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新能源汽车发展若干技术问题

中国工程院院士、电动车辆国家工程实验室主任、北京理工大学教授  孙逢春

  刚才欧阳明高院士从战略的层面上向大家演讲了我国新能源汽车技术路线发展的一个全过程。我也是专家,所以我今天从微观的技术层面谈一下,在中国新能源汽车下一步发展的若干技术问题,谈一些不成熟的想法。首先简要的回顾一下我们国家新能源汽车的发展。应该说我们国家现在其实经历了将近25年的发展以后,因为是四个五年计划加上九五这样差不多是25年的发展,那么总体上应该说取得了巨大的成就,而且是举世瞩目的成就。那么新能源汽车下一步的发展面临着什么问题,那么我们应该去进行思考。我个人认为总体来讲,下面的具体的技术发展目标,首先是高效节能,安全舒适。第二个从技术的角度讲,新能源汽车的发展适应全气候环境,也就是从我们目前温热带的推广应用到将来高寒地区的推广。第三个在推广运行方面实现网联化。从目前主要以安全监控里程、核查质量分析的国家目标,过渡到支撑智能交通与共享技术的推广与应用。那么第四点应该是应用的权威化。也就是从目前刚才欧阳院士说的从城市这个点能不能下一步应该推广到城际,另外的再进一步扩展到乡村。从充电基础设施来讲,技术的发展应该是多元化,包括慢充,快充,快换以及无线充电等。

  总体来讲。我们国家新能源汽车现状,上午相关部委的领导也作了说明,应该说习近平主席在今年5月28号全国两院院士大会上做了一个系统的全面的总结,就是新能源汽车已经跻身世界前列,那么我们国家的电动汽车在全球销量第一,总体处于国际先进水平。全国的充电站和充电桩的数量已经超过60万个,其中公共充电桩约28万个,也是全球第一。从昨天国家新能源汽车监控平台上展示的数据,我们建成了国家、地方政府和企业三级监管体系,那么目前已经在线运行的全面超过了111万辆。应该说这是2017年7月份以来新上的数据。回顾我们国家新能源汽车发展以后,那么下一步新能源汽车发展,我们从技术的角度来讲,应该向何方向?谈几点不太成熟的想法。新能源汽车或者新能源车辆是一个系统工程,那么我个人认为有三大子系统构成的系统。第一个子系统是电动车辆,第二大子系统是充换电基础设施,第三大系统是车联网大数据平台。那么整体的技术指标应该是三句话,一是高效节能,二是安全舒适,三是全气候,那么我个人总结的还需要在八大关键技术领域进行持续的公关,首先是我们已经执行了多年的大三电,也就是电池电机,电控以及我们下一步要着力去解决的小三电,同时轻量化以及全气候,那么以后新能源汽车应该是全气候的汽车。

  我想挑几个重点谈谈个人的想法,第一个是动力电池,动力电池未来的发展体现了高能量,高能效,高安全,高寿命,全气候,低成本。国家在十三五已经具体制定发展目标和技术路线,我这里就不再多说。我们也有像正负极材料,隔膜,电解液,制造工艺,高端制造装备等核心关键技术需要攻关和突破。大家注意到了电池实际上是由两部分组成,一种是电池,也就是我们说的叫电芯,另外一个最重要的问题就是电池管理,当然首当其冲了是安全管理,今天上午,科技部工信部财政部的主要领导,司里面的主要领导都谈到安全是我们国家新能源汽车导致可持续发展的重要的底限,所以电池管理具有非常重要的意义,也是目前国内外集中研究突破的重点和热点技术。

  第二个是在电机或传动方面。高效高功率密度的电机加上高效传动系统,是下一步重点发展的方向,我们要使电动汽车能耗降下来,必须让电动汽车的电机工作在高效区,在高速高功率密度电机,电子芯片,三代半导体高端计算芯片,大规模高速轴承等核心关键基础元器件方面应该继续攻关和努力。同时电动轮毂也将会成为下一个技术研究开发和突破的热点。其核心关键技术是高速高功率密度轮毂电机,第二是高紧凑制动器技术,第三是超高强减速技术,第四是传统组件技术。第三个方面是全气候的平台。第四是轻量化。那么轻量化的主要技术发展方向,首先是结构轻量化,要轻量化材料,其实在结构轻量化方面它的重要性远远大于材料方面,那么结构性变化加上材料以及连接上面的轻量化,首先是颠覆了汽车生产的工艺,同时能够使轻量化达到超乎预想的效果。那么科技部目前正在进行的客车轻量化研究,项目从这三个方面着手,已经把12米的车从整备质量15吨左右降到了10吨以内,应该说这是一个非常巨大的进步。第五个全气候问题,那么电动汽车很怕冷,大家都有体会,这是日本做的一个试验,常温下能行驶160公里,零下六度只有60几公里,零下20度就开不动了,温度降低,电动汽车的续驶里程会大幅降低。

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