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欧阳明高:比能量越大 安全性越差

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7月19日,中国电动汽车百人会在湖南株洲举办第四期新能源汽车热点问题系列研讨会,本期研讨会关注新能源汽车电力电子技术。研讨会上,中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高就纯电动、燃料电池、混合动力三个技术路线问题发表演讲。

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今天我讲汽车动力电气化的技术路线问题。

先回顾一下新能源汽车的技术路线,汽车动力电气化几起几落、多元探索。从行业的视角看,汽车行业一般认为是混合动力、插电、燃料电池的发展路径。信息行业是纯电动、信息化共享、智能化共享。能源行业,尤其是电网,以前是纯电动、换电池、电池租赁、智能电网。现在慢慢的三个行业三股力量在竞争融合。以前的战略取向在汽车行业里有两种,一种是发动机路线战略,就是把技术门槛越做越高,另外一个战略就是纯电动战略。外行进入汽车行业的时候基本上都采用这个战略,因为门槛相对比较低一点。

中国该怎么选择一直有很多争论,也有很多摇摆,当然最终确立纯电驱动战略应该是2012年。

特斯拉-典型的纯电动战略,从豪华电动车,最后到家用的电动车-Model 3。丰田,正好是代表汽车行业非常典型的,就是发动机路线战略,也叫高门槛战略。从燃油车,到普锐斯,到燃料电池,是这条路线。中国的纯电驱动的路径跟丰田是刚好相反的。发动机战略是先做一个混合动力的平台,比方说丰田的普锐斯,然后再基于这个平台做各种车型,插电式就是在普锐斯基础上电池加一点点就可以了,燃料电池也是在普锐斯基础上把发动机换成燃料电池。

中国模式,基本上是新能源汽车先做纯电动,做纯电动的基础上做插电式和深度混合的燃料电池,最终在比较多的电池插电式基础上再减少电池,再做一般的混合动力,在燃料电池深度混合的基础上再减少电池,加大难度,再做全功率燃料电池。我们是一种从易到难的做法,丰田是逐步加大技术难度的做法,是不一样的。

我们是先发展电池核心技术,并形成具有竞争力的市场最大规模电池产业。这些年最大的成就就是发展出了中国具有全球竞争力的电池产业。所有今天取得的成就最大的成就就是这个,有了这个才有突破,如果没有它我们寸步难行。我们以纯电动力为突破口和基础平台,带动混合动力汽车、燃料电池汽车全方位发展,形成新能源汽车总体竞争优势。确立这个战略是2012年3月份《电动汽车科技发展规划》,“全面推动纯电驱动技术转型战略”,这也是专家组最先提出,《节能与新能源汽车产业规划》也再次强调了这一点。在“十五”、“十一五”两个五年全面探索之后,在纯电驱动和常规混合动力选择了以纯电驱动发展为新能源汽车率先推进的占突破口,是在2012年正式确立的。

确立了这个战略之后,中国新能源汽车进入了快速发展的轨道,大家可以看到,2011年—2016年从不足5千辆发展到51万辆,保有量从1万辆提升到100万辆,100倍的增长,同时这两个都占全球的一半,处于领先地位。所以到2016年,我们看到了一个全球纯电驱动技术转型的标志年。

电动汽车曾经几起几落多元探索,锂离子电池后来居上,技术进步超出预期。关键的核心是锂离子电池后来居上,技术进步超出预期,前面有铅酸电池,有镍氢电池,都不尽如人意,阻挡了发展,进入了锂电池之后就开始快速发展。中国新能源汽车产业率先发力,从产品导入期进入产业成长期,全球纯电驱动汽车发展不可逆转,全球的工业汽车强国开始转型。

下面我分别说一下纯电动、燃料电池、混合动力三个技术路线。

首先是纯电动。

电池的能量密度不断提升,成本持续下降。五年之间,单体比能量提升了1倍,现在已经达到200瓦时/公斤,以前预测今年系统成本大概是1.7元,实际现在已经低于这个数,应该在1.5元、1.4元,大大超出预期。而且这个数,电池厂的纯利润还在10%以上,原先预测2020年也是偏高的,后来也把它改了,估计是在1元以内。

纯电动汽车的引入,我们叫“两头挤”,大客车和微型电动轿车逐步向中级家用轿车发展,两头往中间挤,这个局面也已经完全形成了。当初大家对纯电动产品的里程都是100多公里,现在300公里以上的车已经非常多了。

纯电动商用车的总体水平在全球处于领先地位,产品的规模出口,中车时代的电动车也开始出口了。充电基础设施也在去年开始出现拐点,前面发展基本上都是平的,到了去年就开始出现拐点了,到去年是15万个充电桩。从去年年底开始,现在每个月大概在1万多个,所以今年年底就会到达30万个。这是公共的,私人买车是自带充电桩的。由于电动车进入市场之后,整个充电桩产业也开始快速发展了,出现拐点。

下一步目标是家用主流轿车的性价比车型技术形成竞争力,当然这中间关键取决于电池,纯电动汽车的性价比就是里程跟成本的比值,因为多100公里续驶里程就得多装100公里的电池,电池成本是比较高的。

我们做的事情包括几个方面:有电池成本的下降,当然也有整车电耗的下降,这就靠今天讨论的驱动系统,另外就是充电设施的便利。还有一个是安全管理。最后希望达到的目标是在A级车、A0级车百公里电耗降到10度,续驶里程达到300公里左右的小型电动车取消补贴,到2020年综合成本可以跟燃油车竞争。全球也都在朝这个方向努力,比如说通用、特斯拉Model 3也是这样的。

究竟多少续驶里程是合适的呢?跟车型有密切的关系,比如一个2.5米长的微型电动汽车,续驶150公里足够了。奔驰Smart没有必要搞500公里,也装不了那么多电池,因为体积就那么小。A00级,像QQ这么大的,200公里是合理的。到A0级车,家用轿车像伊兰特这么大的,300公里是合适的。到A级车,比方说捷达那么大的车,400公里是合理的。B级、C级中高档轿车可能要500公里。从调查看,日本消费者对续驶里程300公里的车接受度70%,在欧洲要500公里,因为欧洲开车速度非常高,行驶里程也相对长,所以各个地方市场是不一样的,而且没有特别小的车。

另外,要不要超快速充电,比方说350千瓦,15分钟充电跑500公里,这是欧洲的提法。日本就认为这个指标是过度的,这是欧洲部分车企针对部分车型的策略,什么车型的策略呢?B级、C级豪华车这个范围是需要的,显然(B级以下)都是不需要的。而且随着充电基础设施的高速发展和普及,反而大家会降低对里程的要求,如果充电非常方便是没有必要的。另外,中国要实现的双积分管理,对过高的里程没有优惠,350公里是上限,350公里拿5分,再高也是5分,所以估计未来350公里可能会是大家比较用得多的一个里程,也就是超过350公里,比方说360公里,这样的车会比较多,因为它有政策引导,同时它也是比较合理的一个范围。

另外,为了提高里程,电池的体积必须降下来,如果你电池体积很大,你想装也装不上去。一般一个家用轿车的体积多少呢?220L,比如3吨重的SUV它装电池的体积400L,这个标准定了。电池的体积是多大呢?体积能量密度,每升多少能量,跟重量能量密度是对应的。比方说250瓦时/公斤,大概是每升500瓦时。所以不同的能量密度也决定了里程的长短,比如SUV要做500、600、700、800都是可能的,但是轿车体积有限制,如果说QQ那么大的车,非要它跑500公里,不现实,没有体积,装不了。

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