萬 鋼
(中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì),北京 100863)
過去五年是全國(guó)上下砥礪奮進(jìn)的五年,也是汽車界創(chuàng)新發(fā)展的五年?;仡櫫?xí)近平總書記2014年5月份視察上汽集團(tuán)技術(shù)中心時(shí)候所指出的:新能源汽車技術(shù)研發(fā)能不能占領(lǐng)制高點(diǎn),已經(jīng)成為當(dāng)今世界汽車行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。汽車行業(yè)是市場(chǎng)很大、技術(shù)含量和管理精細(xì)化程度很高的行業(yè),發(fā)展新能源汽車是我國(guó)從汽車大國(guó)邁向汽車強(qiáng)國(guó)的必由之路,要加大研發(fā)力度,認(rèn)真研究市場(chǎng),用活用好政策,開發(fā)適應(yīng)各種需求的產(chǎn)品,使之成為一個(gè)強(qiáng)勁的增長(zhǎng)點(diǎn)??倳浀闹v話為我們指出了中國(guó)汽車由大到強(qiáng)的路線圖。
新能源汽車成為全球汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的標(biāo)志,中國(guó)市場(chǎng)成為全球主戰(zhàn)場(chǎng)。2017年,全球主要國(guó)家新能源汽車銷售超過142萬輛,我國(guó)新能源汽車銷量達(dá)到77.7萬輛,占新車銷售比例達(dá)到2.69%,其中,新能源乘用車銷售了58萬輛左右,新能源商用車增長(zhǎng)也比較迅速,達(dá)到19.8萬輛。截至2017年底,全球新能源汽車?yán)塾?jì)銷售已突破了340萬輛,其中在中國(guó)行駛的電動(dòng)汽車也超過了50%,充分說明我國(guó)用實(shí)實(shí)在在的行動(dòng)為節(jié)能減碳以及應(yīng)對(duì)氣候變化做出了貢獻(xiàn)。
新能源汽車關(guān)鍵零部件的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化取得新進(jìn)展。動(dòng)力電池關(guān)鍵材料國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加快,性能指標(biāo)穩(wěn)步提升,成本明顯降低,單體、電池包、BMS等方面的安全技術(shù)研究全面推進(jìn)。三元材料動(dòng)力電池單體比能量最高達(dá)到260 Wh/kg;磷酸鐵鋰動(dòng)力電池單體比能量提升到160 Wh/kg;動(dòng)力電池系統(tǒng)成本明顯下降,達(dá)到2.0元/Wh以下。2017年我國(guó)車用動(dòng)力電池產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到20 GWh,車用動(dòng)力電池規(guī)模生產(chǎn)全球領(lǐng)先。驅(qū)動(dòng)電機(jī)關(guān)鍵部件及共性基礎(chǔ)技術(shù)進(jìn)一步突破,如IGBT、導(dǎo)磁硅鋼、稀土永磁材料、位置傳感器等;電力電子系統(tǒng)集成、電機(jī)電控一體化趨勢(shì)取得顯著進(jìn)展,重量比功率已經(jīng)超過3.3 kW/kg,峰值效率和高效區(qū)都得到了明顯進(jìn)步。燃料電池電堆功率密度已超過2 kW/L,雙極板的研發(fā)和批量化取得原始技術(shù)創(chuàng)新,燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)部件和集成技術(shù)取得顯著進(jìn)展,研發(fā)的70 MPa車載高壓供氫系統(tǒng)以及70 MPa的氫氣罐的標(biāo)準(zhǔn)也正在形成的過程當(dāng)中。多品牌的網(wǎng)聯(lián)車上市,取得了市場(chǎng)好業(yè)績(jī),成了追捧的目標(biāo),自動(dòng)駕駛技術(shù)和樣車展示運(yùn)行也嶄露頭角,相關(guān)的一些政策也在推動(dòng)落實(shí)。
我國(guó)新能源汽車在研發(fā)、產(chǎn)業(yè)、市場(chǎng)、政策創(chuàng)新和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面已呈現(xiàn)明顯的比較優(yōu)勢(shì)。研發(fā)體系方面,確立了新能源汽車“三縱三橫”研發(fā)布局,實(shí)施了新能源汽車“純電驅(qū)動(dòng)”技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略,建立了產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、大中小融通的研發(fā)體系,形成產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)體系。產(chǎn)業(yè)方面,整車到零部件的產(chǎn)業(yè)鏈條基本形成,轉(zhuǎn)型升級(jí)速度也加快,龍頭骨干企業(yè)和一些新興企業(yè)正在加速形成。市場(chǎng)方面,2017年我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量全球第一,保有量占世界一半,為應(yīng)對(duì)氣候變化和生態(tài)文明建設(shè)做出顯著貢獻(xiàn)。政策上方面,已經(jīng)逐步形成了全環(huán)節(jié)、中長(zhǎng)期、可持續(xù)的政策扶持體系,也正在探索用戶市場(chǎng)的激勵(lì)措施。基礎(chǔ)設(shè)施方面,截至2017年底,全國(guó)投入運(yùn)營(yíng)的公共充電樁數(shù)量超過21萬個(gè),形成了龍頭企業(yè)牽頭、多方參與的市場(chǎng)機(jī)制。商業(yè)模式方面,共享汽車等新興商業(yè)模式取得創(chuàng)新發(fā)展,電動(dòng)化、智能化正吸引著跨界融合的發(fā)展。
電動(dòng)化、智能化正引領(lǐng)全球汽車產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。2016年,挪威、瑞典等北歐國(guó)家宣布從2030年起要停止銷售燃油車后,歐洲、美國(guó)、日本、印度都逐步宣布了要向電動(dòng)化、智能化方向發(fā)展的政治意愿,同時(shí)也正在制定相應(yīng)的發(fā)展路線圖和時(shí)間表。與此同時(shí),歐洲、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家跨國(guó)車企也正圍繞電動(dòng)化、智能化方面同時(shí)發(fā)力:大眾集團(tuán)提出了升級(jí)2025戰(zhàn)略,發(fā)布“Roadmap E”計(jì)劃,從2019年開始全系車型的電動(dòng)化;豐田提出了2020-2030年新能源車型挑戰(zhàn)計(jì)劃;寶馬、通用、奔馳等也都分別推出了他們電動(dòng)汽車的車型。這些計(jì)劃和行動(dòng)是對(duì)社會(huì)的一種承諾,也是全球汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展方向及其為應(yīng)對(duì)全球氣候變化的實(shí)際貢獻(xiàn)。
新形勢(shì)下既有很多新的挑戰(zhàn),也有很多好的基礎(chǔ)。第一,現(xiàn)在純電動(dòng)汽車雖然發(fā)展快,但是功能、性能上還是有短板。續(xù)駛里程就是一個(gè)短板。增加續(xù)駛里程不能簡(jiǎn)單的用增加電池的辦法解決,因?yàn)殡姵卦黾恿?,重量也增加了,單位耗能反而增加了。純電?dòng)汽車功能也還沒有完全覆蓋汽車市場(chǎng)要求,電池低溫性能亟待改進(jìn),能量密度亟待提升,需要我們共同的繼續(xù)探索技術(shù)創(chuàng)新的方向和策略。第二,傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將面對(duì)更加嚴(yán)苛的排放標(biāo)準(zhǔn)和降耗減碳的要求,高動(dòng)態(tài)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)提出新的挑戰(zhàn)。我們需要將轉(zhuǎn)型的壓力轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)升級(jí)的動(dòng)力。第三,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不平衡、不充分,建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和服務(wù)體系還需更加靈活完善,要著力創(chuàng)新新能源汽車市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)模式,包括基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商業(yè)模式。第四是面向未來電動(dòng)化、智能化的發(fā)展和大規(guī)模市場(chǎng)應(yīng)用,現(xiàn)有的政策體系要相應(yīng)調(diào)整,相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)也要加快制定和完善,使之更加精準(zhǔn)和高效,更加適應(yīng)于創(chuàng)新發(fā)展、綠色文明和普適、普惠的發(fā)展方向。
總的來說,未來我們要更加重視科技創(chuàng)新、轉(zhuǎn)型升級(jí)、政策創(chuàng)新、制度創(chuàng)新和業(yè)態(tài)創(chuàng)新。
科技創(chuàng)新方面,需要與時(shí)俱進(jìn),促進(jìn)更高質(zhì)量的發(fā)展。我國(guó)電動(dòng)汽車科技創(chuàng)新走過了將近20年道路,一直在與時(shí)俱進(jìn),促進(jìn)更高質(zhì)量發(fā)展。第一個(gè)五年規(guī)劃確定了電池、電機(jī)和電控三大核心技術(shù)以及純電動(dòng)、混合動(dòng)力、燃料電池等基本車型,形成了“三縱三橫”的研發(fā)布局,“十二五”時(shí)期順應(yīng)科技制度的改革,把關(guān)鍵技術(shù)向基礎(chǔ)研究方面發(fā)展,在控制理論、電力電子、電化學(xué)機(jī)制等方面增加了基礎(chǔ)研究,同時(shí)明確了插電式增程式作為混合動(dòng)力汽車的研發(fā)重點(diǎn)。未來的發(fā)展方向,一是要明確電動(dòng)化、智能化新方向,創(chuàng)新和完善新能源汽車“純電驅(qū)動(dòng)”技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。整車產(chǎn)品要在綜合能效,即高比能量蓄能、高比功率發(fā)電、高效率驅(qū)動(dòng)和能量回收、智能化控制、輕量化車身等多方面提高質(zhì)量;二是要提升“三電”核心技術(shù),加強(qiáng)高能量密度動(dòng)力電池、高功率密度燃料電池、高性能驅(qū)動(dòng)和高效率能量回饋、智能控制系統(tǒng)等方面的基礎(chǔ)研究,應(yīng)用研究和系統(tǒng)集成創(chuàng)新;三是要加大對(duì)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)力度,推進(jìn)區(qū)域商業(yè)化示范運(yùn)營(yíng),加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,拓展燃料電池應(yīng)用領(lǐng)域;四是要結(jié)合新一代人工智能重大項(xiàng)目的實(shí)施,來研發(fā)智能網(wǎng)聯(lián)、自動(dòng)駕駛技術(shù)平臺(tái),積極穩(wěn)妥的推動(dòng)自動(dòng)駕駛上路,逐步的進(jìn)入市場(chǎng)應(yīng)用階段。
轉(zhuǎn)型升級(jí)方面,內(nèi)燃機(jī)電動(dòng)化相結(jié)合成為車用動(dòng)力技術(shù)發(fā)展新方向。在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),特別是在大客運(yùn)、大貨運(yùn)、大船運(yùn)、大農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,內(nèi)燃機(jī)或以獨(dú)立驅(qū)動(dòng)、或以混合動(dòng)力的形式具有廣闊的市場(chǎng)需求,面對(duì)節(jié)能減排低碳新要求和高動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)新標(biāo)準(zhǔn)的挑戰(zhàn),內(nèi)燃機(jī)行業(yè)必須適應(yīng)新形勢(shì)、新要求,著力推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步和轉(zhuǎn)型升級(jí)。一方面,內(nèi)燃機(jī)技術(shù)將以提升燃油效率、降低排放為主線,著重在高質(zhì)量整機(jī)技術(shù)、高性能關(guān)鍵零部件技術(shù)、先進(jìn)燃燒技術(shù)、低磨擦技術(shù)、低消耗功附件、輕量化以及余熱能利用、后處理技術(shù)等領(lǐng)域組織科研攻關(guān),以期在我國(guó)交通領(lǐng)域節(jié)能減排、應(yīng)對(duì)氣候變化中發(fā)揮重要作用。另一方面,內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)化相結(jié)合成為車用動(dòng)力技術(shù)發(fā)展的新方向。除了內(nèi)燃機(jī)本身的技術(shù)創(chuàng)新之外,要更加注重內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)化融合發(fā)展方面的技術(shù)創(chuàng)新。目前,市場(chǎng)上已出現(xiàn)了一些新產(chǎn)品,如CHS混合動(dòng)力系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)用到廣汽、吉利的插電式混合動(dòng)力車型上,效率明顯提高,部分車型還應(yīng)用了阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。另外,還可以基于各類油-電混合動(dòng)力構(gòu)型體系,探索諸如均質(zhì)壓縮點(diǎn)燃(HCCI)、內(nèi)燃機(jī)增程器、轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)等過去難以獨(dú)立應(yīng)用的新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。針對(duì)新型動(dòng)力系統(tǒng)混合驅(qū)動(dòng)需求,研發(fā)高效率增程式機(jī)電混合系統(tǒng)研發(fā)和系統(tǒng)優(yōu)化,因此研發(fā)高效率增程式機(jī)電混合的系統(tǒng),將是今后的重點(diǎn)研發(fā)內(nèi)容之一。
政策創(chuàng)新方面,需要繼續(xù)完善政策創(chuàng)新,保持政策連續(xù)性,擴(kuò)大電動(dòng)汽車市場(chǎng)銷售配額。一方面,堅(jiān)定2020年新能源汽車財(cái)政補(bǔ)貼退出的同時(shí),明確延長(zhǎng)新能源汽車車購(gòu)稅等優(yōu)惠措施。適時(shí)實(shí)施汽車節(jié)能積分制和相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)措施,加快碳交易制度建設(shè)、創(chuàng)新商業(yè)模式等政策措施,保持和加強(qiáng)政策的連續(xù)性和創(chuàng)新性。年初中央政府已經(jīng)出臺(tái)規(guī)定,要求黨政機(jī)關(guān)率先使用新能源汽車,按照規(guī)定逐步擴(kuò)大新能源汽車配備比例;交通運(yùn)輸部發(fā)布了《關(guān)于加快新能源汽車在交通運(yùn)輸方面的推廣應(yīng)用的實(shí)施意見》;住建部發(fā)布了《城市電動(dòng)汽車充電設(shè)施規(guī)劃建設(shè)》,對(duì)充電設(shè)施、財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)制度、互聯(lián)互通作出了新的要求和新的規(guī)定。另一方面,我們的政策創(chuàng)新今后將繼續(xù)擴(kuò)大電動(dòng)汽車市場(chǎng)銷售配額,加快公交、出租汽車普及步伐,開拓共享汽車新市場(chǎng),完善充電設(shè)施基礎(chǔ)建設(shè)措施,營(yíng)造更好的市場(chǎng)環(huán)境。
制度創(chuàng)新方面,需要制定和落實(shí)好各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。一要制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),支撐轉(zhuǎn)型,加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)研究制定及供給。環(huán)保部門已公布的國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)將是全球最嚴(yán)厲的汽車排放控制法規(guī),實(shí)施前應(yīng)做好整車開發(fā)、油品質(zhì)量和相關(guān)檢測(cè)能力建設(shè)和監(jiān)管工作。著眼新能源汽車的轉(zhuǎn)型升級(jí),應(yīng)研究制定有關(guān)新能源汽車的綜合能效和超低排放的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);制定汽車新標(biāo)準(zhǔn)時(shí),要擴(kuò)大新能源汽車專家參與,聽取新能源汽車優(yōu)勢(shì)企業(yè)意見,協(xié)同推進(jìn)新能源汽車推廣應(yīng)用和傳統(tǒng)汽車的轉(zhuǎn)型升級(jí)。二要加快電力價(jià)格機(jī)制改革。要注重實(shí)施支持可再生能源和波谷電利用的政策,降低成本、提高效率;要及時(shí)出臺(tái)鼓勵(lì)車用動(dòng)力電池梯次利用和回收再利用的政策措施。三要以安全、綠色、高效、共享為原則,及時(shí)出臺(tái)自動(dòng)駕駛試運(yùn)行的發(fā)展規(guī)劃和技術(shù)規(guī)范,要明確適應(yīng)階段和區(qū)域的法定標(biāo)準(zhǔn),通過安全可靠的試驗(yàn)運(yùn)行,逐步投入市場(chǎng)應(yīng)用。
業(yè)態(tài)創(chuàng)新方面,龍頭企業(yè)領(lǐng)軍基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),新能源汽車產(chǎn)業(yè)從制造向服務(wù)全鏈條發(fā)展。一方面,龍頭領(lǐng)軍企業(yè)在基礎(chǔ)建設(shè)設(shè)施方面開展了大量工作。國(guó)網(wǎng)公司構(gòu)建了高效的充電設(shè)施和開放服務(wù)的平臺(tái),符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的充電樁就可納入到充電服務(wù)平臺(tái)內(nèi)。國(guó)網(wǎng)公司逐漸從一個(gè)運(yùn)營(yíng)公司轉(zhuǎn)化到平臺(tái)公司。神華開始布局氫能基礎(chǔ)設(shè)施,選擇了一些重點(diǎn)來進(jìn)行加氫設(shè)施的布局,為未來進(jìn)入氫能源設(shè)施、為未來的清潔能源的發(fā)展做了很多工作,也發(fā)揮了龍頭領(lǐng)軍企業(yè)的作用。另一方面,新能源汽車產(chǎn)品正在從制造向服務(wù)的全鏈條發(fā)展。新能源汽車企業(yè)從單一的提供汽車產(chǎn)品向提供產(chǎn)品-服務(wù)-充電-運(yùn)營(yíng)多環(huán)節(jié)組合的新型商業(yè)模式轉(zhuǎn)變;目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有幾十家開始進(jìn)行商業(yè)運(yùn)行,以環(huán)球車享、易開租賃、奔馳Car2Go為代表的分時(shí)租賃和共享汽車在國(guó)內(nèi)開始運(yùn)行,取得了比較好的運(yùn)行效果,規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大。另外,自動(dòng)駕駛汽車正在推進(jìn)跨產(chǎn)業(yè)的融合,從傳感器、地圖、自動(dòng)駕駛、操作系統(tǒng)、整車制造、通信設(shè)備和通信服務(wù)等各方面已經(jīng)形成初期產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
國(guó)際合作方面,需要繼續(xù)加大開放和國(guó)際合作力度,推進(jìn)全球協(xié)同創(chuàng)新。多邊合作上,去年的清潔能源部長(zhǎng)會(huì)議和創(chuàng)新使命部長(zhǎng)會(huì)議上,電動(dòng)汽車倡議對(duì)外發(fā)布了EV30@30挑戰(zhàn),目標(biāo)是到2030年,全球銷售的汽車中有30%是新能源汽車,同時(shí)國(guó)際氫能伙伴計(jì)劃和國(guó)際能源署的先進(jìn)燃料電池合作項(xiàng)目也在推進(jìn)中。雙邊合作上,中美清潔能源聯(lián)合研究中心、中德電動(dòng)汽車聯(lián)合研究中心也正在開展相關(guān)工作。另外,我們主動(dòng)倡議發(fā)起的國(guó)際氫能燃料電池協(xié)會(huì),來自12個(gè)國(guó)家的46家國(guó)內(nèi)外機(jī)構(gòu)共同參與了發(fā)起。在全球環(huán)境基金會(huì)(GEF)支持下,我國(guó)也將在新能源汽車和可再生能源綜合應(yīng)用中逐步實(shí)現(xiàn)商業(yè)化推廣。
汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)是一個(gè)長(zhǎng)周期過程,我國(guó)新能源汽車起步雖早,但整體實(shí)力優(yōu)勢(shì)微薄。行百里者半九十,要繼續(xù)加強(qiáng)科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級(jí)、政策創(chuàng)新、制度創(chuàng)新和業(yè)態(tài)創(chuàng)新,著力提高供給質(zhì)量,創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。在今后的國(guó)際合作與產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中,更需要集政產(chǎn)學(xué)研用各方力量,發(fā)揮創(chuàng)新優(yōu)勢(shì),加強(qiáng)國(guó)際合作,努力奮斗、發(fā)奮圖強(qiáng)實(shí)現(xiàn)我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)由大到強(qiáng)的目標(biāo)。