电动汽车最大软肋——电池

2022-03-09      621 次浏览

近期,汽车行业的改革开放进入了“加速期”。近日,发改委向有关部门发布了《汽车产业投资管理规定(征求意见稿)》,据悉,此规定将于年内正式出台。该意见稿表明,国家支持社会资本和具有较强技术能力的企业投资新能源汽车、智能汽车、节能汽车及关键零部件研发和产业化领域;同时,鼓励企业通过股权投资,开展兼并重组和战略合作,联合研发产品,共同组织生产,提升产业集中度,支持国有汽车企业与民营汽车企业开展混合所有制改革,强强联手,组建具有世界一流水平的汽车企业集团。5月22日,中国降低了汽车的进口关税。在4月的博鳌亚洲论坛上,习主席还提到“尽快放宽外资股比限制特别是汽车行业外资限制”。


“我们已经做好了准备,要成为产业强国,要真正地能够参与到全球竞争终有一战,最终必须过五关斩六将。从这个意义上讲我还是充满信心,没什么可怕的。”“我感到骄傲的是,这次总书记在博鳌论坛要进一步扩大开放是拿汽车为例,这次的筹码足够重。”谈到中国汽车行业的发展,原中国汽车学会理事长付于武露出了欣慰的笑容,“中国汽车人干的不错,足以为傲。”


付于武,1945年2月出生,1970年毕业于西安理工大学机械系(原北京机械学院),从被分配到一汽哈尔滨齿轮厂开始,曾任中国一汽哈尔滨汽车变速箱厂总工程师,哈尔滨汽车工业总公司总经理。近半个世纪的岁月中,他从汽车企业,转战到政府,再到学会,一直未离开过汽车行业。


他曾主持制订多个技术规范,在全国范围搭建了汽车轻量化技术创新联盟、电动汽车技术创新联盟、汽车装备技术创新联盟、车联网产业创新战略联盟,并担任这四个联盟的理事长。


亲历了汽车行业改革开放的四十年,见证了中国汽车行业的从弱小走向强大,付于武擅于用宏观的视角去观察中国汽车产业,在当前新兴科技和资本重构行业格局的新形势下,他认为,“学科的融合,跨界合作,产学研深度的融合是当前我们在结构转型的时候的关键。”


当前,发展新能源汽车成为各国汽车产业转型升级的主要方向。付于武认为,“安全、节能、环保这三大主题是永远不会变的,节能技术、传统汽车的升级这是一个非常大的方向,要正确地理解。”而考虑到中国的国情和技术发展的科学规律,禁售燃油车要慎之又慎。


付于武指出,“电动汽车电池为王,这一代电池还不够,还需要在电池技术上巨大突破。”“还没有一种电池在目前情况下完全能够媲美内燃机的功率和成本。我只能这么说,从技术上给科技工作者巨大的想象空间。”


通过参观和考察丰田等汽车企业,看到这些车企都在研发多种新能源技术,付于武认为,“多元化,特别是电动车的多元化技术路线是有益的,因为我们最高境界是节能减排。(技术线路)立足于中国国情,跟国家的能源战略匹配。”


由于特斯拉的出现使全球重新燃起了电动车的热情,对于雨后春笋般的“造车新势力”,付于武语重心长地表示,不要轻谈“颠覆”,“现在的产业逐步成熟,新势力开始跟传统车企合作,传统车企也主动跟互联网企业合作,而且都是战略性的,这就对了,必须从战略上的高度看到未来的趋势。”他相信,会有一种结合的形式,新的企业成长起来,老的企业死掉一些。“130年来从来没像今天这样,变化之快,特别是互联网的出现。所以,这时候唯合作,唯协同才有出路。”


升级|技术多元化匹配国家能源战略禁售燃油车要慎之又慎


“安全、节能、环保这三大主题是永远不会变的,节能技术、传统汽车的升级这是一个非常大的方向,要正确地理解。”


和讯:对于新能源汽车技术路线,业界的争论一直比较多,最终捋起来大概有七个方向。现在有一种提法,燃料电池和纯电共存发展,什么叫共存发展?燃料电池跟纯电并不存在谁优谁劣,只存在适合国情的问题,这个说法对不对?


付于武:这要跟我们国家的能源战略匹配,技术多元化是一个基本的概念,能源是多元化的,技术路线也会是多元化的,确实不能说哪条路线更好。就电动车而言,它最早的描述到今天还适用,就是三纵三横,三纵就是三种车型,燃料电池、混合动力加纯电。可以看到丰田在整个的技术路线中走在前列,研发投入巨大。


我们最高境界是节能减排,要求汽车更节能、更环保、更安全,在这个前提下,汽车要完成动力转型,逐步的用电动化来取代内燃机化。这是个渐进发展的过程。混合动力有弱混、中混、深度混合,比较好地能实现节油、节能;纯电在当前电池的能量密度、功率的状态下可以做到零排放;燃料电池最后排出的是水,也做到了零排放,但它在技术实现难度是很大的。所以,这三种技术才会并存。现代汽车也在花巨资搞燃料电池,但东京现在也只有一座加氢站。


和讯:现在业界有个说法,是汽车业的三化:轻量化、电动化和智能化。我看到您曾经表示,并不应该从现阶段就放弃内燃机,因为内燃机改善的余地还很大,这三化是不是有点绝对了?


付于武:要准确全面描述汽车产业未来的发展方向,节能汽车和新能源汽车的路线图是比较好的,没有光说新能源汽车的。节能汽车还有相当大的空间,内燃机的热效率、燃烧效率还可以提高,清洁高效内燃机技术,还有低风阻技术(空气动力学)、低滚阻技术(摩擦学),都有很大改进空间。


在传统汽车上,我们跟国外还是有相当的差距。新能源汽车、智能网联汽车都是汽车,它的安全、节能、环保这三大主题是永远不会变的。节能技术、传统汽车的升级这是一个非常大的方向,要正确地理解。在工信部宣布要制定禁售燃油车时间表的同时我就发声了,要对历史负责,要慎之又慎。


三种产品形态也是三条路线:节能汽车的升级,新能源汽车,智能汽车。现在看来,AI技术、人工智能、自动驾驶的发展速度之快,影响之大,涉及面之广也是超出我们想象。要准确描述未来我们汽车产业发展空间,还是按照这三种形态来做比较好。


智变|电动汽车最大软肋:这一代电池还不够好


“市场能站得住的就是好的,还没有一种电池在目前情况下完全能够媲美内燃机的功率和成本。我只能这么说,从技术上给科技工作者巨大的想象空间。”


和讯:现在咱们的锂电池发展到什么状态了?我感觉业内都比较推崇锂电池这个大的路线,但是也有一些细致的分歧,业内一些人认为咱们国家原来的镍钴锰的三元电池的路线,比韩日镍钴铝的技术路线要来的更加有优势,不知道是什么根据下这种判断?


付于武:乘用车的电池主要是两大类,一个是磷酸铁锂,一个是三元材料。三元材料相对的能量密度会更高,磷酸铁锂能量低,但它的稳定性更好,三元材料的安全性要差点。我们现在大多数的车企都用的三元材料,不管用什么样的电池,成本要下去,能量密度要上去,这是核心。现在的这一代电池在没有补贴的情况下要做到低成本、高能量还做不到,我们对电池还是有很大的期待。


内燃机已经很成熟,不需要政府补贴;纯电、混合动力离开政府补贴,依然是价钱比较高,续航里程、能量密度依然不行。路线图里2020年单体电池、系统的电池提出了比功率的目标,但是这个目标都是挺难的,现在的核心是如何在安全的前提下保证电池进一步升级。


现在电池成本降的很快,一瓦时1.5元,如果降到9毛、8毛,就乐观多了。如果每公斤突破350瓦时,甚至400瓦时,那我们不用多装这么多电池。试想一个大客车的续航里程300、400公里,要拉几吨电池?问题的核心点还是要有技术的突破。


电动车越来越多,哪个政府都没有那么多钱补贴。一旦政府退坡,电动车就退坡。我觉得在前期市场导入的时候政府应该给予补贴,西方发达国家也这么做,中国有环保的巨大压力,但是发展到一定时期之后,应该逐步地退出,靠市场,不然这个产业的发展不会持久。


现在还有空气电池、固态电池。固态电池就是电解液是固体,丰田也在开发,前年工程化已经完成,样品已经非常成熟,一个单体就像塑料卡片这么厚。我去年见丰田CTO,他说商业化估计还得10年。这是技术发展成熟的规律,原理出来了,样机也出来了,又能制造出来,也能小批量制造出来,但跟大规模批量的商业化运作完全是不一样的。巨大的成本市场根本接受不了。目前来看,固态电池确实是很有发展空间,但是什么时候能商业化运行我们还要看。


我的中心思想是电动汽车电池为王,这一代电池还不够,还需要在电池技术上巨大突破。


和讯:有没有可能出现这种情况,因为再等十年,也许氢燃料电池就成熟了,很可能固态电池就被甩到后面去了。


付于武:一切皆有可能,这就是能源战略多元化的重大意义。我还听到有两位院士对锂硫电池有信心,市场能站得住的就是好的,目前还没有一种电池能够完全媲美内燃机的功率和成本。我只能这么说,从技术上给科技工作者巨大的想象空间。


转型|不分旧势力和新势力,合作共赢才有将来


“学科的融合,跨界合作,产学研深度的融合是当前我们在结构转型的时候的关键。”


和讯:听石业的人说,乘用车的污染问题跟油料有关系,不仅仅是内燃机的问题。


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