万钢:新能源汽车产业的新挑战与新方向
   来源:汽车纵横     2019年03月03日 17:56

覃塘区 新能源汽车产业为工业发展注入新活力

当前新能源汽车已成为全球汽车产业转型升级的标志,电动化、智能化正在引发全球汽车产业新一轮竞争。中国作为新能源汽车第一产销大国,目前面临哪些新的重大挑战?下一步技术路线和攻关重点是什么?如何通过制度创新进一步推动技术创新?近日,科技部部长、中国科协主席万钢对当前全球特别是中国的新能源及智能网联汽车的发展进程进行了全面梳理,并明确了下一步技术、市场、制度的重点发力方向。

如何评价全球新能源及智能汽车的表现?

2017年全世界的新能源汽车产业都得到大发展,新能源汽车已经成为全球汽车产业转型升级的标志。一些国家的数量增长趋势比较引人注目,比如挪威去年一年就卖了5.4万多辆,比上一年增加了25%以上;日本的电动汽车也增加了8万多辆;2017年全球主要国家的新能源汽车销量超过了142万辆。据中汽协统计,中国新能源汽车销量达到77.7万辆,占新车销售比例的2.69%,全球新能源汽车的累积销售已经突破了340万辆,其中中国的电动汽车保有量就超过了50%,中国已经用实实在在的行动节能减碳,为应对气候变化做出了贡献。

从国内具体的销售情况看,乘用车达到58万辆左右,商用车增长也比较迅速。值得注意的是,纯电动汽车增长82.1%,插电式增长了34.9%,商用车主要是城市公交客车,增长18.4万辆,增幅达21.5%。

关键零部件技术的研发和产业化也取得了新进展。动力电池关键材料技术进步加快,动力电池的性能指标稳步提升,单体、电池包、管理系统等的低温性能、安全研究全面推进。三元材料的电池比能量实现快速发展。磷酸铁锂动力电池单体的比能量提升至160瓦时/公斤,动力电池系统价格已经下降到2元/瓦时以下,而产能达到了200G瓦时,基本满足并跟上产业化和市场的需求。

驱动电机的关键部件和共性技术进一步突破。IGBT、稀土永磁材料、电力电子系统集成等取得了显著进展,重量比功率已经超过了3.3千瓦/公斤,峰值效率≥97%,高效区≥80%。

燃料电池的电堆功率密度已经超过了2kW/L,双极板的研发和批量化也取得了原始技术创新。燃料电池动力系统部件和集成技术进展迅速,研发70兆帕车载高压供氢系统,70兆帕的氢气罐标准也在形成的过程中,可能不久就会公布。

多品牌的网联车上市,取得了良好的市场业绩,成为追捧的目标,而自动驾驶的技术和样车的展览运行也崭露头角,相关的一些政策也在推动这一领域继续进步。

经过20多年的努力,中国新能源汽车在研发、产业、市场、政策创新和基础建设方面已经具备了明显的综合优势。在研发体系上建立了“三纵三横”的布局和纯电驱动的研发战略,产学研紧密融合,大中小企业融通,形成产业链供应体系。在产业发展上,整车到零部件的產业链条基本形成,转型升级速度加快,龙头骨干企业和一些新兴企业正在加速形成。在政策上,已经逐步形成了全环节、中长期、可持续的政策扶持体系,也正在探索针对用户市场的激励措施。在基础设施方面,全国开放运营的公共充电桩超过了20.5万个,形成了龙头企业牵头、多方参与的市场机制。在商业模式上,共享汽车等新兴商业模式正实现创新发展,电动化、智能化正吸引着跨界融合。

新能源汽车在新形势下面临哪些新挑战?

下一步怎样推进国内新能源汽车产业的发展,新形势下有很多新挑战:

第一,现在纯电动汽车虽然发展快,但是功能性上还是有短板。续驶里程就是短板之一,延长续驶里程不能简单地用增加电池的办法解决,因为电池增加了,重量也随之增加,单位耗能反而增加。其功能也还没有完全覆盖国内汽车市场各地域的要求,特别是北部的低温环境。这需要行业共同继续探索,创新发展策略。

第二,传统内燃机驱动系统压力大。一方面,整个汽车产业面临更加严苛的排放标准和降耗减碳要求,产业转型的压力巨大。另一方面,充电基础设施建设还不平衡、不充分,建设、运营和服务体系还需要更加灵活,不断进行完善。

第三,新能源汽车市场不断扩大、市场的多样化要求也会增加,如何在满足市场多样化要求的同时又能够保持发展这一产业的初心和使命感,这对产业而言既是未来的挑战,同样也是机遇。

第四,面向未来的电动化、智能化发展和大规模市场应用,现在的政策体系也要有相应的调整,相应的标准法规要加快制定和完善,要更加精准和高效,更加适应于创新发展、绿色文明和普适、普惠的发展方向。总之要更加重视科技创新、转型升级、政策制度和业态创新。

电动、智能新方向怎么走?

中国电动汽车的科技创新走过了将近20年的道路,一直在与时俱进,促进更高质量的发展。第一个五年计划期间确定了电池、电机和控制系统以及纯电动、混合动力、燃料电池的发展,形成了“三纵三横”的研发布局。“十三五”期间,行业开始顺应科技制度的改革,把关键技术向基础研究方面发展,在控制理论、电力电子、电化学机制等方面增加了基础研究;同时把混合动力作为桥梁,明确把研发重点放在插电式混合动力上。

未来的发展必然是智能化、纯电驱动的发展。智能化最合适的载体是新能源汽车,对动力电池的要求是更高的能量密度和安全性,对于燃料电池的发展需要高的功率密度,对于驱动电机要注意它的高效率,特别要注意它的能量回馈系统,也就是电力、电子。在智能化动力系统方面,重心要更多地放在算法、芯片等最基础的共性关键技术方面。混合动力的发展方向也会把重点更多放在增程式等更高效率的路线上。

未来要进一步明确电动化、智能化的新方向。整车产品要在综合效能上下工夫,提高质量,包括高比能量的蓄能、高比功率的发电、燃料电池或者增程器,还有高效率的驱动和能量回收、智能化控制、轻量化车体等方面。今后衡量新能源汽车,应该从综合性、多目标的角度实现效果最佳。为了达到综合效果最佳,需要更进一步提升“三电”的核心基础,加大对于高能量密度动力电池、高功率密度燃料电池、高性能驱动、高效率回馈等等各方面的基础研究、应用研究和系统集成的创新。要进一步加大对燃料电池发动机的研发力度,推动区域化、商业化的市场运营,加快产业化进展,拓展燃料电池新的应用领域。要结合新一代人工智能重大项目的实施,研发智能网联、自动驾驶技术平台,积极稳妥地推动自动驾驶上路,逐步进入市场应用阶段。endprint

内燃机产业的机会与方向有哪些?

关于转型升级,内燃机产业的压力自然很大,油耗法规更加严格,排放标准更加严苛,检测规范更加动态。但是应该实事求是地看到,内燃机在相当长的时间当中,特别是在国内大客运、大货运、大船运、大农业等领域,将会以独立驱动或以混合动力的形式存在,仍然具有广泛的市场需求。所以,内燃机技术要以提升燃油效率、降低排放為主线,着重在关键技术上下功夫,在这些领域当中组织科研攻关,以期在交通领域的节能减排、应对气候变化当中发挥重要的作用。

未来内燃机发展方向呈现专用化、电子化和轻量化的趋势。从现在发展的趋势上看,内燃机与电动化的相结合,将成为车用动力技术发展的一个新方向。

除了内燃机本身的技术创新之外,我们更加要注重内燃机与电动化融合发展的技术革新。在过去,我们在均质充量压缩点燃(HCCI)、新型循环、内燃机增程器、转子发动机等方面曾经投入大量的研发力量,但是它们难以独立地覆盖汽车发展的整个动态需求,现在针对新型动力混合动力系统等方面,完全可以找到用武之地。因此高效率增程式机电混合的系统将是今后的重点研发内容之一。

如何通过制度创新促进技术进步?

我们要继续完善政策创新,保持政策的连续性。在财税方面,坚定2020年电动汽车财政补贴退出的同时,财政部、税务总局、工信部、科技部明确延长车购税优惠措施,同时汽车节能积分制和相应的奖励制度也即将完成,加快碳交易制度、支持商业创新模式以及扩大新能源汽车的市场份额等方面都还需要政策加力,中国的相关政策创新将保持连续性。

今年年初,中共中央和国务院办公厅发布《关于党政机关公务用车的管理办法》,特别提出了党政机关应该带头使用新能源汽车,按照规定扩大新能源汽车的使用比例。之前交通运输部也推出了《关于加快推进新能源汽车在交通运输行业推广应用的实施意见》。住建部也对充电设施、财政奖励制度、互联互通做出了新的要求和新的规定。

总之,政策创新方向是今后将继续扩大电动汽车市场销售配额,加快在公交、出租车领域的普及和推广,开拓共享汽车的新市场,完善充电设施建设措施,营造更好的市场环境。

制度创新是产业发展的牛鼻子,因此要制定好、落实好各项标准规范。

一要制定好技术标准,支撑转型,加强标准的研究和供给。环保部门已经公布了国六排放标准,这将是全球最严厉的汽车排放控制法规,但是在实施之前应该同步做好整车开发、油品质量、相关检测能力的建设和监管工作。

国内现在的准入基本属于公告型准入,着眼于新能源汽车发展多样化的目标,应该着手研究关于新能源汽车综合能力和超低排放的技术标准。新能源汽车的综合能力的提高实际上和能量密度有关、和采用的增程器的效率有关、和轻量化有关、和保温管理系统包括能量回馈有关,这些综合起来实现的效益才能够保证得到最佳效率,实现排放更低的技术标准。制定汽车新标准时要扩大新能源汽车专家参与,要听取新能源汽车优势企业的意见,要协同推进新能源汽车的推广和传统汽车的转型升级。

二要加快电力价格机制改革。要注重实施可再生能源和波谷电利用政策降低成本,目前的一个趋势是在所有实施了波谷电政策的区域,充电高峰基本上都集中在波谷阶段。

三要以安全、绿色、高效、共享为原则,及时出台自动驾驶试运行发展规划和技术规范,要明确适应阶段和区域法定标准。因为自动驾驶汽车上市必须以安全为最重要的标准。

在业态创新方面,新能源汽车正在从制造向服务的全链条发展。新能源汽车企业逐渐向产品、服务、充电、运营等多个环节组合和新型商业模式转变。目前国内已经有几十家企业,包括环球车享、易开租车、奔驰的Car2Go等分时租赁和共享汽车在国内开始运行,也取得了较好的运行效果,规模在不断扩张中。

自动驾驶汽车产业链正在推进跨产业的融合,包括传感器、地图、自动驾驶、操作系统、整车制造、通信设备和通信服务等各方面已经逐步推进。通过开放的知识平台、开放的软件工厂、开放的硬件平台和开放的众创空间,新技术能够全方位形成产业融合发展的链条,能够更快地推动自动驾驶新技术在新能源汽车中推广应用。

总之,汽车产业的转型升级是一个长期过程,中国新能源汽车起步虽早,但整体实力还十分微薄,我们要继续加强科技创新、产业升级、政策创新、业态创新,着力改善供给制度,提高经济和社会效益。endprint

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