中國新能源汽車的應用將不再有禁區(qū)

孫逢春

實現(xiàn)四個目標

首先簡要的回顧一下我國新能源汽車的發(fā)展。在經(jīng)歷了將近25年的發(fā)展以后，取得了巨大的成就，而且是舉世矚目的成就。那么新能源汽車下一步的發(fā)展面臨著哪些問題，要實現(xiàn)哪些目標？這是我們應該思考的。第一要實現(xiàn)的目標是高效節(jié)能，安全舒適。第二，從技術的角度看，新能源汽車適應全氣候環(huán)境，也就是從目前溫熱帶到高寒地區(qū)都可以推廣應用。第三，在推廣運行方面可以實現(xiàn)網(wǎng)聯(lián)化。從目前主要以安全監(jiān)控里程、核查質(zhì)量分析的國家目標，過渡到支撐智能交通與共享技術的推廣與應用。第四，應用的權威化。應用范圍能不能從城市推廣到城際，再進一步擴展到鄉(xiāng)村。從充電基礎設施來講，技術的發(fā)展應該是多元化，包括慢充 、快充、快換以及無線充電等。

解析技術方向

我國的電動汽車在全球銷量第一，總體處于國際先進水平。全國的充電站和充電樁的數(shù)量已經(jīng)超過60萬個，其中公共充電樁約28萬個，也是全球第一。國家新能源汽車監(jiān)控平臺上數(shù)據(jù)顯示，我們建成了國家、地方政府和企業(yè)三級監(jiān)管體系，目前已經(jīng)在線運行的汽車超過了111萬輛。下一步新能源汽車的發(fā)展，從技術的角度來講，應該走向何方？新能源汽車或者新能源車輛是一個系統(tǒng)工程，是由三大子系統(tǒng)構成的系統(tǒng)。第一大子系統(tǒng)是電動車輛，第二大子系統(tǒng)是充換電基礎設施，第三大子系統(tǒng)是車聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺。整體的技術指標可以總結為三句話，一是高效節(jié)能，二是安全舒適，三是全氣候。同時還需要在八大關鍵技術領域進行持續(xù)的攻關。首先是我們已經(jīng)實踐了多年的大三電，也就是電池電機，電控以及我們下一步要著力解決的小三電、輕量化以及全氣候，今后新能源汽車應該是全氣候的汽車。

下面就具體問題談談自己的看法。第一是動力電池，動力電池未來的發(fā)展將體現(xiàn)高能量，高能效，高安全，高壽命，全氣候，低成本等特點。也有像正負極材料、隔膜、電解液、制造工藝、高端制造裝備等核心關鍵技術需要攻關和突破。電池實際上是由兩部分組成，一部分是電池，也就是電芯，另外一個最重要的問題就是電池管理，當然首當其沖是安全管理。安全是我國新能源汽車可持續(xù)發(fā)展重要的底限，也是目前國內(nèi)外集中研究突破的重點和熱點技術。

第二是在電機或傳動方面。高效、高功率密度的電機加上高效傳動系統(tǒng)，是下一步重點發(fā)展的方向，要使電動汽車能耗降下來，必須讓電動汽車的電機工作在高效區(qū)。要在高速高功率密度電機、電子芯片、三代半導體高端計算芯片、大規(guī)模高速軸承等核心關鍵基礎元器件方面繼續(xù)攻關和努力。同時電動輪轂也將會成為下一個技術研究開發(fā)和技術突破的熱點。其核心關鍵技術其一是高速、高功率、密度輪轂電機，其二是高緊湊制動器技術，其三是超高強減速技術，其四是傳統(tǒng)組件技術。

第三是全氣候的平臺。第四是輕量化。輕量化的主要技術發(fā)展方向，首先是結構輕量化，然后是輕量化材料。結構輕量化的重要性遠遠大于材料輕量化，結構性變化加上材料以及連接上面的輕量化，首先是顛覆了汽車生產(chǎn)的工藝，同時能夠使輕量化達到超乎預想的效果。第五個全氣候問題，電動汽車很怕冷，溫度降低，電動汽車的續(xù)駛里程會大幅降低。

關于充換電設施技術，大家現(xiàn)在比較認可能量補充技術路線，將來四種模式將會并存發(fā)展。第一是家用慢充3到5個小時以上。第二是自動更換，解決轎車或者是商用車，包括公交、卡車在內(nèi)的電池能量的補充和更換，能夠在5到10分鐘內(nèi)解決部分問題。第三是快充或者是儲能快充。但是快充首先必須解決好對電網(wǎng)的沖擊問題，快充樁還有一個10%左右的能量的消耗。第四是無線充電高安全無接觸，可在行駛過程中充電。這些技術也將在冬奧會上得到全面的應用。目前在國內(nèi)的大城市，60～70%左右的家庭用戶是沒有固定車位的，所以推廣慢充充電樁是存在一定的困難和盲區(qū)的。

續(xù)駛里程越長越好？

標準續(xù)駛里程實際上是在常溫、不開空調(diào)的情況下理想的續(xù)駛里程，這是滿足不了用戶的需求，也是有點忽悠老百姓的感覺。下一步必須發(fā)展全氣候的車輛和全氣候下能運行的電池。全氣候下，是指在零下40度能正常運行。

今年3月8號，我們在海拉爾試驗場，低溫環(huán)境下進行了原理樣機的測試，在零下40度，車冷凍三天也就是72小時后，在五分鐘之內(nèi)能夠順利的啟動。一般情況下，任何一輛電動車在零下40度，冷凍72小時，在沒有外界介入的情況下，是開不起來的。我們目前已經(jīng)解決了黃河以南、華北大部分地區(qū)的應用問題。希望通過2022的北京冬奧會，能徹底解決東北、西部和高寒地區(qū)的業(yè)務推廣問題，讓中國的新能源汽車應用不再有禁區(qū)。

有一個問題需要注意，是不是續(xù)駛里程越長越好？續(xù)駛里程在一定條件下當然是越長越好，同時是不是電池裝得越多越好？我個人認為并不盡然，電池的比重占整車的比重應該在15～20%。這也是特斯拉model S在新加坡不僅沒有領到補貼，反而受到懲罰的原因之一。有的電商研發(fā)了一個50噸的載重卡車技術，充電30分鐘行駛600公里，600公里需要一千二百度電，如果30分鐘充滿的話，應該是需要電力充電器的功率在2.4MW，那么一千伏的電壓就會對電網(wǎng)的增容成本帶來巨大的挑戰(zhàn)和沖擊。現(xiàn)在換電技術應該說取得了突飛猛進的發(fā)展，換電站裝備和可移動化已經(jīng)實現(xiàn)，原來是一個廠房，現(xiàn)在甚至是一個可集中的裝備。那么小型化和輕量化也已經(jīng)實現(xiàn)精準定位，自動調(diào)節(jié)組合、快速更換以及反水等關鍵技術都已經(jīng)得到了突破。比如奧運會的換電站有5000平米，可以容納120輛車，現(xiàn)在的撬裝式的換乘站同樣可容納120輛公交車，它的占地面積卻只有300平米。那么轎車換電站需要的地方就更小了，不到120平米，北汽換電站在北京和廈門的應用是非常成功的。

總結一下，目前行業(yè)發(fā)展的瓶頸與短板是芯片，包含處理芯片以及工藝芯片，還有高效、高功率的電機，燃料電池系統(tǒng)，全固態(tài)電池及高端材料，同時還有新能源汽車的操作系統(tǒng)，否則電動化、智能化以后，新能源汽車的安全，包括電池安全和系統(tǒng)的安全將會面對嚴峻的挑戰(zhàn)，我們要在瓶頸和短板技術方面發(fā)力研究，促進我們國家新能源汽車的可持續(xù)發(fā)展。