8月1日,全國政協(xié)常委、國家863節(jié)能與新能源汽車重大項(xiàng)目總體專家組組長、中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長歐陽明高在主題為“大變革時(shí)代的創(chuàng)新與融合:互聯(lián)網(wǎng)+汽車+交通”的由電動汽車百人會和信息化百人會共同主辦的“雙百論壇”論壇上總結(jié)了近年來中國新能源汽車研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)戰(zhàn)略與政策,并介紹了中國新能源汽車“十三五”規(guī)劃的科技發(fā)展目標(biāo),重點(diǎn)分析了如何以電動汽車為基礎(chǔ)發(fā)展智能化。
中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨至少三大挑戰(zhàn),但是我們也找到了三個(gè)出路。第一個(gè)是汽車產(chǎn)業(yè)由大到強(qiáng)轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn),第二,排氣污染治理的挑戰(zhàn),第三是汽車能源安全的挑戰(zhàn)。
習(xí)總書記去年在上汽考察的時(shí)候強(qiáng)調(diào),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,所以定了一個(gè)國家戰(zhàn)略的調(diào)子——汽車強(qiáng)國戰(zhàn)略,就是新能源汽車戰(zhàn)略。中國從“十五”開始新能源汽車的研發(fā),建立了“三縱三橫”布局?!笆晃濉苯又_立了節(jié)能與新能源汽車的重大項(xiàng)目,布局依然是“三縱三橫”,“十一五”期間新能源汽車從打基礎(chǔ)進(jìn)入示范考核階段。
“十二五”我國還是繼續(xù)堅(jiān)持這個(gè)技術(shù)體系,同時(shí)增加了三大技術(shù)平臺,就是基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和測試評價(jià),“十二五”期間新能源汽車從示范考核到產(chǎn)業(yè)化的起步階段。2014年,中央密集的出臺了很多政策,中國電動汽車百人會成立,推動電動汽車產(chǎn)業(yè)化。這是近年來中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。
2014年是新能源汽車元年。從去年的結(jié)果看,我國新能源客車產(chǎn)業(yè)化規(guī)模排在世界第一位,遙遙領(lǐng)先。我國形成了總體居于國際領(lǐng)先地位的技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)鏈,新能源轎車產(chǎn)業(yè)化規(guī)模居世界第二位,形成了具有中國特色的小型電動產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。
2015年上半年已經(jīng)接近去年全年產(chǎn)量,今年下半年如果按照2014年下半年的增速,應(yīng)該比上半年發(fā)展更好一點(diǎn)。2015年新能源汽車?yán)^續(xù)保持快速增長,有望產(chǎn)業(yè)規(guī)模全方位達(dá)到世界第一位。但是同時(shí)要看到的是,在補(bǔ)貼政策、基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)水平等方面還存在諸多問題。
全球新能源汽車發(fā)展三大技術(shù)變革
第一,動力電氣化技術(shù)深入發(fā)展。各類電動動力系統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)全面開始商業(yè)化,包括有很大難度的燃料電池汽車也進(jìn)入市場。我們認(rèn)為今年電動汽車的技術(shù)是真正可以產(chǎn)業(yè)化的,而且全方位產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)開始。首先看一下電動汽車的三大技術(shù):
首先,動力電池與純電動汽車的技術(shù)。動力電池的綜合性能總體趨勢在今后10年比能量還會有大幅度增長,成本也將會隨著比能量的提升大幅下降,但是安全性和耐久性的問題會進(jìn)一步凸顯。
其中,電池單體在2025年比能量會達(dá)到350瓦時(shí)/公斤,體積比能量會提升1千瓦時(shí),這是鋰離子電池的性能極限。電池系統(tǒng)會達(dá)到200—250瓦時(shí)/公斤,性能比現(xiàn)在提高近一倍,成本降低50%,達(dá)到每瓦時(shí)1塊錢左右,我們非??春秒姵丶夹g(shù)。此外,其他非鋰離子電池也在研發(fā)之中,這是我們認(rèn)為電動技術(shù)會產(chǎn)業(yè)化的比較靠譜的一種估計(jì)依據(jù)。
其次,燃料電池汽車方面,燃料電池發(fā)動機(jī)技術(shù)在不斷進(jìn)步。比如說最受關(guān)注的燃料電池波載量,已經(jīng)從每千瓦1克下降到目前像豐田轎車到0.3克以下,實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)到0.1克,在未來會接近于現(xiàn)在燃油汽車催化劑的波載量,而且燃料電池發(fā)動機(jī)逐步在成熟。
最后,插電式混合動力汽車用的機(jī)電混合裝置也已經(jīng)成熟。比亞迪秦成為全球最暢銷的插電式車型之一,總體上達(dá)到了國際先進(jìn)水平。同時(shí),在商用車方面,中國特色的深度混合動力系統(tǒng),節(jié)油率達(dá)到35%以上,產(chǎn)業(yè)規(guī)模全球第一。
第二個(gè)技術(shù)變革,是結(jié)構(gòu)輕量化技術(shù)變革。電動汽車比傳統(tǒng)汽車更需要輕量化,更能夠平衡輕量化材料導(dǎo)致的成本上升,更能夠帶動輕量化的規(guī)模應(yīng)用。輕量化與車身電池相結(jié)合是一個(gè)理想化的目標(biāo)。碳纖維車身和鋁鎂合金已經(jīng)開始應(yīng)用,同時(shí)車身上會逐步增加太陽能薄膜電池,轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)達(dá)到30%,目前成本偏高,看好10年之內(nèi)產(chǎn)業(yè)化。
典型的是特斯拉電動汽車的輕量化,設(shè)計(jì)制造方面有重大的變革,傳統(tǒng)的全承載式車身消失,重新出現(xiàn)了以前最早汽車發(fā)展中間曾經(jīng)有過的底盤和車架形態(tài)。因?yàn)橐烹姵?,所以形成了真正的電池車輛底盤。車身不再是完全的承載式車身,除了這個(gè)車身之外,底盤的框架全采用了鋁合金。
另外可以看寶馬i3的輕量化技術(shù),采用一個(gè)獨(dú)立的底盤平臺,車身全部采用碳纖維,這導(dǎo)致汽車整個(gè)的生產(chǎn)工藝發(fā)生革命性變化。
由此可以看出,未來輕量化材料和新型車型結(jié)構(gòu)將會導(dǎo)致汽車設(shè)計(jì)制造體系的重大變革,在10年之內(nèi)也會由目前的高檔車中間應(yīng)用逐步向中級轎車發(fā)展。我們可以看到一個(gè)理想的事情:獨(dú)立的底盤平臺,可以裝不同的車身。買一個(gè)底盤,可以形成SUV、MPV、轎車,而且在前頭開、后頭開都可以。
第三個(gè),車輛智能化技術(shù)變革。我們車輛智能化技術(shù)變革包含了三個(gè)方面、三個(gè)階段,第一,目前以駕駛員為中心的主動安全輔助系統(tǒng),中間會有網(wǎng)絡(luò)為中心的網(wǎng)聯(lián)汽車階段,再到車輛為中心的自動駕駛汽車。美國SAE國際汽車工程學(xué)會定義了了智能化水平等級,SAE一級是輔助駕駛,二級是集成式循環(huán)空駛,三級高速公路的自動駕駛。
典型的汽車設(shè)計(jì),目前是信息化水平,下一階段智能化或者自動駕駛的汽車,主要的廠家技術(shù)將會在2020年左右就位。
以電動汽車為儲能終端的能源互聯(lián)網(wǎng)、汽車物聯(lián)網(wǎng)、信息互聯(lián)網(wǎng)將會相互融合,在人類歷史上第一次將能源、信息、物質(zhì)這三個(gè)基本元素全部連起來,這也要靠電動汽車,因?yàn)殡妱悠嚫悄茈娋W(wǎng)的互動是雙向的,既可以儲能作為分布式的能源,也可以往電網(wǎng)回饋電,這是第三次工業(yè)革命的一個(gè)核心支柱。
總結(jié)一下,我國以動力電器化為核心的新能源汽車技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化取得重大進(jìn)步。但是仍有部分整車和核心零部件關(guān)鍵技術(shù)尚未完全突破,與國際領(lǐng)先水平相比仍有較大差距。產(chǎn)品成本和技術(shù)性能還不能完全滿足市場要求,社會配套體系和政策不夠完善,發(fā)展依然受到諸多的制約。以電動汽車智能化和輕量化為代表的新興技術(shù)發(fā)展迅猛,新一輪技術(shù)競爭壓力越來越大。所以必須加快新能源汽車持續(xù)創(chuàng)新,推進(jìn)我國汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)型升級,這是我國科技發(fā)展的重大戰(zhàn)略需求。
“十三五”新能源汽車科技發(fā)展目標(biāo)
目前我們正在制定“十三五”的實(shí)施方案。這是目前通過國家科技專家組的總體戰(zhàn)略規(guī)劃布局,分為四個(gè)層次,基礎(chǔ)科學(xué)、系統(tǒng)集成、共性核心技術(shù)和集成開發(fā)與示范,核心系統(tǒng)集成還是“三縱”,燃料電池系統(tǒng)、混合動力系統(tǒng)、純電動系統(tǒng);“三橫”指,共性核心技術(shù)、動力電池和電子管理,300瓦時(shí)/公斤的單體機(jī)系統(tǒng)將是重點(diǎn)。
第二,電機(jī)驅(qū)動與電力電子,我們將以新一代寬進(jìn)代半導(dǎo)體為核心,攻克下一代技術(shù),我們要抓住下一輪的技術(shù)變革機(jī)遇。
第三,電子控制與智能技術(shù),就是智能汽車。另外,在基礎(chǔ)科學(xué)方面,包括基礎(chǔ)部件的材料學(xué)等。最后是三大支撐平臺。
這是我們在總體布局下的六條創(chuàng)新鏈,38個(gè)重點(diǎn)任務(wù),其中有10個(gè)是重中之重的重點(diǎn)任務(wù)。
國際上智能汽車發(fā)展迅猛,主要的汽車廠商的自動駕駛技術(shù)將會在2020年前后基本就緒,與之相比中國無論在技術(shù)水平、在基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃、在整個(gè)的政策和測試規(guī)范等等方面,都有很大差距。“十三五”期間我們將通過跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的協(xié)同開發(fā),將盡快實(shí)現(xiàn)我國自主的智能駕駛汽車平臺技術(shù),應(yīng)對國際上汽車技術(shù)的新一輪競爭。建立起完善的智能型新能源汽車研發(fā)體系和標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系,促進(jìn)智能汽車整車和關(guān)鍵零部件的產(chǎn)業(yè)化。我們將以純電動汽車為平臺,在整個(gè)專項(xiàng)中將會是電池、純電動汽車、智能化三個(gè)聯(lián)合研發(fā)。
首先,動力電池與電池管理研發(fā)目標(biāo)。2020年的目標(biāo)是轎車高比能量。鋰離子電池達(dá)到300瓦時(shí)/公斤,壽命達(dá)到1500次,成本要達(dá)到0.8元/公斤,比現(xiàn)在降低50%,系統(tǒng)比能量要大于200瓦時(shí)/公斤,比現(xiàn)在提高大約1倍,在動力電池與電動車管理中間我們將會特別的關(guān)注動力電池的系統(tǒng)技術(shù),尤其是安全管理技術(shù)。
2020年純電動汽車技術(shù)研發(fā)最重要的一個(gè)目標(biāo):百公里電耗將降低20%,A級車達(dá)到12度百公里,產(chǎn)業(yè)化后續(xù)是200—250公里的小型純電動汽車,取消補(bǔ)貼也可以跟燃油車競爭。這種競爭不僅是初次購買成本,而是包含了整個(gè)生命周期的使用成本,從目前來看用電比燃油的花費(fèi)節(jié)省很多。
其次,自動化技術(shù)研發(fā)目標(biāo)。2020年的目標(biāo)是開發(fā)出新能源汽車智能化的平臺技術(shù),電動汽車智能化水平達(dá)到SAE三級——在高速公路可以無人駕駛,要實(shí)現(xiàn)百量級電動自動駕駛汽車、千輛級智能駕駛輔助電動汽車示范運(yùn)行。
最后,做一下中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的未來展望。新能源汽車已經(jīng)走了三步,第一步,是大中城市的服務(wù)領(lǐng)域各種新能源汽車車型的示范,從08年開始奧運(yùn)會就引入了500輛新能源汽車。第二步,進(jìn)入新能源客車、小型電動車、插電式電動轎車投入市場。第三步,希望在今年或者最晚明年能夠達(dá)到目標(biāo)。
第一階段是產(chǎn)業(yè)的醞釀期,第二階段是產(chǎn)業(yè)的導(dǎo)入期,導(dǎo)入期結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)是電動汽車的銷量占到汽車總銷量的1%(20萬)左右,估計(jì)這個(gè)指標(biāo)明年可以達(dá)到,樂觀的話今年年底可以實(shí)現(xiàn)。然后會進(jìn)入成長期,希望在2020年左右,全新結(jié)構(gòu)的輕量化純電動轎車、燃料電池汽車、智能化電動汽車會先后進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。