日前,國務院辦公廳印發(fā)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》,為該產(chǎn)業(yè)未來15年的發(fā)展謀劃更為清晰的路徑。在戰(zhàn)略大方向的指引下,新能源汽車該如何選擇技術路線,并應對大量退役的動力電池?針對這些關鍵問題,本版展開深入探討。
“金九銀十”期間,新能源車零售翻倍,回暖態(tài)勢明顯。在這場國際“洗牌”競爭中,如何讓中國新能源汽車在智能新賽道上更好地“馳騁”,國家已明確定調(diào)。
近日,國務院辦公廳印發(fā)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》(以下簡稱《規(guī)劃》)?!兑?guī)劃》提出,要堅持電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化發(fā)展方向,以融合創(chuàng)新為重點,突破關鍵核心技術,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境,推動我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。力爭經(jīng)過15年的持續(xù)努力,我國新能源汽車核心技術達到國際先進水平,質(zhì)量品牌具備較強國際競爭力。
不過,在近日召開的國務院政策例行吹風會上,工業(yè)和信息化部副部長辛國斌坦言,雖然我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)取得了積極成效,但仍然存在關鍵核心技術創(chuàng)新能力不強、基礎設施建設滯后、服務模式有待創(chuàng)新完善、產(chǎn)業(yè)生態(tài)不健全等突出問題。
未來15年,中國新能源車該如何“跑”?《中國科學報》就此采訪了多位專家。
核心技術“劈波斬浪”
“過去15年,是新能源汽車經(jīng)歷從無到有的階段;未來15年,則是新能源汽車發(fā)展壯大的關鍵階段。”中國科學院物理研究所研究員黃學杰在接受《中國科學報》采訪時說。
就純電動汽車而言,電池系統(tǒng)是其性能的關鍵。作為《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖2.0》主要參與修訂者之一,黃學杰強調(diào),“電池是電動汽車的動力源泉,也是制約電動汽車發(fā)展的關鍵因素。提升能量密度和安全可靠性,以及進一步降低成本,是動力電池技術的主要發(fā)展方向。”
黃學杰表示,近年來,我國動力電池產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,形成了全球最完整的產(chǎn)業(yè)鏈,在生產(chǎn)制造技術及裝備方面也有了長足的進步,但在模擬分析優(yōu)化、數(shù)字化模型設計、大規(guī)模自動化生產(chǎn)制造裝備、制造過程中的在線檢測技術,以及生產(chǎn)制造全過程管理等方面還有差距,材料技術的創(chuàng)新還需要進一步加強。
“材料是基礎,自動化生產(chǎn)技術、工藝裝備和質(zhì)量控制水平是生產(chǎn)高品質(zhì)、高水平動力電池產(chǎn)品的重要保證。”黃學杰強調(diào)說。
《規(guī)劃》還指出,要有序推進氫燃料供給體系建設,提高氫燃料制儲運經(jīng)濟性,推進加氫基礎設施建設。到2035年,實現(xiàn)燃料電池汽車商業(yè)化應用、氫燃料供給體系建設穩(wěn)步推進的發(fā)展目標。
中國工程院院士、中國科學院大連化學物理研究所研究員衣寶廉告訴《中國科學報》,“為達到我國2060年前實現(xiàn)碳中和的目標,必須逐步過渡到以可再生能源為主的能源結構。要大力發(fā)展儲能特別是氫儲能,以減輕電網(wǎng)壓力,提高電網(wǎng)穩(wěn)定性。氫能的發(fā)展同時會促進燃料電池,特別是燃料電池車的快速增長。”
“發(fā)展燃料電池首先要建立關鍵材料與部件自主產(chǎn)業(yè)鏈。”衣寶廉指出,雖然國內(nèi)優(yōu)秀科研成果很多,但很少對成果進行放大工藝研究,研制的樣品也很少在電堆中應用和裝車運行。因此,要建立產(chǎn)品開發(fā)聯(lián)盟,由批量生產(chǎn)單位、電堆等單位共同開發(fā)、考核。只有通過裝車運行的材料才是可信的,才能替代進口提高市場占有率。
在衣寶廉看來,電堆的組裝工藝是決定電堆一致性的關鍵,要創(chuàng)新性地改進電堆組裝工藝,大幅度提高電堆內(nèi)單節(jié)電池的一致性。此外,還要制定關鍵材料與部件的國家標準,成立第三方檢測機構,對關鍵材料與部件、電堆、電池系統(tǒng)和整車進行檢測和驗證,確保結果可信、可靠。
“動力電池核心技術的突破,一要做好關鍵材料和電池技術的迭代研發(fā),系統(tǒng)謀劃,穩(wěn)扎穩(wěn)打;二要支持電池技術的多元化發(fā)展,讓市場做出選擇。”黃學杰表示。
智能網(wǎng)聯(lián)“交融與共”
《規(guī)劃》強調(diào),要堅持電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化發(fā)展方向。順應這一發(fā)展潮流和趨勢,新能源汽車融匯新能源、新材料和人工智能、互聯(lián)網(wǎng)等變革性技術,逐漸從交通工具向移動智能終端、儲能單元和數(shù)字空間轉(zhuǎn)變。
國家智能交通產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長關積珍對《中國科學報》表示,“網(wǎng)聯(lián)化、協(xié)同化、智能化、電動化是交通系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢,基礎設施和載運工具都在圍繞這個趨勢發(fā)展,其中載運工具電動化更要順應這一趨勢。”
對此,關積珍認為,可以從五個方面來推動。一是圍繞交通系統(tǒng)總體發(fā)展目標和未來智能出行服務、高效運營與智能化管控、智能車路協(xié)同系統(tǒng)建設等具體目標有序推進。
二是強化交通系統(tǒng)的頂層設計。除傳統(tǒng)的綜合交通規(guī)劃等頂層設計外,還要根據(jù)技術發(fā)展趨勢和要求,統(tǒng)籌規(guī)劃載運工具、基礎設施、能源供給。
三是進一步完善標準體系和相關政策。電動化、網(wǎng)聯(lián)化和智能化互融協(xié)同發(fā)展,會形成許多新的交叉技術領域、應用服務類型和商業(yè)模式,現(xiàn)有的標準體系和政策不能覆蓋、適應,甚至具有很大的局限性。
四是跨界融合,協(xié)同創(chuàng)新,促進發(fā)展。要多部門協(xié)作推動技術開發(fā)、創(chuàng)新應用和產(chǎn)業(yè)化,鼓勵和推動跨界融合的協(xié)同創(chuàng)新模式。
五是推進智能交通系統(tǒng)建設。推動載運工具智能化、基礎設施智能化、智能車路協(xié)同系統(tǒng)、智能出行服務、智能物流、智能化運營與智能化管控等環(huán)節(jié)的發(fā)展。
對于電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化的互融協(xié)同發(fā)展,北京交通大學軌道交通控制與安全國家重點實驗室教授徐猛認為,“首先要在各自行業(yè)的發(fā)展規(guī)劃中相互借鑒、補充和影響。新能源汽車產(chǎn)業(yè)的頂層發(fā)展規(guī)劃中已將三者很好地考慮在內(nèi),但是從網(wǎng)聯(lián)化、智能化產(chǎn)業(yè)頂層發(fā)展規(guī)劃的角度來看,三者的融合是不足的,例如智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展規(guī)劃中對于電動化的‘交叉互引’是有限的。”
其次,徐猛強調(diào)加強關鍵核心技術的突破。鼓勵車用操作系統(tǒng)、動力電池、換電模式等方面的開發(fā)創(chuàng)新,支持新能源汽車與能源、信息通信、交通出行等產(chǎn)業(yè)的深度融合。此外,在實際應用中要繼續(xù)加大對公共服務領域使用新能源汽車的政策支持,并逐步提高公共服務領域的信息化水平。
“電動化與智能網(wǎng)聯(lián)化是相互促進的,電動平臺是智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)的最佳載體,未來汽車不僅是交通工具,更具有智能空間的功能,智能駕駛水平也將越來越高。”黃學杰認為。
配套基建“相得益彰”
《規(guī)劃》指出要完善基礎設施體系,大力推動充換電網(wǎng)絡建設,協(xié)調(diào)推動智能路網(wǎng)設施建設,有序推進氫燃料供給體系建設。
對此,關積珍表示,一方面要加強與新能源汽車使用直接相關的配套基礎設施建設,核心是加強充換電基礎設施的建設。這不僅是涉及電力、停車、城市公共服務等方面復雜的系統(tǒng)工程,還涉及國家、地方政策的一致性和配套體系。“歷經(jīng)多年,雖然形成了一定的基礎和經(jīng)驗,但還面臨艱巨的挑戰(zhàn)。”
另一方面,要從交通基礎設施的建設方面體現(xiàn)新能源汽車發(fā)展的要求,“供給側(cè)”要有前瞻性。在發(fā)展智慧道路的同時,也要發(fā)展信息、能源、安全一體化的新型基礎設施。
除此之外,關積珍表示,新能源汽車的發(fā)展路線圖要更加清晰和明確?;A設施和能源供應網(wǎng)絡的建設投入大、周期長,面向新能源汽車發(fā)展的基礎設施建設,要與新能源汽車發(fā)展的技術路線相吻合。
而對于氫燃料供給體系的建設,衣寶廉建議,可以利用西南水電、西北和東北的風電與太陽能發(fā)電,電解水制氫,將氫送入附近天然氣管網(wǎng),為燃料電池車提供廉價的氫源。此外,還可以發(fā)展沿海地區(qū)海上風電,電解水制氫,用輸氫管線將純氫送至加氫站供給燃料電池車。同時,制氫的液化工廠也可以用列管車將氫氣送至加氫站。
跨行業(yè)、跨領域融合創(chuàng)新和更加開放包容的國際合作是新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的時代特征。對此,徐猛指出,政府機構要鼓勵引導汽車市場開放、合作,促進汽車流通全鏈條協(xié)同發(fā)展,在與國際市場深度融合中共贏;新能源企業(yè)應注重掌握核心技術,在國內(nèi)外行業(yè)標桿的引領下,堅持自主創(chuàng)新、加強品牌意識;高校、科研機構應通過國際合作共推新興的前沿跨領域研究,增強我國新能源科技創(chuàng)新能力。
為推動新能源汽車高質(zhì)量發(fā)展,徐猛還強調(diào),“政府要鼓勵企業(yè)承擔一定的節(jié)能減排社會責任和行業(yè)發(fā)展責任,自主調(diào)整企業(yè)戰(zhàn)略布局,完善并評估新能源汽車及其相關產(chǎn)業(yè)的補貼政策,促進汽車消費觀念的改變。”
原標題:新能源汽車未來十五年如何“跑”