近日，全國政協(xié)常委、中國電動汽車百人會理事會執(zhí)行副理事長，清華大學(xué)教授歐陽明高在2014電動汽車科技創(chuàng)新國際論壇上，代表百人會介紹了中國新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀，并展示了百人會正在進行的“十三五”科技發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃研究的初步結(jié)果。目前國內(nèi)正處于“十二五”向“十三五”的過渡階段，未來“十三五”的科技規(guī)劃戰(zhàn)略走向如何？發(fā)展重點和研發(fā)格局有哪些調(diào)整？這其中透露的信息對新能源汽車產(chǎn)業(yè)而言尤為重要。

從四大變革看技術(shù)大勢

首先，從技術(shù)發(fā)展的趨勢與需求來分析，目前全球汽車技術(shù)正在經(jīng)歷四大變革：第一是底盤電動化，在汽車發(fā)展的初期我們曾經(jīng)出現(xiàn)過汽車動力的多元化，但是之后主流選擇逐漸突出。一百年后的今天又出現(xiàn)了動力的多元化，究竟將來會如何發(fā)展，現(xiàn)在還很難確立，但是不管怎樣，我們中國選擇什么道路，將對整個格局產(chǎn)生很大的影響。

第二個技術(shù)變革就是車身的輕量化。電動汽車比傳統(tǒng)汽車更需要輕量化，更能平衡輕量化材料導(dǎo)致的成本上升，更能帶動輕量化的規(guī)模應(yīng)用。尤其是輕量化的材料和車身電池的結(jié)合將是未來的理想化目標(biāo)。

第三個變革是智能化，自動駕駛的智能化電動汽車。電動汽車應(yīng)該說是智能化的最佳平臺，智能化也能有效地克服電動車的弱點，所以它們是相互促進的。有專家估計，人類幾千年的智能基本沒有變化，但是電腦的智能在不斷提升，所以未來機器替代人類是一個趨勢，而且不會遙遠(yuǎn)。

第四個就是以新能源汽車為終端的車網(wǎng)融合所導(dǎo)致的交通網(wǎng)聯(lián)化。這四大技術(shù)變革在推動著我們向前發(fā)展。同時，低碳化和綠色化的發(fā)展要求也形成一個倒逼機制，比如全球交通領(lǐng)域二氧化碳在2050年要減少到基數(shù)的三分之一，這是國際能源署的展望，未來尤其是在2020年之后會產(chǎn)生很大的變化，這是一個國際趨勢。

從三大挑戰(zhàn)看產(chǎn)業(yè)機遇

我們認(rèn)為中國汽車產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)和任務(wù)有三個：第一就是汽車產(chǎn)業(yè)由大到強轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)。顯然，汽車產(chǎn)業(yè)是一個支柱產(chǎn)業(yè)，怎么轉(zhuǎn)型，我國的總書記曾明確指出發(fā)展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路，所以，這是第一個挑戰(zhàn)和歷史任務(wù)。

第二個挑戰(zhàn)和歷史任務(wù)就是汽車排放污染治理的挑戰(zhàn)。大氣污染控制的國家行動計劃倒逼零排放汽車的發(fā)展。第三是汽車保有量快速上升與能源安全的挑戰(zhàn)，我們現(xiàn)在已經(jīng)進入汽車保有量快速上升期，帶來能源對外依存度越來越高，現(xiàn)在已經(jīng)接近60%，所以，我們出臺了油耗法規(guī)，到2020年平均油耗要降到百公里5升，油耗法規(guī)不斷加嚴(yán)也倒逼新型動力的發(fā)展。

中國的交通體系特色和電動車輛應(yīng)用已經(jīng)取得一系列成就，我們稱之為“點線面模型”。所謂“點”就是大城市集群，所謂“線”就是這些大城市和大城市集群之間連起來，還有“面”就是廣大的中小農(nóng)村和小城鎮(zhèn)。在這樣的“點線面”上，我們已有的優(yōu)勢是在大城市“點”上，新能源汽車是世界第一；在“線”上，我們的高鐵是世界第一；在“面”上，我們的電動自行車是世界第一。所以我們的電氣化程度已經(jīng)普及到各個方面。在這樣的基礎(chǔ)上，我們再來發(fā)展電氣化的汽車，應(yīng)該說是有非常好的基礎(chǔ)。所以，我們認(rèn)為在未來，中國交通二氧化碳排放空間就這么大，為了滿足這一要求，我們跟全球的趨勢一樣，2020年之后也會發(fā)生重大的轉(zhuǎn)變。

“三縱三橫”與四個層次

國內(nèi)在“十五”期間就開展電動汽車重大課題專項，確定了電動汽車“三縱三橫”的基本技術(shù)體系，即燃油電池汽車、混合動力汽車、純電動汽車，以及電池、電機、電控。“十一五”基本繼續(xù)，但擴大了這方面內(nèi)容?！笆濉逼陂g，我們提出了純電驅(qū)動的轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，繼續(xù)堅持“三縱三橫”，但是內(nèi)涵發(fā)生了很大的變化，同時我們增加三大平臺，即示范、基礎(chǔ)設(shè)施和測試評價?！笆濉币詠?，我們在純電驅(qū)動的技術(shù)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的指導(dǎo)下，在車型開發(fā)方面，重點在大中型城市客車和小型電動車，家用轎車的混合動力及插電式混合動力車型在滾動發(fā)展。

尤其是今年以來，國家加大了政策的扶持力度，2014年發(fā)布了一系列利好政策，所以，我們的新能源汽車在這些年來逐步上升。2010年以來，國內(nèi)新能源汽車的年增長率都是百分之百以上，今年是新能源汽車進入家庭的元年，我們在9月銷量接近10000輛，這是國產(chǎn)的數(shù)量，如果加上進口車型，一共是14000輛，預(yù)計今后三、五年內(nèi)仍然將保持百分之百以上的增長速度。例如國內(nèi)車企比亞迪的e6和“秦”在銷售方面都位居前列，“秦”上市不到一年，銷量已經(jīng)過萬，月銷量1700輛，今年按照這個速率，“秦”可能會賣到13000—15000輛，說明國內(nèi)市場的上升勢頭非常好。我們規(guī)劃了“三步走”的產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略，大體符合這個趨勢。

2008年開始了第一步，即以奧運會示范為基礎(chǔ)的第一步。2010年以“十城千輛”示范推廣工程為第二步，主要在公共交通領(lǐng)域；現(xiàn)在馬上進入第三步，就是乘用車增長高峰馬上要來了。第一步是醞釀期，第二步是導(dǎo)入期，新能源汽車銷量將達(dá)到汽車總銷量的1%左右，我們估計，明后年應(yīng)該可以達(dá)到1%左右，然后會進入快速成長期。

現(xiàn)在我們在從“十二五”向“十三五”過渡，總體原則是要繼續(xù)堅持“三縱三橫”，堅持純電驅(qū)動技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，支撐電動汽車全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，同時抓住新能源、新材料科技發(fā)展機遇，超前研發(fā)下一代技術(shù)。我們?yōu)椤笆濉钡男履茉雌嚢l(fā)展布局了四個層次，在原有的“三縱三橫”基礎(chǔ)上，“三縱”是系統(tǒng)集成技術(shù)，在上面有一個基礎(chǔ)科學(xué)問題層面，下面還有集成開發(fā)與示范層面，組成四個不同層面，中間的核心層次還是“三縱三橫”，重點是燃料電池動力系統(tǒng)、混合動力系統(tǒng)和純電動力系統(tǒng)，這是基本的重點?！叭龣M”包括動力電池與電力管理、電機驅(qū)動與電力電子以及電子控制與智能技術(shù)，將會把智能汽車技術(shù)加進電控的內(nèi)容里。在基礎(chǔ)科學(xué)層面，主要是能源科學(xué)、材料科學(xué)和信息科學(xué)，電動化主要是能源科學(xué)，同時我們的電池材料、輕量化材料和燃料電池材料這都屬于材料科學(xué)。新一代的自動駕駛自動化汽車主要是信息科學(xué)。我們把基礎(chǔ)科學(xué)問題引入其中。endprint

“三個平臺”內(nèi)涵生變

另外，我們繼續(xù)堅持三個平臺，這三個平臺的內(nèi)涵發(fā)生了變化，第一個是基礎(chǔ)設(shè)施平臺，第二個是集成開發(fā)平臺，第三個是國際合作平臺，我們現(xiàn)在把國際合作放在更加重要的位置，這就是總的“十三五”新能源汽車戰(zhàn)略規(guī)劃的布局，就是發(fā)展的重點。

首先，第一個層次是基礎(chǔ)科學(xué)問題。在能源科學(xué)方面，我們的重點任務(wù)包括電化學(xué)動力系統(tǒng)學(xué)，主要是燃料電池和鋰電池系統(tǒng)，不包括單體和系統(tǒng)。還有高溫電力電子學(xué)和混合動力發(fā)動機系統(tǒng)學(xué)，主要面向混合動力新型發(fā)動機的技術(shù)研究。比如，車用動力電池系統(tǒng)熱失控的觸發(fā)、擴展、演化機制與安全管理就是一個典型問題。在我們遇到短路的情況時，會逐步擴展到整體一組電池，引起整個電池系統(tǒng)的安全問題，其擴展觸發(fā)的機制、擴展的機理和演化的過程，以及安全管理的措施，我們需要進行深入的基礎(chǔ)研究。

在材料科學(xué)方面，重點主要是動力電池的材料新體系，燃料電池的材料新體系以及結(jié)構(gòu)輕量化材料。比如新體系的電池，包括鋰硫電池等。

在信息科學(xué)方面，重點是汽車電子學(xué)、車輛智能化和交通網(wǎng)聯(lián)化中間的技術(shù)科學(xué)問題。比如復(fù)雜交通環(huán)境和惡劣行駛工況下的智能汽車自主駕駛的關(guān)鍵問題，我們必須進行深入的基礎(chǔ)研究。

推進共性核心技術(shù)的目標(biāo)與思路

第二個層次是共性核心技術(shù)，首先是動力電池和電池管理。從我國目前鋰離子電池的現(xiàn)狀總體來看，第一代動力電池的材料產(chǎn)業(yè)已趨于成熟，我們的材料已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)化并進入日韓動力電池制造企業(yè)，我們有較完整的材料產(chǎn)業(yè)鏈，而且國際供貨。我國磷酸鐵鋰動力電池2014年產(chǎn)量預(yù)計達(dá)到20億瓦時，廣泛應(yīng)用于各種新能源汽車，錳酸鋰電池也進入小批量生產(chǎn)。

總體發(fā)展思路是要完善動力電池的產(chǎn)業(yè)鏈，重點加強設(shè)計制造和系統(tǒng)集成能力，我們目前的情況是電池單體不如材料，系統(tǒng)不如單體。因此這是我們的重點任務(wù)，包括轎車用高比能量鋰離子單體電池技術(shù)，客車用高功率長壽命電池技術(shù)，單體動力電池工藝和裝備技術(shù)，動力電池系統(tǒng)管理技術(shù)和動力電池組和安全性技術(shù)等，這些都是我們下一步要重點研究的。

轎車高比能量單體電池技術(shù)的發(fā)展路線圖是，明年將會達(dá)到200瓦時/公斤，比2010年提高一倍。2020年的目標(biāo)還會再上一個臺階。

關(guān)于客車用高功率長壽命電池的技術(shù)指標(biāo)與路線，從我們進行的公交客車調(diào)研工作來看，我們認(rèn)為公交客車必須采用高功率長壽命電池技術(shù)，普通轎車用的電池在公交車上不適合，因為公交車的行駛里程是轎車的8倍左右，同時需要快速充電和大功率自動回饋能力，所以我們專門把客車用的高功率長壽命電池這個技術(shù)拿出來研究，重點是正極還是一樣的，主要是負(fù)極是由石墨和鈦酸鋰等材料構(gòu)成。另外，針對高比能量電池發(fā)展我們也制訂了二次規(guī)劃。

共性核心技術(shù)的第二部分就是電機驅(qū)動與電力電池?，F(xiàn)在中國的電機還是不錯的，但是我們的高速電機還是薄弱環(huán)節(jié)。另外，我們的電機控制器功率密度比國外差一倍，國外能達(dá)到12—14，我們僅有7—8，主要原因是我們的基礎(chǔ)元器件無法在底層封裝，都是買的模塊。

還有一個現(xiàn)在很好的技術(shù)趨勢是第三代半導(dǎo)體碳化硅在新能源汽車領(lǐng)域開始應(yīng)用，碳化硅是更好的新一代半導(dǎo)體，總體來看，可以將控制器的體積降低20%，控制器的損耗也可以大幅度降低。例如，豐田做的每升30—60千瓦的控制器將會在2020年進入產(chǎn)業(yè)化階段。

所以，這是我們“十三五”的機遇，要抓住新一代電力電池的半導(dǎo)體器件技術(shù)，進一步發(fā)展我們新一代的控制器，這樣，我們就可以跨越國外IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管）的階段。

未來這一領(lǐng)域發(fā)展的總體思路是構(gòu)建電驅(qū)動技術(shù)創(chuàng)新體系，開發(fā)出滿足國內(nèi)需求和有全球競爭力的電機驅(qū)動和電力電子裝置。重點有三項任務(wù)，一是高速電機，二是高功率的控制器，三是第三代半導(dǎo)體，破解中國長期跟隨研發(fā)的困境，實現(xiàn)電機系統(tǒng)車載電機電子的與時俱進。

共性核心技術(shù)的第三方面是電子控制與智能技術(shù)。如果將國內(nèi)外在智能汽車領(lǐng)域做一個對比，如拿出谷歌、奔馳和國內(nèi)企業(yè)智能汽車研發(fā)現(xiàn)狀做比較，從中可以看出我們無論是在路徑規(guī)劃、信息融合、決策控制還是知識經(jīng)驗庫等方面，都與國外有相當(dāng)?shù)牟罹唷陌l(fā)展趨勢來看，智能汽車技術(shù)的發(fā)展在飛快地加速，比我們原先預(yù)想的快很多。美國SAE規(guī)定，在2025年實現(xiàn)轎車通勤上下班的駕駛?？傊覀儼l(fā)展的總體思路是通過跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的協(xié)同創(chuàng)新開發(fā)，盡快形成自主智能駕駛汽車平臺技術(shù)，應(yīng)對國際上汽車技術(shù)的新一輪競爭。重點任務(wù)包括體系架構(gòu)、信息安全、系統(tǒng)集成與測試等。

“三縱”的重點任務(wù)

從國際燃料電池汽車的發(fā)展水平來看，以豐田為例，其燃料電池車型馬上要上市，已經(jīng)實現(xiàn)三分鐘充滿氫、零下30度啟動、60%的車輛效率、大于500公里的續(xù)駛里程以及15年的耐久性這些目標(biāo)，主要是價格偏高一點，在第一期銷售的車輛價格是7萬美元，馬上開始銷售。總體來看，國內(nèi)的發(fā)展水平還是跟國外有相當(dāng)?shù)牟罹?，例如上汽的燃料電池轎車跟豐田的燃料電池轎車比較，比如加氫的時間、低溫啟動還有車輛效率等都還有差距。

所以，為此，我們要做幾件事情，重點來講就是五件事：一個是關(guān)鍵材料零部件電堆和系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)，第二是燃料電池的壽命和可靠性，第三是燃料電池的產(chǎn)業(yè)鏈降低成本的問題，第四是提高技術(shù)水平，實現(xiàn)批量生產(chǎn)，第五是加氫站的建設(shè)。針對第一個任務(wù)，即關(guān)鍵零部件、電堆和系統(tǒng)的技術(shù)路線圖是，從2014—2019年，膜電極、雙極板、電堆、燃料電池系統(tǒng)等都需要一步一步在技術(shù)上進行革新，比如電堆的波載量，現(xiàn)在有0.6克，國外水平能達(dá)到0.3克，而國外的最終目標(biāo)是0.1克，我們還有一定的工作要做。第二，針對燃料電池成本降低的規(guī)劃路徑，用什么措施，怎么改，我們分了三個階段。還有一個任務(wù)就是燃料電池的批量生產(chǎn)，希望到2020年能夠達(dá)到1000輛的水平。endprint

關(guān)于混合動力系統(tǒng)，目前國內(nèi)的代表性車型是比亞迪秦，賣得非常好，采用了一個比較適合中國國情的構(gòu)型，即并聯(lián)構(gòu)型。從對插電式混合動力乘用車的國內(nèi)外發(fā)展水平的比較來看，我們在有些方面有優(yōu)勢，比如百公里加速時間、綜合油耗、續(xù)駛里程等等，我們還要進一步降低插電式混合動力車在混合動力階段的油耗，所以總體思路是堅持純電驅(qū)動技術(shù)路線，大力發(fā)展插電式乘用車，優(yōu)化主流插電式混合動力性能，同時開發(fā)功率密度高的增程式發(fā)動機。

重要任務(wù)首先是主流插電式轎車的混合動力性能優(yōu)化，其次是新型高性價比乘用車混合動力系統(tǒng)開發(fā)，第三是新型高性價比商用車混合動力系統(tǒng)開發(fā)，第四是混合動力發(fā)動機開發(fā)，第五是增程器系統(tǒng)的開發(fā)。

關(guān)于純電動力系統(tǒng)，從國內(nèi)外比較來看，國外的輕量化、底盤一體化和智能化水平都高于國內(nèi)。所以下一步的趨勢是一體化底盤平臺、輕量化車身以及整車智能化控制，對標(biāo)車型將會是寶馬i3。

其中輕量化技術(shù)將會采用碳纖維等新型技術(shù)。另外還有純電動客車技術(shù)，我們希望是采用快充電池，多種充電方式，包括充電樁快充、無線充電等等。

集成開發(fā)與示范的規(guī)劃

還有一個層次是集成開發(fā)與示范，一方面是基礎(chǔ)設(shè)施平臺，目前國內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)與國外相比要差一些，美國的充電站數(shù)量現(xiàn)在增長迅速。我們的總體目標(biāo)是要建立點線面結(jié)合的能源供給體系，也就是在面上以現(xiàn)有的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施用車載充電器進行小功率慢充來覆蓋家用乘用車，在線上建立快充，在點上以現(xiàn)有銷售維修網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)建立換電站。

具體任務(wù)包括充電設(shè)備的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，要研發(fā)新型無線充電技術(shù)。并開發(fā)新型的智能充電網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)平臺，這也是作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)非常重要的工作。

另一方面是集成示范平臺，我們將有三個大型的示范，一個是燃料電池的示范，一個是微型智能化電動車與車聯(lián)網(wǎng)的示范。比如我們已經(jīng)由聯(lián)合國UNDP/GEF資助的燃料電池城市客車示范項目，主要針對北上廣和鄭州。我們還將選擇一個中等城市進行智能化微型電動車與車聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)示范。此外，還有城市電動交通多車型開發(fā)與一體化集成示范，包括雙源快充電動客車、無線充電電動汽車、路燈系統(tǒng)充電微型電動客車等。

第四個就是國際合作平臺，我們?nèi)蝿?wù)包括中德電動汽車的合作平臺和中美電動汽車合作平臺。下一步就會將這種松散的合作變得越來越具有實質(zhì)性，比如，我們現(xiàn)在的高鐵已經(jīng)在德國、美國建立了研究中心，我們希望電動車也會在德國和美國真正建立實體的研究中心。endprint