
歐陽(yáng)明高 中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長(zhǎng)(圖片攝于第11期高端研討會(huì))
導(dǎo)讀:
全球減碳行動(dòng)之下,汽車行業(yè)向新能源轉(zhuǎn)型已成為行業(yè)共識(shí)。在政策、技術(shù)與市場(chǎng)等多重因素的影響之下,汽車產(chǎn)業(yè)正形成動(dòng)力技術(shù)多元化、多技術(shù)路線共存的發(fā)展格局。如何定位不同發(fā)展階段新能源汽車技術(shù)路線的關(guān)系,各技術(shù)路線的競(jìng)爭(zhēng)力以及技術(shù)創(chuàng)新的突破方向在哪里,政策、產(chǎn)業(yè)該如何引導(dǎo)動(dòng)力技術(shù)多元化,企業(yè)又該如何選擇與布局。
9月9日,中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)在京組織召開(kāi)2021年第11期高端研討會(huì),主題為“動(dòng)力多元化時(shí)代下的技術(shù)創(chuàng)新與政策建議”(相關(guān)閱讀:多元?jiǎng)恿r(shí)代汽車產(chǎn)業(yè)如何創(chuàng)新發(fā)展——中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)召開(kāi)2021年第11期高端研討會(huì))。中國(guó)科學(xué)院院士,中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高出席活動(dòng)并發(fā)表題為《推進(jìn)多元化市場(chǎng)突破,把握一體化技術(shù)趨勢(shì)》的講話,以下為發(fā)言內(nèi)容摘要,百人會(huì)經(jīng)歐陽(yáng)明高本人授權(quán)發(fā)布,供各界人士參考:
剛才聽(tīng)了大家的發(fā)言,我也有同感。尤其是清泰主任講了非常重要的觀點(diǎn),就是技術(shù)創(chuàng)新,不管市場(chǎng)上各個(gè)企業(yè)產(chǎn)品賣的怎么樣,最終起決定作用的還是創(chuàng)新,尤其是技術(shù)創(chuàng)新。我國(guó)新能源汽車發(fā)展到今天這個(gè)爆發(fā)的程度,那就更要強(qiáng)調(diào)技術(shù)創(chuàng)新,如果沒(méi)有技術(shù)創(chuàng)新,產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先是不可持續(xù)的?,F(xiàn)在比亞迪超級(jí)混動(dòng)技術(shù),我覺(jué)得應(yīng)該就是世界第一。另外電池的確還是處于世界前列的。但我們還是要謹(jǐn)慎,尤其是還有像特斯拉這樣的革命性、顛覆性創(chuàng)新的公司存在。
下面我想就今天研討的主題,從戰(zhàn)略、技術(shù)、產(chǎn)品三個(gè)方面談?wù)劇巴七M(jìn)多元化市場(chǎng)突破,把握一體化技術(shù)趨勢(shì)?!?/p>
從戰(zhàn)略上來(lái)看多元化和一體化
大的戰(zhàn)略趨勢(shì)還是那幾個(gè)。一是動(dòng)力電動(dòng)化,現(xiàn)在說(shuō)的多元化主要還是動(dòng)力電動(dòng)化方面的,具體技術(shù)路線上的確有多元化的趨勢(shì)。但是我覺(jué)得尤其是乘用車,我們要推動(dòng)它向新能源汽車的主流化、主體化和一體化方向發(fā)展,這也是國(guó)家新能源汽車發(fā)展規(guī)劃到2035年的既定目標(biāo)。動(dòng)力電動(dòng)化已經(jīng)搞了20多年了,應(yīng)該是大局已定,不可逆轉(zhuǎn)了。在“雙碳”背景下我們要把重心從動(dòng)力轉(zhuǎn)向能源,推動(dòng)能源低碳化。新能源汽車要用新能源,用新能源汽車反過(guò)來(lái)推動(dòng)新能源革命。因?yàn)樾履茉锤锩枰履茉雌嚨碾姵?、氫能?lái)突破光伏、風(fēng)電的儲(chǔ)能瓶頸,所以我覺(jué)得這是我們當(dāng)前必須開(kāi)始重視的工作。
與之相關(guān)的還有系統(tǒng)智能化,目前汽車行業(yè)說(shuō)系統(tǒng)智能化一般都是指自動(dòng)駕駛,我這里要說(shuō)的是新能源汽車與新能源電力系統(tǒng)融合互動(dòng)的智慧新能源系統(tǒng)。今天我剛剛給領(lǐng)導(dǎo)交了一個(gè)這方面的報(bào)告。按照新能源汽車技術(shù)路線圖,2040年我國(guó)新能源汽車保有量將達(dá)到3億輛,如果每輛車平均裝備65度電,全部車載電池可以儲(chǔ)存200億度電,相當(dāng)于我國(guó)現(xiàn)在每天消費(fèi)的總電量。這個(gè)數(shù)據(jù)受到研究碳中和的各個(gè)領(lǐng)域?qū)<液驼賳T的高度重視。但是如何把分散的車用電池聚合起來(lái)?這就是車網(wǎng)互動(dòng)V2G技術(shù)就是要干的事。這個(gè)好比就是要建一個(gè)新能源的“股市”,把所有新能源汽車車主這些“散戶”吸引進(jìn)來(lái)交易,可以買電,也可以賣電,低價(jià)買,高價(jià)賣,用新能源汽車獲取收益。也就是說(shuō)新能源動(dòng)力、新能源電力兩者最后一體化,形成氫-電智慧新能源系統(tǒng)。不僅是電池跟電網(wǎng)互動(dòng),還要用氫能逐步替代目前火電廠發(fā)電用的煤。這樣未來(lái)的電力系統(tǒng)中分布式電網(wǎng)只要就用電池來(lái)平衡;集中式大型火電廠主要就增加氫及氫的載體如氨這樣個(gè)無(wú)碳燃料,這個(gè)過(guò)程肯定是逐步的。現(xiàn)在大家的結(jié)論基本上都是2060年煤發(fā)電的比例大概都在6%、7%了。為了適應(yīng)這個(gè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變,現(xiàn)在我的課題組名稱更名了,我們以前叫“汽車動(dòng)力系統(tǒng)”,現(xiàn)在叫“新能源動(dòng)力系統(tǒng)”,不帶“汽車”兩個(gè)字了,我們的學(xué)科轉(zhuǎn)型為“新能源科學(xué)與工程”。
總之,新能源汽車引領(lǐng)了三大革命——交通電動(dòng)化、能源低碳化和系統(tǒng)智能化,也就是電動(dòng)化革命、新能源革命和人工智能革命。應(yīng)當(dāng)說(shuō)這一輪工業(yè)革命汽車產(chǎn)業(yè)非常幸運(yùn),例如智能終端沒(méi)有一個(gè)比汽車的終端更大了,所以像小米、華為全來(lái)了,新能源汽車成了整個(gè)工業(yè)革命的核心力量和領(lǐng)軍力量。這是百年未有的大變局,與100年前汽車替代馬車的過(guò)程相似。上一次的新動(dòng)力是內(nèi)燃機(jī),這次的是電池和燃料電池,能源從化石能源要變成可再生能源制得的電和氫。轉(zhuǎn)型需要多長(zhǎng)時(shí)間呢?按照上一次革命的周期,是1900年到1930年在美國(guó)轉(zhuǎn)換率就已經(jīng)達(dá)到70%以上了。也就是轉(zhuǎn)換過(guò)程的陡升段的就結(jié)束了。按照現(xiàn)在的爆發(fā)點(diǎn)來(lái)看,正好相當(dāng)于上次轉(zhuǎn)變的1900年,類比估計(jì)還需要二三十年時(shí)間,也就是到2050年基本就完成了,后面就是進(jìn)入一個(gè)S曲線的平緩段了。
從技術(shù)上看多元化與一體化
總體看,新能源乘用車與商用車相比目前更加趨向一體化。新能源商用車目前的主要特征是多元化,因?yàn)樗瘸擞密囯妱?dòng)化發(fā)展晚、而且難。新能源乘用車現(xiàn)在主要是兩類,一類是插電,一類是純電,混合動(dòng)力的最優(yōu)構(gòu)型我們探索了很多年,花費(fèi)了不少人力和財(cái)力。我覺(jué)得插電混動(dòng)的構(gòu)型就不必再折騰了,就是串并聯(lián)混合構(gòu)型。當(dāng)年本田推出i-MMD的時(shí)候我就判斷,它會(huì)成為統(tǒng)一構(gòu)型。當(dāng)時(shí)大家都不信,現(xiàn)在比亞迪、長(zhǎng)城、吉利等都采用了這個(gè)構(gòu)型。我在百人會(huì)年會(huì)上也提過(guò)多次。
純電動(dòng)方面,我覺(jué)得現(xiàn)在核心就是專用底盤(pán)平臺(tái)一體化,不能再搞改裝了。這方面我覺(jué)得比亞迪做的是比較好的。專用的高電壓底盤(pán)平臺(tái),磷酸鐵鋰刀片電池,通過(guò)CTP和CTV等先進(jìn)PACK技術(shù),中級(jí)乘用車?yán)m(xù)航可以做到800公里甚至更高。當(dāng)然也有一些弱點(diǎn),如冬天的續(xù)航縮水和電池重量過(guò)大等。所以安全的高比能量三元電池在中高級(jí)別乘用車上仍然大有用武之地。三元和磷酸鐵鋰的比例估計(jì)會(huì)是三七開(kāi),或者四六開(kāi),磷酸鐵鋰差不多60%~70%。還有一個(gè)系統(tǒng)創(chuàng)新就是三元跟磷酸鐵鋰電池的混合PACK,實(shí)現(xiàn)安全性和環(huán)境適應(yīng)性的互補(bǔ)。
純電動(dòng)車的另一個(gè)重要趨勢(shì)就是快充補(bǔ)電、慢充車網(wǎng)互動(dòng)V2G??斐溲a(bǔ)電,而不要強(qiáng)調(diào)充滿。超級(jí)快充、完全充滿,還要安全和長(zhǎng)壽命,這是很難折衷的。但是5分鐘充200公里是完全可以實(shí)現(xiàn)的,當(dāng)然10分鐘搞400公里難度又大一點(diǎn)。15分鐘充電80%也不是不可能的,但電池本身要改進(jìn),比方采用電極隔膜一體化技術(shù),但是這個(gè)對(duì)電池回收會(huì)帶來(lái)麻煩。從現(xiàn)在開(kāi)始一定要強(qiáng)化電池的制造-使用-回收一體化,開(kāi)展面向回收的電池設(shè)計(jì),這是電池碳中和對(duì)電池行業(yè)的新要求。為此,我們的電池制造也要向西部轉(zhuǎn)移,現(xiàn)在四川在建的電池產(chǎn)能超過(guò)400GWh,宜賓時(shí)代一個(gè)基地的電池產(chǎn)能規(guī)模就達(dá)到160個(gè)GWh。向西轉(zhuǎn)移是必然趨勢(shì),因?yàn)槌杀镜?,能源是可再生能源,將?lái)碳稅開(kāi)始征收,電池制造的高能耗也是有問(wèn)題的。所以新能源汽車必須要使用新能源,這是趨勢(shì),同時(shí)反過(guò)來(lái)也對(duì)新能源革命產(chǎn)生推動(dòng)作用。
關(guān)于商用車我想更多的可能是多元化。
1. 內(nèi)燃機(jī)重卡的動(dòng)力混合化和燃料多元化?,F(xiàn)在的主體燃料柴油、天然氣,今后估計(jì)會(huì)多元化,會(huì)引入基于可再生能源生產(chǎn)的氫、氨、醇等碳中和燃料。但是未來(lái)5年內(nèi)可能是碳中和燃料的嘗試期,5-10年可能是示范推廣期,10年后才會(huì)規(guī)模商業(yè)化。
2. 換電重卡。換電重卡的商業(yè)模式是電池租賃。電池和電的總消耗相當(dāng)于柴油車的油耗,按照柴油6元/升,完全可以與之競(jìng)爭(zhēng)。而不帶電池的換電卡車目前價(jià)格可以和國(guó)6排放柴油車競(jìng)爭(zhēng)。因此,換電重卡目前已經(jīng)基本具備與柴油車競(jìng)爭(zhēng)的商業(yè)可行性。
3. 氫能燃料電池重卡。燃料電池汽車原有研發(fā)的主要目標(biāo)是針對(duì)轎車的。目前乘用車質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)體系相對(duì)而言比氫能燃料電池重卡要成熟。燃料電池轎車是氫能交通的先驅(qū)(但愿不會(huì)是先烈)。燃料電池長(zhǎng)途重載交通將是氫能應(yīng)用的先導(dǎo),它的使命是把氫能大產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)起來(lái)?,F(xiàn)在大家容易把氫能等同于氫能燃料電池汽車,其實(shí)氫能是大戰(zhàn)略,氫燃料電池只是氫能應(yīng)用的方式之一。但是它具有重要的帶動(dòng)作用,例如,可再生能源制氫目前的主流技術(shù)是電解水技術(shù)。而電解水制氫就是燃料電池發(fā)電的電化學(xué)逆過(guò)程,具有統(tǒng)一的技術(shù)平臺(tái)和學(xué)科體系。
轎車燃料電池是以功率密度為主要目標(biāo)的。重卡燃料電池必須以耐久性為主要目標(biāo)。因?yàn)橹乜ㄏ鄬?duì)于轎車,壽命指標(biāo)要高幾倍,而耐久性差就等同于成本高,商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力低。從技術(shù)角度講,我認(rèn)為重卡燃料電池目前還需要在三個(gè)層面做工作:第一個(gè)層面是發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)要優(yōu)化,第二個(gè)方面是電堆可靠性、耐久性要提高,第三個(gè)方面是膜電極的電化學(xué)效率與高溫適應(yīng)性要改善。為什么要搞燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)化?因?yàn)槿剂想姵叵到y(tǒng)成本、效率、衰減、功率密度、散熱能力等等因素的相互關(guān)系總是翹翹板。與我們當(dāng)年搞卡車柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制相似,你把顆粒物搞定了,氮氧化物上來(lái)了。第二個(gè)就是現(xiàn)在電堆的可靠性與耐久性還不能滿足規(guī)定的車用8年使用需求。可靠性、耐久性不行就意味著成本上升。這與當(dāng)年純電動(dòng)進(jìn)入公交時(shí)的情況相似,但后來(lái)電池壽命很快就提升到可以保障100萬(wàn)公里。第三個(gè)問(wèn)題是膜電極可能還要進(jìn)一步提升性能。要把活化極化的損失大幅度下降,把伏安特性曲線的下降斜率減小,這是需要在催化劑活性等基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題上突破的。還有就是開(kāi)發(fā)新一代適應(yīng)重卡應(yīng)用的高溫質(zhì)子交換膜。這也是目前國(guó)際上的熱點(diǎn)領(lǐng)域。
從產(chǎn)品上看多元化與一體化
對(duì)乘用車來(lái)講,A00級(jí)已經(jīng)基本上純電動(dòng)化了,A00級(jí)燃油車沒(méi)法跟純電動(dòng)比性能了?,F(xiàn)在A0級(jí)馬上要開(kāi)始了。看新造車勢(shì)力的榜單,最近哪吒汽車上來(lái)了,已經(jīng)排在第三名了,做的就是A0級(jí)產(chǎn)品,這個(gè)市場(chǎng)要開(kāi)始爆發(fā)了。A級(jí)、B級(jí)我覺(jué)得插電混動(dòng)還大有可為,因?yàn)?0萬(wàn)~20萬(wàn)區(qū)間,客戶要求里程要長(zhǎng)、性能要好、成本要低,插電可以比純電更好的折衷這些相互矛盾的需求。此外,C級(jí)和D級(jí)等豪華車型我覺(jué)得純電動(dòng)更有優(yōu)勢(shì),市場(chǎng)情況也是這樣的。因?yàn)楦叨丝蛻舨慌沦F,只要性能好。車子超大、續(xù)航超長(zhǎng)(1000公里總可以吧)、加速超快。只要成本不受限,這些都好辦??偟膩?lái)看,純電動(dòng)市場(chǎng)還是“兩頭擠”。我們2009年最早提出了“純電驅(qū)動(dòng)”和“兩頭擠”,原來(lái)的意思是說(shuō)大客車和低速電動(dòng)車往轎車擠,這個(gè)已經(jīng)擠成功了,形成了多元化市場(chǎng)。今后要從豪華轎車和經(jīng)濟(jì)型轎車往中級(jí)主流轎車市場(chǎng)“擠”。目前中級(jí)主流轎車可能是長(zhǎng)純電里程的插電混合動(dòng)力,尤其是像比亞迪的超級(jí)混動(dòng),原來(lái)搞50~60公里純電里程,不能滿足城市常用工況里程需求,車速上不去,而且電池放電倍率大壽命短?,F(xiàn)在純電續(xù)駛里程加長(zhǎng)到120公里,電池多了但可以用能量型低成本電池,以前的問(wèn)題也解決了。我覺(jué)得這種覆蓋城區(qū)常用里程的插電混動(dòng)市場(chǎng)還很大,我估計(jì)在2035年之前都會(huì)很受市場(chǎng)歡迎,它會(huì)吃掉那些燃油車的市場(chǎng),還大有可為。
我認(rèn)為商用車面向2030年,柴油卡車、天然氣卡車仍然是主體地位,很難撼動(dòng),屬于技術(shù)成熟期產(chǎn)品。換電重卡是一個(gè)新的藍(lán)海,增長(zhǎng)速率會(huì)比較快,將處于商業(yè)推廣期。氫燃料電池重卡需要技術(shù)升級(jí)、成本下降、示范推廣,屬于產(chǎn)業(yè)培育期,還需要依靠政府的力量來(lái)推動(dòng)。在純電動(dòng)超預(yù)期的發(fā)展形勢(shì)下,氫能汽車面臨的市場(chǎng)壓力會(huì)更大。當(dāng)然,整個(gè)氫能的大形勢(shì)也是前所未有的好,據(jù)傳央企2/3都介入了氫能。要利用這個(gè)政治優(yōu)勢(shì)來(lái)對(duì)沖純電動(dòng)的市場(chǎng)壓力,抓住今后5年左右的窗口期,快速的提升商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
最后給企業(yè)提點(diǎn)建議。從政策方面看,中央政治局會(huì)議已經(jīng)明確提出加快新能源汽車發(fā)展,這是總體原則。這里沒(méi)有說(shuō)加快汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展,而是說(shuō)加快新能源汽車發(fā)展,這是很明確的政策信號(hào)。雖然政府不會(huì)干預(yù)企業(yè)和市場(chǎng),但是一定會(huì)加嚴(yán)能源環(huán)保法規(guī)。我覺(jué)得碳達(dá)峰節(jié)能政策還是第一位的,實(shí)現(xiàn)碳中和新能源政策肯定是第一位的,不可能用節(jié)能去實(shí)現(xiàn)碳中和。所以我們一定要充分認(rèn)識(shí)新能源汽車跟新能源的互動(dòng)關(guān)系、增強(qiáng)效應(yīng)。這方面的政策也會(huì)越來(lái)越多。企業(yè)別無(wú)選擇,只有跟上轉(zhuǎn)型步伐。
產(chǎn)品方面,對(duì)于新造車勢(shì)力,我不建議大搞插電(從技術(shù)上講增程也是一種特殊的插電),因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)是新造車勢(shì)力的弱項(xiàng),很難像比亞迪研發(fā)出一個(gè)效率43%的發(fā)動(dòng)機(jī)。而從市場(chǎng)上隨便選個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī),油耗排放很難滿足要求。所以我建議還是走純電+智能的路線,這應(yīng)該是新造車勢(shì)力一個(gè)不錯(cuò)的選擇,說(shuō)白了就是技術(shù)上學(xué)特斯拉。另外,大型自主車企我認(rèn)為覺(jué)得純電動(dòng)和插電要并行發(fā)展,這要學(xué)比亞迪。第三是外資企業(yè),外企在技術(shù)把握上不能說(shuō)不好,但是開(kāi)發(fā)周期太長(zhǎng),反應(yīng)速度太慢,傳統(tǒng)慣性太大,角色轉(zhuǎn)換很難。從原先在中國(guó)市場(chǎng)高高在上,到現(xiàn)在中國(guó)企業(yè)現(xiàn)開(kāi)始平視了,需要調(diào)整心態(tài)。從產(chǎn)品看,國(guó)內(nèi)車企搞的純電動(dòng)造型一個(gè)比一個(gè)新潮,但是外企出的電動(dòng)汽車分不出來(lái)是電動(dòng)車還是燃油車。品牌形象已經(jīng)有相對(duì)穩(wěn)固的定位,外形改動(dòng)起來(lái)確實(shí)比較難把握。還有些外企,動(dòng)力技術(shù)過(guò)于多元化。燃料電池、氫內(nèi)燃機(jī)、混合動(dòng)力、插電,純電動(dòng)等技術(shù)上還沒(méi)有一個(gè)主攻方向,這對(duì)于快速動(dòng)態(tài)變化的中國(guó)市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)也是比較高的。
Copyright 2004-2022 ChinaBus.Info All Rights Reserved 京公網(wǎng)安備 11010502038442號(hào) 京ICP備14048454號(hào)-2
版權(quán)所有:客車信息網(wǎng) 主辦單位:北京國(guó)脈中通文化傳媒有限公司