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欧阳明高:2019新能源汽车技术热点评述和未来趋势预测

北极星储能网讯:摘要:为什么新能源汽车产业的四大特征

第一,补贴退坡阵痛与全球转型大势同时出现,这是我第一个感受。从国内看,补贴政策退坡,新能源汽车销量不及预期,其中商用车下降最严重,20万辆掉到10万辆。但是从国际上看,德国、法国、美国刚刚都发布了新能源汽车继续补贴的政策,尤其是美国特别令我感到意外,计划将单个汽车公司20万辆电动汽车免税门槛提高到60万辆。从中国公司看,比亚迪和宁德时代为代表的中国公司加快技术创新力度,尤其在电池技术方面,相继推出了C2P技术和刀片电池技术,这个应该是具有里程碑意义的。而且他们两家进一步扩大了国际配套公司的速度和规模。从跨国公司看,以大众公司为代表的汽车跨国大公司的战略取向清晰化,从规划转向行为,应该说基本上非常一致。从新兴公司看,特斯拉市值突破700亿美元,超过奔驰、宝马成为仅次于大众、丰田第三大市值高的公司,其中在上海的超级工厂建成,即将大规模量产,我们正在经受阵痛,但是全球转型已成大势。

第二个,新能源汽车动力系统的技术价值越来越受到重视。2019年锂电池获得诺贝尔化学奖,中国科协发布的2019年20个重大科学技术难题,其中包括高比能量动力电池,氢燃料动力电池系统2个与新能源汽车相关地补难题。另外,中国工程院发布的全球工程前沿2019,动力电池被提到4次,燃料电池提到2次,氢能与可再生能源提到4次,电驱动、混合电动驱动系统提到2次。

第三个,由补贴推动的快速增长比较脆弱,突然下降的确使人焦虑,但是由电动汽车核心技术经济性决定的市场前景已经非常明朗,也就是说我们遭受的实际上是一种阵痛。跟手机类比,我们现在PHEV和EV大概相当于手机1999年的时候,就是差不多20年前手机的状态,当然燃料电池可能比这个再晚十年。手机大概是在2000年之后基本上快速上涨,每个技术都是有一个S曲线的发展过程,现在我们正在S曲线坡的底部,即将要上坡,这是我个人从技术角度来看的。

第四,新能源汽车推动新能源革命的战略意义开始被认识,但还没有受到重视。以前我们谈新能源汽车都是从交通工具角度谈的,还有往往是基于化石能源谈的。其实新能源汽车要从新能源和交通电动化双重角度看,否则它的价值被大大低估,甚至会被误解。动力电气化——电池、燃料电池,氢能这本身就是新能源革命重要的核心技术。大家去看一下《第三次工业革命》那本书说到的新能源革命五大支柱:能源互联网、可再生能源转型、分布式、电池和氢气储能、纯电动汽车和燃料电池汽车作为用能、储能、回馈能源终端。概括而言就是:动力电气化、能源低碳化、系统智能化。新能源汽车具有交通工具和能源装置的双重属性,补贴新能源汽车以前总觉得补贴太多了,补贴个人好像觉得不公平,其实不是这样的。补贴新能源汽车其实也是在投资国家新一代能源基础设施,如果2035年我们有一亿辆电动汽车车载电池的储电容量就是50亿度电。从这个角度来看,补贴很值。

三种技术产品的热点问题

下面我就三个问题:第一,PHEV;第二,EV;第三,FCV三种车的热点问题简单介绍一下。

1、插电式混合动力车。今年出现了什么情况呢?外资企业的插电混动车卖的非常火,就是比例上升的很快,这在行业里反响热烈。

从政策来看,“双积分”油耗核算是加权平均值,这个值在不断下降,你要满足这个法规你就必须做新能源汽,PHEV属于新能源汽车,具有多种政策优惠,PHEV相对HEV实际上是有优势的。为什么呢?PHEV要增加电池容量肯定比HEV贵啊,但一般也就是贵1.5万到2万元。如果是20万的车,购置税10%把这个覆盖掉了,豪华车还能赚钱。另外因为用电比用油要便宜。还有一个最重要的,就是它不限行,混合动力是限行的,插电是新能源汽车,除了北京其他地方是不限行的。我估计限行的城市会越来越多、会非常普遍,限购的城市我预测不会越来越多,按照政府发出的信号,它应该不会扩大、反而可能会缩小。这样一来,PHEV不仅成本跟HEV基本相当,同时它还有不限行的方便、还有使用费用的降低,它的综合效益是不错的。当然对于豪华大排量PHEV的政策优惠似乎太高了需要优化。而客户的选择,刚刚说了性价比不差,另外安全性它跟HEV是一样的。还有一个便利性,它比HEV和EV好,HEV可能限行,而EV还有一个充电问题,PHEV又能充电、又能加油。另外它的残值会比EV高,因为现在EV总体看,二手车市场的残值偏低,需要有个过程,现在只有特斯拉会高一点。所以从市场客户选车的标准来看,安全、性价比、便利性、车辆残值这些也是符合客户需求的。

所以我个人估计今后五年PHEV是要上涨的,但是这中间会有一个高峰,这个高峰大概是在5年左右,我们估计繁荣期大概10年左右。为什么呢? 因为,根据我们的计算,2030年100公里纯电里程的PHEV与500公里纯电里程的电动车比,总体拥有成本不具备优势,甚至在各方面EV都会超过PHEV。

《新能源汽车规划征求意见稿》提出,2025年新能源汽车站比25%,这中间PHEV为实现这个目标会发挥重要作用。估计到2025年PHEV会达到峰值。现在PHEV在总量中间大概占20%—25%,我们估计2025年会有一个相当幅度的上升,当然纯电动汽车仍然会占新能源汽车的主体。但是到2030年PHEV会往下降,2035年我估计就没有太多了。所以整个繁荣期大概10年左右。因此,技术上尤其是国内企业需要通过系统平台化、部件模块化的共享,来简化开发流程、降低开发成本,避免折腾和浪费,这是非常重要的。

我这里举一个可以参考的例子,就是本田,大家知道本年田今年发布了一个电动平台化战略,以前本田的技术路线非常多元,各种各样的都搞过,最后统一到一个平台,叫串并联平台。其实串并联平台很好理解,因为混合动力城区运行最好就是串联、高速公路最好就是并联。这可从内燃机的效率角度解释,因为城里负荷变化太大,内燃机经常在低效区运行,所以这个时候内燃机不能直接驱动车,必须把它切断,然后发电,发电之后再供电,这叫串联。在高速公路,一般内燃机负荷率在比较好的位置,当然以内燃机驱动为主,加速和超速的额外功率由电机提供。为什么就剩一个呢?因为可以平台化、模块化、共享化、降低成本,而且这种系统的机械结构极其简单,给电驱动系统技术快速提升提供了很大空间。很值得我们学习,国内自主厂家已经在朝这个方向走了。当然如果是SUV,现在比较定型的就是在后轴上加电机,前轴是一个轻混的并联,这是典型的配置。

2、纯电动汽车。由于大规模推广,所以公众刚刚接受这件事情的时候,有很多迷惑的地方非常正常,我觉得在这方面我们的记者可以发挥很大的作用。我在10月30日中央电视台的《经济大讲堂》讲新能源汽车时专门回应了所有这些问题,包括里程焦虑、成本焦虑、充电焦虑、寿命焦虑、回收焦虑、安全焦虑,很多很多焦虑。我在那里面详细一一都回应了,如果大家需要的话,中央台网站上都有,这里不再重复介绍了。

我在这里只说一下最近我们应对这些焦虑的一些进展,比如说成本。2019中国动力电池成本降低到大概0.6元—1元/瓦时,这是一个范围,各种类型电池和各个厂家都不一样,这个已经很低了。大家知道,磷酸铁锂已经做到100美元/千瓦时以下。至于比能量,大家会说,磷酸铁锂比能量不够,其实磷酸铁锂能量比在提升,以前我们大家都是着重在单体比能量在下功夫,但单体比能量弄到一定的时候锂离子电池现有材料体系是有瓶颈的,你要是把比能量做到足够高的话,你遇到安全瓶颈就要加东西,并不是说不安全,一加东西你成本就上去了,所以它有一个平衡。

今年电池厂在比能量我觉得做最漂亮的工作不是在单体,其实300瓦时/公斤的电池去年就已经出来了,今年是推向市场。今年我觉得宁德时代和比亚迪做的最棒的是在电池包上做的,以前叫单体电池、电池模块、再到电池PACK,基本上三个层次,现在基本上减少到两个层次,就是中间模块没有了,直接单体到PACK,中间层次去掉了,而这两个厂家不约而同都做了这件事情,一个是做的三元电池、一个是做的磷酸铁锂电池的,但具体做法不大一样,我们宁德时代叫CTP,他们也申请了很多专利,第一个电池包已经做出来了,重量、能量密度,我们是讲的系统的,因为车上最终不是看单体、是看系统,系统能量密度提升10%—15%,这是重量能量密度,体积能量密度提升15—20%,大家知道我们车上体积能量密度是最重要的,零部件减少了40%,磷酸铁锂方面比亚迪叫刀片电池,不知道大家听说过没有,他们已经申请了专利,国外很多厂家对这个技术非常感兴趣。你这个车有多宽,我这个电池也可以做多宽,以前的电池很短的,现在整个长条就像一个刀片,高度还是那么高,电池两侧接线和用作冷却风道、各种东西都放到两侧,中间就不放别的了,一片一片叠起来,叠起来刚度、强度还非常好,还可以做结构件,这是很重要的创新。而且电池单体制造成本还可以进一步下降,这是很重要的2019年的创新。

由于比亚迪这种新电池提高了体积能量密度,所以以前认为磷酸铁锂电池跑不了500公里,因为装不了那么多电池,现在是可以的,一个A级车可以装到60度电没有问题,因为磷

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