我国新能源汽车近年来发展迅速,新能源汽车年产销规模、锂离子动力电池组装量均居世界第一,新能源汽车有望成为超越西方汽车工业的突破口。 但是,与世界先进技术水平相比,中国的重要核心技术还没有掌握,这被很多人认为是中国新能源汽车优质快速发展的制约因素。
根据罗兰贝格日前公布的“世界电动汽车快速发展指数”,在市场水平上中国居第一位,但在技术水平上中国远远不如日本、法国、美国等国家,只不过是第六位。
在9月初举行的中国汽车产业快速发展(泰达)国际论坛上,科技部高新技术快速发展和产业化司副司长继续先进提出,经过多部门、领域间的合作与合作,中国新能源汽车产业的快速发展取得了一定成绩,但其迅速 新能源汽车的下一个研究重点可以用九个字概括。 即弥补短板,建设特点,是很强的能力。 其中,弥补短板是从战术产品中找出存在的不足,政府将国家安全、经济安全、产业安全的技术短板聚焦在战术产品上。
那么,我国新能源汽车的迅速发展有那些技术短板吗? 这些技术短板如何影响我国新能源汽车的迅速发展?
对此,中国工程院院士、北京理工大学教授孙咏春告诉记者,在新能源汽车的迅速发展过程中,大三电(电机、电池、电子控制)、小三电(电刹车、电转向、电空调)、轻量化、轻量化。
动力电池的核心材料很大程度上依赖于进口
国家新能源汽车创新工程项目专家王秉刚告诉记者,在新能源汽车快速发展的过程中,他受到了挑战巨大的第一个动力电池。 现在中国的动力电池领域发展迅速,生产销量大,也有一些优秀的动力电池公司。 但是,目前我国高质量动力电池的材料依然依赖进口,动力电池制造的核心装备也需要进口,这些都是需要继续克服的难关。 另外,日韩动力电池公司实力很强,这几年由于多方面的原因,没能顺利进入中国市场。 随着扩大开放的步伐加快这些公司将加快在中国的布局。 届时,也会给国内电池公司带来一定的考验。
关于我国动力电池,领域具有确定的快速发展目标,即高能量、高能效、高安全、高寿命、全气候、全固体、低价格。 全固体电池和电池管理系统是两项主要技术,中国电动汽车‘ 十三五计划的技术目标是电池单元密度≥ 300wh/kg,寿命≥ 1500次,价格≤ 0.8元/wh; 电池系统的能量密度≥ 210wh/kg,寿命≥ 1200次,价格≤ 1.2元/wh。 孙鹏春说,这样的期待目标我们可以实现。 但他还强调,中国在电池正负极材料、隔膜、电解液、制造技术、高端制造装置等方面需要重要突破,特别是隔膜和高端制造装置现在也需要进口,是掐动力电池脖子的技术。
从领域的角度来看,美国有比较强的研究开发设计能力,现在也领先锂电池的原始创新、核心材料的研究开发。 日本作为电池材料的制造大国,生产规范严格,可以首先制造新的产品电池。 我国和韩国在第二梯队。 南开大学新能源材料化学研究所的周震所长指出,在中国、高端电池四种主要材料中,隔膜产业依然是短板,现在也依赖进口。 核心技术不足,隔膜等重要材料无力,造成了国产锂电池无法承受的疼痛。 周震说。
缺少高速、高效率、高输出电机
在新能源汽车的快速发展过程中,动力电池、大三电的组成部分电机和电子控制,其技术的快速发展和升级也不容忽视。
数据显示,年我国驱动电机的生产能力超过220万台,有些公司进入国际整车辅助系统。 现在,中国既有提供BYD、上海电气驱动、精进电动等大电力驱动马达和马达控制器的公司,也有提供山东德阳、杭州杰能、永康斯科诺等小电力驱动马达和控制器的公司。 中国汽车工程学会的相关专家认为,在纯电动汽车行业,中国电机和电子控制系统的自主研发比较好,一点公司也为跨国公司提供了研发原型或成套产品。 但是,尽管如此,还是和海外的先进水平有一定的差距。 据数据统计,在过去10年中,中国新能源汽车电机和驱动控制系统的专利申请总量居世界第一,但其中最能体现技术水平的发明专利仅为50%,同期海外发明专利申请总量仅为90%。
另外,外资企业的品牌也面向中国市场,现在丰田、本田等整车公司在中国设立了汽车电机工厂供给自己的产业链。 博世、美孚等汽车零部件公司已经与内资公司成立合资企业开发生产了新能源汽车驱动电机。 雷米电机等独立电机制造商也已经在中国设立了工厂。 面对强敌的压迫,技术薄弱的我国电机领域也会面临很多挑战。
对此,孙咏春表示,目前我国电机开发中的短板还很多,高速、高功率密度大功率电机、大功率、高速轴承等都是短板技术,重要零件和高速轴承等还在进口。 我们为了降低电动汽车的能源消耗,必须使电动汽车的电动机从事高效的区域,在高速高功率密度电动机、电子芯片、三代半导体高端计算芯片、高速轴承等核心重要的基础部件方面继续攻关和努力 另外电动轮毂也是下一个技术开发和突破的关键。 孙逢春说。
另外,孙鹏春告诉记者,在电子控制系统的开发方面,大型计算机软件和仿真技术、操作系统等也是我国的缺点,这些技术几乎为零。
小三电短板使电动汽车的性能与预想的相差甚远。
电动汽车不仅代替燃料车,动力系统从以往传递的内燃机变成了电动驱动,还实现了全面电动化。 王秉刚说,除了大三电以外,电动汽车还需要高效的电动刹车、电气转向、电气空调整系统,被称为小三电的技术开发需要受到重视。 例如电制动系统中的制动能量回收部分与安全性、操纵稳定性、能耗水平密切相关。 目前国内公司在这些方面进行研究,但成果还不理想,还没有达到国际先进水平。
孙逢春告诉记者,电动汽车标定的持续距离不包括空调,但在具体的采用过程中,如果打开空调,持续距离会大幅下降。 空调能耗太大,很多客户不敢采用空调,影响了电动车的乘坐舒适度。 据他说,空调制冷气暖气后,行驶距离下降到三分之一,越来越多。 下一步的目标是高效的冷暖空调整,研究开发目标是比现有产品的能源消耗量减少30%~45%。 孙逢春说。 王秉刚也强调,电空调是电动汽车快速发展中的短板技术,目前国内已经有公司开发了高效低功耗的空调,但还没有好的产品,业界必须予以关注。
除了大三电、小三电外,电动汽车轻量化、24小时稳定性等技术短板也是领域关注的热点。
相关研究表明,电动汽车每下降10%,行驶距离就增加6%。 电动汽车的减重可以比较有效地降低能源消耗。 目前已知电动汽车轻量化的第一技术的迅速发展方向有三个:材料轻量化、结构轻量化和连接轻量化。 孙逢春认为,结构轻量化的重要性远远大于材料轻量化,电动汽车的结构变化加上材料和连接轻量化,结合汽车生产的新技术,轻量化可以达到预期以上的效果,这应该成为领域研究的第一方向
另外,众所周知,电动汽车耐寒。 现在东北、西北、高寒地区几乎是电动汽车的禁区。 电池在寒冷地区的启动和运行是个大问题,在-25℃环境下电动汽车的行驶距离减少到一半以下,越来越多。 孙育春说,下一步我国必须迅速发展全气候的车辆和能在全气候运行的电池。 他提到的全气候驾驶是指电动车在-40℃下可以正常驾驶。
也需要加大对零部件产业的支援力度
王秉刚与以前传来的汽车相比,中国电动汽车行业的特征比较明显,在电池、电机和电子控制方面发展迅速,但有很多缺点,如果不重视这些技术,就会阻碍中国新能源汽车的优质快速发展 他强调,目前妨碍肘电动汽车后续快速发展的重要技术与汽车产业整体技术基础薄弱有关。 与以往传来的汽车技术相比,电动汽车有与其重叠的部分,但也有独特的技术,即使在现在,与世界先进水平相比,也存在加工精度差、原材料开发水平差等问题。 这不是电动汽车本身的问题,实际上工业基础行业的差异反映在汽车上。
工信部调查了全国30多家大公司的130多种重要基础材料,结果显示32%的重要材料在中国依然是空白色,52%依靠进口。 在装备制造行业,高级数控机床、高级装备机器、火箭、大型飞机、航空空发动机、汽车等重要零部件的精加工生产线上95%以上的制造和检查设备依赖进口。
基于此,王秉刚强调,我国必须切实加强对基础零部件产业的支持,国家的支持点不仅在整车上,还有很多核心技术在零部件上。
标题:新能源:技术落后制约领域快速发展 新能源汽车难题怎么破解?
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