欧阳明高:新能源汽车跨越1%关口,已到大规模推广时

第一电动网 邱锴俊

1月23日,2016中国电动车百人会论坛在北京钓鱼台国宾馆举行。中国电动汽车百人会执行副理事长、节能与新能源汽车重大项目总体专家组组长欧阳明高在论坛上发表演讲表示,新能源汽车年销量在新增汽车销售中的占比首次突破1%,其中单月最高占比达到2.9%。“一般判断一个新技术能不能大规模推广,对汽车领域来讲占比1%是非常重要的一个数据。”言下之意,新能源汽车技术已经站稳脚跟,大规模推广的时机已到。

欧阳明高

欧阳明高在2016中国电动汽车百人会论坛上演讲

新能源汽车突破1%关卡的关键节点在2015年11月。第一电动网当时报道,2015年1-11月新能源汽车累计产量达27.92万辆,占比整个市场累计产量的1.26%,首次突破1%关口。(参见:跨越1%拐点 前11月新能源汽车产量占整体市场比重达1.26%)

欧阳明高对中国新能源汽车的研发和产业化进展做出了非常正面的评价,并对未来充满信心:“2020年新能源汽车保有量500万辆的目标一定能实现。”


以下为欧阳明高演讲全文:

尊敬的各位领导、各位来宾,大家下午好!我演讲题目是“新能源汽车研发与产业化进展”。这是2015年新能源汽车产业化发展的总体情况,是工信部的统计数据。新能源汽车年销量在新增汽车销售中的占比首次突破1%,其中单月最高占比达到2.9%,一般判断一个新技术能不能大规模推广,对汽车领域来讲占比1%是非常重要的一个数据。另外,比较一下全球新能源汽车产业化,2015年全球新能源汽车销售超过50万辆,其中中国占比超过50%。美国大概稍有一点下降,中国增长地非常快,这是这些年来整个增长趋势或者全球市场份额。

分车型来看,纯电动乘用车是以微型电动轿车为主,而且比例在逐年提高,这是个非常重要的趋势。在今年,小型纯电动轿车总产量占比超过了85%,这也是我们一直提倡的纯电动轿车小型化。另外,中高级别纯电驱动新能源汽车是以插电式混合动力车为主,插电式混合动力车在中高级新能源汽车占80%以上。新能源商用车仍然高速增长,当然也有一些问题,但总体来看还是健康的。

从这三类车型综合来看,曾经在《十二五新能源汽车科技规划》中间曾经提到过,启动新能源汽车产业化两头极的格局现在看来是基本实现了,这两头加上重点的插电式混合动力,已经形成了比较好的格局。新能源汽车的销量和保有量预定目标也基本上实现了,就是导入期销量达到1%的目标。“十二五”新能源汽车重点科技专项和新能源汽车技术创新工程研发任务圆满完成,技术支撑产业化发展。这也是“十二五”的三个小结。

下面分车型,即新能源乘用车、新能源商用车、车用动力电池三个方面,分别介绍一下。

首先是新能源乘用车。新能源乘用车总体情况,首先看纯电动驱动轿车技术进展。纯电动轿车综合性能在不断提升。以北汽为例,这是增长的情况,同时现在北京市内也可以看到,基本上大街上到处都是。

再看分项技术开发,举个例子,从长安逸动来看,比如说轻量化方面,车身结构和电池系统轻量化,这些数据都在这儿摆着,包括安全性,整车的碰撞和电池安全性能等。整车碰撞也是五星级标准,在欧美地区也是严苛碰撞标准的考验,还有美国电动汽车安全认证机构的电池认证。

比如环保性,大家会关注传统汽车排放,但新能源汽车还有一个电池兼容,电池兼容设计,这些比较细微的设计都已经涵盖到了。另外,电池干扰辐射这方面的一些开发,还有可靠性,也能达到完全按照传统车的可靠性能来考核。所以纯电动轿车技术进展,已经达到一个新水平。

另外,插电式混合动力,虽然只有四款车,但总销量超过6万多,供不应求,尤其是插电式的SUV。大家看现在惟一的“唐”插电式的SUV,市场需求快速的增大,供不应求。

从技术角度看,插电式的混合动力机点耦合技术取得突破,现在介绍几种典型的产业化构型。比如说SUV比亚迪唐的四驱构型,是在秦的基础上加上后电机,形成非常良好的、强劲的动力性能,所以在SUV四驱构型方面,应该说首次取得巨大突破。

第二,在双电机串并联方面。荣威550也是一个典型的车型。目前世界上只有本田是有内室的结构,实际上它的灵活性还不如荣威550,因为我们加了两个离合器,整个工程化也是国际水准。

还有新近突破的双行星排功率分流构型,这是由科力远公司和吉利联合研制的,跟普锐斯是同一类型,但是比普锐斯的自由度要更大一些。普锐斯的后电机,主电机和输出轴是固定的速比,但是我们国内的是双星排,普锐斯是单行星排。双行星排的一个好处是主电机跟驱动机之间是可以分离的、自由的。

从插电式混合动力实际使用的能耗看,这是基于上海所有的插电式混合动力轿车数据,由上海数据中心提供的数据进行分析。可以看出,插电式混合动力车的能耗,由于充电基础设施的改善,用电的比例在大幅上升。从乘用车发展来看,未来看,有三股重要的市场驱动力。一个是新能源乘用车补贴政策,应该说是基本合理,非补贴激励政策的作用越来越大,就是不限行、不摇号。油耗法规对厂家倒逼的作用也越来越大。个人判断,未来具有发展潜力的主流车型,纯电动车从性价比考虑来看主要是A级以下小型家用车,增程式的纯电驱动汽车,A0到B级为主。插电式混合动力A级以上的车型显示出很大优越性,从SUV近期的热销可以看出。

首先,纯电动乘用车小型化发展趋势会越来越明显,明后年还会有很多小型化优质的小型电动汽车出来。我国低速电动车行业也在升级,朝这个方向发展。所以小型电动汽车特色明显、性价比高,具有形成国际竞争优势的巨大潜力,也是我们认为可以成为中国电动国民车的一种类型。

当然,小型电动车下一步还要技术提升,就是性价比,进一步提升性价比,包括电池性能的改进,整车电耗的下降,在整车电耗下降的同时还要解决一系列的问题,比方现在冬天的怕热怕冷的问题,也要在这个过程中解决。另外,充电设施的便利和安全的管理。这是目前的电耗水平,到2020年还会大幅下降。

第二种,SUV的插电化,有可能成为重要的发展趋势。现在2015年SUV在传统车中的增长速度是最快的,也是中国品牌增长速度最快的,中国品牌占比超过50%,这是惟一一个在乘用车主导车型中占有优势比重的领域。现在面临越来越严格的油耗法规和城市限行,而插电式SUV可以解决这些问题。同时,又进一步凸显SUV的动力性能,已经初步得到市场的验证,所以我们认为有望成为中国品牌主流的战略车型。

插电式混合动力车进入攻关的重点,我想可能是混合动力阶段的能效提升技术跟国际比,在混合动力阶段的油耗还是有差距的,所以下面要在这几个方面进行重点攻关,也是“十三五”的攻关重点。

还有一个车型就是增程式电动车,尽管有很多专家呼吁,但是它的发展滞后,可能需要解决两个问题,一个是今天万主席谈到的增程型小型发动机的问题,还有一个问题是测试标准。因为目前增程式乘用车跟插电式乘用车用的是同一个测试规范,就是说要求在把电量全部消耗之后,由增程器带着这个车跑循环,因为增程器的发动机比较小,根本跑不下来,所以建议只按城市工况,不按郊区来,另外10万公里的排放耐久性也不太合理,因为全生命周期增程器实际使用的时间大大短于整车寿命。

关于商用车,应该说中国新能源商用车,尤其是城市公交,是新能源客车推广的先行者和主力军。现在已经占到国内公交保有量14%左右,在全球遥遥领先。随着电动客车性能的不断提升,逐步受到市场认可,比如说运营效率、运营成本都基本上可以跟传统燃油车竞争,尤其是即将开始落实的公交能源费用补贴,由油补变电补,将会进一步推动公交的电动化。

在新能源商用车技术创新方面,已经出现了一批国际领先的创新技术,举今年的两个进展为例。第一是宇通的纯电动客车整车集成技术,在低能耗、轻量化、安全性等方面有一系列处于国际领先水平的技术,获得国家科技进步奖,而且销量也非常好。另外一个例子,就是精进双电机负载分配的电动驱动技术,在全球率先采用双电极的直驱技术,打破了三驱必须用变速器的传统设计规范,可以完全不用变速器,30%的坡度也不用变速器,因为是双电极,一个低流电极、一个高流电极,两者配合,使扭矩能够匹配,效率也可以优化,这也是我认为一个比较好的技术进展。

新能源商用车国际竞争力取得重大突破,行业的标杆企业新能源客车整车与总成开始规模出口。这是比亚迪的整车出口,王传福总经理专门陪同习近平总书记参观这个项目。微宏钛酸锂、多元符合锂动力电池批量出口装备欧洲客车,已经装备900套以上,尤其2015年批量装车上线运营超过550台,占欧洲2015年新上线客车总量的30%,进入欧盟、伦敦等主要的区域。

当然,我们在快速发展中业面临着挑战,我想提一点,要实时确保安全体系,确保运行安全。在我们所有的电动车中,10米以上,尤其12米的公交大客车,因为装备电池很多,人也很多,应该说是安全性敏感车型,所以在这个方面我们统计一下,新能源汽车出现的这些事故,可以找出各种原因。

安全不仅仅是电池的问题,还是是一个综合问题。比如现在我们电器老化,高压电器绝缘破坏、进水等等很多原因。所以,从整车的角度,国家电动客车电控与安全研究中心提出了一个防水、防火、防触电3S安全技术要求,我觉得还是值得推广的,针对这些事故,按国家标准,尤其从是用维保,这个也是非常重要的环节。

接着我想说一下动力电池。新能源汽车发展带动了动力电池产业的大发展,产能2014年—2015年增长了很多倍。现在统计数据,2015年动力电池装车量超过200亿瓦时,比亚迪和宁德时代新能源排在前两名。我们预计今年大概会到500亿瓦时左右。现在根据电池行业报告,2015年电池产业投资大概是1千亿,在建、核建的产能1800亿瓦时,估计在2016年下半年或者年底、上半年还很紧张,下半年会总量平衡,但是优质产能还会持续紧张。

这是新能源汽车动力电池的一个分布,可以从中看出,客车用电池超过70%,如果客车加上专用车,就比例更大,其实乘用车装电池比例比较小。

现在说一下动力电池相关的技术。动力电池性能大幅提升,全面达到甚至超过“十二五”新能源汽车重点专项规定的值。当时规定的指标是模块120瓦时,现在我们达到最高的140瓦时。当然比能量提升的同时,大家最关心或者说技术最复杂的,还是电池的安全技术。刚才说了整车安全,我想在这里说一下动力电池的热安全问题,介绍一下国内电池的标杆企业,通过产、学、研合作在这方面的一些重要进展。

电池的热失控是机理复杂、危害严重的电动汽车热安全问题,当然有热失控诱因、热失控发生、热失控预警等。热失控有可能是机、电、热等多因素诱发机制,有可能老化导致热失控燃烧。

这个方面电池管理系统是防止热安全事故的主要保障,要把电池管理到一个安全的工作范围,现在国内领先的BMS系统产品已经完全执行ISO26262功能安全标准,并且实现电池系统全部远程监控,这是非常重要的。

第二,关于单体电池热失控与材料体系的设计。热失控是一个链式的化学反应,可能从温度逐步上升,到最后发生热失控温度剧烈上升,然后电压下降短路,开始可能是SCI膜,然后到负极电解液的分解反应,然后到正极材料电解质的分解,最后隔膜的崩溃和电解液的燃烧,这么一个过程。

现有三元正极石墨负极材料的单体电池在“十二五”期间安全性取得了重大进展,在热失控建模机理研究方面与国际基本同步。在产生安全检测结果来看,国外公司、国内公司产品,总体看这些都是通过安全检测的,基本相当。在阻燃隔膜、阻燃电解液、安全连接剂等材料方面也取得了重要进展。

第三,成组电池热失控的扩展和电池系统设计。刚才说的是单体电池的设计制造,真正危害更大的不是单体电池热失控,而是单体电池热失控之后在整个电池的扩张,比如一个35千瓦时的轿车电池包,相当于这么大的爆炸能力。比如电池碰撞安全,这是国内的一些领先企业做的,跟我们学校共同做的,这个方面跟国外应该是基本同步的。在挤压实验,整个电池包挤压的仿真来发现问题,这是国内我们领先的电池供应商做的一些事,这也是国内电池领先供应商为国外电池厂商开发时候必须满足严格的安全要求。比如热失控,如果不做其他的就会扩展,完全扩展出去,瞬市大家都开始热失控,这就非常危险了。但是经过很好的阻止热失控发生的这种设计,就可以防止它同时发生,比方可以持续30几分钟,就可以有时间防范。

我们再看看2015年实际使用的动力电池产品技术,因为近期关于动力电池安全性技术路线是大家热议的话题,我这里主要针对纯电动。纯电动中,12米纯电动的大客车又是安全与敏感的车型,其实我们前期的讨论主要是针对12米公交大客车纯电动车型开展的讨论,主要是针对了一些发生的事故,这是2015年装车的实际情况,纯电动乘用车,纯电动客车总体情况,这是纯电动12米大客车,可以看出在这方面是以三元石墨体系为主的,这边是磷酸铁锂为主,这个磷酸铁锂占到94%以上。

总体来看,现有产品和动力电池的产量分布是“十五”以来中国动力电池技术研发产业化结果的一种反应,格局是合理的,除了钛酸锂电池受到政策的影响,在这一块比例非常低之外,其他的应该说没有受到太多的政策影响。我相信,随着各种新型锂离子电池的研发进展,今后这种装车的格局会动态变化,更高性能的电池会逐步出现,这都是跟研发相一致的。

但是管理的角度相对比较复杂,因为我们的厂家众多,我刚才说的是标杆企业,我们不都是标杆企业。所以管理的角度,现在我们的管理方式是按产品公告管理,是根据技术成熟度分级管理,我认为这个做法值得坚持和细化落实,不分技术路线,但是要根据技术成熟度分级管理,这个是已经实施了很多年的一个管理方法,应该得到坚持和落实。

最后说一下充电基础设施。总体看,中国充电基础设施的产业链正在形成,刚才万部长已经说到这个,这是整个的产业链,制造商、建设商、运营商、信息提供商已经有了一个产业链。另外,充电技术创新活跃,这也是一点。

第三,形成了几个具有一定规模的充电网络。比如北京市,私人乘用车的自用桩比例达到77%,就是车桩比已经到77%,不好统计,但是这个比例是有的。上海,私人乘用车自用桩比例也达到73%,而且比例还在迅速提高。我们觉得,私人乘用车主要还得靠自用桩为主。现在面临的挑战,我认为最迫切的就是充电新国标的贯彻与改造实施工程。大家知道,12月份我们刚刚发布了一个新国标,今年1月1日开始实施。新国标意义重大,主要是解决充电基础设施互联互通和安全性。比如统一充电桩通信标准、通信协议,增加充电温度监控机械锁、电动锁。但车桩改造升级也面临一系列挑战,一是影响面很大,因为影响到了客户、充电桩企业、制造商等。还有各个地方改造的进度如何协调,车厂改造的难度,新老用户的切换,这个是要仔细操作的。尤其关于充电基础设施在小区地下车库的建设,充电设施的安全性主要是在小区地下车库充电桩的建设,一旦出现安全事故,可能比刚才说的大客车还要严重,所以这个方面最近也出台了一些新的规范。我们今年中国电动汽车百人会的重点课题就是研究安全性的问题和基础设施。

最后做一个展望,2015年是中国新能源汽车快速成长年,在新能源乘用车、商用车、动力电池、基础设施全产业链相关的政策、市场和技术等方面取得了重大突破。2016年,希望通过协调发展,成为技术品质的提升年,我说的协调发展是整车产销、电池供应、充电基础设施产业链协调发展,现在我们是整车跑得快,电池供不上,基础设施滞后。

第二,政策市场技术的良性互动与协调发展。今天楼部长已经讲了,总之,政策启动市场、市场带动技术、技术提升市场,形成良性循环。当然我们要看到,虽然我们取得了很大成绩,但是我们还处于新能源汽车发展的初级阶段,前面任重道远。所以面向“十三五”,我们还要实施新能源汽车的技术升级战略,前面万部长已经讲过了,中间有六个创新面、38个重点研发任务,包括动力电池的能量密度倍增,电力电子下一代的宽进代半导体引入,使我们的控制器的体积缩小到现有的1/2~1/3。还有自动化电动汽车的技术、燃料电池动力系统的技术,刚刚前面万主席也讲过了。还有插电式、增程式混合动力,刚才说的增程式和插电式混合动力阶段的油耗,以及纯电动汽车的轻量化、智能化和底盘一体化技术。

我相信,我们完全可以实现2020年新能源汽车保有量500万辆的目标,关键是我们要实现技术和产量的一个双丰收。让我们共同努力,实现新能源汽车的中国梦。

谢谢大家!

来源:第一电动网

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