)速范圍廣、效率高等特點。
不過,真正商業(yè)化的電動汽車所需要的條件還有很多,對于抓住新能源汽車發(fā)展機(jī)遇又想真正干出一番名堂的張根發(fā)來說,如何成功集成全球資源進(jìn)行新能源汽車的研發(fā)、制造并真正商業(yè)化,還是一項嚴(yán)峻的考驗。