歐陽明高:中國新能源汽車發展應堅持什麼技術路線?

對於未來新能源汽車的技術發展路線,國際間、各大主機廠之間仍有爭議,既有特斯拉這樣的純電動技術路線,也有日本車企這樣從混合動力電池逐漸過渡的,也有豐田這樣熱衷於燃料電池技術的。那麼什麼樣的技術路線更適合中國?在中國汽車產業發展(泰達)國際論壇上,中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高表示中國應堅持純電動戰略,在此基礎上再推進混合動力和燃料電池汽車的發展。

歐陽明高:中國新能源汽車發展應堅持什麼技術路線?

中國科學院院士、清華大學教授 歐陽明高

  1. 中國電氣化的技術路線應該繼續堅持純電為導向,儘快形成平臺化與模塊化,不要折騰。
  2. 500公里以內的乘用車,燃料電池與純電動相比沒有優勢
  3. 純電動車最大的風險就是電池的安全性,我國應儘快建立電動車的年檢制度
  4. 隨著補貼政策的退坡,雙積分制度的力度還不夠,可以借鑑國外變得燃油稅、碳稅等政策
  5. 2025年之前,家用的小型純電動車應該會實現與燃油車在全生命週期內的成本持平


全球新能源汽車技術路線的演變

對於未來汽車技術路線的演變,國際上的許多大車企都進行了不同的探索。

首先看豐田的技術路線是如何發展的。豐田有三個標誌性的產品,從燃油車再到混合動力車,最後到燃料電池車,這三個產品都是具有劃時代意義、開時代先河的產品,這是一種發動機優先戰略。但是豐田也在不斷調整他的技術路線,在豐田的技術路線裡面,純電動的比例開始越來越大,未來豐田的路線是將電池、電機、電控作為基礎平臺,以此平臺為基礎來發展電動車型、混合動力車型。

特斯拉是純電動技術路線的典範,特斯拉曾於2016年在美國被評選為最受歡迎的汽車品牌,也是純電動技術路線優勢的凸顯。受他影響,整個國際汽車的發展都在往純電動方面轉型。

再來看日產的技術路線。日產在去年年底推出了E-power技術,這是以純電動為平臺的一個串聯式混合動力。此外,他們又推出了以乙醇為燃料的增程式燃料電池汽車。

關於燃料電池和純電動誰更有優勢,政府之間也有研究。美國加州空氣資源委員會曾給出預測,2009年的數據顯示,燃料電池和純電動之間成本的平衡點在150公里,也就是說,150公里以上燃料電池會更有成本優勢,到了2016年,根據奔馳公司的數據,這一數字變為350公里,也就是說現在350公里以上燃料電池的成本優勢才會凸顯。現代公司的數據則顯示,對於乘用車,這一數據接近500公里,商用車也在100公里左右。從這一點可以看出,鋰離子電池更適合取代汽油。

經過上述探索,未來全球新能源汽車的發展,純電動的技術路線會更合理、更適合。我們看到,新進入汽車行業的造車新勢力都採用的純電動路線,過去傳統車企多以燃油車混合動力燃料電池為主,現在也逐漸再向純電動靠攏。

中國應該走什麼樣的技術路線?

中國未來汽車發展的技術路線,既要融入國際主流,也要凸顯中國的特色和優勢。這取決於中國的交通體系。美國的公交、鐵路運輸不發達,主要以汽車為主;歐洲雖然有鐵路,但由於國土面積狹小,汽車就能滿足大部分使用需求。而中國的交通體系是點線面結構,大城市呈點狀分佈,中間通過發達的高鐵線路相連,在廣大城鎮和農村區域中,電動自行車、電動三輪車的保有量已經非常巨大。所以我們必須在強化中國電動後交通總體優勢的特色的基礎上,來考慮電動汽車的技術路線,這也是2012年科技部工信部發布的純電驅動戰略。

這一戰略是以純電動為突破口,第一步是實現純電動的產業化,並將電池產業發展起來。然後再在純電動的基礎之上逐漸推進插電式混合動力。我們的混合動力和國外的混合動力不一樣,必須要能達到50公里的純電動里程還能叫插電混合動力,燃料電池也不是純燃料電池,電池裡面鋰離子電池的比重還是比較大的。在此基礎上,再推進與國際上相同的混合動力和燃料電池的發展,這是中國的技術路線。

目前這一戰略的初步實施已見成效。首先是動力電池的比能量大幅提升,而成本大幅下降。去年全球十大電池廠中,有七家來自中國。最開始我們發展的是磷酸鐵鋰電池,如果只用磷酸鐵鋰的電池來做電動車,那麼全生命週期的成本已經非常接近燃油車了。現在我們研發的三元鋰電池,擁有更高的比能量,但由於有些貴金屬、有色金屬的價格居高不下,三元鋰電池的價格目前也偏高。

在車型上,我們也逐步實現了“兩頭擠”的戰略,即從大型車、微型車入手,逐漸到中型主流車。現在電動大客車已經實現批量出口,公交已接近全電動化了,微型電動車也取得了巨大發展。如今市場的主流已經轉向中級主流轎車,續駛里程也在不斷提高,未來幾年中里程還會繼續提升,並且充電將會更加方便。在市場增長方面,純電動車型的市場增長非常明顯,這得益於財政補貼政策,但這也是我國首次在全球率先大規模導入高檔民用消費品。電動汽車是中國率先自己導入市場的,並有希望在今年達到年產100萬的規模。

在充電基礎設施方面,現在我們買電動車都要配私人充電樁,未來私人充電樁將做到一比一,屆時,私人在家或者公司慢充將成為主體,真正到公共充電樁快充的將佔少數。但現在的現狀是快充不快,慢充不慢。未來較為理想的狀態是,平時晚上或者工作的時候在家裡或單位充電,出去應急時在公共充電樁快充。

混合動力車型在今年得到了很大的提升,尤其是插電式混合動力。有人說這是因為插電式混合動力的補貼的退坡沒有這麼明顯,但這其中也有原因是消費者對於插電式混合動力的接受度不斷提高,所以現在插電式混合動力供不應求。中國的混合動力路線應該怎麼走?純電動和燃油車之間,有各種各樣的技術路線都是混合動力路線,我們現在應該明確的是,多元化的技術路線如何尋找一體化,不要再天天變了,只會耗費人力物力。在電磁技術發展成熟的今天,完全沒必要糾結各種構型,應該統一化、平臺化、模塊化。

最近燃料電池又熱了起來,特別是國家領導去日本考察之後,燃料電池的補貼也有所增加。但就技術本身而言,我們不能盲目跟風。以前奔馳的難點,我們在做中國方案的時候,採取了燃料電池跟動力電池能量混合性進入,現在大家都接受了,得到了國際大公司的認可,所以我們不能盲目的跟隨,也需要有自己的思考。去年是燃料三化的元年,那麼在這個過程中,我們的技術應該逐步成熟,這是中國典型的商用車燃料電池,在今年商業化方面將取得進一步進展。去年年底,我國燃料電池車大概實現千輛,預計今年產量將會接近2000輛。但是這個量並不是越大越好,我們認為燃料電池推廣可能會更加合理。但是我們也要防止一些其他的現象出現,比如說重蹈純電動車發展的覆轍。對於中國燃料電池汽車的展望,2020年達1萬輛,2025年10萬輛,2030年100萬輛。

電動汽車發展還需解決以下問題

要解決電動汽車的大規模推廣,還需要解決幾個問題。首先是電池的安全問題,最近電動車著火事件頻發,著說明了純電動車最大的風險就是電池的安全性,我們必須確保電池的安全。但現在電動車沒有年檢制度,一些電池過期等問題沒人管。所以,行業有必要儘快完善新車年檢制度。第二是補貼政策的問題。補貼正在逐漸退坡,但雙積分政策的力度還不夠。如今2021年的雙積分分值還沒確定,我們希望能制定一個合理的分值,此外,國外的燃油稅、碳稅等政策也非常值得借鑑。第三,要儘快解決車用燃料電池膜電機的技術問題。現在燃料電池動力系統、燃料電池的發動機、燃料電池的電堆技術可以說基本接近掌握,唯一的就是膜電機,目前在國內還沒有一個能夠真正滿足商用車的。現在很多行業都在搞強制性標準,但我認為由政府制定一家企業制定行業標準是不合適的,因為政府強制指定的不一定就是最好的企業。還有就是要迎接全面開放競爭所帶來的新挑戰。如今特斯拉進來了,越來越多的全球合資公司也進來了,電動車的競爭格局在2020年之後將發生全方位地改變,政府的基本態度是開放競爭,企業將如何聯合起來應對競爭,就要自己想辦法。

最後要強調的是,我們要堅持純電驅動技術路線不動搖,推動純電動突破性價比。在2025年之前,家用的小型純電動車應該會實現與燃油車在全生命週期內的成本持平,對此我們還需要堅持六七年。

何時才能實現新車產銷的全部電氣化?日本最近討論的結果是2050年,國內外各大主機廠都有自己的時間表,例如吉利說2020年實現90%的電氣化,北汽是2025年全部電氣化,長安也是2025年。我們繼續要從現在預測未來,也需要用未來定位現在,如果我們的政府能夠把未來的節點定下來,也就能夠倒推出我們現在應該做些什麼。


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