中国新能源汽车的应用将不再有禁区

孙逢春

实现四个目标

首先简要的回顾一下我国新能源汽车的发展。在经历了将近25年的发展以后，取得了巨大的成就，而且是举世瞩目的成就。那么新能源汽车下一步的发展面临着哪些问题，要实现哪些目标？这是我们应该思考的。第一要实现的目标是高效节能，安全舒适。第二，从技术的角度看，新能源汽车适应全气候环境，也就是从目前温热带到高寒地区都可以推广应用。第三，在推广运行方面可以实现网联化。从目前主要以安全监控里程、核查质量分析的国家目标，过渡到支撑智能交通与共享技术的推广与应用。第四，应用的权威化。应用范围能不能从城市推广到城际，再进一步扩展到乡村。从充电基础设施来讲，技术的发展应该是多元化，包括慢充 、快充、快換以及无线充电等。

解析技术方向

我国的电动汽车在全球销量第一，总体处于国际先进水平。全国的充电站和充电桩的数量已经超过60万个，其中公共充电桩约28万个，也是全球第一。国家新能源汽车监控平台上数据显示，我们建成了国家、地方政府和企业三级监管体系，目前已经在线运行的汽车超过了111万辆。下一步新能源汽车的发展，从技术的角度来讲，应该走向何方？新能源汽车或者新能源车辆是一个系统工程，是由三大子系统构成的系统。第一大子系统是电动车辆，第二大子系统是充换电基础设施，第三大子系统是车联网大数据平台。整体的技术指标可以总结为三句话，一是高效节能，二是安全舒适，三是全气候。同时还需要在八大关键技术领域进行持续的攻关。首先是我们已经实践了多年的大三电，也就是电池电机，电控以及我们下一步要着力解决的小三电、轻量化以及全气候，今后新能源汽车应该是全气候的汽车。

下面就具体问题谈谈自己的看法。第一是动力电池，动力电池未来的发展将体现高能量，高能效，高安全，高寿命，全气候，低成本等特点。也有像正负极材料、隔膜、电解液、制造工艺、高端制造装备等核心关键技术需要攻关和突破。电池实际上是由两部分组成，一部分是电池，也就是电芯，另外一个最重要的问题就是电池管理，当然首当其冲是安全管理。安全是我国新能源汽车可持续发展重要的底限，也是目前国内外集中研究突破的重点和热点技术。

第二是在电机或传动方面。高效、高功率密度的电机加上高效传动系统，是下一步重点发展的方向，要使电动汽车能耗降下来，必须让电动汽车的电机工作在高效区。要在高速高功率密度电机、电子芯片、三代半导体高端计算芯片、大规模高速轴承等核心关键基础元器件方面继续攻关和努力。同时电动轮毂也将会成为下一个技术研究开发和技术突破的热点。其核心关键技术其一是高速、高功率、密度轮毂电机，其二是高紧凑制动器技术，其三是超高强减速技术，其四是传统组件技术。

第三是全气候的平台。第四是轻量化。轻量化的主要技术发展方向，首先是结构轻量化，然后是轻量化材料。结构轻量化的重要性远远大于材料轻量化，结构性变化加上材料以及连接上面的轻量化，首先是颠覆了汽车生产的工艺，同时能够使轻量化达到超乎预想的效果。第五个全气候问题，电动汽车很怕冷，温度降低，电动汽车的续驶里程会大幅降低。

关于充换电设施技术，大家现在比较认可能量补充技术路线，将来四种模式将会并存发展。第一是家用慢充3到5个小时以上。第二是自动更换，解决轿车或者是商用车，包括公交、卡车在内的电池能量的补充和更换，能够在5到10分钟内解决部分问题。第三是快充或者是储能快充。但是快充首先必须解决好对电网的冲击问题，快充桩还有一个10%左右的能量的消耗。第四是无线充电高安全无接触，可在行驶过程中充电。这些技术也将在冬奥会上得到全面的应用。目前在国内的大城市，60～70%左右的家庭用户是没有固定车位的，所以推广慢充充电桩是存在一定的困难和盲区的。

续驶里程越长越好？

标准续驶里程实际上是在常温、不开空调的情况下理想的续驶里程，这是满足不了用户的需求，也是有点忽悠老百姓的感觉。下一步必须发展全气候的车辆和全气候下能运行的电池。全气候下，是指在零下40度能正常运行。

今年3月8号，我们在海拉尔试验场，低温环境下进行了原理样机的测试，在零下40度，车冷冻三天也就是72小时后，在五分钟之内能够顺利的启动。一般情况下，任何一辆电动车在零下40度，冷冻72小时，在没有外界介入的情况下，是开不起来的。我们目前已经解决了黄河以南、华北大部分地区的应用问题。希望通过2022的北京冬奥会，能彻底解决东北、西部和高寒地区的业务推广问题，让中国的新能源汽车应用不再有禁区。

有一个问题需要注意，是不是续驶里程越长越好？续驶里程在一定条件下当然是越长越好，同时是不是电池装得越多越好？我个人认为并不尽然，电池的比重占整车的比重应该在15～20%。这也是特斯拉model S在新加坡不仅没有领到补贴，反而受到惩罚的原因之一。有的电商研发了一个50吨的载重卡车技术，充电30分钟行驶600公里，600公里需要一千二百度电，如果30分钟充满的话，应该是需要电力充电器的功率在2.4MW，那么一千伏的电压就会对电网的增容成本带来巨大的挑战和冲击。现在换电技术应该说取得了突飞猛进的发展，换电站装备和可移动化已经实现，原来是一个厂房，现在甚至是一个可集中的装备。那么小型化和轻量化也已经实现精准定位，自动调节组合、快速更换以及反水等关键技术都已经得到了突破。比如奥运会的换电站有5000平米，可以容纳120辆车，现在的撬装式的换乘站同样可容纳120辆公交车，它的占地面积却只有300平米。那么轿车换电站需要的地方就更小了，不到120平米，北汽换电站在北京和厦门的应用是非常成功的。

总结一下，目前行业发展的瓶颈与短板是芯片，包含处理芯片以及工艺芯片，还有高效、高功率的电机，燃料电池系统，全固态电池及高端材料，同时还有新能源汽车的操作系统，否则电动化、智能化以后，新能源汽车的安全，包括电池安全和系统的安全将会面对严峻的挑战，我们要在瓶颈和短板技术方面发力研究，促进我们国家新能源汽车的可持续发展。