發(fā)布時(shí)間:2018-02-12
當(dāng)前新能源汽車已成為全球汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的標(biāo)志,電動(dòng)化、智能化正在引發(fā)全球汽車產(chǎn)業(yè)新一輪競(jìng)爭(zhēng)。中國(guó)作為新能源汽車第一產(chǎn)銷大國(guó),目前面臨哪些新的重大挑戰(zhàn)?下一步技術(shù)路線和攻關(guān)重點(diǎn)是什么?如何通過(guò)制度創(chuàng)新進(jìn)一步推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新?近日,科技部部長(zhǎng)、中國(guó)科協(xié)主席萬(wàn)鋼對(duì)當(dāng)前全球特別是中國(guó)的新能源及智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展進(jìn)程進(jìn)行了全面梳理,并明確了下一步技術(shù)、市場(chǎng)、制度的重點(diǎn)發(fā)力方向。
如何評(píng)價(jià)全球新能源及智能汽車的表現(xiàn)?
2017年全世界的新能源汽車產(chǎn)業(yè)都得到大發(fā)展,新能源汽車已經(jīng)成為全球汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的標(biāo)志。一些國(guó)家的數(shù)量增長(zhǎng)趨勢(shì)比較引人注目,比如挪威去年一年就賣了5.4萬(wàn)多輛,比上一年增加了25%以上;日本的電動(dòng)汽車也增加了8萬(wàn)多輛;2017年全球主要國(guó)家的新能源汽車銷量超過(guò)了142萬(wàn)輛。據(jù)中汽協(xié)統(tǒng)計(jì),中國(guó)新能源汽車銷量達(dá)到77.7萬(wàn)輛,占新車銷售比例的2.69%,全球新能源汽車的累積銷售已經(jīng)突破了340萬(wàn)輛,其中中國(guó)的電動(dòng)汽車保有量就超過(guò)了50%,中國(guó)已經(jīng)用實(shí)實(shí)在在的行動(dòng)節(jié)能減碳,為應(yīng)對(duì)氣候變化做出了貢獻(xiàn)。
從國(guó)內(nèi)具體的銷售情況看,乘用車達(dá)到58萬(wàn)輛左右,商用車增長(zhǎng)也比較迅速。值得注意的是,純電動(dòng)汽車增長(zhǎng)82.1%,插電式增長(zhǎng)了34.9%,商用車主要是城市公交客車,增長(zhǎng)18.4萬(wàn)輛,增幅達(dá)21.5%。
關(guān)鍵零部件技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化也取得了新進(jìn)展。動(dòng)力電池關(guān)鍵材料技術(shù)進(jìn)步加快,動(dòng)力電池的性能指標(biāo)穩(wěn)步提升,單體、電池包、管理系統(tǒng)等的低溫性能、安全研究全面推進(jìn)。三元材料的電池比能量實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。磷酸鐵鋰動(dòng)力電池單體的比能量提升至160瓦時(shí)/公斤,動(dòng)力電池系統(tǒng)價(jià)格已經(jīng)下降到2元/瓦時(shí)以下,而產(chǎn)能達(dá)到了200G瓦時(shí),基本滿足并跟上產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)的需求。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)的關(guān)鍵部件和共性技術(shù)進(jìn)一步突破。IGBT、稀土永磁材料、電力電子系統(tǒng)集成等取得了顯著進(jìn)展,重量比功率已經(jīng)超過(guò)了3.3千瓦/公斤,峰值效率≥97%,高效區(qū)≥80%。
燃料電池的電堆功率密度已經(jīng)超過(guò)了2kW/L,雙極板的研發(fā)和批量化也取得了原始技術(shù)創(chuàng)新。燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)部件和集成技術(shù)進(jìn)展迅速,研發(fā)70兆帕車載高壓供氫系統(tǒng),70兆帕的氫氣罐標(biāo)準(zhǔn)也在形成的過(guò)程中,可能不久就會(huì)公布。
多品牌的網(wǎng)聯(lián)車上市,取得了良好的市場(chǎng)業(yè)績(jī),成為追捧的目標(biāo),而自動(dòng)駕駛的技術(shù)和樣車的展覽運(yùn)行也嶄露頭角,相關(guān)的一些政策也在推動(dòng)這一領(lǐng)域繼續(xù)進(jìn)步。
經(jīng)過(guò)20多年的努力,中國(guó)新能源汽車在研發(fā)、產(chǎn)業(yè)、市場(chǎng)、政策創(chuàng)新和基礎(chǔ)建設(shè)方面已經(jīng)具備了明顯的綜合優(yōu)勢(shì)。在研發(fā)體系上建立了“三縱三橫”的布局和純電驅(qū)動(dòng)的研發(fā)戰(zhàn)略,產(chǎn)學(xué)研緊密融合,大中小企業(yè)融通,形成產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)體系。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展上,整車到零部件的產(chǎn)業(yè)鏈條基本形成,轉(zhuǎn)型升級(jí)速度加快,龍頭骨干企業(yè)和一些新興企業(yè)正在加速形成。在政策上,已經(jīng)逐步形成了全環(huán)節(jié)、中長(zhǎng)期、可持續(xù)的政策扶持體系,也正在探索針對(duì)用戶市場(chǎng)的激勵(lì)措施。在基礎(chǔ)設(shè)施方面,全國(guó)開(kāi)放運(yùn)營(yíng)的公共充電樁超過(guò)了20.5萬(wàn)個(gè),形成了龍頭企業(yè)牽頭、多方參與的市場(chǎng)機(jī)制。在商業(yè)模式上,共享汽車等新興商業(yè)模式正實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展,電動(dòng)化、智能化正吸引著跨界融合。
新能源汽車在新形勢(shì)下面臨哪些新挑戰(zhàn)?
下一步怎樣推進(jìn)國(guó)內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,新形勢(shì)下有很多新挑戰(zhàn):
第一,現(xiàn)在純電動(dòng)汽車雖然發(fā)展快,但是功能性上還是有短板。續(xù)駛里程就是短板之一,延長(zhǎng)續(xù)駛里程不能簡(jiǎn)單地用增加電池的辦法解決,因?yàn)殡姵卦黾恿?,重量也隨之增加,單位耗能反而增加。其功能也還沒(méi)有完全覆蓋國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)各地域的要求,特別是北部的低溫環(huán)境。這需要行業(yè)共同繼續(xù)探索,創(chuàng)新發(fā)展策略。
第二,傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)壓力大。一方面,整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)面臨更加嚴(yán)苛的排放標(biāo)準(zhǔn)和降耗減碳要求,產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的壓力巨大。另一方面,充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還不平衡、不充分,建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和服務(wù)體系還需要更加靈活,不斷進(jìn)行完善。
第三,新能源汽車市場(chǎng)不斷擴(kuò)大、市場(chǎng)的多樣化要求也會(huì)增加,如何在滿足市場(chǎng)多樣化要求的同時(shí)又能夠保持發(fā)展這一產(chǎn)業(yè)的初心和使命感,這對(duì)產(chǎn)業(yè)而言既是未來(lái)的挑戰(zhàn),同樣也是機(jī)遇。
第四,面向未來(lái)的電動(dòng)化、智能化發(fā)展和大規(guī)模市場(chǎng)應(yīng)用,現(xiàn)在的政策體系也要有相應(yīng)的調(diào)整,相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)要加快制定和完善,要更加精準(zhǔn)和高效,更加適應(yīng)于創(chuàng)新發(fā)展、綠色文明和普適、普惠的發(fā)展方向??傊又匾暱萍紕?chuàng)新、轉(zhuǎn)型升級(jí)、政策制度和業(yè)態(tài)創(chuàng)新。
電動(dòng)、智能新方向怎么走?
中國(guó)電動(dòng)汽車的科技創(chuàng)新走過(guò)了將近20年的道路,一直在與時(shí)俱進(jìn),促進(jìn)更高質(zhì)量的發(fā)展。第一個(gè)五年計(jì)劃期間確定了電池、電機(jī)和控制系統(tǒng)以及純電動(dòng)、混合動(dòng)力、燃料電池的發(fā)展,形成了“三縱三橫”的研發(fā)布局。“十三五”期間,行業(yè)開(kāi)始順應(yīng)科技制度的改革,把關(guān)鍵技術(shù)向基礎(chǔ)研究方面發(fā)展,在控制理論、電力電子、電化學(xué)機(jī)制等方面增加了基礎(chǔ)研究;同時(shí)把混合動(dòng)力作為橋梁,明確把研發(fā)重點(diǎn)放在插電式混合動(dòng)力上。
未來(lái)的發(fā)展必然是智能化、純電驅(qū)動(dòng)的發(fā)展。智能化最合適的載體是新能源汽車,對(duì)動(dòng)力電池的要求是更高的能量密度和安全性,對(duì)于燃料電池的發(fā)展需要高的功率密度,對(duì)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)要注意它的高效率,特別要注意它的能量回饋系統(tǒng),也就是電力、電子。在智能化動(dòng)力系統(tǒng)方面,重心要更多地放在算法、芯片等最基礎(chǔ)的共性關(guān)鍵技術(shù)方面?;旌蟿?dòng)力的發(fā)展方向也會(huì)把重點(diǎn)更多放在增程式等更高效率的路線上。
未來(lái)要進(jìn)一步明確電動(dòng)化、智能化的新方向。整車產(chǎn)品要在綜合效能上下工夫,提高質(zhì)量,包括高比能量的蓄能、高比功率的發(fā)電、燃料電池或者增程器,還有高效率的驅(qū)動(dòng)和能量回收、智能化控制、輕量化車體等方面。今后衡量新能源汽車,應(yīng)該從綜合性、多目標(biāo)的角度實(shí)現(xiàn)效果最佳。為了達(dá)到綜合效果最佳,需要更進(jìn)一步提升“三電”的核心基礎(chǔ),加大對(duì)于高能量密度動(dòng)力電池、高功率密度燃料電池、高性能驅(qū)動(dòng)、高效率回饋等等各方面的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和系統(tǒng)集成的創(chuàng)新。要進(jìn)一步加大對(duì)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)力度,推動(dòng)區(qū)域化、商業(yè)化的市場(chǎng)運(yùn)營(yíng),加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展,拓展燃料電池新的應(yīng)用領(lǐng)域。要結(jié)合新一代人工智能重大項(xiàng)目的實(shí)施,研發(fā)智能網(wǎng)聯(lián)、自動(dòng)駕駛技術(shù)平臺(tái),積極穩(wěn)妥地推動(dòng)自動(dòng)駕駛上路,逐步進(jìn)入市場(chǎng)應(yīng)用階段。
內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)的機(jī)會(huì)與方向有哪些?
關(guān)于轉(zhuǎn)型升級(jí),內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)的壓力自然很大,油耗法規(guī)更加嚴(yán)格,排放標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)苛,檢測(cè)規(guī)范更加動(dòng)態(tài)。但是應(yīng)該實(shí)事求是地看到,內(nèi)燃機(jī)在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間當(dāng)中,特別是在國(guó)內(nèi)大客運(yùn)、大貨運(yùn)、大船運(yùn)、大農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,將會(huì)以獨(dú)立驅(qū)動(dòng)或以混合動(dòng)力的形式存在,仍然具有廣泛的市場(chǎng)需求。所以,內(nèi)燃機(jī)技術(shù)要以提升燃油效率、降低排放為主線,著重在關(guān)鍵技術(shù)上下功夫,在這些領(lǐng)域當(dāng)中組織科研攻關(guān),以期在交通領(lǐng)域的節(jié)能減排、應(yīng)對(duì)氣候變化當(dāng)中發(fā)揮重要的作用。
未來(lái)內(nèi)燃機(jī)發(fā)展方向呈現(xiàn)專用化、電子化和輕量化的趨勢(shì)。從現(xiàn)在發(fā)展的趨勢(shì)上看,內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)化的相結(jié)合,將成為車用動(dòng)力技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新方向。
除了內(nèi)燃機(jī)本身的技術(shù)創(chuàng)新之外,我們更加要注重內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)化融合發(fā)展的技術(shù)革新。在過(guò)去,我們?cè)诰|(zhì)充量壓縮點(diǎn)燃(HCCI)、新型循環(huán)、內(nèi)燃機(jī)增程器、轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)等方面曾經(jīng)投入大量的研發(fā)力量,但是它們難以獨(dú)立地覆蓋汽車發(fā)展的整個(gè)動(dòng)態(tài)需求,現(xiàn)在針對(duì)新型動(dòng)力混合動(dòng)力系統(tǒng)等方面,完全可以找到用武之地。因此高效率增程式機(jī)電混合的系統(tǒng)將是今后的重點(diǎn)研發(fā)內(nèi)容之一。
如何通過(guò)制度創(chuàng)新促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步?
我們要繼續(xù)完善政策創(chuàng)新,保持政策的連續(xù)性。在財(cái)稅方面,堅(jiān)定2020年電動(dòng)汽車財(cái)政補(bǔ)貼退出的同時(shí),財(cái)政部、稅務(wù)總局、工信部、科技部明確延長(zhǎng)車購(gòu)稅優(yōu)惠措施,同時(shí)汽車節(jié)能積分制和相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)制度也即將完成,加快碳交易制度、支持商業(yè)創(chuàng)新模式以及擴(kuò)大新能源汽車的市場(chǎng)份額等方面都還需要政策加力,中國(guó)的相關(guān)政策創(chuàng)新將保持連續(xù)性。
今年年初,中共中央和國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于黨政機(jī)關(guān)公務(wù)用車的管理辦法》,特別提出了黨政機(jī)關(guān)應(yīng)該帶頭使用新能源汽車,按照規(guī)定擴(kuò)大新能源汽車的使用比例。之前交通運(yùn)輸部也推出了《關(guān)于加快推進(jìn)新能源汽車在交通運(yùn)輸行業(yè)推廣應(yīng)用的實(shí)施意見(jiàn)》。住建部也對(duì)充電設(shè)施、財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)制度、互聯(lián)互通做出了新的要求和新的規(guī)定。
總之,政策創(chuàng)新方向是今后將繼續(xù)擴(kuò)大電動(dòng)汽車市場(chǎng)銷售配額,加快在公交、出租車領(lǐng)域的普及和推廣,開(kāi)拓共享汽車的新市場(chǎng),完善充電設(shè)施建設(shè)措施,營(yíng)造更好的市場(chǎng)環(huán)境。
制度創(chuàng)新是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的牛鼻子,因此要制定好、落實(shí)好各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
一要制定好技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),支撐轉(zhuǎn)型,加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)的研究和供給。環(huán)保部門(mén)已經(jīng)公布了國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn),這將是全球最嚴(yán)厲的汽車排放控制法規(guī),但是在實(shí)施之前應(yīng)該同步做好整車開(kāi)發(fā)、油品質(zhì)量、相關(guān)檢測(cè)能力的建設(shè)和監(jiān)管工作。
國(guó)內(nèi)現(xiàn)在的準(zhǔn)入基本屬于公告型準(zhǔn)入,著眼于新能源汽車發(fā)展多樣化的目標(biāo),應(yīng)該著手研究關(guān)于新能源汽車綜合能力和超低排放的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。新能源汽車的綜合能力的提高實(shí)際上和能量密度有關(guān)、和采用的增程器的效率有關(guān)、和輕量化有關(guān)、和保溫管理系統(tǒng)包括能量回饋有關(guān),這些綜合起來(lái)實(shí)現(xiàn)的效益才能夠保證得到最佳效率,實(shí)現(xiàn)排放更低的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。制定汽車新標(biāo)準(zhǔn)時(shí)要擴(kuò)大新能源汽車專家參與,要聽(tīng)取新能源汽車優(yōu)勢(shì)企業(yè)的意見(jiàn),要協(xié)同推進(jìn)新能源汽車的推廣和傳統(tǒng)汽車的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
二要加快電力價(jià)格機(jī)制改革。要注重實(shí)施可再生能源和波谷電利用政策降低成本,目前的一個(gè)趨勢(shì)是在所有實(shí)施了波谷電政策的區(qū)域,充電高峰基本上都集中在波谷階段。
三要以安全、綠色、高效、共享為原則,及時(shí)出臺(tái)自動(dòng)駕駛試運(yùn)行發(fā)展規(guī)劃和技術(shù)規(guī)范,要明確適應(yīng)階段和區(qū)域法定標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)樽詣?dòng)駕駛汽車上市必須以安全為最重要的標(biāo)準(zhǔn)。
在業(yè)態(tài)創(chuàng)新方面,新能源汽車正在從制造向服務(wù)的全鏈條發(fā)展。新能源汽車企業(yè)逐漸向產(chǎn)品、服務(wù)、充電、運(yùn)營(yíng)等多個(gè)環(huán)節(jié)組合和新型商業(yè)模式轉(zhuǎn)變。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有幾十家企業(yè),包括環(huán)球車享、易開(kāi)租車、奔馳的Car2Go等分時(shí)租賃和共享汽車在國(guó)內(nèi)開(kāi)始運(yùn)行,也取得了較好的運(yùn)行效果,規(guī)模在不斷擴(kuò)張中。
自動(dòng)駕駛汽車產(chǎn)業(yè)鏈正在推進(jìn)跨產(chǎn)業(yè)的融合,包括傳感器、地圖、自動(dòng)駕駛、操作系統(tǒng)、整車制造、通信設(shè)備和通信服務(wù)等各方面已經(jīng)逐步推進(jìn)。通過(guò)開(kāi)放的知識(shí)平臺(tái)、開(kāi)放的軟件工廠、開(kāi)放的硬件平臺(tái)和開(kāi)放的眾創(chuàng)空間,新技術(shù)能夠全方位形成產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的鏈條,能夠更快地推動(dòng)自動(dòng)駕駛新技術(shù)在新能源汽車中推廣應(yīng)用。
總之,汽車產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)是一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程,中國(guó)新能源汽車起步雖早,但整體實(shí)力還十分微薄,我們要繼續(xù)加強(qiáng)科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級(jí)、政策創(chuàng)新、業(yè)態(tài)創(chuàng)新,著力改善供給制度,提高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
(本文根據(jù)萬(wàn)鋼在2018年中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇上的演講內(nèi)容整理)