百人會|歐陽明高:電動汽車整體技術(shù)路線的"六化"方向
備受全球關(guān)注的電動汽車發(fā)展行業(yè)盛會--中國電動汽車百人會論壇(2017)1月14日在北京釣魚臺國賓館召開。作為百人會的長期合作媒體客車網(wǎng)派出報道小組全程跟蹤報道論壇盛況。在當(dāng)天下午舉行的高峰論壇上,中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長歐陽明高對目前電動汽車取得的技術(shù)進(jìn)步和未來的發(fā)展方向進(jìn)行了總體解析,并強(qiáng)調(diào)從長期來看,電動化、輕量化、智能化這"三化"將發(fā)展成為"六化",即電動化與能源低碳化結(jié)合、輕量化與制造業(yè)結(jié)合、智能化與網(wǎng)聯(lián)化結(jié)合。
以下是他的現(xiàn)場研究實(shí)錄:
尊敬的陳清泰理事長、各位領(lǐng)導(dǎo)、各位同行,大家下午好!
其實(shí)上半場很多領(lǐng)導(dǎo)都已經(jīng)講到技術(shù)方面的問題,尤其是萬部長,所以相關(guān)相似的問題我不重復(fù)講。
我主要是對新能源汽車技術(shù)路線、技術(shù)進(jìn)展做一個評估與展望,我分四點(diǎn)講:
第一點(diǎn),關(guān)于2016新能源汽車發(fā)展的特點(diǎn),總體來看2016年中國新能源汽車是技術(shù)質(zhì)量提升的理性增長年,我們增長了50%,這是2014年、2015年、2016年每月增長的情況。與國際相比,由于國外沒有什么商用車,我們按照乘用車來比的話,2014年超過日本,2015年超過美國,現(xiàn)在我們保有量超過100萬輛,總體來看,我們認(rèn)為中國新能源汽車發(fā)展出現(xiàn)了不可逆轉(zhuǎn)的拐點(diǎn),即我們導(dǎo)入期基本結(jié)束,去年我就說過,我們?nèi)ツ暾伎備N量1.5%,超過1%,今年繼續(xù)上漲到1.8%。導(dǎo)入期結(jié)束是說不大可能再退回到0,也就是說不可逆轉(zhuǎn),這是一個拐點(diǎn)。
現(xiàn)在進(jìn)入成長期,但并不表示快速增長期,我一再說這是成長期。也就是說現(xiàn)在我們政府扶上馬了,可能下面還要送一程,才有可能進(jìn)入真正的、正規(guī)的常規(guī)發(fā)展期,這是國內(nèi)新能源汽車發(fā)展的特點(diǎn)。
從全球來看,全球純電驅(qū)動市場發(fā)展也不可逆轉(zhuǎn),標(biāo)志性事件是特斯拉在美國被評為最受歡迎的汽車品牌,這代表了一種新的趨勢,它在用戶滿意度調(diào)查中遙遙領(lǐng)先,也說明汽車產(chǎn)業(yè)的競爭規(guī)則已經(jīng)發(fā)生了改變。另外,從全球來看,國際汽車企業(yè)在加快純電驅(qū)動戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,也在加速中國市場的布局。我不說日產(chǎn)、寶馬和特斯拉,那是已經(jīng)率先轉(zhuǎn)型的,現(xiàn)在基本上各大汽車公司都是這樣,比如說福特、通用。通用的純電動車在最近舉行的底特律車展獲得轎車冠軍,另外豐田也專門成立了電動汽車事業(yè)部,也是一種轉(zhuǎn)型。大眾的轉(zhuǎn)型剛才萬部長已經(jīng)說到了。
總結(jié)來說,2016是全球純電驅(qū)動轉(zhuǎn)型的標(biāo)志性年份,電動汽車曾經(jīng)幾起幾落,多元探索,鋰離子電池后來居上,技術(shù)超出預(yù)期,中國新能源汽車從產(chǎn)品導(dǎo)入期進(jìn)入成長期,全球純電驅(qū)動汽車的市場發(fā)展已不可逆轉(zhuǎn),老牌技術(shù)強(qiáng)國正在進(jìn)入轉(zhuǎn)型期,這是我對2016整個新能源汽車發(fā)展的一個特點(diǎn)的小結(jié)。
下面我回顧一下"十二五"以來中國純電驅(qū)動的技術(shù)路線和技術(shù)進(jìn)展。純電驅(qū)動是什么時候開始的呢?是在中國新能源汽車要從示范到產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵時期,我們經(jīng)過"十五"、"十一五"兩個五年計(jì)劃的探索,"十二五"選擇了以純電驅(qū)動率先發(fā)展,作為新能源汽車推進(jìn)的戰(zhàn)略突破口,這是當(dāng)時做出的一個選擇,應(yīng)該說爭議也很大,就好比當(dāng)年中國選擇航天而不是選擇航空作為突破口,是有類似之處的,這其實(shí)是從2009年開始討論。2012年3月電動汽車科技發(fā)展規(guī)劃正式確立,全面推行純電驅(qū)動技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略,這個純電驅(qū)動包括了純電動汽車、插電式電動汽車以及燃料電池汽車。從這個技術(shù)戰(zhàn)略確立后,一系列相關(guān)政策相繼推出,尤其是2014年5月,習(xí)近平總書記發(fā)出號召:"發(fā)展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強(qiáng)國的必由之路",一直到今天,不斷地有新的支持政策推出。
同時,市場的反映跟這個政策的推進(jìn)是非常適應(yīng)的。2014年是一個元年,2015年高速增長年,2016年技術(shù)質(zhì)量提升的理性增長年,這三年是標(biāo)志性的年份。從關(guān)鍵部件技術(shù)進(jìn)步看,"十二五"支持三元電池的產(chǎn)業(yè)化,這幾年鋰離子電池出現(xiàn)之后,變化非???,進(jìn)步也非???,這是系統(tǒng)比能量的一個上升過程,圖中指的是轎車的裝車電池,是批量裝車,不是實(shí)驗(yàn)室的指標(biāo),因此這個指標(biāo)更有說服力,這是它的成本。
可以看出,到2020年,電池能量密度達(dá)到200瓦時每公斤,比2015年增加一倍,而成本降低一半是完全可以實(shí)現(xiàn)的。中國動力電池裝車量全球第一,四家企業(yè)進(jìn)入全球前十名,中國動力電池材料位居全球前列,貝特瑞是全球最大的負(fù)極材料企業(yè),杉杉是全球最大的正極企業(yè),而且為國外配套。從整車動力系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)步看,純電動大中型商用車和微小型乘用車率先發(fā)展,現(xiàn)在兩頭往中間主流家用轎車市場擠這個進(jìn)程是非常明顯的。插電式混合動力,帶動了混合動力的逐步成熟。
當(dāng)然,在這里要提出,以串聯(lián)構(gòu)型為基礎(chǔ)的電動汽車,受各種因素影響,沒有得到很好的發(fā)展,我要提醒大家注意,2016年11月日產(chǎn)推出一個串聯(lián)混合動力車型,油耗低于豐田混合動力,上市的當(dāng)月成為日本汽車月銷售冠軍,打破了日產(chǎn)三十幾年來沒有品牌進(jìn)入月銷售冠軍的情況,很值得我們關(guān)注。
燃料電池-動力電池混合型動力系統(tǒng)技術(shù)啟動中國燃料電池汽車商業(yè)化進(jìn)程,深度混合是我們利用電池的優(yōu)勢,而且燃料電池發(fā)動機(jī)技術(shù)也在逐步成熟。我總結(jié)一下,中國純電驅(qū)動的路徑是率先發(fā)展電池產(chǎn)業(yè),做到世界規(guī)模最大,現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn);率先推動純電動規(guī)模產(chǎn)業(yè)化,帶動插電式混合動力和其他混合動力汽車發(fā)展,現(xiàn)在我們的混合動力技術(shù)也基本上已經(jīng)做得差不多了,比如說國外的阿特金森發(fā)動機(jī)現(xiàn)在也都有了,燃料電池也是用電池優(yōu)勢搞燃料電池混合動力,然后逐步過渡到全功率燃料電池發(fā)動機(jī),這是我們中國獨(dú)特的技術(shù)路徑,跟豐田的路徑是不一樣的。
現(xiàn)在還存在一系列問題,有基礎(chǔ)設(shè)施的問題,整車能效的問題,動力電池成本、重量、安全的問題。
所以"十三五"我們要進(jìn)一步來通過技術(shù)手段讓它具有競爭力,這是"十三五"新能源汽車重點(diǎn)專項(xiàng)的戰(zhàn)略目標(biāo),就是電動化、輕量化、智能化。我們?nèi)匀灰噪妱踊癁楹诵?,將輕量化與智能化與其相結(jié)合,這是我們整個的戰(zhàn)略規(guī)劃。萬部長剛才已經(jīng)提到過了,我就不詳細(xì)說了,這是我們2016年、2017年做的任務(wù)布置,由于時間關(guān)系也不詳細(xì)說了。
我們重點(diǎn)說一下家用主流性價比車型的技術(shù)與安全,這是我們下一步攻關(guān)的重點(diǎn)。還存在哪些問題呢?我們要大幅改進(jìn)電池性能,大幅降低成本,整車耗電下降,安全管理放心,實(shí)現(xiàn)我們的目標(biāo)。我們的技術(shù)目標(biāo)是A級車百公里電耗10度電,這是一個很重要的目標(biāo),續(xù)駛里程在兩三百公里的小型電動車,在取消購置稅和車船稅的情況下,再加上能源省錢,可以跟燃油車競爭,當(dāng)然還有碳交易等方面的優(yōu)惠。其實(shí)全球都在朝這個目標(biāo)努力,現(xiàn)在做一個豪華電動車并不難,100萬元的車是好做的,做2萬的低端車也好做,關(guān)鍵的問題是中間,現(xiàn)在特斯拉的Model3和通用的Bolt也是在朝這個目標(biāo)努力。
這中間電池是關(guān)鍵。電池成本怎么辦呢?全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)力,現(xiàn)在我們碳酸鋰,成本1萬賣10萬,六氟磷酸鋰賣40萬元,價格是有問題的。第二,自動化率、良品率低,一致性差。另外回收再循環(huán),比如說三元的鈷,這是稀有資源,現(xiàn)在我們主要靠進(jìn)口。另外我們抓住關(guān)鍵環(huán)節(jié),那就是材料,材料是最大的成本,就得提高單位材料的儲能密度,也就是提高比能量。到2020年,單體大于300瓦時每公斤,系統(tǒng)大于200瓦時每公斤,我這里說的是可以產(chǎn)業(yè)化的,我想350瓦時每公斤可以做到,但是產(chǎn)業(yè)化的我們爭取到300瓦時每公斤,系統(tǒng)的價格就會直線地下降,因?yàn)閱挝槐饶芰可仙恕?/p>
這是我們現(xiàn)在的進(jìn)展,科技部新能源汽車專項(xiàng)進(jìn)展,面向300瓦時每公斤以上動力電池比能量的技術(shù)路線,三元高鎳正極、硅碳復(fù)合負(fù)極,已經(jīng)用在18650上,配國外的電池,現(xiàn)在我們做的,拿一個標(biāo)桿,300瓦時每公斤的開發(fā)情況,在A樣階段,這是目前達(dá)到的比能量,250循環(huán)還可以大于95%,正在做實(shí)驗(yàn),目標(biāo)是800次循環(huán),應(yīng)該說挑戰(zhàn)也還是有的。
另外就是安全,安全的核心是防止熱失控擴(kuò)散,單體如果說絕對不出現(xiàn),很難打這個保票,只要不擴(kuò)散就不會造成嚴(yán)重安全事故。現(xiàn)在這樣的技術(shù)是有的,比如說上面是溫度,下面是電壓,這是傳統(tǒng)的,這是有防火墻的,是完全可以做到不擴(kuò)散的。今年我們的電動大客車開始裝三元高比能量鋰離子電池了。采用先進(jìn)的安全技術(shù)是非常重要的。往前看,動力電池的國際合作與競爭非常激烈,面向2020年,300瓦時每公斤,日立已經(jīng)開發(fā)出300瓦時每公斤的,2020年量產(chǎn);面向400瓦時每公斤的,三星開發(fā)的全固態(tài)電池已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了;面向500瓦時每公斤的,美國能源部已經(jīng)布置項(xiàng)目,當(dāng)然400、500瓦時每公斤我們新能源汽車也有專項(xiàng)在做,比如說目前固態(tài)鋰電池,中科院陳立泉院士的團(tuán)隊(duì)就做得很好。
最后我做一下新能源汽車技術(shù)路線圖展望,現(xiàn)在我們新能源汽車要電動化、輕量化、智能化,我想必須跟另外三化結(jié)合,那就是電動化要跟能源低碳化,智能化要跟交通網(wǎng)聯(lián)化,輕量化要跟制造生態(tài)化,這就是與中國制造2025相關(guān)的。
由于時間關(guān)系,我只說能源低碳化,這是各類轎車動力,油井到車輪能量消耗與碳排放,剛才我們主任講了碳排放,碳排放既是我們的挑戰(zhàn),也是新能源汽車的優(yōu)勢,有了碳排放這個新的措施,會促進(jìn)我們新能源汽車的發(fā)展,這是內(nèi)燃機(jī)混合動力能達(dá)到的,這是燃料電池技術(shù)的范圍,這是純電動的范圍。同樣是純電動,電網(wǎng)的電和可再生能源的電,那就導(dǎo)致能耗和排放大不一樣。所以電動化必須跟能源低碳化相結(jié)合,這是一個趨勢。這是中國的情況:現(xiàn)在我們6.9升每百公里的車,能耗排放是全生命周期的數(shù)據(jù),混合動力5.5升每百公里,這是我們中國轎車平均水平的數(shù)據(jù)。這是我們B級車的純電動車20度電每百公里,在這個地方,長遠(yuǎn)看,我們只有通過向可再生能源發(fā)展,才有可能到達(dá)零碳排放,進(jìn)一步降低能耗。
所以新能源汽車與清潔能源融合是重要發(fā)展趨勢,也是我們增值的一個途徑,如果能做到跟新能源結(jié)合,那我們就可以雙向充電,我們就可以利用波峰波谷,就可以利用"棄風(fēng)、棄水、棄太陽能",這些都可以利用,我們的成本就可以進(jìn)一步下降,現(xiàn)在可再生能源技術(shù)成本已經(jīng)大幅度下降,特斯拉已經(jīng)收購了SolarCity,向與能源縱向整合方向發(fā)展。要利用好低碳化能源,就要實(shí)現(xiàn)V2X技術(shù),車可以給電網(wǎng)回饋電,電網(wǎng)可以給車充電,車子可以和房子相互供電,形成智能系統(tǒng)。
這就要求我們的充電技術(shù)要發(fā)生變化,比如現(xiàn)在我們有企業(yè)在探索,交流快充,逆變器既是驅(qū)動器也是充電機(jī),這種東西就可以大幅地節(jié)省我們的充電基礎(chǔ)設(shè)施,充電驅(qū)動都是電機(jī)驅(qū)動控制器,IGBT都是一套。但是,目前我們充電相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需要完善,大家知道我們在太原那邊出了一些事,交流快充時,充電槍的溫度上升了,這是一個問題。
最后我做一下小結(jié),能源低碳化、動力電動化、車身輕量化、整車智能化、交通網(wǎng)聯(lián)化,這是我們整體的路線圖,純電動汽車率先發(fā)展,然后插電混合動力的燃料電池全面發(fā)展,最后智能化、網(wǎng)聯(lián)化、輕量化,最后是低碳化,這是我們中國節(jié)能新能源汽車總體技術(shù)路線圖,我們希望到2030年新能源汽車達(dá)到汽車總銷量的40%。
根據(jù)這個最新預(yù)測,我們2030年可以實(shí)現(xiàn)8000萬輛新能源汽車保有量。這就是我要給大家匯報的,謝謝各位!
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