中國儲能網(wǎng)訊:9月23日~24日,“2016中國新能源汽車動力電池產業(yè)技術發(fā)展高峰論壇暨車企與動力電池企業(yè)技術交流會”在張家港盛大召開。中國汽車工程學會技術部部長趙立金參加并做重要演講,趙部長的演講主題為“新能源汽車技術現(xiàn)狀及趨勢”。
以下是電動汽車資源網(wǎng)整理的趙立金部長演講的主要內容:
尊敬的陸司長,各位領導,各位嘉賓,大家上午好!首先做一下自我介紹,我是來自中國汽車工程學會的技術發(fā)展部趙立金。
講到電動汽車的話,我們離不開的話題就是動力電池,可以說是電動汽車的一個核心,也是一個聚焦的點,今天我們這個論壇的主題圍繞動力電池,我覺得還是非常契合我們電動汽車整個的發(fā)展,下面我主要是從電動汽車現(xiàn)在的一個國內外的發(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方面來系統(tǒng)地介紹一下:一個是我們現(xiàn)在的背景情況和總體的發(fā)展情況,第二個圍繞新能源汽車技術發(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)和國家支持的重點做一個介紹,第三個我們系統(tǒng)地介紹一下未來的一個整個汽車總體的發(fā)展趨勢,和我們在今后這幾年當中要重點關注的具體內容。
一、發(fā)展形勢
發(fā)展新能源汽車也是全球各個國家應對氣候變化減少碳排放的聚焦點,各個國家也從各個領域對碳排放達成了共識。主要的發(fā)達國家和發(fā)展中國家都對碳排放達成共識,聚集到交通領域,更聚集到汽車領域,就是現(xiàn)在全球的各個地區(qū)和國家的油耗法規(guī)。
歐洲,美國,日本都推出了到2025年的油耗具體的指標。中國制造2025當中也提出了到2025整個國家的油耗指標達到4升每百公里的水平。
對現(xiàn)在的汽車來說,就是可能在使用過程當中帶來相應的污染排放,像碳氫化合物都會對我們的空氣造成污染。污染物排放上,各個國家也都推出了非常嚴厲的法規(guī),像我們國家現(xiàn)在全國范圍內都在進行國4的標準,馬上執(zhí)行國5的標準,2017年就會實施,特別是特大型的城市,北京、上海排放的指標污染物的指標法規(guī)更加的嚴格。這是一個總體的發(fā)展趨勢。
在中國已經非常明確,主要是發(fā)展純電動汽車、插電式混合動力汽車和燃料電池汽車。純電動汽車現(xiàn)在用的比較多;插電式混合動力車型也已經逐步的成熟,2015年的量大概是15萬輛;燃料電池汽車現(xiàn)在處于快速發(fā)展的階段,這兩年無論是在國內還是在國外也都是一個熱點。在國內外對比來說,可能我們國家和國外在燃料汽車的技術方面有一定的差距,但在未來得幾年內,中國在輕燃料電池方面可能會有非常大的放量,而且是非常大的市場。
二、技術現(xiàn)狀
下面主要是從技術各個方面,包括我們現(xiàn)在的這三種車型國內外的發(fā)展情況,主要的關鍵零部件和我們節(jié)能部件的發(fā)展情況給大家做一個梳理。
純電動汽車:前兩年國外的純電動車型比較多,國內比較少,但是通過這兩三年的發(fā)展,國內純電動汽車的整體水平還是發(fā)展的非??臁U麄€的技術水平與國外相比,根據(jù)我們的估計和預算,大概縮短到2-3年的時間,和國外的產品可能僅僅差到半代產品的開發(fā)周期。有一些性能和國外也是不相上下,像動力性能,而且成本上有非常好的優(yōu)勢。
同時,對于純電動車來說,關鍵指標和國外的典型車型還是有各方面的差距,下一步也是國內或者是國家支持的電動汽車技術提升的一個重點。
對于純電動車來說,未來全新的一體化底盤以及集成的智能化技術、輕量化技術在車型上的應用將逐步增加。根據(jù)汽車工程學會對國外整車企業(yè)調研,下一代產品儲備這幾方面技術應用的量都會非常大的提升。
純電動的商用車:在全球范圍內中國無疑是走在世界的前列,多種能源供給技術獨具特色,整體技術水平達到國際先進,產業(yè)化能力國際領先。
安全性方面,突破了關鍵零部件防護、熱管理、結構安全等關鍵技術,解決了涉水安全等安全性和可靠性問題。
插電式混合動力汽車:這個車型前幾年大家關注的比較多,一個是插電式的,還有一個是基于混合動力的plug-in的車,都是采用混合動力專用的發(fā)動機,另外都采用了比較高效的一個行程齒輪,另外控制難度比較大。
這幾年看到這兩款車型,對于國內整車企業(yè)來說,因為傳統(tǒng)的車本身技術水平弱一點,這兩款車車型的時候,我們發(fā)現(xiàn)國內外的差距比較大,但是通過這兩年的發(fā)展,國內在插電式混合動力車上面也是走出了有自己特色的一條路。國內插電式混合動力乘用車研發(fā)出串并聯(lián)式混合動力系統(tǒng),像比亞迪-秦,比亞迪唐也是采用了SUV的四驅,另外SUV是雙電機串并聯(lián)結構,這兩年大家也比較熟悉,像CHS,在油耗級別上面也是非常的接近。
總體來看插電式混合動力乘用車這一塊,對比國內和國外的來說,國內在綜合油耗以及百公里加速上和國外也是處于一個近似水平,或者是領先的水平,現(xiàn)在混合動力階段的油耗,這個可能是傳統(tǒng)的發(fā)動機的基礎比較弱有很大的關系。
燃料電池汽車:我們在2011年的時候中國汽車工程學會做了一個各種車型的評判和預估,燃料電池汽車還是處于一個小規(guī)模的示范階段,但是隨著這兩年國際上大的整車廠產業(yè)化車型的推出,燃料電池整車技術進步加速,領先產品已經具備產業(yè)化能力。
另外國際上像豐田也對全球開放了不同的專利,燃料電池汽車是行業(yè)的熱點,我們國內無論是政府部門,還是行業(yè)內的企業(yè),燃料電池的投入都會持續(xù)地增加,而且是未來的一個重點。
關鍵還是在于燃料電池發(fā)動機關鍵的技術和國外還有一些差距,比如說燃料電池材料、關鍵部件技術差距較大,耐久性、低成本技術落后。整車動力系統(tǒng)技術差距不大,但發(fā)動機等關鍵部件制約,整車耐久性和可靠性相對低。
關鍵的零部件:對于我整個汽車工業(yè)來說,零部件基礎的薄弱可以說是汽車由大變強的短板,未來在汽車關鍵零部件,或者是核心零部件還是非常重點的支持方向。
動力電池:動力電池研發(fā)和產業(yè)化:德國、美國、中日韓。鋰離子動力電池生產目前也主要集中在中日韓。
日本在技術方面依舊領先;韓國市場份額方面超越日本,占據(jù)第一;中國的電池企業(yè)數(shù)量最多,產能最大。
動力電池關鍵的材料:基本上實現(xiàn)了國產化;單體技術與國外基本處于同一水平; 已形成較為完善的鋰離子動力電池產業(yè)鏈體系,掌握了動力電池的配方設計、結構設計和制造工藝技術,生產線逐步從半自動中試向全自動大規(guī)模制造過渡; 產品均勻一致性、系統(tǒng)集成技術、生產自動化程度:需加緊追趕。
驅動電機:現(xiàn)在從整個的產業(yè)或者是技術水平來說,我們國家還是處于領先的水平。自主系列化永磁電機峰值功率密度可達3.0 kW/kg以上(比亞迪秦的電機峰值功率密度 3.9kW/kg),連續(xù)功率密度在1.2~1.6kW/kg,驅動電機最高可以達到12000rpm。
但驅動電機的功率密度等與國際先進水平存在一定差距,高速電機技術落后;電力電子系統(tǒng)集成度不高,我國規(guī)?;a的電機驅動控制器功率密度遠低于國際12~14kW/L的水平。
能量回饋式制動系統(tǒng):能量回饋式制動系統(tǒng)是多種形式電動汽車的共性節(jié)能安全關鍵技術和核心部件系統(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)動機的話,我們無論是制冷和制熱都是難點?,F(xiàn)在大部分的車型都是采用電動渦旋的壓縮機進行驅動,通過這種方式實現(xiàn)的制冷,冬天大部分是PDC加熱,是半導體的元件就像家里用的電熱水的電阻絲一樣,通過通電實現(xiàn)制熱,最大的缺點就是油耗非常高,現(xiàn)在從新能源汽車空調和能耗占到15%以上的油耗,有一些車型可能會集中在30%,所以說如果我們加電動汽車能耗系統(tǒng)降低是一個手段。
熱泵空調技術:可新能源汽車空調能耗占整車能耗15%以上;PTC熱電阻加熱供暖方式能耗很大,熱泵技術節(jié)能效果明顯,成為替代PTC的應用趨勢?,F(xiàn)在像日本,國外的寶馬、三菱、日產都開始采用電動渦旋壓縮機的技術來進行采用,國內的話現(xiàn)在也有一些車型的采用,但是現(xiàn)在的技術水平還是處于單機的水平。
另外對于熱泵技術,進一步提升功率密度,降低最低工作溫度可能是下一步研發(fā)的重點,也是節(jié)能重要的手段;電動汽車專用的變速箱,還有驅動技術輪轂類的電機都是電動汽車未來要研究的一個非常重要的內容。
三、總體發(fā)展趨勢
在科技變革與產業(yè)重構的背景下,世界汽車技術呈現(xiàn)了“低碳化、信息化、智能化”發(fā)展趨勢。各項技術也是同步地進行研發(fā),可能是很長的時間內,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國、主要車企共同的戰(zhàn)略選擇。
低碳化:可能對于我們國家的電力結構來說,可能還是火力發(fā)電占據(jù)比較大的份額。推動新能源汽車全生命周期內的低碳化,新能源汽車與可再生能源、智能交通將實現(xiàn)深度融合,并形成新的生態(tài)圈,動力電池梯次利用將扮演重要角色,新能源汽車甚至會成為分布式儲能單元,并與電網(wǎng)實現(xiàn)V2G。
智能化:在新一輪科技革命的浪潮下,未來汽車產業(yè)轉型升級將是汽車制造和汽車產品兩個體系并行互動、同步實現(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,共同支撐汽車產業(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將愈加顯著。











