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市場** 技術落后 新能源汽車卡脖子難題亟待攻克

發布日期:2020-03-09 來源: 風機產業網 查看次數: 87 作者:本站
核心提示:我國新能源汽車近些年發展迅速,新能源汽車年產銷規模、鋰離子動力電池裝配量都是世界**,新能源汽車更是被寄予厚望要成為趕超西方汽車工業的突破點。不過,與世界先進技術水平相比,我國一些關鍵核心技術還未掌握,這被行業不少人士認為,將成為我國新能源汽車高質量發展的制約因素。羅蘭貝格日前發布的《2018全球電動汽車發展指數》顯示,在市場層面,中國排名**,但在技術層面,中國遠不如日本、法國、美國等國家,排名

  我國新能源汽車近些年發展迅速,新能源汽車年產銷規模、鋰離子動力電池裝配量都是世界**,新能源汽車更是被寄予厚望要成為趕超西方汽車工業的突破點。不過,與世界先進技術水平相比,我國一些關鍵核心技術還未掌握,這被行業不少人士認為,將成為我國新能源汽車高質量發展的制約因素。羅蘭貝格日前發布的《2018全球電動汽車發展指數》顯示,在市場層面,中國排名**,但在技術層面,中國遠不如日本、法國、美國等國家,排名僅處于第六位。

  9月初舉行的2018中國汽車產業發展(泰達)國際論壇上,科技部高新技術發展及產業化司副司長續超前提出,盡管經過多部門、跨行業的合作和聯動,我國新能源汽車產業的發展取得了一定成績,但其發展仍然面臨諸多嚴峻挑戰。新能源汽車下一步研究重點可以用九個字概括,即補短板、建優勢、強能力。其中,補短板就是要從戰略性產品當中找到存在的不足,政府將聚焦戰略性產品里涉及到國家安全、經濟安全、產業安全的技術短板。

  那么,我國新能源汽車發展中有哪些技術短板?這些技術短板如何影響我國新能源汽車發展?

  對此,中國工程院院士、北京理工大學教授孫逢春告訴記者,新能源汽車發展過程中,“大三電”(電機、電池、電控)、“小三電”(電制動、電轉向、電空調)、輕量化、全天候穩定性等關鍵技術中都存在一些“卡脖子”技術,這些技術亟待攻破,否則它們將制約我國新能源汽車后續高質量發展,削弱我國目前已經累積的新能源汽車發展優勢。

  動力電池核心材料嚴重依賴進口

  國家新能源汽車創新工程項目專家組組長王秉剛告訴《中國汽車報》記者,在新能源汽車發展過程中,受到挑戰較大的首推動力電池。目前,我國動力電池行業發展很快,產銷量很大,也有一些優秀的動力電池企業。不過,目前我國高品質動力電池的一些材料仍依賴進口,動力電池制造的一些核心裝備也需要進口,這些都是需要繼續攻克的難關。此外,日韓動力電池企業實力強勁,近幾年因多方面原因,沒能順利進入中國市場,隨著擴大開放的腳步加快,這些企業將會加快在中國的布局,屆時,也將給國內電池企業帶來一定的考驗。

  關于我國動力電池,行業有明確的發展目標,即高能量、高能效、高安全、高壽命、全氣候、全固態、低成本。“全固態電池和電池管理系統是兩大核心技術,我國電動汽車‘十三五’規劃的技術目標是電池單體密度≥300Wh/kg,壽命≥1500次,成本≤0.8元/Wh;電池系統能量密度≥210Wh/kg,壽命≥1200次,成本≤1.2元/Wh。”孫逢春說,這樣的預期目標我們可以達到。但他也同時強調,我國需要在電池正負極材料、隔膜、電解液、制造工藝、高端制造裝備等方面重點突破,尤其是隔膜和高端制造裝備現在仍需要進口,屬于動力電池“卡脖子”技術。

  “從行業角度來看,美國有比較強的研發設計能力,目前仍然引領鋰電池原始創新、核心材料研發;日本作為電池材料制造大國,生產規范嚴格,能夠*先制造出新的成品電池;我國和韓國處于第二梯隊。”南開大學新能源材料化學研究所所長周震曾指出,在我國,高端電池的四大核心材料中,隔膜產業仍是短板,目前依然大量依賴進口。“核心技術缺乏、隔膜等關鍵材料不給力,成了國產鋰電池難以承受之痛。”周震說。

  高速高效大功率電機欠缺

  在新能源汽車發展過程中,除了動力電池,作為“大三電”組成部分的電機和電控,其技術發展與升級也不容忽視。

  數據顯示,2017年我國驅動電機產能超過220萬臺,部分企業進入國際整車配套體系。目前我國既有比亞迪、上海電驅動、精進電動等提供大功率驅動電機和電機控制器的企業,也有如山東德陽、杭州杰能、永康斯科諾等提供小功率驅動電機及控制器的企業。中國汽車工程學會相關專家認為,在純電動汽車領域,我國電機和電控系統的自主研發做得比較好,一些企業也在為跨國公司提供研發樣機或批量配套。但即使這樣,和國外先進水平仍存在一定差距。有數據統計,在過去的10年,我國新能源汽車電機及驅動控制系統專利申請總量位居世界**,但其中*能體現技術水平的發明專利僅占比50%,而同期國外發明專利申請總量占比90%。

  此外,外資品牌也都瞄準了中國市場,目前豐田、本田等整車企業已在中國設立汽車電機工廠供應自有產業鏈;博世、采埃孚等汽車零配件企業已與內資企業成立合資公司研發生產新能源汽車驅動電機;雷米電機等獨立電機供應商也已在中國設立工廠。面對“強敵壓境”,技術孱弱的我國電機行業也將面臨不少挑戰。

  對此,孫逢春說,目前我國在電機研發方面的短板還比較多,高速高功率密度大功率電機、大功率高速軸承等都是短板技術,一些關鍵元器件及高速軸承等還在進口。“我們要使電動汽車能耗降下來,必須讓電動汽車的電機工作在高效區,在高速高功率密度電機、電子芯片、三代半導體高端計算芯片、高速軸承等核心關鍵基礎元器件方面繼續攻關和努力。同時電動輪轂也將成為下一個技術研發和突破的重點。”孫逢春說。

  此外,孫逢春還告訴記者,在電控系統研發中,大型計算機軟件與仿真技術、操作系統等也是我國欠缺的方面,這些技術近乎為零。

  “小三電”短板讓電動車性能大打折扣

  電動汽車替代燃油車,不僅是動力系統由傳統內燃機變為電驅動,還將實現全面電動化。王秉剛表示,除了“大三電”,電動汽車還需要高效的電制動、電轉向和電空調系統,被稱為“小三電”的技術研發需要引起重視。例如電制動系統中制動能量回收部分,與安全性、操控穩定性、能耗水平密切相關。目前國內企業在這些方面有研究,但成果還不理想,尚達不到國際先進水平。

  孫逢春告訴記者,目前電動汽車標定的續駛里程是不含空調的,但在具體使用過程中,一打開空調,續駛里程就下降很多。空調能耗太大,很多用戶不敢使用空調,影響電動汽車的駕乘舒適性。據他介紹,空調制冷、制熱會使續駛里程降低三分之一,甚至更多。“下一步的目標是高效冷暖空調,研發目標是比現有產品能耗降低30%~45%。”孫逢春說。王秉剛也強調,電動空調是電動汽車發展中的短板技術,目前國內已經有企業在研發高效、低能耗的空調,但還沒有比較好的產品,業界需加強關注。

  除了“大三電”、“小三電”,電動汽車輕量化、全天候穩定性等技術短板也是行業關心的熱點。

  相關研究顯示,電動汽車車重每降低10%,續駛里程將增加6%。電動汽車“減重”可有效降低能耗。據了解,目前電動汽車輕量化的主要技術發展方向有三個:材料輕量化、結構輕量化和連接輕量化。孫逢春認為,結構輕量化的重要性遠大于材料輕量化,電動汽車結構性變化加上材料和連接的輕量化,結合汽車生產的新工藝,能夠使輕量化達到超乎預想的效果,這應該成為行業研究的主要方向。

  另外,電動汽車“怕冷”眾人皆知。目前東北、西北和高寒地區幾乎是電動汽車的“禁區”。“電池在寒冷地區啟動和運行都是大問題,在-25℃環境下,電動汽車續駛里程會降一半以下,甚至更多。”孫逢春說,下一步我國必須發展全氣候的車輛和全氣候下能運行的電池。而他提到的全氣候運行即是指電動汽車在-40℃下能正常運行。

  還需加大對零部件產業的扶持力度

  王秉剛認為,與傳統汽車相比,我國在電動汽車領域的優勢比較明顯,在電池、電機和電控方面發展良好,但也有很多不足之處,這些技術如果不加以重視,將會阻礙我國新能源汽車的高質量發展。他強調,目前掣肘電動汽車后續發展的關鍵技術與汽車產業整體技術基礎薄弱有關系。與傳統汽車技術相比,電動汽車有與其重合的部分,但也有其獨有技術,目前來看,這些技術與世界先進水平相比仍存在加工精度差、原材料開發水平差等問題。“這不只是電動汽車本身的問題,事實上是工業基礎領域的差距反映在了汽車上。”王秉剛說。

  據中新網*近報道,工信部對全國30多家大型企業130多種關鍵基礎材料的調研結果顯示,32%的關鍵材料在中國仍為空白,52%依賴進口。在裝備制造領域,高檔數控機床、高檔裝備儀器、運載火箭、大飛機、航空發動機、汽車等關鍵件精加工生產線上逾95%制造及檢測設備依賴進口。

  基于此,王秉剛強調:“我國要實實在在地加強對基礎零部件產業的扶持,國家扶持重點不能只放在整車上,很多核心技術在零部件上。”

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