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赵立金:新能源汽车技术现状及趋势

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2016/10/13     浏览次数:    
 转载自 2016-09-23 编辑部 电动汽车资源网

 

电动汽车资源网讯:

2016923~24日,“2016中国新能源汽车动力电池产业技术发展高峰论坛暨车企与动力电池企业技术交流会”在张家港盛大召开。本届会议由电动汽车资源网携同江苏天鹏电源有限公司联合张家港市发展和改革委员会、张家港市科技局共同举办,来自政府主管部门、行业权威专家学者、新能源整车企业、动力电池产业链企业、检测机构等,共计600余业界精英齐聚一堂。中国汽车工程学会技术部部长赵立金参加并做重要演讲,赵部长的演讲主题为“新能源汽车技术现状及趋势”。

 

中国汽车工程学会技术部部长赵立金

以下是电动汽车资源网整理的赵立金部长演讲的主要内容:

尊敬的陆司长,各位领导,各位嘉宾,大家上午好!首先做一下自我介绍,我是来自中国汽车工程学会的技术发展部赵立金。

讲到电动汽车的话,我们离不开的话题就是动力电池,可以说是电动汽车的一个核心,也是一个聚焦的点,今天我们这个论坛的主题围绕动力电池,我觉得还是非常契合我们电动汽车整个的发展,下面我主要是从电动汽车现在的一个国内外的发展的情况和我们存在的哪些瓶颈问题跟大家做一些交流和分享。

我今天还是主要从三个方面来系统地介绍一下:一个是我们现在的背景情况和总体的发展情况,第二个围绕新能源汽车技术发展的现状情况,和我们具体存在哪些方面的问题,下一步是我们具体的研发和国家支持的重点做一个介绍,第三个我们系统地介绍一下未来的一个整个汽车总体的发展趋势,和我们在今后这几年当中要重点关注的具体内容。

一 发展趋势

发展新能源汽车也是全球各个国家应对气候变化减少碳排放的聚焦点,各个国家也从各个领域对碳排放达成了共识。主要的发达国家和发展中国家都对碳排放达成共识,聚集到交通领域,更聚集到汽车领域,就是现在全球的各个地区和国家的油耗法规。

欧洲,美国,日本都推出了到2025年的油耗具体的指标。中国制造2025当中也提出了到2025整个国家的油耗指标达到4升每百公里的水平。

对现在的汽车来说,就是可能在使用过程当中带来相应的污染排放,像碳氢化合物都会对我们的空气造成污染。污染物排放上,各个国家也都推出了非常严厉的法规,像我们国家现在全国范围内都在进行国4的标准,马上执行国5的标准,2017年就会实施,特别是特大型的城市,北京、上海排放的指标污染物的指标法规更加的严格。这是一个总体的发展趋势。

在中国已经非常明确,主要是发展纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车。纯电动汽车现在用的比较多;插电式混合动力车型也已经逐步的成熟,2015年的量大概是15万辆;燃料电池汽车现在处于快速发展的阶段,这两年无论是在国内还是在国外也都是一个热点。在国内外对比来说,可能我们国家和国外在燃料汽车的技术方面有一定的差距,但在未来得几年内,中国在轻燃料电池方面可能会有非常大的放量,而且是非常大的市场。

二 技术现状

下面主要是从技术各个方面,包括我们现在的这三种车型国内外的发展情况,主要的关键零部件和我们节能部件的发展情况给大家做一个梳理。

纯电动汽车:前两年国外的纯电动车型比较多,国内比较少,但是通过这两三年的发展,国内纯电动汽车的整体水平还是发展的非常快。整个的技术水平与国外相比,根据我们的估计和预算,大概缩短到2-3年的时间,和国外的产品可能仅仅差到半代产品的开发周期。有一些性能和国外也是不相上下,像动力性能,而且成本上有非常好的优势。

同时,对于纯电动车来说,关键指标和国外的典型车型还是有各方面的差距,下一步也是国内或者是国家支持的电动汽车技术提升的一个重点。

对于纯电动车来说,未来全新的一体化底盘以及集成的智能化技术、轻量化技术在车型上的应用将逐步增加。根据汽车工程学会对国外整车企业调研,下一代产品储备这几方面技术应用的量都会非常大的提升。

纯电动的商用车:在全球范围内中国无疑是走在世界的前列,多种能源供给技术独具特色,整体技术水平达到国际先进,产业化能力国际领先。

安全性方面,突破了关键零部件防护、热管理、结构安全等关键技术,解决了涉水安全等安全性和可靠性问题。

插电式混合动力汽车:这个车型前几年大家关注的比较多,一个是插电式的,还有一个是基于混合动力的plug-in的车,都是采用混合动力专用的发动机,另外都采用了比较高效的一个行程齿轮,另外控制难度比较大。

这几年看到这两款车型,对于国内整车企业来说,因为传统的车本身技术水平弱一点,这两款车车型的时候,我们发现国内外的差距比较大,但是通过这两年的发展,国内在插电式混合动力车上面也是走出了有自己特色的一条路。国内插电式混合动力乘用车研发出串并联式混合动力系统,像比亚迪-秦,比亚迪唐也是采用了SUV的四驱,另外SUV是双电机串并联结构,这两年大家也比较熟悉,像CHS,在油耗级别上面也是非常的接近。

总体来看插电式混合动力乘用车这一块,对比国内和国外的来说,国内在综合油耗以及百公里加速上和国外也是处于一个近似水平,或者是领先的水平,现在混合动力阶段的油耗,这个可能是传统的发动机的基础比较弱有很大的关系。

燃料电池汽车:我们在2011年的时候中国汽车工程学会做了一个各种车型的评判和预估,燃料电池汽车还是处于一个小规模的示范阶段,但是随着这两年国际上大的整车厂产业化车型的推出,燃料电池整车技术进步加速,领先产品已经具备产业化能力。

另外国际上像丰田也对全球开放了不同的专利,燃料电池汽车是行业的热点,我们国内无论是政府部门,还是行业内的企业,燃料电池的投入都会持续地增加,而且是未来的一个重点。

关键还是在于燃料电池发动机关键的技术和国外还有一些差距,比如说燃料电池材料、关键部件技术差距较大,耐久性、低成本技术落后。整车动力系统技术差距不大,但发动机等关键部件制约,整车耐久性和可靠性相对低。

关键的零部件:对于我整个汽车工业来说,零部件基础的薄弱可以说是汽车由大变强的短板,未来在汽车关键零部件,或者是核心零部件还是非常重点的支持方向。

动力电池:动力电池研发和产业化:德国、美国、中日韩。锂离子动力电池生产目前也主要集中在中日韩。

日本在技术方面依旧领先;韩国市场份额方面超越日本,占据第一;中国的电池企业数量最多,产能最大。

动力电池关键的材料:基本上实现了国产化;单体技术与国外基本处于同一水平; 已形成较为完善的锂离子动力电池产业链体系,掌握了动力电池的配方设计、结构设计和制造工艺技术,生产线逐步从半自动中试向全自动大规模制造过渡; 产品均匀一致性、系统集成技术、生产自动化程度:需加紧追赶。

驱动电机:现在从整个的产业或者是技术水平来说,我们国家还是处于领先的水平。自主系列化永磁电机峰值功率密度可达3.0 kW/kg以上(比亚迪秦的电机峰值功率密度 3.9kW/kg),连续功率密度在1.21.6kW/kg,驱动电机最高可以达到12000rpm

但驱动电机的功率密度等与国际先进水平存在一定差距,高速电机技术落后;电力电子系统集成度不高,我国规模化生产的电机驱动控制器功率密度远低于国际1214kW/L的水平。

能量回馈式制动系统:能量回馈式制动系统是多种形式电动汽车的共性节能安全关键技术和核心部件系统。

基于ESP还是处于样件的阶段,ESP无论是国家的层面还是企业的层面也开始慢慢地投入大量的物力或者是资源,如果是取消了发动机的话,我们无论是制冷和制热都是难点。现在大部分的车型都是采用电动涡旋的压缩机进行驱动,通过这种方式实现的制冷,冬天大部分是PDC加热,是半导体的元件就像家里用的电热水的电阻丝一样,通过通电实现制热,最大的缺点就是油耗非常高,现在从新能源汽车空调和能耗占到15%以上的油耗,有一些车型可能会集中在30%,所以说如果我们加电动汽车能耗系统降低是一个手段。

热泵空调技术:可新能源汽车空调能耗占整车能耗15%以上;PTC热电阻加热供暖方式能耗很大,热泵技术节能效果明显,成为替代PTC的应用趋势。现在像日本,国外的宝马、三菱、日产都开始采用电动涡旋压缩机的技术来进行采用,国内的话现在也有一些车型的采用,但是现在的技术水平还是处于单机的水平。

另外对于热泵技术,进一步提升功率密度,降低最低工作温度可能是下一步研发的重点,也是节能重要的手段;电动汽车专用的变速箱,还有驱动技术轮毂类的电机都是电动汽车未来要研究的一个非常重要的内容。

三 总体发展趋势

在科技变革与产业重构的背景下,世界汽车技术呈现了“低碳化、信息化、智能化”发展趋势。各项技术也是同步地进行研发,可能是很长的时间内,把各类车型也是相互共存的情况。

“低碳化、信息化、智能化”成为世界主要汽车强国、主要车企共同的战略选择。

低碳化:可能对于我们国家的电力结构来说,可能还是火力发电占据比较大的份额。推动新能源汽车全生命周期内的低碳化,新能源汽车与可再生能源、智能交通将实现深度融合,并形成新的生态圈,动力电池梯次利用将扮演重要角色,新能源汽车甚至会成为分布式储能单元,并与电网实现V2G

智能化:在新一轮科技革命的浪潮下,未来汽车产业转型升级将是汽车制造和汽车产品两个体系并行互动、同步实现智能化的过程,汽车“智造”将与智能汽车互为依托、互相促进,共同支撑汽车产业整体上迈上未来全新的智能境界,而新能源汽车智能化趋势将愈加显著。

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