文AO記者 陳秀娟

電池、電機、輕量化、智能化技術(shù)的突破是推動新能源汽車前行的核心要素。

經(jīng)歷了10年的發(fā)展，中國新能源汽車發(fā)展完成了從0到1的蛻變成長，并正在進入全面市場化的轉(zhuǎn)折點。迎接新的轉(zhuǎn)折點需要跳出汽車產(chǎn)業(yè)，重新審視未來的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，需要深度剖析變革對技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的推動作用。在去年12月16日舉辦的中國電動汽車百人會論壇（2019）媒體吹風(fēng)會上，中國科學(xué)院院士、中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長歐陽明高指出了我國新能源汽車技術(shù)發(fā)展的新趨勢。

電池技術(shù)：電池能量密度達新高

在動力電池方面，我國的目標(biāo)是到2020年能量密度達到300Wh/kg，實現(xiàn)與燃油車的競爭。目前，寧德時代開發(fā)的高鎳三元正極和硅炭負(fù)極電池的比能量已經(jīng)達到304Wh/kg，產(chǎn)業(yè)化明年實現(xiàn)，產(chǎn)品已投放市場。

在高功率動力電池方面，盟固利開發(fā)的高比功率長壽命電池單體技術(shù)指標(biāo)全面優(yōu)于現(xiàn)有的國內(nèi)外產(chǎn)品，滿足插電式客車的需求。

“從目前的情況看，我國電池在比能量略占優(yōu)勢，循環(huán)性能與國外相當(dāng)?，F(xiàn)在中國電池已經(jīng)大規(guī)模走向國際，除了寧德時代、比亞迪，孚能也拿到奔馳汽車的訂單，充分說明我國產(chǎn)業(yè)方面是有優(yōu)勢的?！睔W陽明高說。

電機技術(shù)：IGBT被攻克

在驅(qū)動電機方面，首先是電機控制器方面，由于電機控制器價格貴，核心器件IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）大多依靠進口，如英飛凌公司的產(chǎn)品。但是2018年這一狀態(tài)得到極大改善，2018年大約40%的IGBT來自中國企業(yè)，如比亞迪。不難看出，IGBT這一關(guān)鍵核心器件已經(jīng)被攻克。

另外，IGBT之后很快要取代它的是碳化硅。碳化硅是一個更先進的做控制器的電力電子芯片，頻率可以做到很高、效率可以做到很高、體積可以非常小。體積功率密度可以做到100千瓦/升，比現(xiàn)在要減少約70%-80%。

目前，國內(nèi)也開發(fā)出了自主的控制器，國內(nèi)已經(jīng)有四五個團隊在做產(chǎn)業(yè)化。比亞迪也宣布在2023年將全方位由碳化硅替代，特斯拉Model3使用的控制器就是利用碳化硅材料，估計到2025年，碳化硅全方位取代IGBT。

歐陽明高指出，碳化硅取代IGBT的優(yōu)勢有兩個：一個是驅(qū)動效率會提高幾個百分點，第二個優(yōu)勢是體積會降低大約70%-80%。

“采用碳化硅控制器將可以通過大幅度提高電機的轉(zhuǎn)速實現(xiàn)電機比功率的升高。電機轉(zhuǎn)速做不到太高，因為太高之后控制器開關(guān)頻率上升，損耗比較大、電機效率下降。碳化硅具有在高頻率時損耗低的優(yōu)勢，從而電機比功率可以大幅度提高?，F(xiàn)在國內(nèi)電機轉(zhuǎn)速達到了15000轉(zhuǎn)每分鐘，正在努力實現(xiàn)20000轉(zhuǎn)每分鐘?！睔W陽明高說。

參照美國能源部2025年目標(biāo)，電機的功率密度是50千瓦/升，碳化硅控制器是100千瓦/升，100千瓦的電機與控制器合起來只需要3升的體積即可。

整車技術(shù)：三大領(lǐng)域獲突破

在純電動汽車整車進展方面，傳統(tǒng)12米大客車重量約11噸，電動化后由于電池重量增加，整車將近13噸。最近有一個重大突破，整備重量減少到9噸，比原先的13噸減少了4噸重，比柴油客車還輕2噸，這是很重大的技術(shù)進步。

此外，對于冬天車內(nèi)取暖問題，尤其是在東北，零下30攝氏度的溫度限制了純電動車的銷售。現(xiàn)在通過采用熱泵空調(diào)技術(shù)，比如上汽，已經(jīng)在最新的產(chǎn)品中使用熱泵空調(diào)，可以將30%的電加熱損失降低到只有10%，保障車外零下20攝氏度，車內(nèi)則可以達到20攝氏度。

從國內(nèi)外純電動汽車發(fā)展來看，國內(nèi)純電動續(xù)航里程300公里以上的車的比例已經(jīng)達到81%，電池系統(tǒng)的能量密度140Wh/kg已成為主流產(chǎn)品。

歐陽明高重點指出，整車方面，我國新能車的問題是百公里的電耗偏高?！芭c國外先進的百公里大約10度的水平比，我們還有差距，還要進一步降低電耗，降低電耗是一個永恒的主題。”歐陽明高說。

插混技術(shù)：油耗節(jié)約80%

在混合動力方面，我國做混合動力有優(yōu)勢的是插電式混合動力。目前，插電混合動力車型都是純電里程在50公里以上，將來要達到70公里，最后要到90公里。

我國插電式混合動力技術(shù)的優(yōu)勢一方面是節(jié)省油耗。“由于中國的車一般都是在城市里開，有了50-70公里的純電續(xù)航里程，油就用的較少，可以節(jié)約80%油耗?！睔W陽明高舉例說。

第二個優(yōu)勢是降低成本。“省了80%的油耗是可以掙回一點錢，但是如果整車動力系統(tǒng)的成本比它高很多也是不行的?，F(xiàn)在我們有一個新技術(shù)，就是不用雙電機，只用一個電機。我們用一個電機一個控制器?！睔W陽明高指出。

中國科學(xué)院院士、中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長歐陽明高

另外，我國目前的插電混合動力單離合即可滿足要求，與國外的雙電機雙離合器系統(tǒng)相比節(jié)省八九千元成本。歐陽明高表示，用這些節(jié)約下來的成本可以增加10度容量的電池，從而達到與國外先進混合動力相當(dāng)?shù)某杀尽?/p>

智能化技術(shù)：激光雷達達世界先進水平

在智能化方面，智能化是新能源汽車的一個關(guān)鍵技術(shù)，也是一個非常熱的技術(shù)。目前，智能化技術(shù)正在經(jīng)歷一個理性回歸的過程?！斑@也符合新技術(shù)出現(xiàn)的規(guī)律，即剛開始時泡沫很大，參與者集中入局，沖上去后一般就會熱一段，過了之后會再往回調(diào)一下，經(jīng)過兩三次回調(diào)才會到達正常的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。”歐陽明高說。

目前，國產(chǎn)輔助駕駛系統(tǒng)已經(jīng)開始量產(chǎn)，主要是恒潤科技，總銷量已經(jīng)到5萬臺以上。

另外一個核心技術(shù)是激光雷達，激光雷達是最核心、也是成本最高的一個技術(shù)，目前取得較大進展。

在激光雷達方面，以前是機械式的，現(xiàn)在是做成固態(tài)的，在這個方面，國內(nèi)的禾賽科技取得了較大的進展，禾賽科技的固態(tài)激光雷達已處于世界先進水平。目前，美國60家具有公開道路駕駛牌照的高科技公司中，超過1／3都是禾賽科技的客戶。

總體看來，我國新能源車技術(shù)已實現(xiàn)多方面突破，但需要繼續(xù)突破的也不少?！拔磥恚覈履茉窜嚰夹g(shù)還需要進一步提高的方面是純電動車的電耗要進一步下降，混合動力的發(fā)動機能效要進一步提高，燃料電池的深層次核心器件，包括膜電極、空壓機、氫瓶還需要進一步突破，動力電池的安全性要常抓不懈，繼續(xù)突破。智能化所需要的核心芯片，尤其是計算芯片，還需要再進一步突破?！睔W陽明高總結(jié)說。