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【2018泰達論壇】歐陽明高:全球電動汽車技術(shù)路線演變
來源:蓋世汽車   編輯:楊煜  2018-09-02 09:19:36 字號   打印  收藏

中國科學院院士、清華大學教授 歐陽明高

各位先生們,女士們,大家下午好。我來給大家分享的題目是電動汽車技術(shù)路線的演變創(chuàng)新與發(fā)展。

首先我們來看一下全球電動汽車技術(shù)路線的演變,主要是學習一下國際大公司和各國政府相關(guān)的政策。首先我們看國際大公司綜合金融性典范當然是豐田,豐田具有標志性的三個車,一個是它的燃油車,一個是他的混合動力車,一個是它的燃料電池車,這都是一些劃時代的產(chǎn)品,都是引領(lǐng)國際汽車潮流的,而且是開先河的產(chǎn)品。那么我們看他們也在不斷的優(yōu)化他們的技術(shù)路線,這是我們大概2009年的時候看到豐田給出來的一張圖,畫得非常好,它把它分成三塊,一塊是純電動的去一塊是活動力的區(qū),一塊是安電子區(qū),那么直到今天我們認為這還是非常合理的,他們也在這個過程中不斷的在優(yōu)化,大家可以看這次今年豐田給出的圖,在純電這一塊比剛才那張圖的范圍擴大了。我們今年看到他們也在進一步優(yōu)化。那么這一次他們是我們經(jīng)常說的電池,電機,電控作為基礎(chǔ)平臺,然后把混合動力插電純電來的電池都放到一塊去了。所以這也是一個優(yōu)化的過程。我們再看一下純電的一個典范特斯拉。他從豪華的跑車到modelS到最近的model3,最近俄羅斯人已經(jīng)量產(chǎn)達到每周五千輛。我最近剛剛?cè)ッ绹?,也特地開了一下,這車的確是不錯的,的確是我們應(yīng)該學習的典范。那么也可以看到,特斯拉的出現(xiàn),也帶來了沉淀技術(shù)路線的一個凸顯,2016年特斯拉在美國評為最受歡迎的汽車品牌,這也是技術(shù)路線方面的。

所以受到它的影響,國際汽車都在往純電方面轉(zhuǎn)型。當然另外一方面原因是中國市場。這里先談國際的,我們再可以看看其中日產(chǎn)的技術(shù)路線。在純電的基礎(chǔ)上,日產(chǎn)在去年年底推出了E-power特性,它是以純電動為平臺的一個串聯(lián)式的混合動力,電池增加就是一個增程式的混合動力。然后他們又推出了一個以乙醇為燃料的增程式的燃料電池電動車。再看看燃料電池的分度線,我們看一下政府中間的典范,美國加州政府是最早推行燃料電池的。當我們可以從2009年到2015年,這是加州空氣資源委員會給出的,我們可以看出它的變化。下面是工業(yè)界2009年、2015年、2016年三個年份,給出的預測,我們也可以看出它的變化和演變。燃料電池跟純電動相比,大家認為成本的平衡點大概在150公里,也就是說150公里以上燃料電池就有成本優(yōu)勢。這是我在2016年的一個會議上得到的奔馳公司給出的一張PPT, 350公里變成是轎車純電動和燃料電池的平衡點。那么在今年能夠得到韓國現(xiàn)代公司給出的一張PPT,按照乘用車的平衡點就到了接近500公里,但是商用車平衡也在一百公里左右。所以由此我們可以看出,這是我個人得到的結(jié)論,就是鋰離子電池更適合替代汽油。經(jīng)過20多年的探索與實踐,全球汽車動力電機化,技術(shù)路線漸趨合理。

信息行業(yè)新進入的都是純電動,我們的造車新勢力也都是純電動智能化,但是以前的傳統(tǒng)大廠家一般是燃油車混合動力燃料電池。那么這幾股力量其實是大家剛開始互相爭論,現(xiàn)在是互相融合。傳統(tǒng)車廠也在往純電動靠。這也是我們值得注意的,所以我們是考慮所有這些情況來研究中國的技術(shù)路線,就是要融入國際主流,又凸顯中國的特色和優(yōu)勢。下面我說一下中國電動汽車技術(shù)路線的發(fā)展。

中國的選擇應(yīng)該是什么?首先要強化中國電氣化交通的優(yōu)勢和特色,這是跟國外不一樣的。中國交通體系我們叫點線面結(jié)構(gòu),這跟全世界都不一樣,大城市我們作為點,大城市之間,300公里以上的大城市和大城市群都是點,就像我天天從北京到天津半小時就到就是一個點。但是在美國不行,美國只能開汽車,沒有別的車,公交車也沒有,火車也沒有,所以他所有的事情都是要靠汽車。在歐洲,高鐵是有,但是高鐵速度還沒上來已經(jīng)到另外一個城市了,所以大家還不如直接開汽車出門。然后上了高速公路,在德國可以開到200公里,這也是跟中國不一樣。所以我們的情況就是這樣,還有面上的城鎮(zhèn)和農(nóng)村區(qū)域,這就是我們所謂的點線面。我們現(xiàn)在在點上新能源城市公交馬上就要全面電動化,交通部已經(jīng)發(fā)了文件,2020年全部電動化,我們高鐵的線已經(jīng)非常的密集,非常的密切,非常的方便。電動自行車,電動三輪車等等小型電動工具,已經(jīng)是幾億輛的保有量,所以我們必須在強化中國電動化交通總體優(yōu)勢的特色的技術(shù)上來考慮電動汽車技術(shù)路線,這就是2012年科技部工信部發(fā)布的純電驅(qū)動戰(zhàn)略。個人理解中的技術(shù)路徑是率先以純電動為突破口,把電池產(chǎn)業(yè)做大,先把純電動產(chǎn)業(yè)化,這是第一步。然后你純電動的基礎(chǔ)平臺,和我們優(yōu)勢的電池產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)發(fā)展。我們的插電式混合動力跟國外的插電混合動力不一樣,我們要50公里的純電動才叫插電混合動力,那么下面還會繼續(xù)提升到70公里甚至100公里。另外我們的燃料電池也是跟鋰離子電池混合的。燃料電池不是純?nèi)剂想姵剀?,而且鋰離子電池的占比還比較大。在此基礎(chǔ)上,我們將會推進跟國際上相同的混合動力和全部燃料電池的發(fā)展,這就是中國的技術(shù)路徑。那么這個目的初步的實施已經(jīng)顯現(xiàn)效果。

首先是動力電池的比能量大幅提升,而成本大幅下降。而且我們?nèi)ツ耆蚴箅娮訌S,中國占有七家。這是很了不起的。尤其是我們現(xiàn)在,比如說我們最開始發(fā)展的磷酸鐵鋰電池,按照現(xiàn)在的價格,七毛錢。如果只是用磷酸鐵鋰的電池來做電動車的話,那么全生命周期的成本應(yīng)該說跟燃油車會很接近了已經(jīng)。我們現(xiàn)在是因為要追求高比能量的三元鋰電池,所以它的價格偏高,因為主要是貴金屬、有色金屬這些價格居高不下。另外我們的整車也逐步實現(xiàn)了我們所謂的兩頭體的戰(zhàn)略,從大車,微型車最后到中級主流轎車,現(xiàn)在我們的大客車已經(jīng)批量出口,公交已經(jīng)快全電動化了,我們的微型電動車也是大發(fā)展了,那么現(xiàn)在市場的主流已經(jīng)轉(zhuǎn)向中級主流轎車,續(xù)駛里程也在不斷的提高,明年后年大后年的里程還會繼續(xù)提升。而且明年大后年充電會更加方便。這是我們市場增長的情況。這些年來我們整個應(yīng)該說實施效果是非常明顯的,當然這得益于財政補貼政策。我們應(yīng)該十分驕傲,這是中國首次在全球率先導入大規(guī)模的高檔民用消費品。這次電動汽車是中國自己率先進入市場的,那么現(xiàn)在很快就達到了年產(chǎn)100萬輛的規(guī)模,預計今年有希望。同時我們充電基礎(chǔ)設(shè)施也在快速的成長?,F(xiàn)在我們買電動車都是要配私人充電樁,私人充電樁會逐步地做到一比一。那么私人充電在家里或者單位慢充將會形成主體,也就是說百分之七八十都是在家里和工作單位充電。那么真正到公共充電樁快充會是少數(shù),到時候快充比現(xiàn)在更快,快到十幾分鐘,慢的就很慢在家里或者工作單位,那么把這兩個區(qū)別開,我們現(xiàn)在快的不快對吧?慢的不慢,對吧?大家也不愿意去公共充電中,但過一段時間我想這個情況就會發(fā)生改變。也就是說晚上或者上班的時候就會在單位或者家里沖,那么真正出去應(yīng)急較快就要快到十分鐘以內(nèi),給我補電到百分之六七十,是吧?這樣就會進入比較理想的狀態(tài)。還有,我們現(xiàn)在同時發(fā)展的就是混合動力,混合動力最近有很大的提升,尤其是插電式混合動力,在今年新能源補貼政策,在7月份開始的新一輪補貼政策,增長的幅度比純電動大很多,當然大家說這是因為補貼政策插電式下降的不是太多,當然還有一個趨勢,可能插電混合動力慢慢被大家接受,所以現(xiàn)在插電混合動力是供不應(yīng)求,那么與此同時我們要看到中國混合動力的技術(shù)路線究竟該怎么走?從純電動的燃油車,你可以拿一條斜線,有各種各樣的從純電動過渡到純?nèi)加椭虚g你都可以叫混合動力。不同的混合動力,有增程的,有插電的,有插電里程比較多的,產(chǎn)業(yè)里程比較短的,各種各樣。那么現(xiàn)在的問題就是多元化技術(shù)路線如何尋找到一體化,不能天天變了。我們當初搞動力客車,車場一年變個樣,一年便不要,現(xiàn)在好像轎車也在出現(xiàn)類似的情況。這個是很耗費人力物力的。在電磁已經(jīng)發(fā)展得非常好的今天,我們完全沒必要糾結(jié)在各種各樣的構(gòu)型上,所以我們覺得應(yīng)該統(tǒng)一化,平臺化,模塊化才是一個出路。比如說我們是以純電驅(qū)動為平臺的話,我們可以學習日產(chǎn)的思路,從純電動我們可以發(fā)展串聯(lián)式的分層次和插電式,減少電池之后就是混合動力,就像現(xiàn)在E-power,當然燃料電池也是一種串聯(lián),混合動力也是共平臺的。再往后走可能是串并聯(lián)的活動。最后從串并聯(lián)就可以直接過渡到內(nèi)燃動力系統(tǒng),這樣就是一個統(tǒng)一的平臺和模塊。我們最近正在對日產(chǎn)的E-power活動力進行全方位測試,在清華大學正在進行全方位測試。這條技術(shù)路線,我們正在準備進行認證之后向大家推薦,因為符合中國的國情,符合現(xiàn)在的情況,也符合中國技術(shù)路線。那么這就是本來典型的上是串并聯(lián),我們叫直驅(qū)混聯(lián)的動力系統(tǒng),占了我們城市客車的一大部分。

這是混合動力,那么最近我們?nèi)剂想姵赜譄崞饋砹?,今天聽說上午好多領(lǐng)導都在提燃料電池,因為前段時間總理到日本去了,前兩天科技部長又到日本去了,一下燃料電池又火起來了,當然還有一個推動力是燃料電池的補貼上來了,但是我們也要理性的分析技術(shù)本身,不能盲目的跟風。以前奔馳的難點,后來我們在做中國方案的時候,沒有采取技術(shù)路線,我們采取了叫燃料電池跟動力電池能量混合性進入,現(xiàn)在大家都接受了,到國際大公司都接受,所以我們也不能盲目的跟隨,也需要有自己的思考。應(yīng)該說去年是中國燃料三化的元年,那么我們在這個過程中,我們的技術(shù)應(yīng)該逐步的成熟,這就是中國典型的商用車燃料電池,動力電池能量活性動力系統(tǒng),能量化的東西。那么今年商業(yè)化將會有進一步的發(fā)展。到去年年底,我們的車輛燃料電池車大概實現(xiàn)千輛,我估計今年年產(chǎn)量就會接近2000輛。但是我覺得這個量并不是我想推薦的說量越大越好,我倒不主張量越大越好。我們認為燃料電池推廣可能會再更加合理。但是我們也要防止一些其他的現(xiàn)象出現(xiàn)。當然我要特別強調(diào),我們要防止燃料電池車重蹈以前剛出純電動的覆轍。比方說你買了車不用,搞一些其他的名堂,我們不希望看到這樣的情況。但是我們對中國燃料電池汽車的一個技術(shù)路線圖的展望,我們更新了一下,2020年達1萬輛,2025年10萬輛,2030年100萬輛。這也是前年的中國汽車技術(shù)路線圖,也是我領(lǐng)導做的,所以我給他做了一點點更新,2020年從5000輛增加了1萬輛,這一個力爭的目標。

我做一下小結(jié),關(guān)于中國進一步去發(fā)展。中國純電驅(qū)動是一個分步推進的戰(zhàn)略路徑,雖然是發(fā)展純電動補貼,然后電池大發(fā)展,然后插電混合動力,然后全面發(fā)展,現(xiàn)在說我認為應(yīng)該是中國新能源汽車技術(shù)全面發(fā)展新階段的一個萌芽。萌芽開始了,那么這是第二方面。

最后我提幾點關(guān)于堅持電動車技術(shù)路線的建議。首先是盡快解決電動汽車大規(guī)模推廣使用存在的問題。第一,電池的安全問題。近期可能大家在微信上經(jīng)常能收到,尤其是這兩天估計大多數(shù)人都收到了著火的視頻。雖然我們有些企業(yè)像救火車把視頻弄掉,但是現(xiàn)在還是流出來了,這應(yīng)該引起我們高度的重視。我們說了純電動車最大的風險就是電池的安全性,所以我們必須確保電池的安全。我們現(xiàn)在電動車沒有年檢制度,這是一個很大的問題。比方說我們的密封失效了,比方說我們的電池詞保期過期了,沒人管。所以我們呼吁行業(yè)在這方面能夠盡快的新車年檢制度。第三個電動策略政策問題,馬上要推出補貼了??侩p積分現(xiàn)在的力度還不夠。所以2021年的雙積分的分值還沒定,我們希望能夠制定一個合理的分值,同時我這次到國外去訪問,發(fā)現(xiàn)人家有燃油,里面有碳稅,后來我叫學生收集了一下全球各國的燃油里頭的碳稅,我覺得這也許是一個辦法。我們有幾個汽車界的政協(xié)委員給財政部提要加燃油稅,我也是順著這個思路想。在供大家參考。另外,要盡快解決車用燃料電池膜電極卡脖子技術(shù)?,F(xiàn)在燃料電池動力系統(tǒng),燃料電池的發(fā)動機,燃料電池的電堆技術(shù)可以說基本接近掌握,唯一的就是膜電機,目前在國內(nèi)還沒有一個能夠真正滿足商用車,比方說上兩萬小時的。但是要注意膜電機占電堆成本的70%,就是我們的芯片,所以這是一個重大的問題。所以其他的問題都不重要,比方我們現(xiàn)在有很多行業(yè)在抓,搞好多強制性標準,我不是不同意強制標準,但現(xiàn)在指定一個領(lǐng)先的企業(yè)制定標準,我認為是不合適的。如果說是他的錢有本事讓這個標準大家都按照做,我我同意,但是不能帶政府的,強制性的讓大家跟著它走,因為你現(xiàn)在指定的企業(yè)共五人,不一定就是最好的企業(yè)。第三,迎接中國新媒體的全面開放競爭的新挑戰(zhàn)。大家看特斯拉也來了,大量引來了全球的合資企業(yè)已經(jīng)在這了。我們電動車的競爭格局到2020年之后,將全方位的變化,我們心臟測試也會經(jīng)受嚴峻的考驗。所以我們要大家也知道政府的政策是開放,更大力度的開放,但所有的東西都引進來,這就是目前政府的一個基本態(tài)度,所以我們唯一的就是競爭聯(lián)合自己想辦法。放在最后是堅持純電驅(qū)動技術(shù)路線不動搖,推動純電動突破性價比。我個人堅信在2025年之前,純電動車家用的小型純電動車應(yīng)該跟燃油車在全生命周期成本應(yīng)該會有。那么這次我們還要堅持67年,全球的趨勢都是這樣。

最后展望未來。我們要不斷深化中國新能源汽車技術(shù)變革三大革命。我們今天講的是電動車革命,那么現(xiàn)在炒得很熱的是人工智能革命,人工智能我在這里提的不光是駕駛的智能化,還有制造的智能化和能源的智能化,而且駕駛智能化,這是一個產(chǎn)業(yè)突破。那么產(chǎn)業(yè)突破是需要技術(shù)顛覆,技術(shù)顛覆的基礎(chǔ)是科學革命,也就是取決于人工智能的真正的革命。那么人工智能還在繼續(xù)革命,所以這是一個問題。另外一個方面就是新能源革命,我們電動汽車帶動新能源革命。下面我們這是電動車的革命!我們預測到2030年,中國智能汽車將達到40到50,當然量8000到1億輛。那么利用這么大的汽車保有量,我們可以發(fā)展儲能,因為可再生能源能不能跟煤電相比美,關(guān)鍵取決于主人。利用電動汽車帶動新能源革命,新能源深化定制。

最后我要說的是討論或者確立中國新產(chǎn)銷汽車全部電氣化,最近日本剛剛在討論的就是2050年。底下是各個汽車廠的發(fā)布的節(jié)點,國外汽車廠的他們都有了節(jié)點。海南2030年,吉利說2020年90%,北汽2025年,長安2025年。已經(jīng)有這么多的東西了,雖然我們爭論很多,這些難道不能夠理性的或者有邏輯地推導出我們政府該考慮一下,因為我沒有適應(yīng)國際趨勢,因為我們把未來的節(jié)點定下來,就是抓住牛鼻子,拿未來來倒推,我們都是從現(xiàn)在預測未來。那么必須同時用未來定位現(xiàn)在。這就是我要介紹的,謝謝各位!

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