歐陽(yáng)明高:要建成氫—電智慧新能源系統(tǒng)
“現(xiàn)在比亞迪超級(jí)混動(dòng)技術(shù),我覺(jué)得應(yīng)該就是世界第一。另外電池的確還是處于世界前列。但我們還是要謹(jǐn)慎,尤其是還有像特斯拉這樣的革命性、顛覆性創(chuàng)新的公司存在!
中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高
9月9日,電動(dòng)汽車百人會(huì)召開(kāi)2021年度第11期高端研討會(huì)上,中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高對(duì)中國(guó)電動(dòng)汽車目前技術(shù)發(fā)展做的一個(gè)總結(jié)。
歐陽(yáng)明高認(rèn)為,要推動(dòng)新能源乘用車向主流化、主體化和一體化方向發(fā)展;商用車動(dòng)力則是多元化發(fā)展。
此外,歐陽(yáng)明高還建議,新勢(shì)力企業(yè)不要大搞插電(從技術(shù)上講增程也是一種特殊的插電),走純電+智能的路線。
在產(chǎn)品方面,歐陽(yáng)明高判斷,繼A00之后,A0級(jí)產(chǎn)品市場(chǎng)有望爆發(fā)。
1
要建成氫-電智慧新能源系統(tǒng)
按照新能源汽車技術(shù)路線圖,2040年中國(guó)新能源汽車保有量將達(dá)到3億輛,如果每輛車平均裝備65度電,全部車載電池可以儲(chǔ)存200億度電,相當(dāng)于中國(guó)現(xiàn)在每天消費(fèi)的總電量。
這么大的電量是可以幫助電網(wǎng)削峰填谷的。但這需要推動(dòng)車網(wǎng)互動(dòng)V2G技術(shù)的應(yīng)用。
歐陽(yáng)明高表示,這類似于建一個(gè)新能源的“股市”,把所有新能源汽車車主這些“散戶”吸引進(jìn)來(lái)買電、賣電,通過(guò)低買高賣獲取收益。最終將新能源動(dòng)力、新能源電力兩者一體化,形成氫-電智慧新能源系統(tǒng)。
同時(shí)還要用氫能逐步替代火電廠發(fā)電用的煤。
這樣未來(lái)電力系統(tǒng)中分布式電網(wǎng)可以用電池來(lái)平衡;集中式大型火電廠主要增加氫及氫的載體如氨這樣的無(wú)碳燃料。根據(jù)預(yù)測(cè),到2060年煤發(fā)電的比例大概就剩6%-7%了。
當(dāng)然,在制造領(lǐng)域,也需要采用新能源。因此,目前電池制造就在向西部轉(zhuǎn)移,整體成本低,能源又是可再生能源,從源頭上進(jìn)一步降低能耗,為新能源汽車的發(fā)展鋪平道路。
歐陽(yáng)明高認(rèn)為,參照汽車替代馬車的進(jìn)程,新能源汽車到2050年能夠基本完成替代,后期新能源汽車的增長(zhǎng)進(jìn)入S曲線的平緩階段。
2
技術(shù):乘用車一體化;商用車多元化
在歐陽(yáng)明高看來(lái),新能源乘用車與商用車相比,技術(shù)更加趨向一體化。
(1)乘用車:插電構(gòu)型基本穩(wěn)定,純電取向一體化平臺(tái)
新能源乘用車現(xiàn)在主要是兩類,一類是插電,一類是純電。歐陽(yáng)明高認(rèn)為,“插電混動(dòng)的構(gòu)型就不必再折騰了,就是串并聯(lián)混合構(gòu)型!
純電動(dòng)方面,歐陽(yáng)明高認(rèn)為,目前的核心就是專用底盤平臺(tái)一體化,不能再搞改裝了。例如比亞迪的高電壓底盤平臺(tái),采用磷酸鐵鋰刀片電池,通過(guò)CTP和CTV等先進(jìn)PACK技術(shù),中級(jí)乘用車?yán)m(xù)航可以做到800公里甚至更高。
比亞迪3.0平臺(tái)
不過(guò)缺點(diǎn)在冬天的續(xù)航縮水和電池重量過(guò)大。
因此,高比能量三元電池在中高級(jí)別乘用車上仍然大有用武之地。
歐陽(yáng)明高判斷,未來(lái)三元電池和磷酸鐵鋰電池的市場(chǎng)占比將是三七開(kāi)或是四六開(kāi)。
此外,純電動(dòng)汽車的另一趨勢(shì)是快充補(bǔ)電、慢充車網(wǎng)互動(dòng)V2G。歐陽(yáng)明高認(rèn)為,快充補(bǔ)電不要強(qiáng)調(diào)充滿,因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)超級(jí)快充、完全充滿,還要安全和長(zhǎng)壽命,很難兼顧。因此,方向應(yīng)該是5分鐘充200公里,難度更高的可以做到10分鐘充400公里。
歐陽(yáng)明高認(rèn)為,15分鐘充電80%也可以做到,但需要對(duì)電池進(jìn)行改進(jìn),例如采用電極隔膜一體化技術(shù),這會(huì)對(duì)電池回收會(huì)帶來(lái)麻煩。
(2)商用車技術(shù)更趨向多元化
歐陽(yáng)明高認(rèn)為,重卡的趨勢(shì)將是動(dòng)力混合化和燃料多元化。
內(nèi)燃機(jī)方面,重卡現(xiàn)在的主體燃料柴油、天然氣,未來(lái)很可能會(huì)多元化,引入基于可再生能源生產(chǎn)的氫、氨、醇等碳中和燃料。歐陽(yáng)明高判斷,未來(lái)5年內(nèi)可能是碳中和燃料的嘗試期,5-10年可能是示范推廣期,10年后才會(huì)規(guī)模商業(yè)化。
電動(dòng)化方面,歐陽(yáng)明高認(rèn)為,重卡的方向是換電,商業(yè)模式是電池租賃。“電池和電的總消耗相當(dāng)于柴油車的油耗,按照柴油6元/升,完全可以與之競(jìng)爭(zhēng);而不帶電池的換電卡車目前價(jià)格可以和國(guó)Ⅵ排放柴油車競(jìng)爭(zhēng)!币虼耍瑩Q電重卡目前已經(jīng)基本具備與柴油車競(jìng)爭(zhēng)的商業(yè)可行性。
還有一個(gè)方向是氫能燃料電池重卡。燃料電池長(zhǎng)途重載交通將是氫能應(yīng)用的先導(dǎo),它的使命是把氫能大產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)起來(lái)。
現(xiàn)代燃料電池重卡
不過(guò),歐陽(yáng)明高認(rèn)為,目前重卡燃料電池還要做三個(gè)層面工作:第一,是發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)要優(yōu)化;第二,是電堆可靠性、耐久性要提高;第三個(gè)是膜電極的電化學(xué)效率與高溫適應(yīng)性要改善。
其次,電堆的可靠性與耐久性還不能滿足規(guī)定的8年使用需求。可靠性、耐久性不行就意味著成本上升。這與當(dāng)年純電動(dòng)進(jìn)入公交時(shí)的情況相似,但后來(lái)電池壽命很快就提升到可以保障100萬(wàn)公里。
第三,膜電極還要進(jìn)一步提升性能。需要在催化劑活性等基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題上突破,要把活化極化的損失大幅降下來(lái),把伏安特性曲線的下降斜率減小。還有就是開(kāi)發(fā)新一代適應(yīng)重卡應(yīng)用的高溫質(zhì)子交換膜。
3
產(chǎn)品多元化,呈現(xiàn)“兩頭擠”趨勢(shì)
市場(chǎng)方面,純電動(dòng)乘用車在從高端和低端向中間“擠”;商用車方面,燃油車、天然氣車仍是主體。
(1)乘用車:純電動(dòng)在高端和低端優(yōu)勢(shì)明顯;插混在B級(jí)車有市場(chǎng)
歐陽(yáng)明高肯定了純電動(dòng)在A00級(jí)別取得的成績(jī),在歐陽(yáng)明高看來(lái),A00級(jí)燃油車已經(jīng)沒(méi)法跟純電動(dòng)比性能了。A0級(jí)車則是下一個(gè)被純電動(dòng)攻占的級(jí)別?葱略燔噭(shì)力的榜單,最近哪吒汽車上來(lái)了,已經(jīng)排在第三名了,做的就是A0級(jí)產(chǎn)品,這個(gè)市場(chǎng)要開(kāi)始爆發(fā)了。
B級(jí)車方面,插混的市場(chǎng)余地就很大了,在歐陽(yáng)明高看來(lái),10萬(wàn)-20萬(wàn)元區(qū)間,客戶要求里程長(zhǎng)、性能好、成本低,插電可以比純電更好的折衷這些相互矛盾的需求。
針對(duì)C級(jí)和D級(jí)等豪華車型,歐陽(yáng)明高認(rèn)為,純電動(dòng)更有優(yōu)勢(shì)。因?yàn)楦叨丝蛻舨慌沦F,只要性能好。車子超大、續(xù)航超長(zhǎng)(1000公里)、加速超快。
目前中級(jí)主流轎車可能是長(zhǎng)純電里程的插混車型,例如,比亞迪的超級(jí)混動(dòng),原來(lái)搞50~60公里純電里程,現(xiàn)在純電續(xù)駛里程加長(zhǎng)到120公里,雖然電池多了但可以用能量型低成本電池。
歐陽(yáng)明高判斷,這種覆蓋城區(qū)常用里程的插混市場(chǎng)還很大,“我估計(jì)在2035年之前都會(huì)很受市場(chǎng)歡迎,它會(huì)吃掉那些燃油車的市場(chǎng),還大有可為!
(2)未來(lái)?yè)Q電卡車增速較快
商用車方面,歐陽(yáng)明高認(rèn)為,到2030年,柴油卡車、天然氣卡車仍然是主體地位,很難撼動(dòng),屬于技術(shù)成熟期產(chǎn)品。換電重卡是一個(gè)新的藍(lán)海,增長(zhǎng)速率會(huì)比較快,將處于商業(yè)推廣期。
氫燃料電池重卡需要技術(shù)升級(jí)、成本下降、示范推廣,屬于產(chǎn)業(yè)培育期,還需要依靠政府的力量來(lái)推動(dòng)。在純電動(dòng)超預(yù)期的發(fā)展形勢(shì)下,氫能汽車面臨的市場(chǎng)壓力會(huì)更大。
但是,歐陽(yáng)明高認(rèn)為,整個(gè)氫能形勢(shì)也是前所未有的好。“據(jù)傳央企2/3都介入了氫能,要利用這個(gè)政治優(yōu)勢(shì)來(lái)對(duì)沖純電動(dòng)的市場(chǎng)壓力,抓住今后5年左右的窗口期,快速的提升商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。”
4
對(duì)企業(yè)建議
針對(duì)不同車企的特點(diǎn),歐陽(yáng)明高給出了建議。
對(duì)于新造車勢(shì)力,歐陽(yáng)明高明確指出,不建議大搞插電(從技術(shù)上講增程也是一種特殊的插電),因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)是新造車勢(shì)力的弱項(xiàng),很難像比亞迪研發(fā)出一個(gè)效率43%的發(fā)動(dòng)機(jī)。從市場(chǎng)上隨便選個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī),油耗排放很難滿足要求。因此,他建議新勢(shì)力企業(yè)還是走純電+智能的路線。
針對(duì)大型自主車企,歐陽(yáng)明高認(rèn)為,純電動(dòng)和插電要并行發(fā)展,這要學(xué)比亞迪。
針對(duì)外資企業(yè),歐陽(yáng)明高認(rèn)為,外企技術(shù)把握能力強(qiáng),但是開(kāi)發(fā)周期太長(zhǎng),反應(yīng)速度太慢,傳統(tǒng)慣性太大,角色轉(zhuǎn)換很難!皬脑仍谥袊(guó)市場(chǎng)高高在上,到現(xiàn)在中國(guó)企業(yè)現(xiàn)開(kāi)始平視了,需要調(diào)整心態(tài)。”
歐陽(yáng)明高還指出,有些外企動(dòng)力技術(shù)過(guò)于多元化。燃料電池、氫內(nèi)燃機(jī)、混合動(dòng)力、插電,純電動(dòng)等技術(shù)上還沒(méi)有一個(gè)主攻方向,這對(duì)于快速動(dòng)態(tài)變化的中國(guó)市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)也是比較高的。
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