在近期召開(kāi)的2016中國(guó)汽車論壇上,全國(guó)政協(xié)副主席、科技部部長(zhǎng)萬(wàn)鋼介紹了電動(dòng)汽車在中國(guó)的研究、發(fā)展及今后的展望。萬(wàn)鋼指出,在今后五年當(dāng)中還要努力把電池能量密度再提高一倍,把制造成本再降低50%。電驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)部件也是“十三五”要做的重要工作,比如電子器件、電磁干擾的研究、防護(hù)安全等。
中國(guó)汽車的發(fā)展是中國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的驕傲,也是中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)。2013年,中國(guó)汽車保有量超過(guò)一億三千七百萬(wàn)輛,而中國(guó)石油的消耗總量達(dá)到五億兩千萬(wàn)噸,其中3.1億噸是進(jìn)口的。與此同時(shí),中國(guó)的城市的污染也越來(lái)越嚴(yán)重。萬(wàn)鋼認(rèn)為,在這個(gè)方面汽車工業(yè)應(yīng)該做出貢獻(xiàn),一億三千萬(wàn)輛折合每十人一輛汽車,在德國(guó)現(xiàn)在每十人七輛,在美國(guó)是八輛,甚至快要到九輛,也就是說(shuō)人民生活當(dāng)中對(duì)于汽車的需求很明顯。但是,我們提供什么樣的汽車,怎么樣能夠使到我們走上一個(gè)產(chǎn)業(yè)、環(huán)境、能源協(xié)調(diào)發(fā)展的過(guò)程,走向這個(gè)方向,這是我們現(xiàn)在所應(yīng)該討論的。這是次汽車工業(yè)的機(jī)遇,也是中國(guó)汽車的挑戰(zhàn),抓住機(jī)遇,贏得挑戰(zhàn),我們發(fā)展方向仍然會(huì)朝氣蓬勃。
調(diào)整能源結(jié)構(gòu) 保障汽車能源供給
萬(wàn)鋼介紹,中國(guó)政府高度重視能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,中國(guó)在風(fēng)電、太陽(yáng)能等各方面都出臺(tái)一系列政策,在加強(qiáng)基礎(chǔ)研究、增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí),還建立了世界上最大的風(fēng)廣儲(chǔ)輸示范工程,使間歇式的變成持續(xù)的發(fā)電。2015年,中國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)量129GW,光伏累計(jì)裝機(jī)量43GW,風(fēng)電和光伏發(fā)電量222.5TWh,這些均排在全球第一。但是如果按照中國(guó)在巴黎峰會(huì)上的承諾,也就是說(shuō)到2030年非化石能源要占到能源總量的20%,為了達(dá)到這一目標(biāo),我們還需要把這些“世界第一”再翻上兩倍,這就是我們的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。萬(wàn)鋼估計(jì),就現(xiàn)在中國(guó)運(yùn)行50萬(wàn)輛電動(dòng)汽車的情況看,使用的電量不到風(fēng)、光發(fā)電總量的3%。在萬(wàn)鋼看來(lái),能源結(jié)構(gòu)的變化為中國(guó)汽車的發(fā)展、為汽車能源的供給提供了保障。
從世界各國(guó)對(duì)于汽車能耗法規(guī)變化的情況看,能耗在快速地降低。按照中國(guó)政府的要求,在2020年大概達(dá)到4.5L和5L之間,新能源要達(dá)到4.5L以下,中國(guó)每年需要下降的量跟世界各國(guó)相比還是相當(dāng)大。與此同時(shí),歐6排放的實(shí)施,北京現(xiàn)在是京6排放,尚存差距。中國(guó)的汽車產(chǎn)業(yè)還要在能源消耗和排放方面做出巨大的努力。
在測(cè)試環(huán)節(jié),歐洲已經(jīng)從整靜態(tài)的測(cè)試、整動(dòng)態(tài)測(cè)試變成高動(dòng)態(tài)測(cè)試,日本新的測(cè)試條件已經(jīng)從12個(gè)加速和12個(gè)減速,增加到26個(gè)加速和26個(gè)減速。中國(guó)政府也委托了中國(guó)汽車技術(shù)中心研究測(cè)試相應(yīng)的演變。測(cè)試方法改變了,特別是加速頻率增加,振蕩強(qiáng)度大,工況時(shí)間加速了。新能源汽車使用電機(jī)驅(qū)動(dòng),怠速停機(jī),自動(dòng)能量回收,具有節(jié)能減排的先天優(yōu)勢(shì)。無(wú)論能源、環(huán)保、汽車產(chǎn)業(yè)自身發(fā)展,都指向新能源的發(fā)展道路。
“三縱三橫” 中國(guó)發(fā)展新能源汽車技術(shù)路線圖
十幾年前研究新能源汽車的時(shí)候,就把純電動(dòng)、混合動(dòng)力、燃料電池做成了一個(gè)規(guī)劃,為未來(lái)的發(fā)展確定了關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵總成,以及關(guān)鍵的車型動(dòng)力系統(tǒng)。我們把動(dòng)力系統(tǒng)稱為由電池和管理系統(tǒng),電機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),多能源系統(tǒng)組成的主要核心技術(shù),以及混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī),這些關(guān)鍵技術(shù)在三條技術(shù)路線上得到了一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的排列,就是我們所說(shuō)的“三縱三橫”的排列。
從現(xiàn)在來(lái)看,混合動(dòng)力正在從過(guò)去重度混合向插電式、增程式的發(fā)展,發(fā)電機(jī)將變成發(fā)電系統(tǒng)。燃料電池也出現(xiàn)了兩個(gè)方向,一個(gè)用燃料電池作為主動(dòng)力,另外一個(gè)用燃料電池作為增程式電電混合動(dòng)力源,這三條路線最終就變成一個(gè)由電機(jī)驅(qū)動(dòng),由發(fā)電和儲(chǔ)電系統(tǒng)組成的技術(shù)路線,它的發(fā)展能夠集中最大的力量攻克最關(guān)鍵的技術(shù),作為政府還要加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施、科研激勵(lì)、標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)、法律法規(guī)推廣等等的應(yīng)用。
在這樣的系統(tǒng)下,最重視的是基礎(chǔ)研究。電動(dòng)汽車最重要的是動(dòng)力蓄電池,在科學(xué)研究方面,從基礎(chǔ)開(kāi)始,研究交換膜交換機(jī)理、納米技術(shù)的應(yīng)用、整個(gè)電池失效原理以及溫度場(chǎng)分布上做了巨大努力,對(duì)電池成組技術(shù)和控制技術(shù)也進(jìn)行了投入。正是這些投入支撐了中國(guó)動(dòng)力電池的發(fā)展,2015年與2011年相比,電池單位能源密度提高了一倍。同時(shí),制造成本降低了50%。今后會(huì)加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)技術(shù)的研究,在發(fā)展過(guò)程當(dāng)中不斷凝練科學(xué)問(wèn)題,找出科學(xué)解決方法,解決共性關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
萬(wàn)鋼提出,在今后五年當(dāng)中還要努力把電池單位能量密度再提高一倍,把制造成本再降低50%。達(dá)到300瓦斯以上,成本降到一元以下,新能源車就具備更強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)方面,根據(jù)不同階段攻克不同的關(guān)鍵技術(shù)。比如說(shuō)啟停式發(fā)電機(jī),現(xiàn)在基本作為系列投入?;旌蟿?dòng)力的發(fā)電機(jī),特別是大客車上進(jìn)行了很好的推廣。尤其最近一些對(duì)于雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)展,更加接近了人們的需求。電驅(qū)動(dòng)最大特點(diǎn)就是零轉(zhuǎn)速有最大扭矩,這對(duì)啟動(dòng)加速很好,但是對(duì)二次加速存在一定的困難。所以有的企業(yè)開(kāi)發(fā)了雙電機(jī)的直驅(qū)系統(tǒng),無(wú)論低速大扭矩,還是二次加速都有變化。