中国新能源汽车技术路线展望
2019-06-11欧阳明高
欧阳明高
我国新能源汽车技术路线经过了长时间的演变,从节能与新能源汽车到纯电驱动技术转型战略,再到新能源汽车强国战略。下面我们首先从技术角度就纯电动力、混合动力、燃料电池以及电动化与新能源融合四个方面做一下展望。
第一,纯电动力的技术展望。
自2008年锂离子动力电池应用于电动汽车,已经10年实际装车产品的能量密度提高了2.5倍,实现了蓄电池领域百年来革命性的突破,2020年我们的目标是300瓦时/公斤。我们认为锂离子电池具有成为动力电池主流技术的潜质和前景,但瓶颈是高比能量动力电池的安全性有待提升。
当前锂离子电池从单体层面完全杜绝热失控是不太现实的,我们可以从电池系统的热机电设计与控制设计来防止诱发和蔓延,即便单体出现热失控也不会发生事故。其次,从改善电池本身安全性出发,要发展新型的固态电解质电池。
解决了电池并不能解决续驶里程的全部问题,靠增大电池装载量来增加续驶里程不是根本出路,主流技术路线是提高电动汽车能效和充电便利性。一是充电体系的建设,二是快充技术的突破。现在应该尽量使家用轿车都配置慢充桩,这将成为主体的供电模式,未来成为能源互联网的终端节点。预计今后5-7年,新一代与储能结合、安全可靠的快充技术将会出现,这一块创新空间很大。
第二,混合动力技术展望。
混合动力一般来讲是比较复杂的,首先是常规混合动力,即不可充电的混合动力。另外就是可以外界充电的插电式混合动力。
如何实施混合动力技术路线?一是从燃油车升级转换后的节能汽车路线,常规混合动力到插电式混合动力。二是从纯电动汽车转换的混合动力路线,纯电动到增程式和纯电型插电混合动力。中国混合动力技术的特色和优势仍然是纯电驱动,当然纯电驱动包括纯电动,但不等于纯电动。在混合动力发动机方面,现在国际上有效率已经超过45%,主要的技术路径包括提高压缩比、稀薄燃烧增压和稀薄燃烧的压燃。
第三,燃料电池展望。
国内外的研究表明,氢燃料电池系统更适合替代柴油机,锂离子电池系统更適合替代汽油机。从应用定位来看,燃料电池系统是卡车和公路客车的长途运载工具的最佳选择,燃料电池仍然定位在长途商用车领域,这给我们很多启示。
燃料电池目前面临许多挑战,在燃料电池发动机层面主要是膜电机和空压机。另外氢能技术,尤其是车载储氢技术,比如说储氢的能量密度仍然是不高的。目前的氢能技术落后于燃料电池技术,需要全链条各环节氢能技术有新的突破,比如说液化需要进一步降低能耗。我们预计在2025年到2030年会有新一代的氢能技术的出现。
根据中国和全球氢能燃料电池技术的发展进程,我认为氢燃料电池汽车相比于纯电动汽车,产业化进程大约晚十年左右。总之,中国燃料电池产业链目前还很薄弱,但产业化态势全球最佳,已经吸引了全球相关资源的深度参与,预计今后五到十年,有可能达到与目前中国锂离子电池的国际地位相当的水平。
第四,电动化与新能源融合发展的展望
电动车革命之后,即将发生的是新能源革命和人工智能革命。我重点要讲的是关于动力电动化之后的能源革命。目前电动化革命发展迅猛,中国首次在全球导入高科技领域,增长非常好。现在从孕育期、导入期进入成长期,还会到最后的高速成长期,我们认为在2020年之后,尤其是2025年之后,将会是突飞猛进的过程。
总之,面向2025年,我们展望电动化技术将会全方位的成熟,锂离子电池和燃料电池都会全方位成熟。这是新能源、可再生能源性价比的拐点,也是电动汽车性价比的拐点,两个拐点都会在2020年到2025年之间实现。这两个是天然的绝配组合,智能化也会突飞猛进。