孫逢春：新能源汽車是一個具有三大子系統(tǒng)的工程

中國工程院院士、電動車輛國家工程實驗室主任、北京理工大學教授 孫逢春

8月31日-9月2日，中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展（泰達）國際論壇于天津舉行，本屆論壇由中國汽車技術研究中心有限公司、中國汽車工程學會、中國汽車工業(yè)協(xié)會、中國汽車報社、天津經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)管委會聯(lián)合主辦。

以下為中國工程院院士、電動車輛國家工程實驗室主任、北京理工大學教授孫逢春的演講實錄：

剛才歐陽明高院士從戰(zhàn)略的層面上向大家演講了我國新能源汽車技術路線發(fā)展的一個全過程。我也是專家，所以我今天從微觀的技術層面談一下，在中國新能源汽車下一步發(fā)展的若干技術問題，談一些不成熟的想法。首先簡要的回顧一下我們國家新能源汽車的發(fā)展。應該說我們國家現(xiàn)在其實經(jīng)歷了將近25年的發(fā)展以后，因為是四個五年計劃加上九五這樣差不多是25年的發(fā)展，那么總體上應該說取得了巨大的成就，而且是舉世矚目的成就。那么新能源汽車下一步的發(fā)展面臨著什么問題，那么我們應該去進行思考。我個人認為總體來講，下面的具體的技術發(fā)展目標，首先是高效節(jié)能，安全舒適。第二個從技術的角度講，新能源汽車的發(fā)展適應全氣候環(huán)境，也就是從我們目前溫熱帶的推廣應用到將來高寒地區(qū)的推廣。第三個在推廣運行方面實現(xiàn)網(wǎng)聯(lián)化。從目前主要以安全監(jiān)控里程、核查質量分析的國家目標，過渡到支撐智能交通與共享技術的推廣與應用。那么第四點應該是應用的權威化。也就是從目前剛才歐陽院士說的從城市這個點能不能下一步應該推廣到城際，另外的再進一步擴展到鄉(xiāng)村。從充電基礎設施來講，技術的發(fā)展應該是多元化，包括慢充，快充，快換以及無線充電等。

總體來講。我們國家新能源汽車現(xiàn)狀，上午相關部委的領導也作了說明，應該說習近平主席在今年5月28號全國兩院院士大會上做了一個系統(tǒng)的全面的總結，就是新能源汽車已經(jīng)躋身世界前列，那么我們國家的電動汽車在全球銷量第一，總體處于國際先進水平。全國的充電站和充電樁的數(shù)量已經(jīng)超過60萬個，其中公共充電樁約28萬個，也是全球第一。從昨天國家新能源汽車監(jiān)控平臺上展示的數(shù)據(jù)，我們建成了國家、地方政府和企業(yè)三級監(jiān)管體系，那么目前已經(jīng)在線運行的全面超過了111萬輛。應該說這是2017年7月份以來新上的數(shù)據(jù)?；仡櫸覀儑倚履茉雌嚢l(fā)展以后，那么下一步新能源汽車發(fā)展，我們從技術的角度來講，應該向何方向？談幾點不太成熟的想法。新能源汽車或者新能源車輛是一個系統(tǒng)工程，那么我個人認為有三大子系統(tǒng)構成的系統(tǒng)。第一個子系統(tǒng)是電動車輛，第二大子系統(tǒng)是充換電基礎設施，第三大系統(tǒng)是車聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺。那么整體的技術指標應該是三句話，一是高效節(jié)能，二是安全舒適，三是全氣候，那么我個人總結的還需要在八大關鍵技術領域進行持續(xù)的公關，首先是我們已經(jīng)執(zhí)行了多年的大三電，也就是電池電機，電控以及我們下一步要著力去解決的小三電，同時輕量化以及全氣候，那么以后新能源汽車應該是全氣候的汽車。

我想挑幾個重點談談個人的想法，第一個是動力電池，動力電池未來的發(fā)展體現(xiàn)了高能量，高能效，高安全，高壽命，全氣候，低成本。國家在十三五已經(jīng)具體制定發(fā)展目標和技術路線，我這里就不再多說。我們也有像正負極材料，隔膜，電解液，制造工藝，高端制造裝備等核心關鍵技術需要攻關和突破。大家注意到了電池實際上是由兩部分組成，一種是電池，也就是我們說的叫電芯，另外一個最重要的問題就是電池管理，當然首當其沖了是安全管理，今天上午，科技部工信部財政部的主要領導，司里面的主要領導都談到安全是我們國家新能源汽車導致可持續(xù)發(fā)展的重要的底限，所以電池管理具有非常重要的意義，也是目前國內外集中研究突破的重點和熱點技術。

第二個是在電機或傳動方面。高效高功率密度的電機加上高效傳動系統(tǒng)，是下一步重點發(fā)展的方向，我們要使電動汽車能耗降下來，必須讓電動汽車的電機工作在高效區(qū)，在高速高功率密度電機，電子芯片，三代半導體高端計算芯片，大規(guī)模高速軸承等核心關鍵基礎元器件方面應該繼續(xù)攻關和努力。同時電動輪轂也將會成為下一個技術研究開發(fā)和突破的熱點。其核心關鍵技術是高速高功率密度輪轂電機，第二是高緊湊制動器技術，第三是超高強減速技術，第四是傳統(tǒng)組件技術。第三個方面是全氣候的平臺。第四是輕量化。那么輕量化的主要技術發(fā)展方向，首先是結構輕量化，要輕量化材料，其實在結構輕量化方面它的重要性遠遠大于材料方面，那么結構性變化加上材料以及連接上面的輕量化，首先是顛覆了汽車生產(chǎn)的工藝，同時能夠使輕量化達到超乎預想的效果。那么科技部目前正在進行的客車輕量化研究，項目從這三個方面著手，已經(jīng)把12米的車從整備質量15噸左右降到了10噸以內，應該說這是一個非常巨大的進步。第五個全氣候問題，那么電動汽車很怕冷，大家都有體會，這是日本做的一個試驗，常溫下能行駛160公里，零下六度只有60幾公里，零下20度就開不動了，溫度降低，電動汽車的續(xù)駛里程會大幅降低。

所以標準續(xù)駛里程實際上是一個在常溫下不開空調的情況下一個理想的續(xù)駛里程，這是滿足不了用戶的需求，也是有點忽悠老百姓的感覺！所以下一步我們必須發(fā)展全氣候的車輛和全氣候下能運行的電池。全氣候下，是指在零下40度能正常運行。那么我們目前在冬奧會的項目中正在研究開發(fā)全氣候的電池，那么在零下20度自加熱的時間十二點五秒達到零上五度以上，在零下40度，不到一分鐘可以提到零度以上，這樣在這種常溫下過程中，電池的性能和安全性都是最棒的。

今年的3月8號，我們在海拉爾試驗場，低溫環(huán)境下進行了原理樣機的測試，那么在-40度的情況下，車冷凍三天以后72小時，就是說在五分鐘之內能夠順利的啟動！如果任何一輛電動車在零下40度的形態(tài)下冷凍72小時沒有外界介入的情況下是開不起來的，所以我們是希望冬奧會能得到全面的應用。我們通過北京奧運會，上海世博會、廣州亞運會以及十城千輛在公共領域的推廣以及全面推廣應用25年的發(fā)展！這是一張我們國家新能源汽車的分布圖，在國家監(jiān)控平臺接下來的通道，25年的發(fā)展，我們目前已經(jīng)解決了黃河以南華北大部的問題，那么下一步我們希望通過2022的北京冬奧會，徹底解決東北、西部和高寒地區(qū)的業(yè)務推廣問題，那么讓中國的新能源汽車推廣應用不在有禁區(qū)。

下面要談一下充換電設施技術，應該說大家現(xiàn)在比較明確的認為能量補充技術路線，應該說將來的能源互聯(lián)網(wǎng)的一個智能儲能的一個節(jié)點，那么將來四種模式將會并存發(fā)展，首先是家用慢充3到5個小時以上。第二是自動更換，解決轎車或者是商用車，包括公交卡車在內的電池的能量的補充和更換。第三是快充或者是儲能快充。第二個能夠在5到10分鐘內解決部分問題，但是快充首先必須解決好對電網(wǎng)的沖擊問題，咱們說快充樁還有一個10%左右的一個能量的消耗，最后一個是無線充電高安全無接觸，可在行駛過程中，充電這些技術也將在冬奧會上得到全面的應用。

我總結了一下充電和換電的一些優(yōu)缺點，因為實驗關系這里就不做詳細的解釋，那么應該說目前在國內的大城市大概是60~70%左右的家庭用戶是沒有固定車位的，所以慢充充電樁是存在一定的困難和盲區(qū)的。

那么有一個問題就是我們在談是不是續(xù)駛里程越長越好！當然了，續(xù)駛里程在一定條件當然是越長越好，同時是不是電池裝得越多越好，我個人認為并不盡然，電池的比重占整車的比重應該是在15~20%。這也是由于特斯拉model S在新加坡不僅沒有領到補貼，反而受到懲罰的原因之一。同時有的電商發(fā)布了一個50噸的載重卡車的技術，充電30分鐘行駛600公里，那么我跟他做了一下簡單的換算，那么600公里需要一千二百度電，如果30分鐘充滿的話，應該是需要電力充電器的功率在2.4MW，那么充電的電壓在一千伏的電壓就會電網(wǎng)對電網(wǎng)的增容成本帶來巨大的挑戰(zhàn)和沖擊。所以現(xiàn)在換電技術來講，應該說取得了突飛猛進的發(fā)展，換電站裝備和可移動化已經(jīng)實現(xiàn)，原來是一個廠房，甚至是一個裝備可集中的裝備，那么小型化和輕量化也已經(jīng)實現(xiàn)精準定位，自動調節(jié)組合快速更換以及反水關鍵技術都已經(jīng)得到了突破！比如說奧運會，我們的換電站是5000平米，120輛車，現(xiàn)在我們的撬裝式的換乘站同樣是120輛公交車，那么它的占地面積只有300平米，那么是很容易在大城市找到這個地方的，那么轎車換電站需要的地方就更小了，不到120平米，徐和誼董事長也講了北汽換電站的推廣在北京廈門應該說應用還是非常成功的。按照最后我們也在總結，下一步我們在行業(yè)發(fā)展的瓶頸與短板對我們的思考，我們應該說命脈是芯片，包含我們的處理芯片以及工藝芯片，還有我們的高效高功率的電機，燃料電池系統(tǒng)，全固態(tài)電池及高端材料，同時還有新能源汽車的操作系統(tǒng)，最終的工程院，船舶，飛機還有高鐵、汽車幾位院士再商量下一步要推進自主操作系統(tǒng)的開發(fā)與發(fā)展，否則的話電動化智能化以后，我們的新能源汽車的安全，不僅僅是電池安全，系統(tǒng)的安全將會面對嚴峻的挑戰(zhàn)，那么我們要在瓶頸和短板技術方面發(fā)力進行研究和開發(fā)，那么是我們國家的新能源汽車可持續(xù)發(fā)展，我的匯報到此結束。

(責編：牛建峰)

生成海報

免責聲明：本網(wǎng)站內容主要來自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿，凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息，均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準確性及可靠性，但不保證有關資料的準確性及可靠性，讀者在使用前請進一步核實，并對任何自主決定的行為負責。本網(wǎng)站對有關資料所引致的錯誤、不確或遺漏，概不負任何法律責任。任何單位或個人認為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁或鏈接內容可能涉嫌侵犯其知識產(chǎn)權或存在不實內容時，應及時向本網(wǎng)站提出書面權利通知或不實情況說明，并提供身份證明、權屬證明及詳細侵權或不實情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后，將會依法盡快聯(lián)系相關文章源頭核實，溝通刪除相關內容或斷開相關鏈接。