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“三纵三横”中国发展新能源汽车技术路线图
十几年前研究新能源汽车的时候,就把纯电动、混合动力、燃料电池做成了一个规划,为未来的发展确定了关键技术和关键总成,以及关键的车型动力系统。我们把动力系统称为由电池和管理系统,电机和驱动系统,多能源系统组成的主要核心技术,以及混合动力发动机、燃料电池发动机,这些关键技术在三条技术路线上得到了一个关键技术的排列,就是我们所说的“三纵三横”的排列。
从现在来看,混合动力正在从过去重度混合向插电式、增程式的发展,发电机将变成发电系统。燃料电池也出现了两个方向,一个用燃料电池作为主动力,另外一个用燃料电池作为增程式电电混合动力源,这三条路线最终就变成一个由电机驱动,由发电和储电系统组成的技术路线,它的发展能够集中最大的力量攻克最关键的技术,作为政府还要加强基础设施、科研激励、标准检测、法律法规推广等等的应用。
在这样的系统下,最重视的是基础研究。电动汽车最重要的是动力蓄电池,在科学研究方面,从基础开始,研究交换膜交换机理、纳米技术的应用、整个电池失效原理以及温度场分布上做了巨大努力,对电池成组技术和控制技术也进行了投入。正是这些投入支撑了中国动力电池的发展,2015年与2011年相比,电池单位能源密度提高了一倍。同时,制造成本降低了50%。今后会加强对基础技术的研究,在发展过程当中不断凝练科学问题,找出科学解决方法,解决共性关键技术问题。
电动汽车时代还要不要发动机?
万钢认为,我们非但需要,而且要加强这方面的研究。小型、轻量、电子化将成为发动机的未来,很长一段时间我们还需要专项增程式,也需要专用发动机,在这个方面我们应该有更大努力。通过比如混合动力、涡轮增压降低发动机的排量和尺寸,这为电机增加了布置的空间,在长距离方面又发挥电机更大的作用。发动机和电机的配合是很重要的形式,增程式的是有发电机,这个发电机怎么跟上电池的反应速度?这就需要使动力更加顺畅。经过专家的讨论清洁、高效、小型、轻型将是发动机的趋势。
这样情况下中国企业也研发了插电式混合动力,最低要求是50公里,大多数中国汽车产业用了70公里或者75公里,这是由于我们多年来对4000多辆电动汽车进行了多年观测下来,得到结论大概75%汽车是行驶50公里以下,90%汽车是在75公里以下。如果能够每天充电,90%以上插电式可以用纯电动,在市区达到零排放,这是我们今后要发展的方向。
中国品牌汽车也涌现出一些很好的产品,比如北汽、比亚迪、江淮的新能源车,这些汽车现在越来越多受到了消费者的欢迎。主要是在性价比上具有很大的优势,当然我们在高端车型上还要努力。
燃料电池也在走入市场,与纯电动汽车相比,燃料电池可能市场化的路径要长一些,要多一些等待。从2003年开发第一辆燃料电池后,一直在持续不断地进行研究,先是高校组织开发,逐渐进入企业。去年,上汽完成了燃料电池汽车在中国从南到北,从低到高,一直到青藏高原的试车,燃料电池汽车也在逐步走向市场。现在插电式混合动力汽车还有一些排放,将来可以用燃料电池补短板,我们又融合了这些技术在一个发展方向,使创新的投入能够更加集中,更加高效。
在谈到电动汽车安全性上时,万钢认为,安全是电动车发展最关键的因素,应该在这方面下很大工夫。电池安全上,整组安全上,布置的安全上,意外情况下,都要保证电动汽车的安全。另外,互联网时代安全保障应该是最新的技术,就是全程实时控制。所有的公交场都做了全时全控制,也就是说,所有的公交车运行过程当中,每一个电池都被监控者,如果一旦有过热就自动报警,这样才能真正保障安全。只有这样,才能够在新时代下保障汽车行驶高度的安全。
另一个发展就是电动汽车、智能电网、车网的融合,电动汽车不单作为储能终端,它甚至可以在能源互联网、车联网、信息互联当中相互交融。这样就为新的商业模式提供更好的供给。比如分时租赁,出门就可以知道身边有什么样的车可以租,停车也可以实时找到电动汽车,包括充电的位置。这些也是“十三五”规划当中要进行综合研究,已经逐步进入了综合交通系统。
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