純電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的研發(fā)具有必要性
為什么是純電動(dòng)汽車(chē),因為作為新能源汽車(chē)三大板塊之一,拋卻是難度極大且市場(chǎng)占有率極低的燃料電池汽車(chē),純電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域是合資進(jìn)口廠(chǎng)商尚未全面進(jìn)軍的“美洲大陸”,所以中國有望成為這片新大陸的“哥倫布”,若能搶先合資進(jìn)口企業(yè)一步窺探到純電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的全貌,占據技術(shù)要道,就能實(shí)現彎道超車(chē),在此領(lǐng)域取得領(lǐng)先,實(shí)現從汽車(chē)大國到汽車(chē)強國的轉變。
相信純電動(dòng)所帶來(lái)的影響將是深刻而顛覆的:現如今汽車(chē)上的黑科技,無(wú)論是現有的HUD、手機互聯(lián)、手勢控制、車(chē)載系統等功能,還是尚未普及的車(chē)聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、車(chē)載VR、無(wú)人駕駛等科技,都離不開(kāi)電力。當汽車(chē)成為純電動(dòng),汽車(chē)與這些功能科技將更好地融合匹配,整輛汽車(chē)將成為無(wú)須考慮與傳統內燃系統兼容的真正人工智能,強大的移動(dòng)終端,并能更深入地與互聯(lián)網(wǎng)接合,創(chuàng )造更多的可能。而且純電動(dòng)的全面普及將帶來(lái)能源結構的變化,對國家的能源結構多元化和能源獨立將是大大的利好。甚至帶來(lái)更新穎的交通出行方式。
所以純電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā)和突破是必要的,而其構成的根本要素決定未來(lái)前進(jìn)的方向。
純電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域研發(fā)重點(diǎn)在續航和電池兩大方面
純電動(dòng)汽車(chē)有三大件:電池、電機和電控??v觀(guān)全球純電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量領(lǐng)先的車(chē)型,無(wú)不是在續航里程上有所建樹(shù)。特斯拉Model S 90D 續航里程高達557km;比亞迪e6續航里程達到400km。由于充電時(shí)間仍以小時(shí)計算,純電動(dòng)汽車(chē)尚屬于“一次性”產(chǎn)品。所以能否被消費者所接受,關(guān)鍵在于“一次性”能持續多久。特斯拉使用液冷式電池熱管理系統:采用雙向流動(dòng)的流場(chǎng)設計,冷卻管道的兩個(gè)端部既是進(jìn)液口,也是出液口,同時(shí)電池之間及電池和管道間填充像Stycast 2850/ct的具有絕緣特性但導熱性能良好的材料,因此很好控制了熱量問(wèn)題,從而可以搭載電池能量密度高達150-160瓦時(shí)/千克的鈷酸鋰電池,實(shí)現續航里程的最大限度提升。而比亞迪從電池技術(shù)起家,得益于電池技術(shù)的深厚積累,采用熱穩定性?xún)?yōu)良,使用壽命長(cháng)久的磷酸鐵鋰電池,從而增大電池體積,實(shí)現續航里程的增加。
而續航里程長(cháng)短的根本,就在于三大件里的電池之上,正如發(fā)動(dòng)機之于傳統汽車(chē)如同心臟一樣。無(wú)論是續航里程還是充電時(shí)間,都是由電池的屬性所決定?,F今世界上主流的三大電池類(lèi)型分別是鈷酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池和錳酸鋰電池。各自具備特性,可見(jiàn)下表:
世界主流的三大電池優(yōu)劣勢對比
我們可以發(fā)現,三種電池都無(wú)法完全滿(mǎn)足消費者的實(shí)際應用需要。鈷酸鋰電池因其熱特性差而隨時(shí)存在爆炸起火風(fēng)險,先進(jìn)如特斯拉的電池管理系統亦無(wú)法避免地發(fā)生過(guò)爆炸起火事故;磷酸鐵鋰電池比容量不如鈷酸鋰電池,續航里程有限;錳酸鋰電池高溫穩定性差導致其電池壽命短。
三種電池風(fēng)格迥異根源在于電池的材料。如今已出現了薄膜電池、石墨烯電池等新電池研究方向,但因為其制造和使用的環(huán)境、成本等種種因素與實(shí)際生產(chǎn)使用過(guò)程要求不相符,所以暫只能存在于實(shí)驗室。薄膜電池、石墨烯電池都有可能成為未來(lái)革命性的電池材料,也有可能是其他新型電池材料,這一切都取決于科學(xué)家的嘗試和企業(yè)研究人員的研發(fā),而這個(gè)過(guò)程必然伴隨著(zhù)部分失敗和徒勞無(wú)功,所帶來(lái)的成本和代價(jià)又將會(huì )使許多人躊躇不前。
新能源政策風(fēng)向:加強電池、充電技術(shù)研究資金支持和激勵措施
怎樣使企業(yè)與科研機構投身到這種未知結果的科學(xué)研究中?答案是:讓研究的成本和代價(jià)盡可能地減少,同時(shí)讓研究有所建樹(shù)時(shí)的回報盡可能提升。通過(guò)提供啟動(dòng)資金,開(kāi)通項目審批專(zhuān)項通道,提供項目政策支持,從而分擔和減弱研究成本。同時(shí)設立研究補貼或項目基金,就研究成就,經(jīng)審批之后依預設標準給予不同程度的資金激勵和名譽(yù)激勵等。從來(lái)偉大的科學(xué)發(fā)現,都離不開(kāi)政府的大力支持或強有力的資金援助。錢(qián)學(xué)森在中央政府的無(wú)條件支持下才研究出中國第一顆原子彈,科研從來(lái)都是一項耗資巨大的工程。
綜上所述,純電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的瓶頸在于電池材料和充電技術(shù)上,所以當下新能源政策之風(fēng)向,應當在電池研究和充電技術(shù)研究上。
主要可分為以下四大方面推進(jìn):
權限:開(kāi)放電池技術(shù)項目和充電技術(shù)項目的研究權限,讓國營(yíng)企業(yè)和民營(yíng)企業(yè)也可以進(jìn)行開(kāi)發(fā),而不僅是學(xué)術(shù)機構和科研機構。
補貼:將原本每輛新能源汽車(chē)的補貼縮減,挪移到電池技術(shù)和充電技術(shù)的研究上。以續航里程、熱穩定性、使用壽命等各方面作為電池技術(shù)的評價(jià)標準;以充電時(shí)間、對電池損害程度等各方面作為充電技術(shù)的評價(jià)標準。劃分評分等級,不同等級給予不同資金補貼額度,等級越高額度越高,等級達到一定程度,授予名譽(yù)稱(chēng)號或提升科研職稱(chēng)。
審批:開(kāi)通電池研究和充電研究項目的專(zhuān)用審批通道,精簡(jiǎn)審批程序,縮短審批時(shí)間,減少審批條件,提高審批優(yōu)先等級,提供項目啟動(dòng)資金等。
政策:對企業(yè)提供新能源汽車(chē)生產(chǎn)銷(xiāo)售方面的便利和扶持,給予一定數量或年限的免稅政策等。
通過(guò)政府給予的有利條件和豐厚獎勵,將使電池研究項目和充電研究項目成為熱門(mén)投資項目,從而吸引資本的大量涌入。屆時(shí)電池研究和充電研究不再是政府機構一力獨撐的領(lǐng)域,獲得的資金支持也將大大超乎想象,而研究阻礙繼而減少。政府和資本的雙管齊下,將促進(jìn)電池研究和充電研究領(lǐng)域迎來(lái)前所未有的蓬勃發(fā)展。
突圍取得純電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域戰役勝利
國家在新能源汽車(chē)領(lǐng)域取得成就的同時(shí),也不能忘記“強敵”環(huán)伺。沃爾沃發(fā)布了全新的納米電池材料,可讓當前電動(dòng)汽車(chē)變輕15%,同時(shí)計劃于2025年在全球售出總共100萬(wàn)輛新能源車(chē);大眾集團專(zhuān)為純電動(dòng)車(chē)型量身定制一個(gè)全新MEB模塊化生產(chǎn)平臺,新平臺可以最大支持400km乃至500km的續航里程,同時(shí)可伸縮性的布局對于行李箱的空間不會(huì )有任何的影響,這點(diǎn)我們從CES展上公布的大眾Budd-e電動(dòng)概念車(chē)也看出了大眾在純電動(dòng)領(lǐng)域的強大實(shí)力。中國能否在這場(chǎng)變革中實(shí)現彎道超車(chē),自主品牌能否在這場(chǎng)機遇中把握住機會(huì ),都是未知之數。但目前可以看到政府、自主車(chē)企在這場(chǎng)變革中所付出的努力,爭取拿下純電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域這場(chǎng)戰役的勝利。
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