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头脑风暴:占领电动汽车市场的战略制高点

2010年09月17日11:55腾讯汽车综合报道我要评论(0)
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[头脑风暴] 汽车供应商:电动车应用面临技术瓶颈

主持人:现在有请英国Ricardo公司中国代表处副总裁杨士敏。

头脑风暴:占领电动汽车市场的战略制高点

英国Ricardo公司中国代表处副总裁杨士敏

杨士敏:上午好,非常荣幸受到论坛的邀请参加这个论坛的讨论。经过昨天一天的讨论和今天上午的讨论,我们对于电动汽车在中国市场的发展有了更新的更深的认识。我们公司作为一个工程公司我们是设计电动汽车和混合动力汽车的,当我们简单地谈到电动汽车的时候,很多情况下我们指的是纯电动车和混合动力汽车,因为混合动力汽车包括不同的技术,包括不同的系统,从最简单的微混的混合动力,到中度混合,到全混,再到可插电混合动力,再到纯电动。

这次论坛上很多主机厂,包括关键零部件供应商都对电动汽车的前景做了分析和预测。我们从论坛了解到的信息,大部分零部件供应商和主机厂都认为电动汽车的发展是一个渐进的过程,是一个从简单的系统到复杂的系统再到纯电动,这么一个技术路线。从时间上,大约需要五到十年的时间发展到电动汽车的技术成熟,零部件的供应体系建立,然后电池技术有所突破,能够满足乘用车的需求。这个信息对我们也很重要,因为我们公司从04年到中国开展业务,现在主要做混合动力汽车系统的设计,我们跟国内大的主机厂都有合作关系,包括上汽、一汽,还有其他公司。

中国政府制订了雄心勃勃的发展规划,最近政府公布的信息,从现在到2020年,中国电动汽车和混合动力汽车的生产和销售将达到一个非常惊人的批量。具体说来,到2020年要有500万辆电动汽车,要有1500万辆混合动力汽车,所以如果简单算下来,从现在开始到2020年只有十年时间,平均每年都需要向市场提供50万辆电动车,150万辆混合动力汽车。这个规划在全世界应该说是最雄心勃勃的一个规划。这个目标能不能实现?它面临哪些问题?这大概也是今天论坛要讨论的话题。当前电动汽车和混合动力汽车面临许多技术瓶颈,包括零部件的技术,零部件的生产和供应体系。包括零部件的成本怎么控制?包括现在的电池技术能够提供多长的续时里程?电池充电的设施什么时候能够完善起来?电池的充电时间怎么能够解决?大家知道,传统的汽车加一次油可以跑500公里,现在的电池还达不到这个水平,就需要对电池进行充电,而且现在充电的技术、充电的时间还不能像传统的汽车加油,5分钟、3分钟就可以把油加满。这个我后面会详细说。

电动汽车要切入市场,包括混合动力汽车要切入市场,需要去研究详细的切入策略。比方说我们讲最简单的混合动力系统,它可能适合在城市里边跑,频繁地去停,交通灯比较多,交通拥堵。这种我们叫频停的混合动力系统,它成本非常小,增加成本非常有限,但是在城市的、大城市的交通拥堵的驾驶环境下提供了油耗的改善,甚至到20%。现在大家讨论比较多的,叫做可插电的混合动力,这个技术从理论上讲对上班族就非常合适,你一周五天上班,从家到办公室,每天的里程比方说是50公里或者80公里,设计一个可插电的混合动力系统,一天上班来回的驾驶就可以用纯电动模式,晚上回家可以充电,第二天又可以开车上下班。只有到周末的时候,你需要去到别的城市,需要到郊区去,你可能需要一下发动机。所以可插电的混合动力从理论上讲也是适合某一类型汽车的使用。再往前发展,叫做纯电动汽车。当然这个纯电动汽车还是有待电池技术的突破。

讲到占领电动汽车的制高点,首先要面临一些技术上的瓶颈和难点,突破这些难点才能占领制高点。从国内现在的情况来看,从我们最近七年时间跟国内的汽车公司做混合动力项目的经验,我们提供了首先是两个转变。

第一个转变,国内的汽车厂刚开始对于电动汽车,汽车厂作为主机厂,作为集成的角色,等零部件的设计、生产成熟,然后他只是采购这些零部件,汽车厂作为一个集成的角色。这是刚开始很多汽车公司的态度。最近这几年有了变化,因为实际上如果说汽车电动化以后,关键的零部件会转成电池、电机,转成电机控制器。如果汽车厂商还需要在汽车行业做主角,他需要对这些电动汽车的零部件进行控制。所以最近两三年很多汽车公司把电动汽车的零部件纳入自己的发展规划,规划这个电动汽车零部件像我们现在做传统汽车零部件的规划一样,现在知道发动机是按排量划分,有些汽车厂开始把混合动力和电动车的电机、电池按扭矩,按功率,按电池的能量、密度,甚至是电池的能量,比方千瓦时划分。这是第一个转变,我们看到汽车厂在积极介入到汽车电动化的过程。

第二个转变,从原来的比较分散的研发和生产,到现在大家形成联盟做这个工作。实际上电动汽车,汽车要电动化,这是一个新的产业,这个产业不单单是汽车厂可以完成的,它需要电池,电池本身就有电化学的门类,还有原材料的介入。电动车的电机跟传统行业又不一样。另外是基础设施,比如充电站。所以我们看到国内最近这段时间产业联盟设立非常频繁,围绕电动车至少有三个产业联盟的组织,这是一个变化。另外配套的行业标准实验方法也亟待电动车行业进行颁布。比如将来汽车的划分不会按照发动机排量划分,按什么划分?这个跟国家的税收也有关系。汽车性能测试方法,每个汽车厂都说自己的混合动力车油耗改善了30%、40%,但是它的测试方法是不是一致,是不是有可比性?另外是电动汽车系统里边的这些零部件效率的测试有没有一个具体的规范,统一的规范?比如电机的效率,这个牵涉到将来电动汽车整车的性能。所以我认为这是将来要着力解决的共性的制高点和问题。

第二个问题,电池技术的突破,刚才日本的教授也提到了电池技术的研究情况。从我们掌握的情况来看,现在这个电池技术的突破需要三个方面进行突破。第一行驶里程要足够长,第二电池的成本要降到能够有商用化的前景,第三电池的充电时间要能够在实际的使用环境下让驾驶员能够承受这个充电时间。

从行驶里程来看,现在从轿车的主机厂公布的资料来看,我们讲国内的比亚迪它的电动车充一次电可以跑110公里,这算是比较高的。通用的跑60公里,充一次电。这个里程跟传统汽油车比起来差距还是比较大的,所以电池技术在续时里程上,在能量密度、功率密度的提高上还需要技术突破。

另外电池的成本。现在的电池从电池的单体到电池包,再到电池管理系统,这三块加起来,我们现在掌握的信息成本大概在每千瓦时是1000美金。如果按照这个价格来算的话,比方说比亚迪的可插电电动车,它现在的电池是20千瓦时,它的电池本身成本就是2万美金。再加上电机、控制器,再加上汽车本身,可以设想它的成本增加比例有多高。当然现在电池技术在做不断的新的研究,新的技术在不断引入进来,很多公司公布了自己对电池成本的控制目标。比方说到2015年,有一家公司提出它的电池每千瓦时要到500美金的成本。日本一个公司甚至提出要到336美金。就算是到了这个水平,到了2015年到300到500美金的电池成本水平,还是很高的比例。如果是500美金,按比亚迪的车现在需要1万美金电池成本,这个成本增加完全把政府对电动车的补贴全吃光了还不够。所以电动车电池的成本对于电动车的推广影响非常大。

还有一个充电的问题。现在如果讲中国国内的民用电网,对比亚迪这个车如果要充电的话,是需要6小时的充电时间。这6小时充电时间,你在晚上停到家里是可以充的,但是白天要找个地方充电需要等6个小时,没有人能够接受。所以现在在研发快速充电,快速充电又牵涉到另外一个问题。比方说如果从6小时的充电时间降到半个小时充电,就需要把民用电网的电压提高12倍,要到2500伏的电压,现在的电流水平充电是半小时。这样的话牵涉到是不是为了电动汽车的应用需要重新建一套电网,然后相关的配套设施、基础设施再要重新建起来,而且这个还仅仅是针对可插电的混合动力。如果到了电动车的需求的时候,对充电的要求要提高10倍,就意味着电压要到2万伏以上去充电才可行。所以这牵涉到一个很大的电力传输、电网充电站设计很大的问题。政府也好,社会也好,能不能承担?

还有一个电站的建立,现在因为基本上充电站还是空白的,要建这个电站这也是个非常大的投入。我们现在有一个统计,在英国现在只有充电站219座,但是英国的加油站是9570个,如果电动车推广到将来跟传统汽车一样普及的话,你的充电站它的网络要跟现在的加油站类似,需要增加将近9300个充电站。美国的情况现在是只有500座电动车充电站,可是美国的加油站是有117000个,所以这个怎么规划,怎么做?这是一个问题。

第三个制高点,我们认为是系统的集成,这个主要是对主机厂来说。实际上用了电动车之后,很多人认为系统是简单了,但实际上这个情况还不是那么简单的一个结论,因为传统的车你是有发动机,有变速箱,到了电动车的时候,你是有电机,也有电池,然后你有电机控制,就是变频,另外整车系统里还有高压系统、低压系统,实际上还不能简单一句话就说整车简单了。设计电动汽车的时候,从主机厂角度来讲,难点就在于要针对你的车型面向的市场确定你这个电动车也好,混合动力车也好,你最佳的技术方案,你要定义最优的零部件尺寸规格,平衡整车的性能成本,然后才能把这个方案定下来。同时电动车以后安全性比传统的车要求更苛刻了,因为电动车是高压系统,它用锂电池,锂电池也有很强的爆炸倾向性。另外就是在汽车撞车的时候,电池系统和高压系统怎么来进行安全设计?尽管都是电动车,各个汽车厂之间也会对自己的品牌有定义,从品牌定义的角度也要提出自己的电动车系统。

简单总结一下,对电动车来讲我们认为前景非常美好,发展的规划也非常雄心勃勃,同时对于电动车来讲,对中国的汽车行业来讲,技术上的差距和传统车比起来,跟国外差距还是相对来说比较小,很多电动车里边的技术还是新东西。所以这也是国内经常提到的一个跨越式发展的机遇,但是电动车技术、混合动力技术不可轻视,需要投入很大的精力去发展,挑战是非常大的。

谢谢大家!

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