歐陽明高：中國新能源汽車技術(shù)路線的展望

　　1月12日，中國科學(xué)院院士、中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長歐陽明高就中國新能源汽車技術(shù)路線的展望做了報告。以下是他的演講實錄整理：

　　我國新能源汽車技術(shù)路線經(jīng)過了長時間的演變，從節(jié)能與新能源汽車到純電驅(qū)動技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，再到新能源汽車強(qiáng)國戰(zhàn)略。他從四個方面對純電動力、混合動力、燃料電池以及電動化和新能源融合四個方面做了展望。

　　第一，純電動力的技術(shù)展望。

　　自2008年鋰離子動力電池應(yīng)用于電動汽車已經(jīng)10年，實際裝車產(chǎn)品的能量密度提高了2.5倍，實現(xiàn)了蓄電池領(lǐng)域百年來革命性的突破。2020年我們的目標(biāo)是300瓦時/公斤，這是全球的共同目標(biāo)，而中國也已經(jīng)完全做好了準(zhǔn)備。

　　從車用角度看，最重要的是體積能量密度而不是重量能量密度，鋰離子電池在這個方面是最具優(yōu)勢的，現(xiàn)在的鋰硫電池、鋰空氣電池，雖然理論重量能量密度比較高的，但體積能量密度目前還很難超越鋰離子電池。

　　鋰離子電池具有成為動力電池主流技術(shù)的潛質(zhì)和前景，但瓶頸是高比能量動力電池的安全性。隨著高鎳的應(yīng)用，電池的熱穩(wěn)定性將會變差，未來安全性風(fēng)險會更大，所以必須采取手段來預(yù)防安全性問題。

　　首先，當(dāng)前鋰離子電池從單體層面完全杜絕熱失控是不太現(xiàn)實的，可以從電池系統(tǒng)的熱機(jī)電設(shè)計與控制設(shè)計來防止誘發(fā)和蔓延，即便單體出現(xiàn)熱失控也不會發(fā)生事故。

　　其次，從改善電池本身安全性出發(fā)，要發(fā)展新型的固態(tài)電解質(zhì)電池。

　　除了電池，還包括續(xù)駛里程，解決了電池并不能解決續(xù)駛里程的全部問題，靠增大電池裝載量來增加續(xù)駛里程不是根本出路，主流技術(shù)路線是提高電動汽車能效和充電便利性。

　　在能效方面，高效電驅(qū)動系統(tǒng)的技術(shù)變革將會在未來5年發(fā)生，即電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)高速化、高效化、小型化，由于電機(jī)材料成本下降，電機(jī)成本也會下降。

　　以碳化硅為代表的新一代高頻、高效電力電子將普遍使用，這也將會支撐高速電機(jī)的發(fā)展，使電機(jī)向小型、高效、低成本方向發(fā)展。

　　另外是熱管理，新一代熱泵空調(diào)技術(shù)已經(jīng)取得重大突破，并開始產(chǎn)業(yè)化推廣。同時，整車能效優(yōu)化集成技術(shù)的突破，可以說電耗是整車集成技術(shù)水平最重要的指標(biāo)，電動車的節(jié)能比燃油車更重要。

　　充電的便利性，一是充電體系的建設(shè)，二是快充技術(shù)的突破。

　　面向未來，我們對電動汽車市場化路線圖做一個簡單展望。國內(nèi)外研究顯示，2025年電池系統(tǒng)的價格將會達(dá)到100美元/千瓦時左右，其實我國的磷酸鐵鋰會提前達(dá)到。

　　基于全生命周期的成本，計算燃油汽車的價格和全生命周期的費(fèi)用，燃油車和電動汽車將會持平，另外最嚴(yán)格的排放法規(guī)即將實施，燃油機(jī)的成本將會上升，拐點即將到來。我們認(rèn)為在2025年左右，純電動汽車性價比會實現(xiàn)大的突破。

　　總之，市場的開放和技術(shù)競爭將會加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，加速市場推廣，加快成本下降。所以純電動不是收縮和退出，而是抓住機(jī)遇，直面挑戰(zhàn)。

　　第二，混合動力技術(shù)展望。

　　如何實施混合動力技術(shù)路線？一是從燃油車升級轉(zhuǎn)換后的節(jié)能汽車路線，常規(guī)混合動力到插電式混合動力。

　　另外一個是從純電動汽車轉(zhuǎn)換的混合動力路線，純電動到增程式和純電型插電混合動力。

　　總之，中國混合動力技術(shù)的特色和優(yōu)勢仍然是純電驅(qū)動。當(dāng)然純電驅(qū)動包括純電動，但不等于純電動。

　　另外，必須提到的是混合動力的核心技術(shù)—發(fā)動機(jī)技術(shù)。目前國內(nèi)用于混合動力發(fā)動機(jī)效率為35%-37%，國際水平38%-41%，距離內(nèi)燃機(jī)的極限效率：柴油機(jī)大概55%，汽油機(jī)45-50%，還有很大空間，我們還需要大力創(chuàng)新。

　　在混合動力發(fā)動機(jī)方面，現(xiàn)在國際上有效效率已經(jīng)超過45%，主要的技術(shù)路徑包括提高壓縮比、稀薄燃燒增壓和稀薄燃燒的壓燃。

　　值得一提的是增程式的電動汽車可能會是小功率的增程機(jī)，我們現(xiàn)在探索有轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)和自由對塞式發(fā)動機(jī)等等，從國際文獻(xiàn)分析和自我研究的角度，我們認(rèn)為主流的技術(shù)路線仍然是小排量四沖程的汽油機(jī)。

　　第三，燃料電池展望。

　　中國特色的技術(shù)路線是燃料電池、動力電池、混合型動力系統(tǒng)，中國開創(chuàng)了這條技術(shù)路線。燃料電池是國際的主流技術(shù)路線，中國燃料電池商業(yè)化已經(jīng)開始，經(jīng)過多年的示范，我們2017年底累計運(yùn)行千輛，2018年年產(chǎn)超過1500輛，全國投入運(yùn)營的加氫站達(dá)到12座，另外也有在建的。

　　燃料電池目前面臨許多挑戰(zhàn)，在燃料電池發(fā)動機(jī)層面主要是膜電機(jī)和空壓機(jī)。另外氫能技術(shù)，尤其是車載儲氫技術(shù)，比如說儲氫的能量密度仍然是不高的，我們預(yù)計在2025年到2030年會有新一代的氫能技術(shù)的出現(xiàn)。

　　根據(jù)中國和全球氫能燃料電池技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程，氫燃料電池汽車相比于純電動汽車，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程大約晚十年左右。

　　在2020年，燃料電池混合動力將會成熟，商用車市場，預(yù)計在五千到一萬輛，標(biāo)志性的車型是燃料電池車。2025年，燃料電池技術(shù)將會成熟，推廣累計將會達(dá)到五到十萬輛，標(biāo)志性的車型是燃料電池的大型SUV，目前長城汽車在這方面應(yīng)該說走在前列。

　　2030年，新一代氫能技術(shù)突破，制氫、儲氫、運(yùn)氫全方面突破，燃料電池技術(shù)在交通和能源領(lǐng)域推廣達(dá)到100萬輛，標(biāo)志性車型是燃料電池的長途貨運(yùn)卡車，將會達(dá)到一千公里的長途貨運(yùn)能力，一百萬公里的可靠性和耐久性。

　　總之，中國燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈目前還很薄弱，但產(chǎn)業(yè)化態(tài)勢全球最佳，已經(jīng)吸引了全球相關(guān)資源的深度參與，預(yù)計今后五到十年，有可能達(dá)到與目前中國鋰離子電池的國際地位相當(dāng)?shù)乃健?/p>

　　第四，電動化與新能源融合發(fā)展的展望。

　　在整車智能化方面，更多是在談駕駛智能化，共享出行，其實還有能源的智能化，能源互聯(lián)網(wǎng)和車網(wǎng)的共享，如果從駕駛共享的角度看，車輛總數(shù)會降低，

　　但是從能源共的角度，家家都應(yīng)該有電動汽車，在家里晚上充電，白天賣電，來賺取差價，這樣所有車輛的總量不會降低，汽車產(chǎn)業(yè)的GDP也不會降低，所以這將是我們未來的出路。

　　電動化革命發(fā)展迅猛，中國首次在全球率先導(dǎo)入高科技領(lǐng)域，增長非常好?，F(xiàn)在從孕育期、導(dǎo)入期進(jìn)入成長期，還會到最后的高速成長期。

　　2020年之后，尤其是2025年之后，將會是突飛猛進(jìn)的過程。根據(jù)中國汽車工程學(xué)會的預(yù)測，2030年是八千萬到一億輛，大家共同認(rèn)為所有的銷量指標(biāo)都會提前到達(dá)，也就是說2025年，保有量就會達(dá)到五千萬到八千萬。我們必須提前為能源革命做好準(zhǔn)備。

　　總之，面向2025年，我們展望電動化技術(shù)將會全方位的成熟，不管是鋰離子電池還是燃料電池都會全方位成熟。

　　新能源、可再生能源也是價格性價比的拐點，電動車也是性價比的拐點，兩個拐點都會在2020年到2025年之間實現(xiàn)。這兩個是天然的絕配組合，智能化也會突飛猛進(jìn)，所以2025年左右是全方位突破的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點。

　　我們把新能源汽車分成三個階段，第一個階段是電動汽車，但不是真正的新能源汽車，到了第二階段，新能源電動汽車就是真正的新能源汽車，到了第三個階段就是新能源智能化電動汽車，就是我們最終的全方位革命的完成階段。