12月16日,在中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇(2019)媒體吹風(fēng)會(huì)上,中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)執(zhí)行副理事長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院士歐陽明高結(jié)合《“十三五”新能源汽車重點(diǎn)專項(xiàng)》,總結(jié)介紹了新能源汽車技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。
●動(dòng)力電池:中國(guó)企業(yè)開始走向國(guó)際
根據(jù)規(guī)劃,我國(guó)動(dòng)力電池目標(biāo)是到2020年能量密度達(dá)到300Wh/kg,實(shí)現(xiàn)與燃油車的競(jìng)爭(zhēng)。寧德時(shí)代開發(fā)的高鎳三元正極和硅炭負(fù)極電池的比能量已經(jīng)達(dá)到304Wh/kg,產(chǎn)業(yè)化明年實(shí)現(xiàn),產(chǎn)品投放市場(chǎng)。在高功率動(dòng)力電池方面,盟固利開發(fā)的高比功率長(zhǎng)壽命電池單體技術(shù)指標(biāo)全面優(yōu)于現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品,滿足插電式客車的需求。
從全球目前的情況比較來看,中國(guó)動(dòng)力電池在比能量略占優(yōu)勢(shì),循環(huán)性能與國(guó)外相當(dāng)?,F(xiàn)在中國(guó)電池已經(jīng)大規(guī)模走向國(guó)際,除了寧德時(shí)代、比亞迪,孚能也拿到奔馳的訂單,充分說明中國(guó)電池在產(chǎn)業(yè)化方面具有優(yōu)勢(shì)。
●驅(qū)動(dòng)電機(jī):突破控制器核心技術(shù)
電機(jī)控制器價(jià)格貴,核心器件IGBT大多進(jìn)口,譬如英飛凌公司的產(chǎn)品,今年這一狀態(tài)得到極大改善,2018年大約40%的IGBT來自中國(guó)企業(yè),譬如比亞迪,所以IGBT這一關(guān)鍵核心器件已經(jīng)被攻克。另外一個(gè),IGBT之后很快要取代IGBT的是碳化硅,碳化硅是一個(gè)更先進(jìn)的做控制器的電力電子芯片,頻率可以做到很高、效率可以做到很高、體積可以非常小。體積功率密度可以做到每升100千瓦,比現(xiàn)在要減少大概百分之七八十。中國(guó)也開發(fā)出了自主的控制器,國(guó)內(nèi)已經(jīng)有四五個(gè)團(tuán)隊(duì)在做產(chǎn)業(yè)化。
特斯拉Model3使用的控制器就是碳化硅,比亞迪也宣布在2023年將全方位由碳化硅替代,估計(jì)在2025年會(huì)全方位的由碳化硅取代IGBT,這樣做的優(yōu)勢(shì)一個(gè)是驅(qū)動(dòng)效率會(huì)提高幾個(gè)百分點(diǎn),第二個(gè)體積會(huì)降低百分之七八十。
采用碳化硅控制器將可以通過大幅度提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)電機(jī)比功率的升高。電機(jī)轉(zhuǎn)速做不到太高,因?yàn)樘咧罂刂破鏖_關(guān)頻率上升,類損耗比較大、電機(jī)效率下降。碳化硅具有在高頻率時(shí)損耗低的優(yōu)勢(shì),從而電機(jī)比功率可以大幅度提高?,F(xiàn)在國(guó)內(nèi)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到了15000轉(zhuǎn)每分鐘,正在努力實(shí)現(xiàn)20000轉(zhuǎn)每分鐘。
參照美國(guó)能源部2025年目標(biāo),電機(jī)的功率密度是50千瓦/升,碳化硅控制器是100千瓦/升,100千瓦的電機(jī)與控制器合起來3升的體積即可。當(dāng)然有一個(gè)問題,就是匹配高速電機(jī)的大速比減速器,這是目前我國(guó)需要努力的一個(gè)方向。
●整車:電耗與國(guó)外相比有差距
傳統(tǒng)12米大客車大整備質(zhì)量約11噸,電動(dòng)化后由于電池重量增加,整車將近13噸。最近有一個(gè)重大突破,整備質(zhì)量減少到9噸,比原先的13噸減少了4噸重,比柴油客車還輕2噸,這是很重大的技術(shù)進(jìn)步。
還有一個(gè)就是冬天取暖問題。尤其是在東北,零下30度限制了純電動(dòng)車的銷售?,F(xiàn)在通過采用熱泵空調(diào)技術(shù),比如上汽,已經(jīng)在最新的產(chǎn)品中使用熱泵空調(diào),可以將30%的電加熱損失降低到只有10%,保障車外零下20度、車內(nèi)達(dá)到20度。
比較國(guó)內(nèi)外純電動(dòng)汽車來看,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)純電動(dòng)續(xù)航里程,300公里以上的比例已經(jīng)達(dá)到81%,電池系統(tǒng)的能量密度140Wh/kg已經(jīng)成為主流產(chǎn)品。但問題就是百公里的電耗還偏高,與國(guó)外先進(jìn)的百公里大概10度多的水平相比還有差距,降低電耗是一個(gè)永恒的主題。