《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）》對(duì)我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了重要的統(tǒng)領(lǐng)作用。日前，相關(guān)部門已經(jīng)啟動(dòng)面向2035年的新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃編制工作，著手為我國(guó)新能源汽車未來(lái)發(fā)展進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)。未來(lái)新能源汽車產(chǎn)業(yè)路線圖會(huì)如何演進(jìn)？應(yīng)如何看待當(dāng)下產(chǎn)業(yè)的熱點(diǎn)話題？本刊日前采訪了中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)執(zhí)行副理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高，他認(rèn)為，電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)大發(fā)展將在2025年前后來(lái)臨，到2035年新能源汽車將與能源、交通、信息通信等深度融合發(fā)展。

 

電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)2025年大爆發(fā)

 

     《能源評(píng)論》：我國(guó)電動(dòng)汽車銷量已連續(xù)4年位居世界首位，隨著規(guī)模不斷擴(kuò)大，純電動(dòng)汽車的問題也逐漸暴露，比如續(xù)航、冬天續(xù)航里程縮短等，您如何評(píng)價(jià)動(dòng)力電池技術(shù)的發(fā)展？

 

       歐陽(yáng)明高：自2008年鋰離子動(dòng)力電池應(yīng)用于電動(dòng)汽車至今，實(shí)際裝車產(chǎn)品的能量密度提高了2.5倍，實(shí)現(xiàn)了蓄電池領(lǐng)域百年來(lái)革命性的突破。過去沒有人能預(yù)測(cè)這個(gè)突破，很多國(guó)際大公司都低估了這個(gè)技術(shù)進(jìn)步，他們現(xiàn)在都在快速轉(zhuǎn)變思維。

 

       從汽車使用的角度看，電池最重要的是體積能量密度而不是重量能量密度，鋰離子電池在這方面最具優(yōu)勢(shì)。鋰硫電池、鋰空氣電池，雖然理論重量能量密度比較高，但體積能量密度目前還很難超越鋰離子電池。

 

     《能源評(píng)論》：鋰離子電池具有成為動(dòng)力電池主流技術(shù)的潛質(zhì)，但也有人對(duì)高比能量動(dòng)力電池的安全性提出質(zhì)疑，目前其安全情況如何？有哪些有效的安全管控手段？未來(lái)電池技術(shù)應(yīng)如何演進(jìn)？

 

       歐陽(yáng)明高：2018年出現(xiàn)了一些安全事故，這些事故車輛使用的電池基本上是2016年左右生產(chǎn)的，大多是NCM523體系。隨著高鎳的應(yīng)用，電池的熱穩(wěn)定性將會(huì)變差，未來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)會(huì)更大，所以必須采取措施預(yù)防安全性問題。

 

       當(dāng)前，從單體層面完全杜絕鋰離子電池?zé)崾Э厣胁惶�現(xiàn)實(shí)，但是可以從電池系統(tǒng)的熱機(jī)電設(shè)計(jì)與控制設(shè)計(jì)來(lái)防止誘發(fā)和蔓延，做到即便單體出現(xiàn)熱失控也不會(huì)發(fā)生事故。從改善電池本身安全性出發(fā)，要發(fā)展新型的固態(tài)電解質(zhì)電池。美國(guó)、歐洲和日本都在研發(fā)下一代固態(tài)電池，日本政府每年的研發(fā)經(jīng)費(fèi)達(dá)到50億～100億日元。中國(guó)電池產(chǎn)業(yè)雖然暫時(shí)取得優(yōu)勢(shì)，但國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)壓力巨大，需要全力追趕固態(tài)電池前沿技術(shù)。

 

       “十三五”新能源汽車總體專家組提出的電池路線圖顯示：總體上看，電池正極發(fā)展方向是減鈷到無(wú)鈷，負(fù)極將是硅的含量逐步提升，甚至是全硅。電解質(zhì)要減少有機(jī)溶劑，逐步提高鋰鹽的濃度，未來(lái)可能要開發(fā)全固態(tài)電解質(zhì)，其大規(guī)模商業(yè)化估計(jì)在2025—2030年間。

 

     《能源評(píng)論》：從用戶角度，電池技術(shù)的提升是否意味著電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程和用戶滿意度的必然提升？

 

       歐陽(yáng)明高：實(shí)際上，解決了電池問題并不能解決續(xù)駛里程的全部問題，目前續(xù)駛里程已經(jīng)從150公里提高到普遍300公里以上，但是用戶的抱怨并沒有減少，原因在于實(shí)際續(xù)駛里程低于期望值。由于實(shí)際續(xù)駛里程對(duì)氣溫和駕駛風(fēng)格非常敏感，靠增大電池裝載量來(lái)增加續(xù)駛里程不是根本出路，主流的解決方案是提高電動(dòng)汽車能效和充電便利性。

 

       其中，百公里電耗是一個(gè)重要指標(biāo)，相同電池容量如何跑得更遠(yuǎn)是整車第一核心技術(shù)，也是整車集成技術(shù)水平最重要的指標(biāo)，電動(dòng)車的節(jié)能比燃油車更重要，應(yīng)該采用法規(guī)來(lái)管理。

 

       在能效方面，高效電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)變革將會(huì)在未來(lái)5年發(fā)生，實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高速化、高效化、小型化，轉(zhuǎn)速將達(dá)到2萬(wàn)轉(zhuǎn)/分鐘。同時(shí)，以碳化硅為代表的新一代高頻、高效電力電子將普遍使用，這也將支撐高速電機(jī)發(fā)展。美國(guó)能源部最近提出面向2025年極具挑戰(zhàn)性的功率密度目標(biāo):電機(jī)達(dá)到50千瓦/升，電機(jī)控制器100千瓦/升。

 

       在熱管理方面，新一代熱泵空調(diào)技術(shù)已經(jīng)取得重大突破，并開始產(chǎn)業(yè)化推廣，這將降低車輛對(duì)氣溫的敏感性，使冬季低溫環(huán)境下續(xù)駛里程損失從30%降到10%。

 

     《能源評(píng)論》：正如您所說(shuō)，目前抱怨比較多的是充電速度和便利程度，您認(rèn)為，快充和慢充哪個(gè)會(huì)成為主流路線？

 

       歐陽(yáng)明高：充電的便利性與充電體系建設(shè)和快充技術(shù)的突破有關(guān)。中國(guó)的國(guó)情非常適合小功率慢充。現(xiàn)在應(yīng)該盡量給家用轎車都配置慢充樁，這將成為主體的供電模式，當(dāng)然，10～15分鐘的快速充電也是必備的，但快充的定位是應(yīng)急使用，不是主體充電模式，快充占比大概應(yīng)在15%～20%間。同時(shí)，現(xiàn)在的350千瓦直流快充不應(yīng)直接從電網(wǎng)取電，這對(duì)電網(wǎng)沖擊太大。預(yù)計(jì)今后5～7年后，與儲(chǔ)能結(jié)合、安全可靠的新一代快充技術(shù)將會(huì)出現(xiàn)。

 

     《能源評(píng)論》：隨著特斯拉在上海設(shè)立工廠，業(yè)界對(duì)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化的預(yù)期也在加速，您認(rèn)為，電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)大發(fā)展何時(shí)會(huì)到來(lái)？

 

       歐陽(yáng)明高：國(guó)內(nèi)外研究顯示，2025年電池系統(tǒng)的價(jià)格將會(huì)達(dá)到100美元/千瓦時(shí)左右，我國(guó)的磷酸鐵鋰會(huì)提前達(dá)到這一水平。屆時(shí)基于全生命周期的成本，計(jì)算燃油汽車的價(jià)格和全生命周期的費(fèi)用，燃油車和電動(dòng)汽車將會(huì)持平，另外最嚴(yán)格的排放法規(guī)也將實(shí)施，燃油車的成本將會(huì)上升，拐點(diǎn)即將到來(lái)。可以判斷，在2025年前后，純電動(dòng)汽車性價(jià)比會(huì)實(shí)現(xiàn)大的突破，并將實(shí)現(xiàn)大的發(fā)展。

 

氫燃料電池要融入能源系統(tǒng)

 

     《能源評(píng)論》：在今年全國(guó)兩會(huì)上，氫燃料電池汽車成為代表委員熱議的話題，您如何評(píng)價(jià)其與電動(dòng)汽車的關(guān)系？

 

       歐陽(yáng)明高：近年來(lái)，無(wú)論是國(guó)外還是國(guó)內(nèi)，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)取得重大技術(shù)進(jìn)步，可以肯定三五年之后燃料電池技術(shù)會(huì)趨于成熟。雖然中國(guó)燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈目前還很薄弱，但產(chǎn)業(yè)化態(tài)勢(shì)全球最佳，尤其是燃料電池商用車的發(fā)展居于世界前列，現(xiàn)在已經(jīng)有3500輛商用燃料電池車在運(yùn)，位居全球第一。

 

       國(guó)內(nèi)外的研究表明，氫燃料電池系統(tǒng)更適合替代柴油機(jī)，鋰離子電池系統(tǒng)更適合替代汽油機(jī)。燃料電池和純電動(dòng)的成本平衡點(diǎn)，從里程來(lái)看，韓國(guó)現(xiàn)代分析乘用車是500公里左右，商用車是100公里左右。從應(yīng)用角度，豐田公司認(rèn)為燃料電池系統(tǒng)是卡車和公路客車等長(zhǎng)途運(yùn)載工具的最佳選擇。

 

     《能源評(píng)論》：燃料電池目前仍然存在價(jià)格昂貴、核心技術(shù)面臨突破以及基礎(chǔ)設(shè)施不足等問題，您認(rèn)為該如何看待這些挑戰(zhàn)及其未來(lái)前景？

 

       歐陽(yáng)明高：作為一項(xiàng)新興技術(shù)，燃料電池技術(shù)確實(shí)尚需不斷提升。從本質(zhì)來(lái)講，氫能和燃料電池是一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈，光燃料電池汽車是不可能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的。目前主要的問題表現(xiàn)在，氫能技術(shù)落后于燃料電池技術(shù)，需要?dú)淠芗夹g(shù)全鏈條各環(huán)節(jié)進(jìn)行突破。

 

       基于當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程，氫燃料電池汽車相比于純電動(dòng)汽車，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程大約晚十年左右。在2020年，燃料電池混合動(dòng)力將會(huì)成熟，商用車市場(chǎng)預(yù)計(jì)在5000～10000輛，標(biāo)志性的車型是燃料電池車；2025年，燃料電池技術(shù)將會(huì)成熟，市場(chǎng)預(yù)計(jì)在5萬(wàn)～10萬(wàn)輛，標(biāo)志性的車型是燃料電池的大型SUV；2030年，新一代制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫技術(shù)全方面突破，燃料電池技術(shù)在交通和能源領(lǐng)域推廣達(dá)到100萬(wàn)輛，標(biāo)志性車型是燃料電池的長(zhǎng)途貨運(yùn)卡車，將會(huì)達(dá)到1000公里的長(zhǎng)途貨運(yùn)能力，100萬(wàn)公里的可靠性和耐久性。

     《能源評(píng)論》：氫能除了在汽車領(lǐng)域應(yīng)用，還有哪些機(jī)會(huì)？

 

       歐陽(yáng)明高：如果燃料電池僅僅用于汽車，革命性的意義并不大，必須從能源革命的角度來(lái)看待燃料電池，逐步擴(kuò)展開拓固定式氫-電能源市場(chǎng)，研發(fā)光-電-氫一體化微網(wǎng)系統(tǒng)。在這方面，氫能燃料電池大有可為，當(dāng)其與儲(chǔ)能、純電動(dòng)汽車、光伏構(gòu)成綜合性高效清潔分布式能源系統(tǒng)，將會(huì)給相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)革命性的變化。

 

“四位一體”合力完成“三大革命”

 

     《能源評(píng)論》：量變引起質(zhì)變，您認(rèn)為，新能源汽車的大規(guī)模推廣會(huì)帶來(lái)哪些機(jī)遇？

 

       歐陽(yáng)明高：根據(jù)中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)的預(yù)測(cè)，到2030年我國(guó)新能源汽車保有量是八千萬(wàn)到一億輛，不少專家認(rèn)為這一指標(biāo)會(huì)提前達(dá)到，我們必須提前做好準(zhǔn)備，為能源革命做好準(zhǔn)備。

 

     《能源評(píng)論》：您所說(shuō)的能源革命，具體有哪些新的應(yīng)用，會(huì)如何突破？

 

       歐陽(yáng)明高：以電動(dòng)汽車大規(guī)模應(yīng)用為代表的能源消費(fèi)革命，將推動(dòng)以太陽(yáng)能電池為代表的能源生產(chǎn)革命。分布式光伏與電動(dòng)汽車分布式儲(chǔ)能組合的能源系統(tǒng)，將構(gòu)建未來(lái)能源交通系統(tǒng)，分布式光伏、儲(chǔ)能電池、氫燃料電池及電動(dòng)汽車相互需要，最終構(gòu)成“四位一體”新能源系統(tǒng)。按照國(guó)家能源規(guī)劃，2030年非化石能源發(fā)電比例為50%，電動(dòng)汽車電池將達(dá)到50億千瓦時(shí)，加上儲(chǔ)能電池50億千瓦時(shí)，可以達(dá)到100億千瓦時(shí)，其儲(chǔ)存的電量就可以供應(yīng)全國(guó)用電。這將是一場(chǎng)深刻的革命，也將帶來(lái)幾萬(wàn)億甚至十幾萬(wàn)億的產(chǎn)業(yè)。

 

     《能源評(píng)論》：在您心目中，未來(lái)會(huì)是一番什么樣的圖景？

 

       歐陽(yáng)明高：我們現(xiàn)在進(jìn)行的是動(dòng)力電動(dòng)化的革命，與此并行的還有兩個(gè)革命，一個(gè)是新能源革命，另一個(gè)是人工智能即智能化革命，這三者都集成在新能源汽車產(chǎn)業(yè)上面，將爆發(fā)出巨大的能量。

 

       新能源汽車將從目前的新能源初級(jí)階段，即電動(dòng)汽車階段，經(jīng)歷新能源和智能化雙向并行發(fā)展，最終進(jìn)入新能源智能化電動(dòng)汽車新時(shí)代。現(xiàn)在的新能源汽車是1.0版，新能源汽車結(jié)合可再生能源是2.0版，再結(jié)合人工智能革命是3.0版，到2035年，將全面實(shí)現(xiàn)汽車電氣化、能源低碳化和交通智能化，我們將真正迎來(lái)新能源智能化電動(dòng)汽車新時(shí)代。汽車曾被認(rèn)為是改變世界的機(jī)器，新能源汽車將會(huì)再次改變世界。