[汽車之家 行業(yè)]  1月12日,，在2019中國電動汽車百人會論壇上,，中國科學(xué)院院士歐陽明高談到：2018年11月，全國政協(xié)召開了“雙周座談會”,，一些委員提出要面向2035年制定新能源汽車發(fā)展規(guī)劃,。目前，有關(guān)2035年新能源汽車發(fā)展規(guī)劃還沒有發(fā)布,。歐陽明高則從技術(shù)角度,，就純電動力、混合動力,、燃料電池以及電動化和新能源融合四個方面進(jìn)行展望介紹,。

『中國科學(xué)院院士歐陽明高』

■ 鋰電池具有成為動力電池主流技術(shù)的潛質(zhì)

　　歐陽明高介紹，自2008年鋰離子動力電池應(yīng)用于電動車已經(jīng)10年,，動力電池能量密度提高了2.5倍,。2020年，全球動力電池能量密度目標(biāo)基本都定在300Wh/kg,，歐陽明高認(rèn)為,，我國已經(jīng)完全做好了準(zhǔn)備。

　　從車用角度看,，動力電池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。他談到,，雖然2018年出現(xiàn)了一些安全事故,，但事故車輛使用的電池基本上是2016年左右生產(chǎn)的NCM523體系。

　　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(xiǎn)會更大，所以必須采取手段來預(yù)防安全性問題,。當(dāng)前,，鋰離子電池從單體層面完全杜絕熱失控不太現(xiàn)實(shí)，但可以從電池系統(tǒng)的熱機(jī)電設(shè)計(jì)與控制設(shè)計(jì)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,。

　　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,。日本為應(yīng)對中國和韓國電池產(chǎn)業(yè)的崛起,，正在舉全國之力研發(fā)下一代固態(tài)電池,，每年政府經(jīng)費(fèi)達(dá)到50-100億日元。美國和歐洲原有的電池產(chǎn)業(yè)比較薄弱,，他們也在全力開發(fā)新一代固態(tài)電池。

　　中國電池產(chǎn)業(yè)雖然暫時取得優(yōu)勢,，但國際競爭壓力巨大，需要全力追趕固態(tài)電池前沿技術(shù),。當(dāng)前國內(nèi)也有一些固態(tài)電池,，但還不是全固態(tài)電池，全固態(tài)電池大規(guī)模商業(yè)化估計(jì)在2030年以后才會真正實(shí)現(xiàn),。

　　總體來看,，電池正極發(fā)展方向是減鈷到無鈷，負(fù)極將是加硅,，硅的含量將逐步提升,，甚至是全硅。電解質(zhì)要減少有機(jī)溶劑,，逐步提高鋰鹽的濃度,，但是未來可能要開發(fā)全固態(tài)電解質(zhì),，但是全固態(tài)電解質(zhì)目前還有很多技術(shù)瓶頸需要克服，需要逐步開展,。

■ 靠增大電池裝載量增加續(xù)駛里程不是根本出路

　　除了電池,，續(xù)駛里程也是業(yè)內(nèi)目前最關(guān)注的問題,。歐陽明高認(rèn)為，解決了動力電池問題并不能解決續(xù)駛里程的全部問題,，目前續(xù)駛里程已經(jīng)從150公里提高到普遍300公里以上,，但是客戶的抱怨并沒有減少，因?yàn)閷?shí)際的續(xù)駛里程低于期望值,。他認(rèn)為,，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,，現(xiàn)在轉(zhuǎn)速能夠達(dá)到1.8萬轉(zhuǎn)/min,，未來可能會到2萬轉(zhuǎn)/min；電機(jī)的體積,、重量逐步減少，由于電機(jī)材料成本下降,，電機(jī)成本也會下降。

　　同時,，以碳化硅為代表的新一代高頻、高效電力電子將普遍使用,，也將支撐高速電機(jī)的發(fā)展，使電機(jī)向小型,、高效,、低成本方向發(fā)展,。據(jù)了解,，美國能源部最近提出，面向2025年極具挑戰(zhàn)性的目標(biāo):電機(jī)達(dá)到50kW/L,，電機(jī)控制器100kW/L,。這個目標(biāo)如果實(shí)現(xiàn)，將對電動車產(chǎn)生革命性的影響,。

　　另外，是熱管理問題,，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,，現(xiàn)在已經(jīng)有企業(yè)裝車,，這會降低對氣溫的敏感性,，使冬季低溫環(huán)境下續(xù)駛里程的損失比現(xiàn)在降低2/3,，從30%降到10%,。

　　還有就是整車能效優(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，應(yīng)該采用法規(guī)來管理,。

　　最后,，是充電便利性問題，包括充電體系的建設(shè)和快充技術(shù)的突破,。歐陽明高認(rèn)為,，中國是220伏的電壓,，非常適合小功率慢充。現(xiàn)在應(yīng)該盡量使家用轎車都配置慢充樁,，成為主體的供電模式,，未來成為能源互聯(lián)網(wǎng)的終端節(jié)點(diǎn)。同時,，10-15分鐘的快速充電是必備的,，但快充的定位是應(yīng)急，不是主體充電的模式,，快充占比大概承擔(dān)15-20%,。

　　歐陽明高認(rèn)為在2025年左右，純電動車性價(jià)比會實(shí)現(xiàn)大的突破,�,；�于全生命周期的成本，��(jì)算燃油汽車的價(jià)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(shí)施,，燃油機(jī)的成本將會上升,，這也會加快新能源汽車與燃油車性價(jià)比拐點(diǎn)的到來。

■ 純電型插電是具有中國優(yōu)勢的技術(shù)路線

　　混合動力體系比較復(fù)雜,，尤其是對于非行業(yè)人來說容易混淆,。常規(guī)混合動力，即不可充電的混合動力,，日本豐田,、本田、日產(chǎn)分別開發(fā)了代表性的深混技術(shù),，引領(lǐng)了國際常規(guī)混合動力的潮流,。另一種是可以外界充電的混合動力，叫做插電式混合動力,。

　　插電式混合動力又分成純電型插電和混合型插電,，如果將純電型的插電混合動力按功能和結(jié)構(gòu)分開分析，其實(shí)有九類混合動力,，純電型混合動力既可以串聯(lián),、并聯(lián),，也可以混聯(lián),。根據(jù)中國對的增程式定義，實(shí)際上是串聯(lián)的純電型插電混合動力,，是純電插電混合動力中的一類。中國可能主要是并聯(lián)和串聯(lián)兩種,，混聯(lián)不會成為主流,。

　　歐陽明高認(rèn)為，純電型插電混合動力在城區(qū)短途用電,，高速,、長途用油，根據(jù)中國的乘用車出行特征,，可以省油80%以上,，這是中國優(yōu)勢的技術(shù)路線，這是我國政府規(guī)定50公里以上的純電續(xù)駛里程政策帶來的一個紅利,。

　　比較這兩種方式發(fā)現(xiàn),，在混合動力模式下，并聯(lián)純電型相較于串聯(lián)純電型,，具有成本和動力優(yōu)勢,，國內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)正在著力探索低成本的純電并聯(lián)式插電混合動力。歐陽明高認(rèn)為,，這是一個非常值得關(guān)注的具有中國優(yōu)勢的技術(shù)路線，可以抗衡國外深度混合動力的常規(guī)混合動力,。

■ 氫燃料電池相比純電動約晚十年左右

　　燃料電池首先的效益定位,，奔馳公司給出的分析，即便選用的基礎(chǔ)內(nèi)燃機(jī),，內(nèi)燃混合動力全生命周期4.2升,，相當(dāng)于車上的油耗大概3升，但在這種情況下,，仍然是純電動和燃料電池效益的碳排放更加優(yōu)異,。而純電動和燃料電池相比，當(dāng)一次能源為天然氣的時候,，燃料電池效益高于純電動,，當(dāng)一次能源為可再生能源的時候，燃料電池效益低于純電動很多,。

　　關(guān)于燃料電池和純電動的成本平衡點(diǎn),，現(xiàn)代汽車分析乘用車大概是500公里左右，商用車100公里左右,。國內(nèi)外的研究表明,，氫燃料電池系統(tǒng)更適合替代柴油機(jī)，鋰離子電池系統(tǒng)更適合替代汽油機(jī),。

　　從應(yīng)用定位來看,，豐田汽車認(rèn)為，燃料電池系統(tǒng)是卡車和公路客車的長途運(yùn)載工具的最佳選擇。從2009年到2018年,，純電動汽車的適合里程范圍雖然擴(kuò)大了,，但燃料電池仍然定位在長途的商用車領(lǐng)域。

　　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，2017年底累計(jì)運(yùn)行近千輛,，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,。歐陽明高認(rèn)為,，在中國的北方寒冷地區(qū)，燃料電池也具有競爭力,。

　　然而,，燃料電池目前面臨許多挑戰(zhàn)，在燃料電池發(fā)動機(jī)層面主要是膜電極和空壓機(jī),。另外氫能技術(shù)有待提升,，尤其是車載儲氫技術(shù)。目前的氫能技術(shù)落后于燃料電池技術(shù),，需要全鏈條各環(huán)節(jié)氫能技術(shù)有新的突破,。歐陽明高表示，預(yù)計(jì)在2025年到2030年會有新一代的氫能技術(shù)的出現(xiàn),。

　　綜合中國和全球氫能燃料電池技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程,，歐陽明高認(rèn)為，氫燃料電池汽車相比于純電動車,，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程大約晚十年左右,。在2020年，預(yù)計(jì)會有五千到一萬輛的推廣規(guī)模,，標(biāo)志性車型是燃料電池客車,。2025年，燃料電池技術(shù)將會成熟,，推廣累計(jì)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。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。

　　最后,，歐陽明高指出,，當(dāng)前汽車產(chǎn)業(yè)所經(jīng)歷的時期是電動化革命，然而,，電動化之后的能源革命更值得關(guān)注,。中國汽車工程學(xué)會預(yù)測，2030年將有八千萬到一億輛電動車,，必須提前為能源革命做好準(zhǔn)備,。他介紹，中國光伏產(chǎn)業(yè)突飛猛進(jìn),，預(yù)計(jì)分布式光伏與電動車分布式儲能的組合能源系統(tǒng)將構(gòu)建未來能源網(wǎng)絡(luò),，將二者結(jié)合有很大的想象空間。（文/汽車之家 肖瑩）

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