我準(zhǔn)備從新能源智能化電動汽車發(fā)展的角度來談?wù)劷裉斓脑掝}。
大家知道,中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨一些挑戰(zhàn),但是我們也找到了部分出路。第一是汽車產(chǎn)業(yè)由大到強轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn),第二是排氣污染治理的挑戰(zhàn)和汽車能源安全的挑戰(zhàn)。
習(xí)總書記去年在上汽考察的時候強調(diào),發(fā)展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路,因此,我們?yōu)檫@件事情定了一個國家戰(zhàn)略的調(diào)子,就是汽車強國戰(zhàn)略、新能源汽車戰(zhàn)略。中國從“十五”開始中國新能源汽車的研發(fā),十一五”接著確立了節(jié)能與新能源汽車的重大項目,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”還是繼續(xù)堅持這個技術(shù)體系,同時增加了三大技術(shù)平臺,即基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和測試評價,“十二五”期間新能源汽車從示范考核到產(chǎn)業(yè)化的階段。2014年,中央密集的出臺了很多政策,中國電動汽車百人會也是去年成立,用來推動電動汽車的產(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。
去年我們認(rèn)為是新能源汽車的元年,今年上半年已經(jīng)接近于去年全年的產(chǎn)量,所以今年下半年按照去年下半年的增速、按照歷史規(guī)律,應(yīng)該比上半年還會更好一點。所以總體看,2014年是進(jìn)入家庭元年,從去年的結(jié)果看,新能源客車產(chǎn)業(yè)化規(guī)模排世界第一位,遙遙領(lǐng)先,并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,新能源汽車?yán)^續(xù)保持快速增長,估計今年有望產(chǎn)業(yè)規(guī)模全方位達(dá)到世界第一位,但是我們也要看到,在補貼政策、基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)水平等方面還存在諸多問題。
縱觀全球新能源汽車發(fā)展趨勢,我們認(rèn)為有三大技術(shù)變革:
第一,當(dāng)然是動力電氣化技術(shù)變革,應(yīng)該說在深入的發(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,包括我們認(rèn)為很難的燃料電池汽車也進(jìn)入市場,所以電動汽車的技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化、而且是全方位產(chǎn)業(yè)化,是從今年開始的。
首先看一下這中間的三大技術(shù):
第一個,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。美國能源部認(rèn)為,到2025年,未來鋰離子電池單體比能量會達(dá)到350瓦時/公斤,體積比能量會提升1千瓦時,這是鋰離子電池的性能極限。我們電池系統(tǒng)會達(dá)到200—250瓦時/公斤,性能比現(xiàn)在提高近一倍,成本降低50%,達(dá)到每瓦時1塊錢左右,應(yīng)該說我們電池技術(shù)還是非??春玫?。此外,還有其他的非鋰離子電池技術(shù)也在研發(fā)之中,以上,我認(rèn)為是具有產(chǎn)業(yè)化、較為靠譜的一種估計。
在燃料電池汽車方面,燃料電池發(fā)動機技術(shù)在不斷進(jìn)步。比如:最為關(guān)注的燃料電池的波載量,已經(jīng)從每千瓦1克下降到0.3克以下,實驗室已經(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)動機大家可以看逐步在成熟。
另外,插電式混合動力汽車,用的機電混合裝置也已經(jīng)成熟,尤其值得一提的是,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,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。這是第一個技術(shù)變革。
第二個技術(shù)變革,是結(jié)構(gòu)輕量化技術(shù)變革。剛才楊部長特意提到了,就是我們的材料、結(jié)構(gòu)和制造工藝。應(yīng)該說電動汽車比傳統(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)合是一個理想化的目標(biāo),可以看出碳纖維車身和鋁鎂合金已經(jīng)開始應(yīng)用,同時車身上會逐步增加太陽能薄膜的電池,我們的轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)達(dá)到30%,成本還偏高,10年之內(nèi)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)該會效果很好。
典型的電動汽車、特斯拉電動汽車的輕量化,設(shè)計制造方面有重大的變革,而傳統(tǒng)的全承載式車身已經(jīng)不見了,又重新出現(xiàn)了以前最早汽車發(fā)展中間曾經(jīng)有過底盤和車架,中間沒有了,現(xiàn)在又回來了,因為要放電池,所以形成了真正的電池車量的底盤。而車身不再是完全的承載式車身,承載除了這個車身之外還有底盤的框架,而且全采用了鋁合金。
另外我們可以看寶馬i3的輕量化技術(shù),也是這樣,采用一個獨立的底盤平臺,車身全部采用碳纖維,這導(dǎo)致汽車整個生產(chǎn)工藝全部發(fā)生革命性變化,由此我們可以看出,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)計制造體系的重大變革,這種在10年之內(nèi)也會由目前的高檔車逐步向中級轎車發(fā)展。從用戶角度,獨立的底盤平臺,可以裝不同的車身。用戶可以買一個底盤,形成SUV、MPV、轎車,在前頭開、后頭開都可以。
第三個,就是今天討論的主題,車輛智能化技術(shù)變革。車輛智能化技術(shù)變革包含了三個方面、三個階段:第一,我們目前是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)汽車的階段,再到車輛為中心的自動駕駛汽車,這是美國SAE國際汽車工程學(xué)會制定的智能化水平SAE一級,我們的輔助駕駛,二級集成式循環(huán)空駛,三級高速公路的自動駕駛。我們可以看到典型的汽車設(shè)計,目前是信息化水平,先一階段我們想智能化或者自動佳士得汽車會在2020年左右主要的廠家技術(shù)將會就位。
今天討論最終的主題是車、網(wǎng)和整個的融合。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,就是說在人類歷史上第一次將能源、信息、物質(zhì)這三個基本元素全部連起來,這要靠電動汽車。因為電動汽車跟智能電網(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)革命的一個核心支柱。
總結(jié)一下,在剛才的現(xiàn)狀和趨勢的分析基礎(chǔ)上,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的要求,社會配套體系和政策不夠完善,發(fā)展依然受到諸多制約。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。
目前我們正在制定“十三五”的實施方案,這是“十三五”《新能源汽車》科技發(fā)展目標(biāo)。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,這是核心系統(tǒng)集成也是“三縱”;燃料電池系統(tǒng)、混合動力系統(tǒng)、純電動系統(tǒng),這是“三橫”。共性核心技術(shù)、動力電池和電子管理,我們將重點放在對300瓦時/公斤的單體機系統(tǒng)上。第二,電機驅(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)變革技術(shù)。第三,電子控制與智能技術(shù),就是我們今天說到的智能汽車,我們在汽車電子方面已經(jīng)有多年的研發(fā)技術(shù)。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個重點任務(wù),其中有10個是重中之重的重點任務(wù)。
下面我想結(jié)合今天的主題挑其中的一些給大家介紹一下。
首先,國際汽車智能化技術(shù)現(xiàn)狀與國內(nèi)差距。應(yīng)該說國際上智能汽車發(fā)展迅猛,主要的汽車廠商大概都會在2020年前后將自動駕駛技術(shù)基本準(zhǔn)備就緒。與之相比中國的差距比較大,無論在技術(shù)水平、在基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃、在整個的政策和測試規(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),盡快實現(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。我們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,在整個專項中將會是電池、純電動汽車、智能化三個聯(lián)合研發(fā)。
首先,進(jìn)行動力電池與電池管理研發(fā)。2020年的目標(biāo)是轎車高比能量鋰離子電池達(dá)到300瓦時/公斤,壽命達(dá)到1500次,成本要達(dá)到0.8元,比現(xiàn)在降低50%,系統(tǒng)比能量要大于200瓦時/公斤,比現(xiàn)在提高大約1倍,底下是我們的技術(shù)路線圖,當(dāng)然在動力電池與電動車管理中間,我們將會特別關(guān)注動力電池的系統(tǒng)技術(shù),尤其是安全管理技術(shù)。
這是純電動汽車技術(shù)研發(fā)的2020年目標(biāo),我們百公里電耗降低20%,A級車達(dá)到12度每百公里,產(chǎn)業(yè)化后續(xù)時200—250公里的小型純電動汽車,取消補貼也可以跟燃油車競爭,這是一個最重要的目標(biāo)?,F(xiàn)在我們補貼還偏高,所以到2020年,使它達(dá)到跟傳統(tǒng)車想競爭,而傳統(tǒng)車競爭不是初次的購買成本,是包含了整個生命周期的使用成本,因為從目前來看使用成本電動車燃油省很多。我現(xiàn)在開的就是電動汽車,一年節(jié)約大概5000塊錢,并且電動汽車在城里操控性非常好,此外,充電非常便宜,所以我個相信在2020年應(yīng)該可以跟燃油車競爭。
從自動化技術(shù)來看,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,可實現(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行。
最后,我做一下中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的未來展望。我們新能源汽車已經(jīng)走了三步,第一步,要確定大中城市服務(wù)領(lǐng)域的各種新能源汽車車型示范,這是從08年開始的。第二步,我們進(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,我們希望在今年或者最晚明年能夠達(dá)到目標(biāo)。第一年階段是產(chǎn)業(yè)的醞釀期。第二步是產(chǎn)業(yè)的導(dǎo)入期,導(dǎo)入期結(jié)束的一個標(biāo)準(zhǔn)就是電動汽車的銷量占到汽車總銷量的1%左右,估計這個指標(biāo)明年應(yīng)該可以達(dá)到,如果樂觀的話,今年年底也可以達(dá)到,20萬左右的量就是我們這個目標(biāo)。然后會進(jìn)入一個成長期,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。