電動汽車中國領(lǐng)航

2017-10-09 09:24:58 中國科學(xué)報　點擊量：評論 (0)

汽車行業(yè)技術(shù)含量高、管理精細(xì)化程度高、市場龐大，發(fā)展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強(qiáng)國的必由之路。2014年5月，習(xí)近平總書記在上海考察期間對我國新能源汽車提出的期望和發(fā)展方向，如今正一步步變?yōu)楝F(xiàn)實

汽車行業(yè)技術(shù)含量高、管理精細(xì)化程度高、市場龐大，發(fā)展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強(qiáng)國的必由之路。2014年5月，習(xí)近平總書記在上海考察期間對我國新能源汽車提出的期望和發(fā)展方向，如今正一步步變?yōu)楝F(xiàn)實圖景。

十八大以來，我國新能源汽車研發(fā)力度不斷增強(qiáng)，產(chǎn)業(yè)政策日趨完善高效，市場規(guī)模繼續(xù)穩(wěn)步增長，適應(yīng)各種需求的產(chǎn)品開發(fā)呈現(xiàn)一片欣榮。中國既是世界電動汽車的市場高地，也是技術(shù)競技的主要賽場，按照中國標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的電動汽車整車和零部件已開始出口歐美，走向世界。新能源汽車正在成為汽車制造業(yè)乃至經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下一個強(qiáng)勁的增長點。

近5年，純電動汽車在全國快速推廣，很多城市提出了公交和出租車電動化的目標(biāo)。在北京、上海、廣州、深圳、杭州等重點城市，已有數(shù)十萬輛私家電動轎車上路行駛。2016年，我國純電動客車產(chǎn)銷量超過12萬輛，純電動轎車產(chǎn)銷量超過26萬輛。2017年，上述指標(biāo)將繼續(xù)保持增長，產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)居世界第一，其作為國民經(jīng)濟(jì)新引擎的態(tài)勢日趨明顯。

我國在純電動汽車技術(shù)領(lǐng)域起步較早。1994年，北京理工大學(xué)團(tuán)隊就研發(fā)出我國第一臺純電動客車“遠(yuǎn)望號”;2000年，兩臺具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的純電動客車開始在北京121路公交線試驗運營;2005年，約40輛電動客車在北京121路公交線和密云開發(fā)區(qū)開展了當(dāng)時世界上最大規(guī)模的純電動公交車示范運營工作，加上后續(xù)北京奧運會、上海世博會、廣州亞運會、部分城市示范運營等重大應(yīng)用的推動，為我國純電動汽車技術(shù)進(jìn)步積累了數(shù)千萬公里的寶貴運行經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。

2006年，比亞迪的第一款搭載磷酸鐵電池的F3e電動轎車研發(fā)成功，后續(xù)又陸續(xù)推出e6、k9等純電動汽車，取得了不凡的市場業(yè)績。除整車外，我國新能源汽車部件技術(shù)也發(fā)展迅速。以行業(yè)最為關(guān)注的動力電池為例，與2008年奧運會期間使用的電動汽車相比，鋰離子動力電池系統(tǒng)的比能量由不足100瓦時/千克提升到現(xiàn)在的超過150瓦時/千克，承諾壽命由3年5萬公里提升到8年12萬公里甚至更高，價格卻從4～5元/瓦時降至1.5元/瓦時左右。2017年我國動力電池規(guī)劃產(chǎn)能已達(dá)170千兆瓦時。我國的動力電池及其他三電產(chǎn)品(動力電池、驅(qū)動電機(jī)、整車電控)，已經(jīng)擁有和世界高水平產(chǎn)品比肩的性能，價格更具有競爭性。

現(xiàn)階段，我國電動汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展多得益于政府補(bǔ)貼，很多企業(yè)依然沒有把技術(shù)創(chuàng)新作為產(chǎn)品突破市場、挖掘利潤的著力點。要保持中國在電動汽車領(lǐng)域的先發(fā)優(yōu)勢，必須尋找新的技術(shù)突破口。

“高性能全氣候純電動汽車”正是在這種背景下提出的。目前國內(nèi)主流的電動汽車多集中在東部、中部和南部平原、沿海城市運行，動力性一般，氣候環(huán)境溫和，運行工況條件好。而在北部、西部地區(qū)和嚴(yán)寒地區(qū)、山區(qū)及高速道路應(yīng)用較少，這與具有廣泛適用性的燃油汽車相比有很大的差距，極大地限制了電動汽車市場的開拓。

例如，2022年北京—張家口冬奧會期間將大規(guī)模使用電動汽車，車輛將面臨嚴(yán)寒低溫環(huán)境的考驗。另外，冬奧會河北賽區(qū)地形主要為山區(qū)，進(jìn)入冬季，道路坡度與冰雪路面等將導(dǎo)致車輛行駛工況十分復(fù)雜。現(xiàn)有以電動為主的新能源車輛智能化程度普遍較低，尚無法滿足冰雪覆蓋等復(fù)雜路況對車輛智能化的要求，也對新能源汽車智能自主決策能力提出較大挑戰(zhàn)。

高性能全氣候純電動汽車就是要使電動汽車達(dá)到與燃油汽車相當(dāng)?shù)膭恿π院铜h(huán)境適應(yīng)性，使電動汽車能在更廣闊的范圍內(nèi)得到應(yīng)用。由北京理工大學(xué)、中信國安盟固利動力科技有限公司和美國EC POWER公司合作開發(fā)的鋰離子動力電池系統(tǒng)產(chǎn)品，比能量突破了175瓦時/千克，徹底解決了電動汽車在冬季續(xù)駛里程急劇下降、無法啟動、衰減、安全隱患等諸多難題，實現(xiàn)了純電動汽車“全氣候”運行模式。技術(shù)團(tuán)隊還在冷暖空調(diào)、網(wǎng)聯(lián)整車控制、自動變速系統(tǒng)等方面取得一系列突破，全面提升了電動汽車的技術(shù)性能。

預(yù)計到2020年，這款具備高性能和全天候工作模式的電動汽車將問世，并有望成為北京—張家口冬奧會上的一道亮麗風(fēng)景。這也意味著由我國自主研發(fā)的純電動汽車不再有禁區(qū)，并且持續(xù)領(lǐng)航世界。

(作者系北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院教授)

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