中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:9月23日~24日,“2016中國(guó)新能源汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展高峰論壇暨車企與動(dòng)力電池企業(yè)技術(shù)交流會(huì)”在張家港盛大召開。中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)技術(shù)部部長(zhǎng)趙立金參加并做重要演講,趙部長(zhǎng)的演講主題為“新能源汽車技術(shù)現(xiàn)狀及趨勢(shì)”。
以下是電動(dòng)汽車資源網(wǎng)整理的趙立金部長(zhǎng)演講的主要內(nèi)容:
尊敬的陸司長(zhǎng),各位領(lǐng)導(dǎo),各位嘉賓,大家上午好!首先做一下自我介紹,我是來自中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)的技術(shù)發(fā)展部趙立金。
講到電動(dòng)汽車的話,我們離不開的話題就是動(dòng)力電池,可以說是電動(dòng)汽車的一個(gè)核心,也是一個(gè)聚焦的點(diǎn),今天我們這個(gè)論壇的主題圍繞動(dòng)力電池,我覺得還是非常契合我們電動(dòng)汽車整個(gè)的發(fā)展,下面我主要是從電動(dòng)汽車現(xiàn)在的一個(gè)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展的情況和我們存在的哪些瓶頸問題跟大家做一些交流和分享。
我今天還是主要從三個(gè)方面來系統(tǒng)地介紹一下:一個(gè)是我們現(xiàn)在的背景情況和總體的發(fā)展情況,第二個(gè)圍繞新能源汽車技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀情況,和我們具體存在哪些方面的問題,下一步是我們具體的研發(fā)和國(guó)家支持的重點(diǎn)做一個(gè)介紹,第三個(gè)我們系統(tǒng)地介紹一下未來的一個(gè)整個(gè)汽車總體的發(fā)展趨勢(shì),和我們?cè)诮窈筮@幾年當(dāng)中要重點(diǎn)關(guān)注的具體內(nèi)容。
一、發(fā)展形勢(shì)
發(fā)展新能源汽車也是全球各個(gè)國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化減少碳排放的聚焦點(diǎn),各個(gè)國(guó)家也從各個(gè)領(lǐng)域?qū)μ寂欧胚_(dá)成了共識(shí)。主要的發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家都對(duì)碳排放達(dá)成共識(shí),聚集到交通領(lǐng)域,更聚集到汽車領(lǐng)域,就是現(xiàn)在全球的各個(gè)地區(qū)和國(guó)家的油耗法規(guī)。
歐洲,美國(guó),日本都推出了到2025年的油耗具體的指標(biāo)。中國(guó)制造2025當(dāng)中也提出了到2025整個(gè)國(guó)家的油耗指標(biāo)達(dá)到4升每百公里的水平。
對(duì)現(xiàn)在的汽車來說,就是可能在使用過程當(dāng)中帶來相應(yīng)的污染排放,像碳?xì)浠衔锒紩?huì)對(duì)我們的空氣造成污染。污染物排放上,各個(gè)國(guó)家也都推出了非常嚴(yán)厲的法規(guī),像我們國(guó)家現(xiàn)在全國(guó)范圍內(nèi)都在進(jìn)行國(guó)4的標(biāo)準(zhǔn),馬上執(zhí)行國(guó)5的標(biāo)準(zhǔn),2017年就會(huì)實(shí)施,特別是特大型的城市,北京、上海排放的指標(biāo)污染物的指標(biāo)法規(guī)更加的嚴(yán)格。這是一個(gè)總體的發(fā)展趨勢(shì)。
在中國(guó)已經(jīng)非常明確,主要是發(fā)展純電動(dòng)汽車、插電式混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車。純電動(dòng)汽車現(xiàn)在用的比較多;插電式混合動(dòng)力車型也已經(jīng)逐步的成熟,2015年的量大概是15萬(wàn)輛;燃料電池汽車現(xiàn)在處于快速發(fā)展的階段,這兩年無論是在國(guó)內(nèi)還是在國(guó)外也都是一個(gè)熱點(diǎn)。在國(guó)內(nèi)外對(duì)比來說,可能我們國(guó)家和國(guó)外在燃料汽車的技術(shù)方面有一定的差距,但在未來得幾年內(nèi),中國(guó)在輕燃料電池方面可能會(huì)有非常大的放量,而且是非常大的市場(chǎng)。
二、技術(shù)現(xiàn)狀
下面主要是從技術(shù)各個(gè)方面,包括我們現(xiàn)在的這三種車型國(guó)內(nèi)外的發(fā)展情況,主要的關(guān)鍵零部件和我們節(jié)能部件的發(fā)展情況給大家做一個(gè)梳理。
純電動(dòng)汽車:前兩年國(guó)外的純電動(dòng)車型比較多,國(guó)內(nèi)比較少,但是通過這兩三年的發(fā)展,國(guó)內(nèi)純電動(dòng)汽車的整體水平還是發(fā)展的非???。整個(gè)的技術(shù)水平與國(guó)外相比,根據(jù)我們的估計(jì)和預(yù)算,大概縮短到2-3年的時(shí)間,和國(guó)外的產(chǎn)品可能僅僅差到半代產(chǎn)品的開發(fā)周期。有一些性能和國(guó)外也是不相上下,像動(dòng)力性能,而且成本上有非常好的優(yōu)勢(shì)。
同時(shí),對(duì)于純電動(dòng)車來說,關(guān)鍵指標(biāo)和國(guó)外的典型車型還是有各方面的差距,下一步也是國(guó)內(nèi)或者是國(guó)家支持的電動(dòng)汽車技術(shù)提升的一個(gè)重點(diǎn)。
對(duì)于純電動(dòng)車來說,未來全新的一體化底盤以及集成的智能化技術(shù)、輕量化技術(shù)在車型上的應(yīng)用將逐步增加。根據(jù)汽車工程學(xué)會(huì)對(duì)國(guó)外整車企業(yè)調(diào)研,下一代產(chǎn)品儲(chǔ)備這幾方面技術(shù)應(yīng)用的量都會(huì)非常大的提升。
純電動(dòng)的商用車:在全球范圍內(nèi)中國(guó)無疑是走在世界的前列,多種能源供給技術(shù)獨(dú)具特色,整體技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn),產(chǎn)業(yè)化能力國(guó)際領(lǐng)先。
安全性方面,突破了關(guān)鍵零部件防護(hù)、熱管理、結(jié)構(gòu)安全等關(guān)鍵技術(shù),解決了涉水安全等安全性和可靠性問題。
插電式混合動(dòng)力汽車:這個(gè)車型前幾年大家關(guān)注的比較多,一個(gè)是插電式的,還有一個(gè)是基于混合動(dòng)力的plug-in的車,都是采用混合動(dòng)力專用的發(fā)動(dòng)機(jī),另外都采用了比較高效的一個(gè)行程齒輪,另外控制難度比較大。
這幾年看到這兩款車型,對(duì)于國(guó)內(nèi)整車企業(yè)來說,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的車本身技術(shù)水平弱一點(diǎn),這兩款車車型的時(shí)候,我們發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外的差距比較大,但是通過這兩年的發(fā)展,國(guó)內(nèi)在插電式混合動(dòng)力車上面也是走出了有自己特色的一條路。國(guó)內(nèi)插電式混合動(dòng)力乘用車研發(fā)出串并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng),像比亞迪-秦,比亞迪唐也是采用了SUV的四驅(qū),另外SUV是雙電機(jī)串并聯(lián)結(jié)構(gòu),這兩年大家也比較熟悉,像CHS,在油耗級(jí)別上面也是非常的接近。
總體來看插電式混合動(dòng)力乘用車這一塊,對(duì)比國(guó)內(nèi)和國(guó)外的來說,國(guó)內(nèi)在綜合油耗以及百公里加速上和國(guó)外也是處于一個(gè)近似水平,或者是領(lǐng)先的水平,現(xiàn)在混合動(dòng)力階段的油耗,這個(gè)可能是傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)比較弱有很大的關(guān)系。
燃料電池汽車:我們?cè)?011年的時(shí)候中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)做了一個(gè)各種車型的評(píng)判和預(yù)估,燃料電池汽車還是處于一個(gè)小規(guī)模的示范階段,但是隨著這兩年國(guó)際上大的整車廠產(chǎn)業(yè)化車型的推出,燃料電池整車技術(shù)進(jìn)步加速,領(lǐng)先產(chǎn)品已經(jīng)具備產(chǎn)業(yè)化能力。
另外國(guó)際上像豐田也對(duì)全球開放了不同的專利,燃料電池汽車是行業(yè)的熱點(diǎn),我們國(guó)內(nèi)無論是政府部門,還是行業(yè)內(nèi)的企業(yè),燃料電池的投入都會(huì)持續(xù)地增加,而且是未來的一個(gè)重點(diǎn)。
關(guān)鍵還是在于燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵的技術(shù)和國(guó)外還有一些差距,比如說燃料電池材料、關(guān)鍵部件技術(shù)差距較大,耐久性、低成本技術(shù)落后。整車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)差距不大,但發(fā)動(dòng)機(jī)等關(guān)鍵部件制約,整車耐久性和可靠性相對(duì)低。
關(guān)鍵的零部件:對(duì)于我整個(gè)汽車工業(yè)來說,零部件基礎(chǔ)的薄弱可以說是汽車由大變強(qiáng)的短板,未來在汽車關(guān)鍵零部件,或者是核心零部件還是非常重點(diǎn)的支持方向。
動(dòng)力電池:動(dòng)力電池研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化:德國(guó)、美國(guó)、中日韓。鋰離子動(dòng)力電池生產(chǎn)目前也主要集中在中日韓。
日本在技術(shù)方面依舊領(lǐng)先;韓國(guó)市場(chǎng)份額方面超越日本,占據(jù)第一;中國(guó)的電池企業(yè)數(shù)量最多,產(chǎn)能最大。
動(dòng)力電池關(guān)鍵的材料:基本上實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化;單體技術(shù)與國(guó)外基本處于同一水平; 已形成較為完善的鋰離子動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈體系,掌握了動(dòng)力電池的配方設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝技術(shù),生產(chǎn)線逐步從半自動(dòng)中試向全自動(dòng)大規(guī)模制造過渡; 產(chǎn)品均勻一致性、系統(tǒng)集成技術(shù)、生產(chǎn)自動(dòng)化程度:需加緊追趕。
驅(qū)動(dòng)電機(jī):現(xiàn)在從整個(gè)的產(chǎn)業(yè)或者是技術(shù)水平來說,我們國(guó)家還是處于領(lǐng)先的水平。自主系列化永磁電機(jī)峰值功率密度可達(dá)3.0 kW/kg以上(比亞迪秦的電機(jī)峰值功率密度 3.9kW/kg),連續(xù)功率密度在1.2~1.6kW/kg,驅(qū)動(dòng)電機(jī)最高可以達(dá)到12000rpm。
但驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率密度等與國(guó)際先進(jìn)水平存在一定差距,高速電機(jī)技術(shù)落后;電力電子系統(tǒng)集成度不高,我國(guó)規(guī)?;a(chǎn)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器功率密度遠(yuǎn)低于國(guó)際12~14kW/L的水平。
能量回饋式制動(dòng)系統(tǒng):能量回饋式制動(dòng)系統(tǒng)是多種形式電動(dòng)汽車的共性節(jié)能安全關(guān)鍵技術(shù)和核心部件系統(tǒng)。
基于ESP還是處于樣件的階段,ESP無論是國(guó)家的層面還是企業(yè)的層面也開始慢慢地投入大量的物力或者是資源,如果是取消了發(fā)動(dòng)機(jī)的話,我們無論是制冷和制熱都是難點(diǎn)?,F(xiàn)在大部分的車型都是采用電動(dòng)渦旋的壓縮機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng),通過這種方式實(shí)現(xiàn)的制冷,冬天大部分是PDC加熱,是半導(dǎo)體的元件就像家里用的電熱水的電阻絲一樣,通過通電實(shí)現(xiàn)制熱,最大的缺點(diǎn)就是油耗非常高,現(xiàn)在從新能源汽車空調(diào)和能耗占到15%以上的油耗,有一些車型可能會(huì)集中在30%,所以說如果我們加電動(dòng)汽車能耗系統(tǒng)降低是一個(gè)手段。
熱泵空調(diào)技術(shù):可新能源汽車空調(diào)能耗占整車能耗15%以上;PTC熱電阻加熱供暖方式能耗很大,熱泵技術(shù)節(jié)能效果明顯,成為替代PTC的應(yīng)用趨勢(shì)?,F(xiàn)在像日本,國(guó)外的寶馬、三菱、日產(chǎn)都開始采用電動(dòng)渦旋壓縮機(jī)的技術(shù)來進(jìn)行采用,國(guó)內(nèi)的話現(xiàn)在也有一些車型的采用,但是現(xiàn)在的技術(shù)水平還是處于單機(jī)的水平。
另外對(duì)于熱泵技術(shù),進(jìn)一步提升功率密度,降低最低工作溫度可能是下一步研發(fā)的重點(diǎn),也是節(jié)能重要的手段;電動(dòng)汽車專用的變速箱,還有驅(qū)動(dòng)技術(shù)輪轂類的電機(jī)都是電動(dòng)汽車未來要研究的一個(gè)非常重要的內(nèi)容。
三、總體發(fā)展趨勢(shì)
在科技變革與產(chǎn)業(yè)重構(gòu)的背景下,世界汽車技術(shù)呈現(xiàn)了“低碳化、信息化、智能化”發(fā)展趨勢(shì)。各項(xiàng)技術(shù)也是同步地進(jìn)行研發(fā),可能是很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),把各類車型也是相互共存的情況。
“低碳化、信息化、智能化”成為世界主要汽車強(qiáng)國(guó)、主要車企共同的戰(zhàn)略選擇。
低碳化:可能對(duì)于我們國(guó)家的電力結(jié)構(gòu)來說,可能還是火力發(fā)電占據(jù)比較大的份額。推動(dòng)新能源汽車全生命周期內(nèi)的低碳化,新能源汽車與可再生能源、智能交通將實(shí)現(xiàn)深度融合,并形成新的生態(tài)圈,動(dòng)力電池梯次利用將扮演重要角色,新能源汽車甚至?xí)蔀榉植际絻?chǔ)能單元,并與電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)V2G。
智能化:在新一輪科技革命的浪潮下,未來汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)將是汽車制造和汽車產(chǎn)品兩個(gè)體系并行互動(dòng)、同步實(shí)現(xiàn)智能化的過程,汽車“智造”將與智能汽車互為依托、互相促進(jìn),共同支撐汽車產(chǎn)業(yè)整體上邁上未來全新的智能境界,而新能源汽車智能化趨勢(shì)將愈加顯著。











