2018年,我國(guó)新能源汽車(chē)行業(yè)繼續(xù)保持高速發(fā)展。中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示,2018年,新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別完成127萬(wàn)輛和125.6萬(wàn)輛,同比分別增長(zhǎng)59.9%和61.7%。產(chǎn)銷(xiāo)量高速增長(zhǎng)的背后,我國(guó)新能源汽車(chē)技術(shù)究竟取得了哪些進(jìn)展?
《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖》發(fā)布以來(lái),對(duì)推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和支撐產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展起到了重要的引領(lǐng)和支撐作用,眾多企業(yè)依托技術(shù)路線(xiàn)圖編制了企業(yè)發(fā)展規(guī)劃及技術(shù)路線(xiàn),部分領(lǐng)先企業(yè)已逐步達(dá)成技術(shù)路線(xiàn)圖2020年設(shè)置的階段性目標(biāo)。面向2020年技術(shù)目標(biāo),部分領(lǐng)域技術(shù)目標(biāo)仍存在一定挑戰(zhàn)。
產(chǎn)業(yè)化技術(shù)成熟
推廣應(yīng)用規(guī)模擴(kuò)大加速產(chǎn)業(yè)化技術(shù)成熟。截至2018年1-10月,我國(guó)新能源汽車(chē)保有量超過(guò)200萬(wàn)輛,在全球新能源汽車(chē)保有量中占比達(dá)到48%。不斷擴(kuò)大的應(yīng)用規(guī)模,加速了新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的成熟。
產(chǎn)業(yè)化技術(shù)成熟助推全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型。全球主要汽車(chē)企業(yè)發(fā)布了電動(dòng)化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略并加大電動(dòng)化研發(fā)布局。我國(guó)完全成熟的純電驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)化技術(shù),基本具備的市場(chǎng)化條件,以及巨大市場(chǎng)規(guī)模,推動(dòng)全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型加速。
研發(fā)體系完善助力技術(shù)迭代升級(jí)加速。在傳統(tǒng)燃料汽車(chē)研發(fā)體系的基礎(chǔ)上,快速搭建了新能源汽車(chē)的研發(fā)體系。在研發(fā)體系的助力下,產(chǎn)品研發(fā)效率提升、知識(shí)沉淀、技術(shù)集聚、資產(chǎn)積累、流程規(guī)范,研發(fā)能力穩(wěn)步提升,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的迭代升級(jí)加速。
智能化與電動(dòng)化的融合加速。純電驅(qū)動(dòng)為人工智能與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的加速應(yīng)用提供了絕佳的平臺(tái),智能化配置逐步增多,整車(chē)產(chǎn)品科技感日益增強(qiáng),并成為吸引消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)的亮點(diǎn),促進(jìn)了產(chǎn)品的推進(jìn)和普及,加速了智能化與電動(dòng)化融合。
布局燃料電池產(chǎn)業(yè)
我國(guó)氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)量超千輛,多地開(kāi)展示范運(yùn)行。燃料電池產(chǎn)業(yè)布局有所提升,國(guó)外零部件啟動(dòng)國(guó)產(chǎn)化。電電混合動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù),適合燃料電池技術(shù)特點(diǎn),也適應(yīng)我國(guó)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)。多個(gè)城市發(fā)布?xì)淙剂想姵仄?chē)規(guī)劃,推動(dòng)區(qū)域氫能一體化發(fā)展。
乘用車(chē)啟動(dòng)技術(shù)示范驗(yàn)證。上汽推出乘用車(chē)產(chǎn)品榮威950。通過(guò)該款產(chǎn)品研發(fā)和初步產(chǎn)業(yè)化,自主掌握了燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)、整車(chē)集成的關(guān)鍵技術(shù),拉動(dòng)形成了氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈雛形。
我國(guó)燃料電池商用車(chē)加速商業(yè)化,宇通、福田、中通等已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多款燃料電池客車(chē),并啟動(dòng)了千輛級(jí)的示范運(yùn)行。
除上汽外,一汽、東風(fēng)、長(zhǎng)城等多家企業(yè)紛紛開(kāi)始燃料電池乘用車(chē)領(lǐng)域的產(chǎn)品布局。燃料電池商用車(chē)與2015年相比,續(xù)駛里程、燃料經(jīng)濟(jì)性、壽命等有所提升,成本還有較大差距。
國(guó)外氫燃料乘用車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)功率均在100 kW以上,作為主要?jiǎng)恿υ?,匹配?dòng)力電池能量在1kWh左右;車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)多采用70 MPa。國(guó)內(nèi)僅有上汽推出一款乘用車(chē)產(chǎn)品榮威950。燃料電池電堆額定功率達(dá)到43 kW,比功率達(dá)到2 kW/L,系統(tǒng)質(zhì)量比功率達(dá)到500 W/kg,壽命達(dá)到5000 h,實(shí)現(xiàn)-20℃的低溫存儲(chǔ)和啟動(dòng);儲(chǔ)氫系統(tǒng)采用70 MPa 碳纖維纏繞鋁內(nèi)膽儲(chǔ)氫瓶,質(zhì)量?jī)?chǔ)氫比達(dá)到3.5%,體積儲(chǔ)氫密度達(dá)到25 g/L。
氫燃料商用車(chē)方面,國(guó)外已有覆蓋輕型、中型、重型等各級(jí)別的商用客車(chē)和貨車(chē)開(kāi)展示范運(yùn)行。國(guó)內(nèi)商用車(chē)的燃料電池商用車(chē)已從客車(chē)領(lǐng)域擴(kuò)展至貨車(chē)領(lǐng)域。
上汽大通燃料電池輕客車(chē)FCV80正式上市,并已陸續(xù)交付100臺(tái)進(jìn)行商業(yè)化運(yùn)行。宇通客車(chē)、福田客車(chē)共有超過(guò)70輛公交車(chē)運(yùn)行;東風(fēng)物流車(chē)也已啟動(dòng)上路示范運(yùn)行。
氫燃料商用車(chē)整車(chē)技術(shù)方面,國(guó)內(nèi)在續(xù)駛里程、燃料經(jīng)濟(jì)性、壽命等大部分技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到國(guó)外先進(jìn)水平。在燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)上,2018年,國(guó)內(nèi)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率可達(dá)到60kW,系統(tǒng)最高效率可達(dá)53%,冷啟動(dòng)溫度達(dá)到-20 ℃,壽命預(yù)期可達(dá)到10000小時(shí)。
高比能電池是熱點(diǎn)
動(dòng)力電池方面,我國(guó)已開(kāi)發(fā)的基于高鎳三元正極(NCM或NCA,鎳含量≥0.8)、石墨+Si/C混合負(fù)極的高比能量鋰離子電池是當(dāng)前動(dòng)力電池發(fā)展的熱點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)出比能量300Wh/kg的軟包鋰離子電池單體。
開(kāi)發(fā)出新一代高比功率長(zhǎng)壽命快充電池單體,可實(shí)現(xiàn)6C快充,循環(huán)壽命達(dá)到3000@95%。研制出高比能量新型鋰離子電池(400Wh/kg)、鋰硫電池(500Wh/kg)和鋰空氣電池樣品(700Wh/kg)。然而,對(duì)于300Wh/kg鋰離子動(dòng)力電池,由于采用熱不穩(wěn)定的高鎳三元材料為正極,電池的安全性問(wèn)題更突出。
對(duì)標(biāo)技術(shù)路線(xiàn)圖2020年目標(biāo),EV用動(dòng)力電池比能量和循環(huán)壽命距2020年路線(xiàn)圖目標(biāo)還有較大差距;PHEV用動(dòng)力電池的技術(shù)指標(biāo)基本達(dá)到了2020年路線(xiàn)圖目標(biāo),部分電池企業(yè)的PHEV用動(dòng)力電池的性能已經(jīng)超過(guò)了2020年路線(xiàn)圖目標(biāo),PHEV用動(dòng)力電池的價(jià)格需要進(jìn)一步下降。