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国际金属加工网 2018年09月07日

对于未来新能源汽车的技术发展路线,国际间、各大主机厂之间仍有争议,既有特斯拉这样的纯电动技术路线,也有日本车企这样从混合动力电池逐渐过渡的,也有丰田这样热衷于燃料电池技术的。那么什么样的技术路线更适合中国?在中国汽车产业发展(泰达)国际论坛上,中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高表示中国应坚持纯电动战略,在此基础上再推进混合动力和燃料电池汽车的发展。

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  1. 中国电气化的技术路线应该继续坚持纯电为导向,尽快形成平台化与模块化,不要折腾。

  2. 500公里以内的乘用车,燃料电池与纯电动相比没有优势

  3. 纯电动车最大的风险就是电池的安全性,我国应尽快建立电动车的年检制度

  4. 随着补贴政策的退坡,双积分制度的力度还不够,可以借鉴国外变得燃油税、碳税等政策

  5. 2025年之前,家用的小型纯电动车应该会实现与燃油车在全生命周期内的成本持平

全球新能源汽车技术路线的演变

对于未来汽车技术路线的演变,国际上的许多大车企都进行了不同的探索。

首先看丰田的技术路线是如何发展的。丰田有三个标志性的产品,从燃油车再到混合动力车,最后到燃料电池车,这三个产品都是具有划时代意义、开时代先河的产品,这是一种发动机优先战略。但是丰田也在不断调整他的技术路线,在丰田的技术路线里面,纯电动的比例开始越来越大,未来丰田的路线是将电池、电机、电控作为基础平台,以此平台为基础来发展电动车型、混合动力车型。

特斯拉是纯电动技术路线的典范,特斯拉曾于2016年在美国被评选为最受欢迎的汽车品牌,也是纯电动技术路线优势的凸显。受他影响,整个国际汽车的发展都在往纯电动方面转型。

再来看日产的技术路线。日产在去年年底推出了E-power技术,这是以纯电动为平台的一个串联式混合动力。此外,他们又推出了以乙醇为燃料的增程式燃料电池汽车。

关于燃料电池和纯电动谁更有优势,政府之间也有研究。美国加州空气资源委员会曾给出预测,2009年的数据显示,燃料电池和纯电动之间成本的平衡点在150公里,也就是说,150公里以上燃料电池会更有成本优势,到了2016年,根据奔驰公司的数据,这一数字变为350公里,也就是说现在350公里以上燃料电池的成本优势才会凸显。现代公司的数据则显示,对于乘用车,这一数据接近500公里,商用车也在100公里左右。从这一点可以看出,锂离子电池更适合取代汽油。

经过上述探索,未来全球新能源汽车的发展,纯电动的技术路线会更合理、更适合。我们看到,新进入汽车行业的造车新势力都采用的纯电动路线,过去传统车企多以燃油车混合动力燃料电池为主,现在也逐渐再向纯电动靠拢。

中国应该走什么样的技术路线?

中国未来汽车发展的技术路线,既要融入国际主流,也要凸显中国的特色和优势。这取决于中国的交通体系。美国的公交、铁路运输不发达,主要以汽车为主;欧洲虽然有铁路,但由于国土面积狭小,汽车就能满足大部分使用需求。而中国的交通体系是点线面结构,大城市呈点状分布,中间通过发达的高铁线路相连,在广大城镇和农村区域中,电动自行车、电动三轮车的保有量已经非常巨大。所以我们必须在强化中国电动后交通总体优势的特色的基础上,来考虑电动汽车的技术路线,这也是2012年科技部工信部发布的纯电驱动战略。

这一战略是以纯电动为突破口,第一步是实现纯电动的产业化,并将电池产业发展起来。然后再在纯电动的基础之上逐渐推进插电式混合动力。我们的混合动力和国外的混合动力不一样,必须要能达到50公里的纯电动里程还能叫插电混合动力,燃料电池也不是纯燃料电池,电池里面锂离子电池的比重还是比较大的。在此基础上,再推进与国际上相同的混合动力和燃料电池的发展,这是中国的技术路线。

目前这一战略的初步实施已见成效。首先是动力电池的比能量大幅提升,而成本大幅下降。去年全球十大电池厂中,有七家来自中国。最开始我们发展的是磷酸铁锂电池,如果只用磷酸铁锂的电池来做电动车,那么全生命周期的成本已经非常接近燃油车了。现在我们研发的三元锂电池,拥有更高的比能量,但由于有些贵金属、有色金属的价格居高不下,三元锂电池的价格目前也偏高。

在车型上,我们也逐步实现了“两头挤”的战略,即从大型车、微型车入手,逐渐到中型主流车。现在电动大客车已经实现批量出口,公交已接近全电动化了,微型电动车也取得了巨大发展。如今市场的主流已经转向中级主流轿车,续驶里程也在不断提高,未来几年中里程还会继续提升,并且充电将会更加方便。在市场增长方面,纯电动车型的市场增长非常明显,这得益于财政补贴政策,但这也是我国首次在全球率先大规模导入高档民用消费品。电动汽车是中国率先自己导入市场的,并有希望在今年达到年产100万的规模。

在充电基础设施方面,现在我们买电动车都要配私人充电桩,未来私人充电桩将做到一比一,届时,私人在家或者公司慢充将成为主体,真正到公共充电桩快充的将占少数。但现在的现状是快充不快,慢充不慢。未来较为理想的状态是,平时晚上或者工作的时候在家里或单位充电,出去应急时在公共充电桩快充。

混合动力车型在今年得到了很大的提升,尤其是插电式混合动力。有人说这是因为插电式混合动力的补贴的退坡没有这么明显,但这其中也有原因是消费者对于插电式混合动力的接受度不断提高,所以现在插电式混合动力供不应求。中国的混合动力路线应该怎么走?纯电动和燃油车之间,有各种各样的技术路线都是混合动力路线,我们现在应该明确的是,多元化的技术路线如何寻找一体化,不要再天天变了,只会耗费人力物力。在电磁技术发展成熟的今天,完全没必要纠结各种构型,应该统一化、平台化、模块化。

最近燃料电池又热了起来,特别是国家领导去日本考察之后,燃料电池的补贴也有所增加。但就技术本身而言,我们不能盲目跟风。以前奔驰的难点,我们在做中国方案的时候,采取了燃料电池跟动力电池能量混合性进入,现在大家都接受了,得到了国际大公司的认可,所以我们不能盲目的跟随,也需要有自己的思考。去年是燃料三化的元年,那么在这个过程中,我们的技术应该逐步成熟,这是中国典型的商用车燃料电池,在今年商业化方面将取得进一步进展。去年年底,我国燃料电池车大概实现千辆,预计今年产量将会接近2000辆。但是这个量并不是越大越好,我们认为燃料电池可能会更加合理。但是我们也要防止一些其他的现象出现,比如说重蹈纯电动车发展的覆辙。对于中国燃料电池汽车的展望,2020年达1万辆,2025年10万辆,2030年100万辆。

电动汽车发展还需解决以下问题

要解决电动汽车的大规模,还需要解决几个问题。首先是电池的安全问题,最近电动车着火事件频发,着说明了纯电动车最大的风险就是电池的安全性,我们必须确保电池的安全。但现在电动车没有年检制度,一些电池过期等问题没人管。所以,行业有必要尽快完善新车年检制度。第二是补贴政策的问题。补贴正在逐渐退坡,但双积分政策的力度还不够。如今2021年的双积分分值还没确定,我们希望能制定一个合理的分值,此外,国外的燃油税、碳税等政策也非常值得借鉴。第三,要尽快解决车用燃料电池膜电机的技术问题。现在燃料电池动力系统、燃料电池的发动机、燃料电池的电堆技术可以说基本接近掌握,唯一的就是膜电机,目前在国内还没有一个能够真正满足商用车的。现在很多行业都在搞强制性标准,但我认为由政府制定一家企业制定行业标准是不合适的,因为政府强制指定的不一定就是最好的企业。还有就是要迎接全面开放竞争所带来的新挑战。如今特斯拉进来了,越来越多的全球合资公司也进来了,电动车的竞争格局在2020年之后将发生全方位地改变,政府的基本态度是开放竞争,企业将如何联合起来应对竞争,就要自己想办法。

最后要强调的是,我们要坚持纯电驱动技术路线不动摇,推动纯电动突破性价比。在2025年之前,家用的小型纯电动车应该会实现与燃油车在全生命周期内的成本持平,对此我们还需要坚持六七年。

何时才能实现新车产销的全部电气化?日本最近讨论的结果是2050年,国内外各大主机厂都有自己的时间表,例如吉利说2020年实现90%的电气化,北汽是2025年全部电气化,长安也是2025年。我们继续要从现在预测未来,也需要用未来定位现在,如果我们的政府能够把未来的节点定下来,也就能够倒推出我们现在应该做些什么。


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