日前，在“中國電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇（2019）”上，中國科學(xué)院院士、中國電動(dòng)汽車百人會(huì)執(zhí)行副理事長歐陽明高發(fā)表了“中國新能源汽車技術(shù)路線的展望”的主題演講。 以下為演講節(jié)選內(nèi)容：

我國新能源汽車技術(shù)路線經(jīng)過了長時(shí)間的演變，從節(jié)能與新能源汽車到純電驅(qū)動(dòng)技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，再到新能源汽車強(qiáng)國戰(zhàn)略。2018年11月，全國政協(xié)召開了“雙周座談會(huì)”，一些委員提出了一些新的建議，提出要面向2035年制定新能源汽車發(fā)展規(guī)劃。我們首先從技術(shù)角度來展望一下未來的發(fā)展，我就純電動(dòng)力、混合動(dòng)力、燃料電池以及電動(dòng)化和新能源融合四個(gè)方面做一下展望。

第一，純電動(dòng)力的技術(shù)展望：

自2008年鋰離子動(dòng)力電池應(yīng)用于電動(dòng)汽車已經(jīng)10年，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)域百年來革命性的突破。2020年我們的目標(biāo)是300瓦時(shí)/公斤，這是全球的共同目標(biāo)，而中國也已經(jīng)完全做好了準(zhǔn)備。

從車用角度看，最重要的是體積能量密度而不是重量能量密度，鋰離子電池在這個(gè)方面是最具優(yōu)勢的，現(xiàn)在的鋰硫電池、鋰空氣電池，雖然理論重量能量密度比較高的，但體積能量密度目前還很難超越鋰離子電池。在這個(gè)方面，我們認(rèn)為鋰離子電池具有成為動(dòng)力電池主流技術(shù)的潛質(zhì)和前景，但瓶頸是高比能量動(dòng)力電池的安全性。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在2016年左右生產(chǎn)的，大概是NCM523體系。隨著高鎳的應(yīng)用，電池的熱穩(wěn)定性將會(huì)變差，未來安全性風(fēng)險(xiǎn)會(huì)更大，所以必須采取手段來預(yù)防安全性問題。

最近我們與日本專家討論，日本為應(yīng)對中國和韓國電池產(chǎn)業(yè)的崛起，舉全國之力研發(fā)下一代固態(tài)電池，每年政府經(jīng)費(fèi)達(dá)到50-100億日元。美國和歐洲原有的電池產(chǎn)業(yè)是比較薄弱的，他們也在全力開發(fā)新一代固態(tài)電池，以實(shí)現(xiàn)超越。中國電池產(chǎn)業(yè)雖然暫時(shí)取得優(yōu)勢，但國際競爭壓力巨大，需要全力追趕固態(tài)電池前沿技術(shù)。當(dāng)前國內(nèi)也有一些固態(tài)電池，但還不是全固態(tài)電池，全固態(tài)電池大規(guī)模商業(yè)化估計(jì)在2025-2030年（后以后）才會(huì)真正實(shí)現(xiàn)，需要我們持續(xù)的努力。

根據(jù)國內(nèi)外的形勢，“十三五”新能源汽車總體專家組提出了路線圖的展望?？傮w看，電池正極發(fā)展方向是減鈷到無鈷，負(fù)極將是加硅，硅的含量將逐步提升，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，但是未來可能要開發(fā)全固態(tài)電解質(zhì)，但是全固態(tài)電解質(zhì)目前還有很多技術(shù)瓶頸需要克服，需要逐步開展。

面向未來，我們對電動(dòng)汽車市場化路線圖做一個(gè)簡單展望。國內(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，其實(shí)我國的磷酸鐵鋰會(huì)提前達(dá)到?；谌芷诘某杀?，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)即將實(shí)施，燃油機(jī)的成本將會(huì)上升，拐點(diǎn)即將到來。我們認(rèn)為在2025年左右，純電動(dòng)汽車性價(jià)比會(huì)實(shí)現(xiàn)大的突破。

第二，混合動(dòng)力技術(shù)展望：

混合動(dòng)力一般來講是比較復(fù)雜的，尤其是對于非汽車、非發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)人來說，容易混淆。首先是常規(guī)混合動(dòng)力，即不可充電的混合動(dòng)力，日本豐田、本田、日產(chǎn)分別開發(fā)了代表性的深混技術(shù)，引領(lǐng)了國際常規(guī)混合動(dòng)力的潮流。但我們也看到去年以來，日本試產(chǎn)串聯(lián)式的日產(chǎn)E-power的銷量和油耗可以跟普瑞斯的功率分流產(chǎn)品相媲美，這說明我們不一定要走功率分流的路線，對中國來講串聯(lián)相對簡單。

比較這兩種方式發(fā)現(xiàn)，在混合動(dòng)力模式下，并聯(lián)純電型相較于串聯(lián)純電型，具有成本和動(dòng)力優(yōu)勢，國內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)正在著力探索低成本的純電并聯(lián)式插電混合動(dòng)力，我認(rèn)為這是一個(gè)非常值得關(guān)注的具有中國優(yōu)勢的技術(shù)路線。而且可以抗衡國外深度混合動(dòng)力的常規(guī)混合動(dòng)力。在成本上，由于并聯(lián)單電機(jī)代替雙電機(jī)，綜合油耗較常規(guī)混合動(dòng)力更大，從40%到80%，在成本上可以跟常規(guī)混合動(dòng)力競爭。這能夠解決中國長期以來對深度混合動(dòng)力頭疼問題。

如何實(shí)施混合動(dòng)力技術(shù)路線？一是從燃油車升級轉(zhuǎn)換后的節(jié)能汽車路線，常規(guī)混合動(dòng)力到插電式混合動(dòng)力。另外一個(gè)是從純電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)換的混合動(dòng)力路線，純電動(dòng)到增程式和純電型插電混合動(dòng)力。具體來看，要通過模塊化和平臺(tái)化的發(fā)展，內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力完全可以通過模塊化發(fā)展到并聯(lián)的三種構(gòu)型，P2、P2.5和P3，最后發(fā)展成并聯(lián)的純電型插電混合動(dòng)力。純電動(dòng)力系統(tǒng)方面，我們可以學(xué)習(xí)日產(chǎn)，發(fā)展串聯(lián)混合動(dòng)力，然后到燃料電池串聯(lián)混合動(dòng)力。我們也可以加上增程式的串聯(lián)型插電式混合動(dòng)力或者叫增程式電動(dòng)汽車，總之，中國混合動(dòng)力技術(shù)的特色和優(yōu)勢仍然是純電驅(qū)動(dòng)。當(dāng)然純電驅(qū)動(dòng)包括純電動(dòng)，但不等于純電動(dòng)。

另外，必須提到的是混合動(dòng)力的核心技術(shù)—發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。目前國內(nèi)用于混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)效率為35%-37%，國際水平38%-41%，距離內(nèi)燃機(jī)的極限效率：柴油機(jī)大概55%，汽油機(jī)45-50%，還有很大空間，我們還需要大力創(chuàng)新。在混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)方面，現(xiàn)在國際上有效效率已經(jīng)超過45%，主要的技術(shù)路徑包括提高壓縮比、稀薄燃燒增壓和稀薄燃燒的壓燃。值得一提的是增程式的電動(dòng)汽車可能會(huì)是小功率的增程機(jī)，我們現(xiàn)在探索有轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)和自由對塞式發(fā)動(dòng)機(jī)等等，從國際文獻(xiàn)分析和自我研究的角度，我們認(rèn)為主流的技術(shù)路線仍然是小排量四沖程的汽油機(jī)。

第三，燃料電池展望：

燃料電池首先的效益定位，奔馳公司給出的分析，即便選用的基礎(chǔ)內(nèi)燃機(jī)不差，內(nèi)燃混合動(dòng)力全生命周期4.2升，相當(dāng)于車上的油耗大概3升，但在這種情況下，仍然是純電動(dòng)和燃料電池效益的碳排放更加優(yōu)異。純電動(dòng)和燃料電池相比，當(dāng)一次能源為天然氣的時(shí)候，燃料電池效益高于純電動(dòng)，當(dāng)一次能源為可再生能源的時(shí)候，燃料電池效益低于純電動(dòng)很多。另外只有基于可再生能源，才能實(shí)現(xiàn)近零碳排放。

中國特色的技術(shù)路線是燃料電池、動(dòng)力電池、混合型動(dòng)力系統(tǒng)，中國開創(chuàng)了這條技術(shù)路線。燃料電池是國際的主流技術(shù)路線，中國燃料電池商業(yè)化已經(jīng)開始，經(jīng)過多年的示范，我們2017年底累計(jì)運(yùn)行千輛，2018年年產(chǎn)超過1500輛，全國投入運(yùn)營的加氫站達(dá)到12座，另外也有在建的。我們相信在中國的北方寒冷地區(qū)即SUV領(lǐng)域，燃料電池也具有競爭力。

總之，根據(jù)中國和全球氫能燃料電池技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程，我認(rèn)為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，預(yù)計(jì)在五千到一萬輛，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，推廣累計(jì)將會(huì)達(dá)到五到十萬輛，標(biāo)志性的車型是燃料電池的大型SUV，目前長城汽車在這方面應(yīng)該說走在前列。2030年，新一代氫能技術(shù)突破，制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫全方面突破，燃料電池技術(shù)在交通和能源領(lǐng)域推廣達(dá)到100萬輛，標(biāo)志性車型是燃料電池的長途貨運(yùn)卡車，將會(huì)達(dá)到一千公里的長途貨運(yùn)能力，一百萬公里的可靠性和耐久性。

總之，中國燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈目前還很薄弱，但產(chǎn)業(yè)化態(tài)勢全球最佳，已經(jīng)吸引了全球相關(guān)資源的深度參與，預(yù)計(jì)今后五到十年，有可能達(dá)到與目前中國鋰離子電池的國際地位相當(dāng)?shù)乃健?/p>

第四，電動(dòng)化與新能源融合發(fā)展的展望：

我們目前叫電動(dòng)車革命，即將發(fā)生的是新能源革命和人工智能革命。在整車智能化方面，我們更多是在談駕駛智能化，共享出行，其實(shí)還有能源的智能化，能源互聯(lián)網(wǎng)和車網(wǎng)的共享，如果從駕駛共享的角度看，車輛總數(shù)會(huì)降低，但是從能源共的角度，家家都應(yīng)該有電動(dòng)汽車，在家里晚上充電，白天賣電，來賺取差價(jià)，這樣所有車輛的總量不會(huì)降低，汽車產(chǎn)業(yè)的GDP也不會(huì)降低，所以這將是我們未來的出路。

我重點(diǎn)要講的是關(guān)于動(dòng)力電動(dòng)化之后的能源革命，電動(dòng)化革命發(fā)展迅猛，中國首次在全球率先導(dǎo)入高科技領(lǐng)域，增長非常好?，F(xiàn)在從孕育期、導(dǎo)入期進(jìn)入成長期，還會(huì)到最后的高速成長期，我們認(rèn)為在2020年之后，尤其是2025年之后，將會(huì)是突飛猛進(jìn)的過程。根據(jù)中國汽車工程學(xué)會(huì)的預(yù)測，2030年是八千萬到一億輛，大家共同認(rèn)為所有的銷量指標(biāo)都會(huì)提前到達(dá)，也就是說2025年，保有量就會(huì)達(dá)到五千萬到八千萬，這是極有可能的，我們必須提前做好準(zhǔn)備，為能源革命做好準(zhǔn)備。

大家知道光伏技術(shù)是中國的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)在效率普遍達(dá)到20%，下一步是30%。第三代光伏革命正在興起，效率潛力巨大。中國光伏產(chǎn)業(yè)突飛猛進(jìn)，分布式光伏引領(lǐng)發(fā)展。我們預(yù)計(jì)分布式光伏與電動(dòng)汽車分布式儲(chǔ)能的組合能源系統(tǒng)將構(gòu)建未來能源交通體系，我們必須為電動(dòng)車規(guī)?；蟮哪茉锤锩龊脺?zhǔn)備。分布式光伏儲(chǔ)能動(dòng)力電池、氫燃料電池及電動(dòng)汽車相互需要，電動(dòng)汽車需要新能源，新能源也需要電動(dòng)汽車?！八奈灰惑w”的新能源系統(tǒng)，如果按照能源局的規(guī)劃，2030年非化石能源發(fā)電比例為50%，新能源也是50%，電動(dòng)汽車上的電池將是50億度，再加上儲(chǔ)能電池（比如50億度），可以達(dá)到100億度以上，中國每天消費(fèi)的電也就是140億度，電池電量就可以供應(yīng)中國用電。這將是一場深刻的革命，也將帶來幾萬億到十幾萬億的產(chǎn)業(yè)。

總之，面向2025年，我們展望電動(dòng)化技術(shù)將會(huì)全方位的成熟，不管是鋰離子電池還是燃料電池都會(huì)全方位成熟。新能源、可再生能源也是價(jià)格性價(jià)比的拐點(diǎn)，電動(dòng)車也是性價(jià)比的拐點(diǎn)，兩個(gè)拐點(diǎn)都會(huì)在2020年到2025年之間實(shí)現(xiàn)。這兩個(gè)是天然的絕配組合，智能化也會(huì)突飛猛進(jìn)，所以2025年左右是全方位突破的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)。我們把新能源汽車分成三個(gè)階段，第一個(gè)階段是電動(dòng)汽車，但不是真正的新能源汽車，到了第二階段，新能源電動(dòng)汽車就是真正的新能源汽車，到了第三個(gè)階段就是新能源智能化電動(dòng)汽車，就是我們最終的全方位革命的完成階段。

來源：中國儲(chǔ)能網(wǎng)