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萬鋼:為全球汽車業轉型貢獻中國智慧

作者:桂俊松 朱志宇 王璞 施蕓蕓 來源:中國汽車報 發布時間:2019-07-02 瀏覽:
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經過十多年的精心培育,我國新能源汽車產業取得了顯著成績,產銷量連續四年全球第一,保有量居全球首位。傳統車企持續投入、加快研發,不斷推出具有差異化優勢的新能源汽車產品,快速占領市場;新興汽車企業勇于創新,利用互聯網優勢,從中高端和共享市場切入,打造專屬品牌形象;合資企業雖然起步稍晚,但穩扎穩打,新產品陸續上市,受到市場歡迎;關鍵零部件企業的創新能力和產品質量迅速提升,進入全球產業鏈。

但與此同時,我國新能源汽車產業存在三電核心技術掌握不足、基礎設施尚不完善、產業鏈水平不高等突出問題。為總結成績、審視不足、展望未來,全國政協副主席、中國科協主席萬鋼日前接受了《中國汽車報》的專訪,就當前產業發展現狀、問題和路徑等提出了相關看法和建議。“面向2035年的新能源汽車產業規劃將更具復雜性和系統性,也更為長期前瞻。”

《中國汽車報》:2012年,國務院發布了《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012~2020年)》,促進我國節能與新能源汽車產業發展,發揮了至關重要的統領性作用。如何評價這一階段產業規劃的實施效果?

萬鋼:新能源汽車是世界汽車工業轉型升級的主要方向,是中國實現由汽車大國向汽車強國轉變的必由之路。回首過去20年的發展道路,我國新能源汽車產業始終堅持戰略引領、創新驅動,成功譜寫出了具有中國特色的發展三部曲,即科技先行、試點示范和產業化應用。

從2001年啟動的國家新能源汽車重大科技專項,到2012年國務院發布的《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012~2020年)》,相關政策支持貫穿了產業縱橫發展的主線,對推動我國新能源汽車產業從科技創新到產業化發展,發揮了至關重要的作用。

規劃針對戰略取向、發展目標、研發布局、技術路線、產品定義等當時產業急需解決的重大問題做出了明確指示和全局部署。在規劃的戰略指引、政府的積極作為、科技的支撐引領、巨大的市場規模和創新的商業模式共同作用下,我國新能源汽車產業在研發、產業、市場、政策創新和基礎設施建設方面奠定了明顯的綜合優勢。

2018年,我國新能源汽車銷量達125.6萬輛,同比增長61.7%,占全國新車銷售4.5%。截至2018年底,全球新能源汽車累計銷售突破550萬輛,其中中國占比超過53%。我國新能源汽車在全球產業體系中有舉足輕重的地位,引領和加速全球汽車電動化進程,可以說規劃實施效果斐然。

《中國汽車報》:當前,相關部門正在著手研究制定面向2035年的新能源汽車產業發展規劃,從戰略目標、政策支撐以及技術路線等方面來看,下一階段的產業規劃會有哪些創新?

萬鋼:當前,在世界范圍內,汽車電動化、智能化、共享化疊加融合,成為產業發展的主要方向,汽車產業正經歷百年未有的大變革。我國新能源汽車正站在新起點,處于由市場導入期向產業成長期過渡的關鍵階段,行業面臨的挑戰今非昔比,產業變革日新月異、跨行業、多領域的融合發展新趨勢逐漸明朗,需要新的戰略規劃引領,指明方向,堅定信心,持續推動新能源汽車產業從大到強,實現高質量發展。

因此,面向2035年的產業戰略規劃要堅持問題導向,迎難而上,精準解決產業面臨的全新且重大問題,用電動化應對能源環保的挑戰、智能化保障安全高效的交通、共享化適應通暢便捷的需求,積極探索汽車與能源、交通、信息、人工智能等跨產業、多領域融合發展的政策銜接機制,做好前瞻布局和協同創新。

總體來看,面向2035年的產業規劃更具復雜性和系統性,也更為長期前瞻,必將有效推動產業持續健康發展,引領產業變革、支撐轉型升級。

“新能源汽車的覆蓋面正在從城市內向城市間、從區域向廣域拓展,需要探索新技術和新策略。”

《中國汽車報》:在純電動汽車、混合動力以及燃料電池汽車三大技術路線中,電動汽車是發展最好、走得最快的。電動汽車現在面臨的最大不足和短板是什么?

萬鋼:以純電動、混合動力和燃料電池汽車為“三縱”,電池、電機、電控等共性關鍵技術為“三橫”的研發和產業布局是新能源汽車發展的長遠架構。從應對大氣污染、能源節約的社會需求,特別是城市交通需求來看,純電動汽車首先在大中型城市推廣應用是符合市場發展規律的,因此也取得了快速發展。

隨著科技和產業的進步,新能源汽車的覆蓋面正在從城市內向城市間、從區域向廣域拓展,需要探索新技術和新策略。

首先,氫燃料電池汽車具有零排放、加注快、里程長和(能源)來源廣的優勢,無疑是面向未來的最佳選擇;其次,傳統內燃機驅動系統面臨更加嚴苛的降耗、減排和低碳的要求,轉型的壓力要轉化為產業升級的動力;第三,基礎設施建設不平衡、不充分,建設、運營、服務和商業模式還需完善;最后,面向未來電動化、智能化、共享化的發展趨勢,現有的政策體系要相應調整,相應的標準法規也要加快制定和完善,使之更加精準和高效。

《中國汽車報》:普及充電基礎設施是推動和完善純電動汽車市場的關鍵,但整體來看,我國充電基礎設施建設仍然滯后于新能源汽車產業發展,如何解決?

萬鋼:近年來,我國電動汽車配套環境逐步優化,根據中國電動汽車充電基礎設施促進聯盟(簡稱“充電聯盟”)的統計數據,截至2018年底,全國已建成80萬根公共充電樁,但與新能源汽車數量的持續放量增長態勢相比,充電基礎設施仍存在結構性供給不足的短板問題。

根據充電聯盟的采樣調查,未隨車配建充電設施的占比約為29%,主要原因有三方面:集團用戶自行建樁、居住地物業不配合以及居住地沒有固定停車位。針對居住地物業不配合,全國政協調研發現,建成小區已有車位安裝充電設施普遍較難,關鍵在于利益分配機制不順,建議各地方政府出臺政策,建立兼顧用戶、電網和小區維保三方利益的分配機制,鼓勵充電設施市場化建設和運營維護。據了解,一些地方在公交、出租、網約車、分時租賃領域采用換電模式,這值得鼓勵、嘗試和推廣。

“全球主要發達國家均把氫作為能源管理,我國仍作為危化品管理,管理理念不同制約了我國氫能的利用。”

《中國汽車報》:當前頗受業界關注的燃料電池汽車還處于商業化初期,面臨包括氫能作為能源管理還未明確、關鍵核心技術不足、基礎設施過少等問題。在這些問題中,目前最關鍵且最急需解決的是什么?

萬鋼:在遠程公交、雙班出租、城市物流、長途運輸等領域,氫燃料電池汽車具有清潔、零排放、續駛里程長、加注時間短和氫燃料來源廣泛的特點,是適應市場需求的最佳選擇。

經過奧運會和世博會等小規模示范運行,目前我國燃料電池汽車產業化已開始起步。由國家能源集團牽頭,國家電網公司等多家企業參與成立了跨學科、跨行業、跨部門的國家級產業聯盟——中國氫能源及燃料電池產業創新戰略聯盟。上汽、濰柴、福田、長城等骨干企業已經明確相關規劃,加大投入,推進燃料電池汽車研發和商業化,逐漸探索出具有中國特色的燃料電池汽車“電電混合”動力系統技術路線,并在全國范圍內初步形成了京津冀、長三角、珠三角、膠濟帶等各具特色的氫燃料電池汽車產業集群,累計運行車輛超千輛,運營加氫站12座,在建20余座。

總體來看,我國燃料電池汽車產業仍處于發展初期,雖然具備了一定基礎,但還存在不少問題。例如產業鏈相對薄弱,膜電極、空壓機、儲氫罐等核心技術與國際先進水平的差距還在拉大,需要進一步加強基礎研究、技術創新和系統集成。

當前,全球主要發達國家均把氫作為能源管理,創制了科學安全的氫加注站建設和車載氫罐技術標準及檢測體系,有力推動了燃料電池汽車商業化。相較之下,我國仍把氫作為危化品管理,管理理念不同制約了我國氫能的利用。我建議,應盡快破除制約氫能和燃料電池汽車發展的標準檢測障礙和市場準入壁壘,完善標準法規體系,提升測試評價能力,加強和完善氫能生產、儲運和供銷體系建設。

《中國汽車報》:2009年啟動的新能源汽車“十城千輛”工程為新能源汽車的推廣應用打下了基礎,氫燃料電池汽車是否會沿用這一示范運營路線?

萬鋼:推廣燃料電池汽車要系統推進制氫、儲氫、運輸、加注和車輛運行各環節,采用“十城千輛”的方式是合適的,但規劃中要結合遠程公交、物流運輸的特點,構建城市間氫設施和運行網絡,才能更好地發揮優勢。

氫能及燃料電池汽車是能源技術革命的重要方向,對改善能源結構、保障能源安全具有重要意義。我相信,國家主管部門將會保持政策的連續性,發揮地方政府積極性,加強體制機制創新,研究制定種類更多、更豐富、更具針對性的綜合政策體系,持續推動燃料電池汽車技術和產業化突破。

“要因地制宜,推動車用動力和能源多元化發展,著重研究如何最大限度發揮各種動力的優勢,在有效應對節能、減排、低碳的同時提高效率,實現高質量發展。”

《中國汽車報》:剛才提到,傳統內燃機驅動系統正面臨更加嚴苛的環保要求,轉型的壓力要轉化為產業升級的動力,企業應該如何應對這種壓力?

萬鋼:內燃機是工業革命中最具核心價值、最有代表性的發明,不僅大大提升了生產效率,而且推動了工業社會的快速發展。當前,內燃機仍是汽車等各類機械的主動力并占據較大的市場份額。在我國大運輸、大水運、大農業、大工程等應用領域,內燃機仍具有廣闊的市場需求和頑強的生命力,也必須為實現交通領域節能減排、應對氣候變化發揮不可或缺的基礎性作用。

我國政府高度重視環境保護,著力推動節能減排,在制定嚴苛的汽車能耗、排放標準和檢測規范的同時,積極推動新能源汽車技術創新和產業化。在汽車動力系統電動化的國際大趨勢下,產能巨大的傳統燃料汽車產業以及與之配套的內燃機產業,面臨著應對節能、減排、低碳三重壓力,要把壓力變成轉型升級的動力,持續推進內燃機-機電一體化創新發展是一條行之有效的技術路徑。

事實上,內燃機行業的機電一體化從上世紀90年代就已開始,電噴、增壓、共軌、電子氣門等已經形成系統技術,在高效燃燒和降低排放方面取得了革命性進展,也帶動了天然氣、醇類燃料等替代燃料的高效利用。從最近的國際發展趨勢來看,動力側機電融合將成為新的熱點:把內燃機動力輸出端與雙電機驅動系統融合一體,可實現串、并、混聯和純電驅動的靈活組合,通過智能控制系統可以使內燃機保持在相對穩定工況下,實現高效率和低排放,通過電機驅動獲得驅動系統的最佳動態響應。

日產、本田和上汽、廣汽、精進電機等企業已經在這方面進行了有益探索,取得了產業化初步成果。動力側的機電耦合為我國在內燃機領域長期投入的稀薄燃燒、均質壓燃(HCCI)、米勒循環等科研成果找到了新的用武之地,也可以促進燃燒排放側的技術進步,推動替代燃料的高效利用。

未來很長一段時間內,多種動力并存將是總體趨勢。我們需要因地制宜,推動車用動力和能源多元化發展,著重研究如何最大限度發揮各種動力的優勢,在有效應對節能、減排、低碳的同時提高效率,實現高質量發展。

“在三元體系中,隨著高鎳材料的大規模應用,電池安全風險劇增,穩定性、可靠性仍需進一步提高。”

《中國汽車報》:目前,主流車用動力電池是鋰電池,隨著新能源汽車產業的進步,我國電池產量和相關技術指標不斷提升。從國際范圍看,我國車用動力電池的競爭力如何?未來發展方向是什么?

萬鋼:近年來,我國動力電池關鍵材料性能指標穩步提升,成本明顯降低;單體模塊、電池包、BMS等方面的技術水平和安全性能也全面提升。

目前,純電動乘用車產品中,續駛里程高于300公里的比例已經達到了81%,電池系統能量密度在140Wh/kg以上的產品已經成為主流,單體的比能量基本上超過了250Wh/kg,有些已經達到了300Wh/kg的預定目標。我國注重基礎研究、技術創新和系統集成,在重大專項支持下,比能量達到304Wh/kg、65Ah鋰離子電池已經完成了相關檢測,今年開始裝車。

磷酸鐵鋰電池也在不斷進步,突出表現在安全性、穩定性、可靠性和性價比方面,在城市客車上應用廣泛。

從去年裝車的動力電池總量來看,排名前五的電池企業占比為74%左右。高端動力電池產品與國外的差距不大,寧德時代、比亞迪等企業的產品可以與三星、松下、LG等同臺競爭。面向未來,我們要更加關注下一代核心關鍵技術的發展,進一步提高動力電池的安全性和效能。

此外,我們已經在基礎研究領域前瞻布局新型固態電池,這也是美國、日本、歐洲等國家和地區全力部署的前沿方向,成為全球電池技術熱點。

在電機驅動方面,三年前科技部啟動了以碳化硅、氮化鎵為代表的寬禁帶半導體(第三代半導體)研發;在智能控制方面,在實施《新一代人工智能發展規劃》之初,我們構建了以企業為主體的跨界研發和產業化平臺,在智能芯片、激光傳感、北斗高清地圖等方面已經初見成效。新材料、輕量化等眾多相關技術的基礎研究和技術創新也已經立項實施。

《中國汽車報》:近期,國內發生了數起新能源汽車起火事件,安全性受到廣泛關注。提升新能源汽車的使用安全性要從哪些方面入手?

萬鋼:安全是新能源汽車發展的最關鍵指標,高比能量動力電池安全性已經成為制約新能源汽車發展的瓶頸和挑戰。特別是在三元體系中,隨著高鎳材料的大規模應用,電池安全風險劇增,穩定性、可靠性仍需進一步提高。

從當前技術指標來看,需要從動力電池的單體、模塊、電池包、電-熱管理以及結構布置、應急防護等方面綜合考慮,特別要重視材料的穩定性、充放電機制、熱失控防護和電-熱管理系統,實現最佳系統解決方案。

“新能源汽車是智能化最佳載體,未來方向必然是智能化、純電驅動二者互為依托、互相促進,共同引領汽車產業創新發展。”

《中國汽車報》:智能化和網聯化被視為汽車產業未來發展的兩大重要趨勢,包括2019年將進一步加快建設的5G移動網絡也正成為國家和企業搶占的技術制高點,未來智能網聯汽車的發展趨勢是什么?

萬鋼:智能化在出行方面體現在智能網聯和自動駕駛,在制造方面體現在智能制造和工業互聯網,面向未來還要實現與道路交通設施的感知和與能源網絡的互動。

智能網聯和自動駕駛融合了汽車、芯片、人工智能、大數據、云計算、信息通信等高新技術產業,是汽車產業發展的重要戰略方向。從世界范圍看,智能網聯汽車已進入快速發展期,汽車、互聯網、通信、電子信息以及相關半導體、傳感器等相關企業作為市場參與主體空前豐富。L1、L2級駕駛輔助系統已經開始大規模標配量產,在當前4G移動互聯網下,普通道路上行駛的L3級自動駕駛技術已經進入商業化階段,基于智能網聯汽車的出行服務市場成為競爭焦點。

我國在智能網聯汽車技術創新和產業化方面已取得較好進展,隨著5G通信、移動互聯、北斗導航、傳感技術、人工智能、智慧交通和能源基礎設施等相關支撐技術和產業優勢日趨強化,未來幾年我國智能網聯汽車技術將迎來高速發展期。

《中國汽車報》:智能網聯技術與新能源汽車如何才能更好地協同發展?

萬鋼:從技術創新的角度看,新能源汽車是智能化最佳載體,未來方向必然是智能化、純電驅動二者互為依托、互相促進,共同引領汽車產業創新發展,共同促進形成汽車社會新生態,共同支撐汽車產業轉型升級、由大變強。

事實上,電動化和智能化協同發展在世界范圍內也成為重要趨勢。自一些北歐國家宣布從2030年起停售傳統內燃機汽車后,歐、美、日等汽車工業發達國家和地區以及跨國集團從電動化、智能化等方面同時發力,制定發布了產業轉型路線圖和時間表,并且在努力實施。

“基于電動化、智能化和共享化的出行服務極具發展空間,將成為培育新增長點、形成新動能的重要一環。”

《中國汽車報》:當前,幾乎國內外所有傳統汽車制造商都在表態,要向出行服務供應商轉型,出行市場呈現多種商業形態,如何解讀這種趨勢?在未來的移動出行社會中,新能源汽車扮演什么角色?

萬鋼:自2010年起,隨著基于移動互聯網的共享出行的發展,汽車共享出行步入全面快速發展的新階段,共享化成為汽車企業新的商業模式。分時租賃、網約車、綜合出行服務受到了市場的歡迎。國內實際運營的分時租賃企業有幾十家,規模較大的在萬輛車左右,較為活躍的有環球車享、Gofun、盼達用車等。

綜合出行服務也是各大企業拓展市場的一個方向,大眾、通用、寶馬、戴姆勒、福特、日產、吉利、北汽新能源等國內外主流車企陸續宣布向移動出行服務提供商轉型,并通過自主發展、合作、戰略投資等方式布局出行服務。

安全、綠色、便捷、高效和低成本是人們對出行方式的主要訴求,新能源汽車憑借節能環保、經濟適用的優勢將在出行業態中扮演重要角色。有機構對北京地區使用電動汽車的成本做了統計分析,同款汽車的電動版和汽油版相比,在同樣的行駛里程下,電動版的使用成本是燃油版的1/5左右。目前,網約車中大約1/3是新能源汽車,新能源汽車企業也開始從單一的提供汽車產品向提供產品、服務、充電、運營多環節組合的新型商業模式轉變。前不久,寶馬和奔馳組建了專營共享出行的合資公司,長安汽車、阿里等共同投資97.6億元組建了新能源汽車共享出行公司,吉利與奔馳共建“SMART”平臺,探索共享出行也是其未來方向。

新時代青年人愿景中的汽車是“召之即來,揮之即去”,實現這一便捷、共享、高效的愿景需要加大智能化的力度。未來,隨著新產品、新業態、新模式的不斷涌現,基于電動化、智能化和共享化的出行服務極具發展空間,將成為培育新增長點、形成新動能的重要一環。

面向未來,我們需要不斷加強科技創新體系建設,提升自主創新能力,抓重大、抓關鍵、抓基礎,盡快突破瓶頸制約,并推動早日實現產業化應用,為新能源汽車產業高質量發展提供有力的引領支撐。

電力驅動、智能駕馭、共享未來三者協同發展將會產生強大的同頻共振效應。我們需要結合中國國情補短板、挖潛力、增優勢,明確電動化、智能化、共享化的新方向,按照市場需求,完善新能源汽車技術轉型戰略,以新能源汽車為載體,著力研發智能網聯和自動駕駛技術,充分發揮我國汽車市場優勢,順應共享出行、個性化服務的市場需求,為構建安全、綠色、高效、共享的全新汽車產業生態,貢獻中國智慧。

新時代下,我國新能源汽車產業要發揮率先引領作用,扎扎實實地落實好改革開放的政策措施,與世界各國的汽車界精誠合作、協同創新,為全球汽車轉型升級作出應有的貢獻。

關鍵字:新能源汽車

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