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新能源汽车技术路线从“三化”扩大到“六化”

对新能源汽车产业来说,2016年是“十二五”电动汽车重点专项的结束年,也是“十三五”国家《新能源汽车》重点专项的启动年。

我国的纯电驱动技术路线是在2009年提出的,正式发布于2012年,当年3月,科技部“十二五”《电动汽车科技发展规划》正式提出确立“纯电驱动”技术转型战略,同时,国务院发布的《节能与新能源汽车产业发展规划2012-2020》也再次确认了这一战略。

新能源汽车技术路线从“三化”扩大到“六化”

纯电驱动真正实现产业化是2014年,这一年也成为新能源汽车产业化元年。到2015年,新能源汽车的发展实现了爆发式增长。而从去年开始,电动汽车的发展逐步趋于理性,总体来看,走到今天,我国电动汽车的发展在国际上取得了一定位置。

纯电驱动的战略目标就是通过纯电动汽车的率先产业化带动各种类型电动汽车的全面发展。我国率先发展纯电驱动汽车,带动电池产业的发展达到了世界前列,电池产业规模达到世界第一,总体水平位列国际前三,在产业链的完整度上也处于世界第一的水平。我国的动力电池产业链,尤其是电池材料,如正负极材料,在国际市场上的占有率也是第一。

除了电动化外,在“十三五”期间,汽车产业的发展趋势还包括轻量化和智能化。而从2015年至2030年的中长期尺度来看,电动化、轻量化、智能化将进一步深化,从“三化”扩大到“六化”,主要体现在以下几个方面:

第一,电动化与能源低碳化的结合。低碳的关键在于电的来源要朝可再生能源方向发展,现在有智能电网规划、能源互联网规划和氢能发展规划,所以电动化与能源结合得很紧密,而在结合的过程中,将会有更先进的电池出现,石墨烯会是热点。

到目前为止,还没有真正意义的石墨烯电池出现,但相关的研究很多,最令国人振奋的是,最近华为在电池技术上有了突破。华为的电池拥有三项技术:一是防止电解液热分解的添加剂技术,二是提高正极材料的热稳定技术,三是用石墨烯来提高电池的散热能力。

华为利用石墨烯的高导热性用于电池的迅速散热。高温衰减是电池衰减的重要原因,华为的这三项技术都是围绕热来做文章的,能让电池使用温度提高10度,电池寿命大幅提高。不过,对于目前的动力电池来说,石墨烯起到的作用就像味精一样,是添加剂而不是主体材料。但技术是无止境的,现在学术领域都在探讨石墨烯的应用,将来会出现什么突破,现在还无法断言。

电动化和能源低碳化的结合在充电方面也需要进行变革。电动化和低碳化的结合将实现能源的双向流动,充电不仅仅是充电,电能既可以从电网到电动车,也可以从电动车到电网中。这就要求在充电技术上进行突破。

第二,轻量化和制造的生态化结合。轻量化不仅仅是把东西做轻,其注重的是电动汽车乃至整个汽车工业制造角度的大变革。这和工信部推进的工业4.0智能制造专项紧密相关。将来的销售模式是网上个性化定制、下订单。在制造方面,增材制造3D打印会发挥重要作用,如果用了碳纤维之后,以前几大工艺都要变革,材料需要再循环。这些都是下一步需要发展的,目前仅仅是起步,而且重视度还不够。

第三,智能化要跟网联化结合。目前有部分互联网汽车,把手机所有的功能放在车上,但是跟车的控制本身联系并不多。未来智能网联的发展将是通过网络控制,利用网上的大数据实现对整车决策的推理。现在用的GPS也还没有完全融入汽车的整个控制里去。因此,未来汽车的发展将实现汽车的自动控制和网络紧密地结合在一起,即所谓的智能网联技术。

智能网联的发展前途很大。在智能网联时代,中国应该怎么做?现在汽车厂可以自己做一套系统,互联网公司也可以造车,但在这两种模式以外,让互联网企业和汽车企业发挥各自的优势相互融合的第三种模式,显得更加重要。

以智能手机为例,安卓的操作系统是一个开放平台,很多APP、软件都可以放在商店里供大家下载。将来汽车是否也可以有这样一个开放平台和标准接口协议,实现共享,为中小公司从事智能化开发提供一个开放的平台。毕竟,智能汽车对软件的要求非常高,需要更多的人跨领域共同参与,而通过这样一个开放的平台,能够把整个资源整合起来,各自都专业化做好自己擅长的事。

(欧阳明高 作者为“十三五”国家重点研发计划《新能源汽车》重点专项总体专家组组长、清华大学教授)

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