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院士观点 | 新能源智能汽车助推制造强国


欧阳明高院士指出,汽车产业是制造业的主体和核心,发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。


自2009年确立新能源汽车推广战略开始,新能源汽车从零发展到127万辆的年度销量,累计保有量已经超过350万辆,预计明年将达到500万辆。

新能源汽车是我国在全球率先大规模导入的高科技民用大宗消费品,95%以上的技术都是中国自主的,目前汽车电子产业更是处于全球第一的位置。

三大革命性突破

欧阳明高院士从三个革命性的角度全面分析了新能源汽车的机遇与挑战,分别是动力电动化革命、能源质量化革命和交通自动化革命

首先,新能源汽车带来的动力电动化革命,包括油电混合动力汽车、纯电动汽车和石油动力汽车。2018年锂离子动力电池应用10周年,电池能量密度从100瓦时/公斤提升到了300瓦时/公斤,成本从5元/瓦时下降到1元/瓦时以下,实现了蓄电池领域百年来的革命性突破。
低碳化是不可逆转的趋势,中国政府承诺履行巴黎协定,承诺2030年之前实现碳排放达标。根据国家发改委发布的计划,未来能源将大规模朝可再生能源转型,非化石能源发电占比要从现在的27%提高到2030年的63%,尤其是现在煤电要从67%降低到11%。
新能源汽车带来的动力电动化革命包括五个方面,一是向可再生资源转型,二是集中式转向分布式,三是用氢气、电池等技术存储间歇式能源,四是发展能源互联网,五是用电动汽车储能。也就是说,新能源汽车的大规模推广不仅仅解决汽车的污染和碳排放问题,如果将来用于可再生能源发电,这就是全链条的清洁能源,还能带动整个能源体系的清洁化。
新能源革命的关键技术是储能电池技术,以锂离子电池为代表的动力电池是短期周期、分布式、小规模的可再生能源,氢能是集中式、大规模的可再生能源。此外,新能源汽车还将成为交通智慧能源,也可以叫做移动能源互联网,一旦电动汽车的规模足够大,电动汽车就不仅仅是出行的交通工具,更是能源载体。

因此,我们要从智能出行革命和新能源革命的双重角度,看待汽车“新四化”中的网联化和共享化,网联化的内涵是车联信息互联网和移动能源互联网并重,共享化的内涵是出行共享和储能共享并重。

展望新能源智能化阶段

新能源汽车什么时候会构成大规模效益呢?我们预计是2035年,新能源汽车总保有量达到1亿辆左右,车上的电池到达50亿度电,电池功率约为25-50亿千瓦。

现在新能源汽车已经进入千万家庭,但产业发展仍有六大焦虑:
焦虑一 / 安全焦虑:电池的锂能量越来越高以后,会出现电池热失控问题,电池材料热稳定性变差。目前有两大手段来解决这个问题,第一个是从工程的角度,热机电设计与控制防止热失控诱发与蔓延;第二个是从长计议,从改善电池本身安全性出发,发展新型固态电解质电池。
焦虑二 / 里程焦虑多人认为电动车和燃油车是不可能媲美的,不可能替代燃油车。目前电池的储能与汽油相差50倍,但A级家用电动轿车城市工况百公里耗电约为15度;A级家用燃油轿车城市工况百公里耗油约为8升,相当于72度电,是电动汽车的近5倍。
焦虑三 / 充电焦虑:大家觉得新能源汽车充电太麻烦,但这是一个新东西,要有一个习惯的过程。对于补电而言,10-15分钟是完全可以充至一半电量的。
焦虑四 / 寿命焦虑:需要正确理解电池循环寿命,满冲满放2000次不等于只能冲放2000次,现有电池寿命完全可以满足乘用车全生命周期使用要求,并可以梯次利用2000次相对应的里程。
焦虑五 / 材料回收的资源与环保焦虑:电池中的钴含量在持续降低,我国的锂资源全球第二,我们的锂资源足够制造20亿套电池,而且我们的锂资源探测储量还在不断提高。
焦虑六 / 成本焦虑:大家觉得新能源汽车售价太高,什么时候可以做到与燃油车平价呢?电池价格降到每度电100美元就可以,我们的磷酸铁锂电池已经接近这个价。此外,电动汽车还可以卖电,进行经营活动变成赚钱的工具。

最后总结,预计2025年左右是新能源汽车技术和性价比等全方位突破的关键转折点;到2035年,新能源汽车将会占到市场的50%,保有量将达到1亿辆左右,新能源汽车将从初级阶段,经过新能源和自动化双向发展阶段,进入新能源智能化电动汽车新阶段;2020-2035年将是新能源汽车、可再生能源和人工智能创造新能源智能汽车这一战略性产品和产业中国奇迹的新时代,不仅支撑中国汽车强国梦的实现,更将助推我国从制造大国走向制造强国。

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