新能源車技術多點開花

文AO記者 陳秀娟

電池、電機、輕量化、智能化技術的突破是推動新能源汽車前行的核心要素。

經歷了10年的發展，中國新能源汽車發展完成了從0到1的蛻變成長，并正在進入全面市場化的轉折點。迎接新的轉折點需要跳出汽車產業，重新審視未來的產業發展，需要深度剖析變革對技術和產業的推動作用。在去年12月16日舉辦的中國電動汽車百人會論壇（2019）媒體吹風會上，中國科學院院士、中國電動汽車百人會執行副理事長歐陽明高指出了我國新能源汽車技術發展的新趨勢。

電池技術：電池能量密度達新高

在動力電池方面，我國的目標是到2020年能量密度達到300Wh/kg，實現與燃油車的競爭。目前，寧德時代開發的高鎳三元正極和硅炭負極電池的比能量已經達到304Wh/kg，產業化明年實現，產品已投放市場。

在高功率動力電池方面，盟固利開發的高比功率長壽命電池單體技術指標全面優于現有的國內外產品，滿足插電式客車的需求。

“從目前的情況看，我國電池在比能量略占優勢，循環性能與國外相當。現在中國電池已經大規模走向國際，除了寧德時代、比亞迪，孚能也拿到奔馳汽車的訂單，充分說明我國產業方面是有優勢的?！睔W陽明高說。

電機技術：IGBT被攻克

在驅動電機方面，首先是電機控制器方面，由于電機控制器價格貴，核心器件IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）大多依靠進口，如英飛凌公司的產品。但是2018年這一狀態得到極大改善，2018年大約40%的IGBT來自中國企業，如比亞迪。不難看出，IGBT這一關鍵核心器件已經被攻克。

另外，IGBT之后很快要取代它的是碳化硅。碳化硅是一個更先進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100千瓦/升，比現在要減少約70%-80%。

目前，國內也開發出了自主的控制器，國內已經有四五個團隊在做產業化。比亞迪也宣布在2023年將全方位由碳化硅替代，特斯拉Model3使用的控制器就是利用碳化硅材料，估計到2025年，碳化硅全方位取代IGBT。

歐陽明高指出，碳化硅取代IGBT的優勢有兩個：一個是驅動效率會提高幾個百分點，第二個優勢是體積會降低大約70%-80%。

“采用碳化硅控制器將可以通過大幅度提高電機的轉速實現電機比功率的升高。電機轉速做不到太高，因為太高之后控制器開關頻率上升，損耗比較大、電機效率下降。碳化硅具有在高頻率時損耗低的優勢，從而電機比功率可以大幅度提高。現在國內電機轉速達到了15000轉每分鐘，正在努力實現20000轉每分鐘?！睔W陽明高說。

參照美國能源部2025年目標，電機的功率密度是50千瓦/升，碳化硅控制器是100千瓦/升，100千瓦的電機與控制器合起來只需要3升的體積即可。

整車技術：三大領域獲突破

在純電動汽車整車進展方面，傳統12米大客車重量約11噸，電動化后由于電池重量增加，整車將近13噸。最近有一個重大突破，整備重量減少到9噸，比原先的13噸減少了4噸重，比柴油客車還輕2噸，這是很重大的技術進步。

此外，對于冬天車內取暖問題，尤其是在東北，零下30攝氏度的溫度限制了純電動車的銷售?，F在通過采用熱泵空調技術，比如上汽，已經在最新的產品中使用熱泵空調，可以將30%的電加熱損失降低到只有10%，保障車外零下20攝氏度，車內則可以達到20攝氏度。

從國內外純電動汽車發展來看，國內純電動續航里程300公里以上的車的比例已經達到81%，電池系統的能量密度140Wh/kg已成為主流產品。

歐陽明高重點指出，整車方面，我國新能車的問題是百公里的電耗偏高?！芭c國外先進的百公里大約10度的水平比，我們還有差距，還要進一步降低電耗，降低電耗是一個永恒的主題?！睔W陽明高說。

插混技術：油耗節約80%

在混合動力方面，我國做混合動力有優勢的是插電式混合動力。目前，插電混合動力車型都是純電里程在50公里以上，將來要達到70公里，最后要到90公里。

我國插電式混合動力技術的優勢一方面是節省油耗?！坝捎谥袊能囈话愣际窃诔鞘欣镩_，有了50-70公里的純電續航里程，油就用的較少，可以節約80%油耗。”歐陽明高舉例說。

第二個優勢是降低成本?！笆×?0%的油耗是可以掙回一點錢，但是如果整車動力系統的成本比它高很多也是不行的?，F在我們有一個新技術，就是不用雙電機，只用一個電機。我們用一個電機一個控制器。”歐陽明高指出。

中國科學院院士、中國電動汽車百人會執行副理事長歐陽明高

另外，我國目前的插電混合動力單離合即可滿足要求，與國外的雙電機雙離合器系統相比節省八九千元成本。歐陽明高表示，用這些節約下來的成本可以增加10度容量的電池，從而達到與國外先進混合動力相當的成本。

智能化技術：激光雷達達世界先進水平

在智能化方面，智能化是新能源汽車的一個關鍵技術，也是一個非常熱的技術。目前，智能化技術正在經歷一個理性回歸的過程。“這也符合新技術出現的規律，即剛開始時泡沫很大，參與者集中入局，沖上去后一般就會熱一段，過了之后會再往回調一下，經過兩三次回調才會到達正常的發展狀態?！睔W陽明高說。

目前，國產輔助駕駛系統已經開始量產，主要是恒潤科技，總銷量已經到5萬臺以上。

另外一個核心技術是激光雷達，激光雷達是最核心、也是成本最高的一個技術，目前取得較大進展。

在激光雷達方面，以前是機械式的，現在是做成固態的，在這個方面，國內的禾賽科技取得了較大的進展，禾賽科技的固態激光雷達已處于世界先進水平。目前，美國60家具有公開道路駕駛牌照的高科技公司中，超過1／3都是禾賽科技的客戶。

總體看來，我國新能源車技術已實現多方面突破，但需要繼續突破的也不少。“未來，我國新能源車技術還需要進一步提高的方面是純電動車的電耗要進一步下降，混合動力的發動機能效要進一步提高，燃料電池的深層次核心器件，包括膜電極、空壓機、氫瓶還需要進一步突破，動力電池的安全性要常抓不懈，繼續突破。智能化所需要的核心芯片，尤其是計算芯片，還需要再進一步突破。”歐陽明高總結說。