在近期召開(kāi)的2016中國汽車(chē)論壇上,全國政協(xié)副主席、科技部部長(cháng)萬(wàn)鋼介紹了電動(dòng)汽車(chē)在中國的研究、發(fā)展及今后的展望。萬(wàn)鋼指出,在今后五年當中還要努力把電池能量密度再提高一倍,把制造成本再降低50%。電驅動(dòng)的基礎部件也是“十三五”要做的重要工作,比如電子器件、電磁干擾的研究、防護安全等。

科技部部長(cháng)萬(wàn)鋼
中國汽車(chē)的發(fā)展是中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的驕傲,也是中國汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的挑戰。2013年,中國汽車(chē)保有量超過(guò)一億三千七百萬(wàn)輛,而中國石油的消耗總量達到五億兩千萬(wàn)噸,其中3.1億噸是進(jìn)口的。與此同時(shí),中國的城市的污染也越來(lái)越嚴重。萬(wàn)鋼認為,在這個(gè)方面汽車(chē)工業(yè)應該做出貢獻,一億三千萬(wàn)輛折合每十人一輛汽車(chē),在德國現在每十人七輛,在美國是八輛,甚至快要到九輛,也就是說(shuō)人民生活當中對于汽車(chē)的需求很明顯。但是,我們提供什么樣的汽車(chē),怎么樣能夠使到我們走上一個(gè)產(chǎn)業(yè)、環(huán)境、能源協(xié)調發(fā)展的過(guò)程,走向這個(gè)方向,這是我們現在所應該討論的。這是次汽車(chē)工業(yè)的機遇,也是中國汽車(chē)的挑戰,抓住機遇,贏(yíng)得挑戰,我們發(fā)展方向仍然會(huì )朝氣蓬勃。
調整能源結構 保障汽車(chē)能源供給
萬(wàn)鋼介紹,中國政府高度重視能源結構的調整,中國在風(fēng)電、太陽(yáng)能等各方面都出臺一系列政策,在加強基礎研究、增強產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí),還建立了世界上最大的風(fēng)廣儲輸示范工程,使間歇式的變成持續的發(fā)電。2015年,中國風(fēng)電累計裝機量129GW,光伏累計裝機量43GW,風(fēng)電和光伏發(fā)電量222.5TWh,這些均排在全球第一。但是如果按照中國在巴黎峰會(huì )上的承諾,也就是說(shuō)到2030年非化石能源要占到能源總量的20%,為了達到這一目標,我們還需要把這些“世界第一”再翻上兩倍,這就是我們的挑戰和機遇。萬(wàn)鋼估計,就現在中國運行50萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)的情況看,使用的電量不到風(fēng)、光發(fā)電總量的3%。在萬(wàn)鋼看來(lái),能源結構的變化為中國汽車(chē)的發(fā)展、為汽車(chē)能源的供給提供了保障。
從世界各國對于汽車(chē)能耗法規變化的情況看,能耗在快速地降低。按照中國政府的要求,在2020年大概達到4.5L和5L之間,新能源要達到4.5L以下,中國每年需要下降的量跟世界各國相比還是相當大。與此同時(shí),歐6排放的實(shí)施,北京現在是京6排放,尚存差距。中國的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)還要在能源消耗和排放方面做出巨大的努力。
在測試環(huán)節,歐洲已經(jīng)從整靜態(tài)的測試、整動(dòng)態(tài)測試變成高動(dòng)態(tài)測試,日本新的測試條件已經(jīng)從12個(gè)加速和12個(gè)減速,增加到26個(gè)加速和26個(gè)減速。中國政府也委托了中國汽車(chē)技術(shù)中心研究測試相應的演變。測試方法改變了,特別是加速頻率增加,振蕩強度大,工況時(shí)間加速了。新能源汽車(chē)使用電機驅動(dòng),怠速停機,自動(dòng)能量回收,具有節能減排的先天優(yōu)勢。無(wú)論能源、環(huán)保、汽車(chē)產(chǎn)業(yè)自身發(fā)展,都指向新能源的發(fā)展道路。
“三縱三橫” 中國發(fā)展新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖
十幾年前研究新能源汽車(chē)的時(shí)候,就把純電動(dòng)、混合動(dòng)力、燃料電池做成了一個(gè)規劃,為未來(lái)的發(fā)展確定了關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵總成,以及關(guān)鍵的車(chē)型動(dòng)力系統。我們把動(dòng)力系統稱(chēng)為由電池和管理系統,電機和驅動(dòng)系統,多能源系統組成的主要核心技術(shù),以及混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機、燃料電池發(fā)動(dòng)機,這些關(guān)鍵技術(shù)在三條技術(shù)路線(xiàn)上得到了一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的排列,就是我們所說(shuō)的“三縱三橫”的排列。
從現在來(lái)看,混合動(dòng)力正在從過(guò)去重度混合向插電式、增程式的發(fā)展,發(fā)電機將變成發(fā)電系統。燃料電池也出現了兩個(gè)方向,一個(gè)用燃料電池作為主動(dòng)力,另外一個(gè)用燃料電池作為增程式電電混合動(dòng)力源,這三條路線(xiàn)最終就變成一個(gè)由電機驅動(dòng),由發(fā)電和儲電系統組成的技術(shù)路線(xiàn),它的發(fā)展能夠集中最大的力量攻克最關(guān)鍵的技術(shù),作為政府還要加強基礎設施、科研激勵、標準檢測、法律法規推廣等等的應用。
在這樣的系統下,最重視的是基礎研究。電動(dòng)汽車(chē)最重要的是動(dòng)力蓄電池,在科學(xué)研究方面,從基礎開(kāi)始,研究交換膜交換機理、納米技術(shù)的應用、整個(gè)電池失效原理以及溫度場(chǎng)分布上做了巨大努力,對電池成組技術(shù)和控制技術(shù)也進(jìn)行了投入。正是這些投入支撐了中國動(dòng)力電池的發(fā)展,2015年與2011年相比,電池單位能源密度提高了一倍。同時(shí),制造成本降低了50%。今后會(huì )加強對基礎技術(shù)的研究,在發(fā)展過(guò)程當中不斷凝練科學(xué)問(wèn)題,找出科學(xué)解決方法,解決共性關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
萬(wàn)鋼提出,在今后五年當中還要努力把電池單位能量密度再提高一倍,把制造成本再降低50%。達到300瓦斯以上,成本降到一元以下,新能源車(chē)就具備更強的市場(chǎng)競爭能力。
驅動(dòng)電機方面,根據不同階段攻克不同的關(guān)鍵技術(shù)。比如說(shuō)啟停式發(fā)電機,現在基本作為系列投入?;旌蟿?dòng)力的發(fā)電機,特別是大客車(chē)上進(jìn)行了很好的推廣。尤其最近一些對于雙電機驅動(dòng)的發(fā)展,更加接近了人們的需求。電驅動(dòng)最大特點(diǎn)就是零轉速有最大扭矩,這對啟動(dòng)加速很好,但是對二次加速存在一定的困難。所以有的企業(yè)開(kāi)發(fā)了雙電機的直驅系統,無(wú)論低速大扭矩,還是二次加速都有變化。
萬(wàn)鋼毫不掩飾地說(shuō):“我們在電驅動(dòng)的基礎部件上還有短板,比如電力電子器件、電磁干擾的研究、防護安全等等都要繼續加強,這是我們在十三五期間要做的重要工作。”
電動(dòng)汽車(chē)時(shí)代還要不要發(fā)動(dòng)機?
萬(wàn)鋼認為,我們非但需要,而且要加強這方面的研究。小型、輕量、電子化將成為發(fā)動(dòng)機的未來(lái),很長(cháng)一段時(shí)間我們還需要專(zhuān)項增程式,也需要專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機,在這個(gè)方面我們應該有更大努力。通過(guò)比如混合動(dòng)力、渦輪增壓降低發(fā)動(dòng)機的排量和尺寸,這為電機增加了布置的空間,在長(cháng)距離方面又發(fā)揮電機更大的作用。發(fā)動(dòng)機和電機的配合是很重要的形式,增程式的是有發(fā)電機,這個(gè)發(fā)電機怎么跟上電池的反應速度?這就需要使動(dòng)力更加順暢。經(jīng)過(guò)專(zhuān)家的討論清潔、高效、小型、輕型將是發(fā)動(dòng)機的趨勢。
這樣情況下中國企業(yè)也研發(fā)了插電式混合動(dòng)力,最低要求是50公里,大多數中國汽車(chē)產(chǎn)業(yè)用了70公里或者75公里,這是由于我們多年來(lái)對4000多輛電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行了多年觀(guān)測下來(lái),得到結論大概75%汽車(chē)是行駛50公里以下,90%汽車(chē)是在75公里以下。如果能夠每天充電,90%以上插電式可以用純電動(dòng),在市區達到零排放,這是我們今后要發(fā)展的方向。
中國品牌汽車(chē)也涌現出一些很好的產(chǎn)品,比如北汽、比亞迪、江淮的新能源車(chē),這些汽車(chē)現在越來(lái)越多受到了消費者的歡迎。主要是在性?xún)r(jià)比上具有很大的優(yōu)勢,當然我們在高端車(chē)型上還要努力。
燃料電池也在走入市場(chǎng),與純電動(dòng)汽車(chē)相比,燃料電池可能市場(chǎng)化的路徑要長(cháng)一些,要多一些等待。從2003年開(kāi)發(fā)第一輛燃料電池后,一直在持續不斷地進(jìn)行研究,先是高校組織開(kāi)發(fā),逐漸進(jìn)入企業(yè)。去年,上汽完成了燃料電池汽車(chē)在中國從南到北,從低到高,一直到青藏高原的試車(chē),燃料電池汽車(chē)也在逐步走向市場(chǎng)?,F在插電式混合動(dòng)力汽車(chē)還有一些排放,將來(lái)可以用燃料電池補短板,我們又融合了這些技術(shù)在一個(gè)發(fā)展方向,使創(chuàng )新的投入能夠更加集中,更加高效。
在談到電動(dòng)汽車(chē)安全性上時(shí),萬(wàn)鋼認為,安全是電動(dòng)車(chē)發(fā)展最關(guān)鍵的因素,應該在這方面下很大工夫。電池安全上,整組安全上,布置的安全上,意外情況下,都要保證電動(dòng)汽車(chē)的安全。另外,互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代安全保障應該是最新的技術(shù),就是全程實(shí)時(shí)控制。所有的公交場(chǎng)都做了全時(shí)全控制,也就是說(shuō),所有的公交車(chē)運行過(guò)程當中,每一個(gè)電池都被監控者,如果一旦有過(guò)熱就自動(dòng)報警,這樣才能真正保障安全。只有這樣,才能夠在新時(shí)代下保障汽車(chē)行駛高度的安全。
另一個(gè)發(fā)展就是電動(dòng)汽車(chē)、智能電網(wǎng)、車(chē)網(wǎng)的融合,電動(dòng)汽車(chē)不單作為儲能終端,它甚至可以在能源互聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、信息互聯(lián)當中相互交融。這樣就為新的商業(yè)模式提供更好的供給。比如分時(shí)租賃,出門(mén)就可以知道身邊有什么樣的車(chē)可以租,停車(chē)也可以實(shí)時(shí)找到電動(dòng)汽車(chē),包括充電的位置。這些也是“十三五”規劃當中要進(jìn)行綜合研究,已經(jīng)逐步進(jìn)入了綜合交通系統。
支持新能源汽車(chē)開(kāi)發(fā)的國際化
從中國新能源汽車(chē)產(chǎn)量增長(cháng)中看到,新能源汽車(chē)的發(fā)展采用了公交運行,再逐步進(jìn)入家庭運行的方式。2011年的時(shí)候新能源車(chē)不到5000輛,一直到2014年才85000輛,當時(shí)覺(jué)得50萬(wàn)輛指標很難達到。但是去年就達到37萬(wàn)多輛。但是這里有一點(diǎn)告訴我們,新能源汽車(chē)推廣不僅是研發(fā)的事,汽車(chē)制造商的事,更多是全社會(huì )的支持。對于新能源汽車(chē)取消搖號,取消限行,保證優(yōu)先停車(chē),能夠給予政策發(fā)力,全面創(chuàng )新,才能夠真正地使新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來(lái)。
2015年底全球電動(dòng)車(chē)產(chǎn)量超過(guò)145萬(wàn)輛,2008-2014年全球EVI16個(gè)成員國都加大了對新能源車(chē)的投入。“今年巴黎氣候峰會(huì )我有幸參加了能源使命的聯(lián)合行動(dòng)計劃,我們將和20多個(gè)國家一起為在今后的五年當中,加倍清潔能源方面的投入。所以這個(gè)將也是作為我們電動(dòng)汽車(chē),新能源汽車(chē)也是今后在能源使命當中研發(fā)的一個(gè)重點(diǎn)。”萬(wàn)鋼說(shuō)。
同時(shí),中國在新能源汽車(chē)的研發(fā)方面進(jìn)行了國際合作,成立了中國和德國電動(dòng)汽車(chē)研究中心,也有中國和美國的清潔汽車(chē)聯(lián)盟。最大特點(diǎn)就是所謂“2 2”模式,中方和外方產(chǎn)學(xué)研的結合體形成促進(jìn)基礎研究、政策研究等方面共同發(fā)力。
“我很高興能看到中國汽車(chē)企業(yè)和國際汽車(chē)企業(yè)正在融合,去年我花了點(diǎn)時(shí)間親自駕駛戴姆勒奔馳和比亞迪聯(lián)合開(kāi)發(fā)的汽車(chē),這樣的聯(lián)合研發(fā)的汽車(chē)同樣得到了所有的政策優(yōu)惠,我們一再說(shuō)的中國新能源汽車(chē)是開(kāi)放的,在中國市場(chǎng)上都會(huì )一視同仁,同等對待,從這個(gè)角度上說(shuō)起來(lái)我們更加支持新能源汽車(chē)開(kāi)發(fā)的國際化。”萬(wàn)鋼表示。
作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展今后仍然有很大的挑戰,核心技術(shù)研發(fā)還需要持續深入,在電池、電機、基礎研究、核心技術(shù)、共性技術(shù)的發(fā)展上要繼續加強。整車(chē)能力,集成能力,特別是安全性還需要我們利用新的技術(shù),新的形態(tài)來(lái)對它提升。
新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)的需求十分旺盛,要牢牢把握住汽車(chē)電動(dòng)化、輕量化和智能化發(fā)展方向,不斷創(chuàng )新汽車(chē)市場(chǎng)的商業(yè)模式。電動(dòng)汽車(chē)在中國是一個(gè)有希望的、有光輝前程的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè),是承載著(zhù)責任與使命的產(chǎn)業(yè),也是今后科技創(chuàng )新的重點(diǎn)。
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