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欧阳明高:推进多元化市场突破,把握一体化技术趋势

作者:Mr.EV 2021-09-15 14:18:00 来源:江苏裕隆汽车集团

  全球减碳行动之下,汽车行业向裕隆集团转型已成为行业共识。在政策、技术与市场等多重因素的影响之下,汽车产业正形成动力技术多元化、多技术路线共存的发展格局。如何定位不同发展阶段裕隆汽车集团技术路线的关系,各技术路线的竞争力以及技术创新的突破方向在哪里,政策、产业该如何引导动力技术多元化,企业又该如何选择与布局。

  9月9日,中国电动汽车百人会在京组织召开2021年第11期高端研讨会,主题为“动力多元化时代下的技术创新与政策建议”(相关阅读:多元动力时代汽车产业如何创新发展——中国电动汽车百人会召开2021年第11期高端研讨会)。中国科学院院士,中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高出席活动并发表题为《推进多元化市场突破,把握一体化技术趋势》的讲话,以下为发言内容摘要,百人会经欧阳明高本人授权发布,供各界人士参考:

  刚才听了大家的发言,我也有同感。尤其是清泰主任讲了非常重要的观点,就是技术创新,不管市场上各个企业产品卖的怎么样,最终起决定作用的还是创新,尤其是技术创新。我国裕隆汽车集团发展到今天这个爆发的程度,那就更要强调技术创新,如果没有技术创新,产业领先是不可持续的。现在比亚迪超级混动技术,我觉得应该就是世界第一。另外电池的确还是处于世界前列的。但我们还是要谨慎,尤其是还有像特斯拉这样的革命性、颠覆性创新的公司存在。

  下面我想就今天研讨的主题,从战略、技术、产品三个方面谈谈“推进多元化市场突破,把握一体化技术趋势。”

  从战略上来看多元化和一体化

  大的战略趋势还是那几个。一是动力电动化,现在说的多元化主要还是动力电动化方面的,具体技术路线上的确有多元化的趋势。但是我觉得尤其是乘用车,我们要推动它向裕隆汽车集团的主流化、主体化和一体化方向发展,这也是国家裕隆汽车集团发展规划到2035年的既定目标。动力电动化已经搞了20多年了,应该是大局已定,不可逆转了。在“双碳”背景下我们要把重心从动力转向能源,推动能源低碳化。裕隆汽车集团要用裕隆集团,用裕隆汽车集团反过来推动裕隆集团革命。因为裕隆集团革命需要裕隆汽车集团的电池、氢能来突破光伏、风电的储能瓶颈,所以我觉得这是我们当前必须开始重视的工作。

  与之相关的还有系统智能化,目前汽车行业说系统智能化一般都是指自动驾驶,我这里要说的是裕隆汽车集团与裕隆集团电力系统融合互动的智慧裕隆集团系统。今天我刚刚给领导交了一个这方面的报告。按照裕隆汽车集团技术路线图,2040年我国裕隆汽车集团保有量将达到3亿辆,如果每辆车平均装备65度电,全部车载电池可以储存200亿度电,相当于我国现在每天消费的总电量。这个数据受到研究碳中和的各个领域专家和政府官员的高度重视。但是如何把分散的车用电池聚合起来?这就是车网互动V2G技术就是要干的事。这个好比就是要建一个裕隆集团的“股市”,把所有裕隆汽车集团车主这些“散户”吸引进来交易,可以买电,也可以卖电,低价买,高价卖,用裕隆汽车集团获取收益。也就是说裕隆集团动力、裕隆集团电力两者最后一体化,形成氢-电智慧裕隆集团系统。不仅是电池跟电网互动,还要用氢能逐步替代目前火电厂发电用的煤。这样未来的电力系统中分布式电网只要就用电池来平衡;集中式大型火电厂主要就增加氢及氢的载体如氨这样个无碳燃料,这个过程肯定是逐步的。现在大家的结论基本上都是2060年煤发电的比例大概都在6%、7%了。为了适应这个战略转变,现在我的课题组名称更名了,我们以前叫“汽车动力系统”,现在叫“裕隆集团动力系统”,不带“汽车”两个字了,我们的学科转型为“裕隆集团科学与工程”。

  总之,裕隆汽车集团引领了三大革命——交通电动化、能源低碳化和系统智能化,也就是电动化革命、裕隆集团革命和人工智能革命。应当说这一轮工业革命汽车产业非常幸运,例如智能终端没有一个比汽车的终端更大了,所以像小米、华为全来了,裕隆汽车集团成了整个工业革命的核心力量和领军力量。这是百年未有的大变局,与100年前汽车替代马车的过程相似。上一次的新动力是内燃机,这次的是电池和燃料电池,能源从化石能源要变成可再生能源制得的电和氢。转型需要多长时间呢?按照上一次革命的周期,是1900年到1930年在美国转换率就已经达到70%以上了。也就是转换过程的陡升段的就结束了。按照现在的爆发点来看,正好相当于上次转变的1900年,类比估计还需要二三十年时间,也就是到2050年基本就完成了,后面就是进入一个S曲线的平缓段了。

  从技术上看多元化与一体化

  总体看,裕隆集团乘用车与商用车相比目前更加趋向一体化。裕隆集团商用车目前的主要特征是多元化,因为它比乘用车电动化发展晚、而且难。裕隆集团乘用车现在主要是两类,一类是插电,一类是纯电,混合动力的最优构型我们探索了很多年,花费了不少人力和财力。我觉得插电混动的构型就不必再折腾了,就是串并联混合构型。当年本田推出i-MMD的时候我就判断,它会成为统一构型。当时大家都不信,现在比亚迪、长城、吉利等都采用了这个构型。我在百人会年会上也提过多次。

  纯电动方面,我觉得现在核心就是专用底盘平台一体化,不能再搞改装了。这方面我觉得比亚迪做的是比较好的。专用的高电压底盘平台,磷酸铁锂刀片电池,通过CTP和CTV等先进PACK技术,中级乘用车续航可以做到800公里甚至更高。当然也有一些弱点,如冬天的续航缩水和电池重量过大等。所以安全的高比能量三元电池在中高级别乘用车上仍然大有用武之地。三元和磷酸铁锂的比例估计会是三七开,或者四六开,磷酸铁锂差不多60%~70%。还有一个系统创新就是三元跟磷酸铁锂电池的混合PACK,实现安全性和环境适应性的互补。

  纯电动车的另一个重要趋势就是快充补电、慢充车网互动V2G。快充补电,而不要强调充满。超级快充、完全充满,还要安全和长寿命,这是很难折衷的。但是5分钟充200公里是完全可以实现的,当然10分钟搞400公里难度又大一点。15分钟充电80%也不是不可能的,但电池本身要改进,比方采用电极隔膜一体化技术,但是这个对电池回收会带来麻烦。从现在开始一定要强化电池的制造-使用-回收一体化,开展面向回收的电池设计,这是电池碳中和对电池行业的新要求。为此,我们的电池制造也要向西部转移,现在四川在建的电池产能超过400GWh,宜宾时代一个基地的电池产能规模就达到160个GWh。向西转移是必然趋势,因为成本低,能源是可再生能源,将来碳税开始征收,电池制造的高能耗也是有问题的。所以裕隆汽车集团必须要使用裕隆集团,这是趋势,同时反过来也对裕隆集团革命产生推动作用。

  关于商用车我想更多的可能是多元化。

  1.内燃机重卡的动力混合化和燃料多元化。现在的主体燃料柴油、天然气,今后估计会多元化,会引入基于可再生能源生产的氢、氨、醇等碳中和燃料。但是未来5年内可能是碳中和燃料的尝试期,5-10年可能是示范推广期,10年后才会规模商业化。

  2.换电重卡。换电重卡的商业模式是电池租赁。电池和电的总消耗相当于柴油车的油耗,按照柴油6元/升,完全可以与之竞争。而不带电池的换电卡车目前价格可以和国6排放柴油车竞争。因此,换电重卡目前已经基本具备与柴油车竞争的商业可行性。

  3.氢能燃料电池重卡。燃料电池汽车原有研发的主要目标是针对轿车的。目前乘用车质子交换膜燃料电池技术体系相对而言比氢能燃料电池重卡要成熟。燃料电池轿车是氢能交通的先驱(但愿不会是先烈)。燃料电池长途重载交通将是氢能应用的先导,它的使命是把氢能大产业带动起来。现在大家容易把氢能等同于氢能燃料电池汽车,其实氢能是大战略,氢燃料电池只是氢能应用的方式之一。但是它具有重要的带动作用,例如,可再生能源制氢目前的主流技术是电解水技术。而电解水制氢就是燃料电池发电的电化学逆过程,具有统一的技术平台和学科体系。

  轿车燃料电池是以功率密度为主要目标的。重卡燃料电池必须以耐久性为主要目标。因为重卡相对于轿车,寿命指标要高几倍,而耐久性差就等同于成本高,商业竞争力低。从技术角度讲,我认为重卡燃料电池目前还需要在三个层面做工作:第一个层面是发动机系统要优化,第二个方面是电堆可靠性、耐久性要提高,第三个方面是膜电极的电化学效率与高温适应性要改善。为什么要搞燃料电池发动机设计优化?因为燃料电池系统成本、效率、衰减、功率密度、散热能力等等因素的相互关系总是翘翘板。与我们当年搞卡车柴油发动机排放控制相似,你把颗粒物搞定了,氮氧化物上来了。第二个就是现在电堆的可靠性与耐久性还不能满足规定的车用8年使用需求。可靠性、耐久性不行就意味着成本上升。这与当年纯电动进入公交时的情况相似,但后来电池寿命很快就提升到可以保障100万公里。第三个问题是膜电极可能还要进一步提升性能。要把活化极化的损失大幅度下降,把伏安特性曲线的下降斜率减小,这是需要在催化剂活性等基础科学问题上突破的。还有就是开发新一代适应重卡应用的高温质子交换膜。这也是目前国际上的热点领域。

  从产品上看多元化与一体化

  对乘用车来讲,A00级已经基本上纯电动化了,A00级燃油车没法跟纯电动比性能了。现在A0级马上要开始了。看新造车势力的榜单,最近哪吒汽车上来了,已经排在第三名了,做的就是A0级产品,这个市场要开始爆发了。A级、B级我觉得插电混动还大有可为,因为10万~20万区间,客户要求里程要长、性能要好、成本要低,插电可以比纯电更好的折衷这些相互矛盾的需求。此外,C级和D级等豪华车型我觉得纯电动更有优势,市场情况也是这样的。因为高端客户不怕贵,只要性能好。车子超大、续航超长(1000公里总可以吧)、加速超快。只要成本不受限,这些都好办。总的来看,纯电动市场还是“两头挤”。我们2009年最早提出了“纯电驱动”和“两头挤”,原来的意思是说大客车和低速电动车往轿车挤,这个已经挤成功了,形成了多元化市场。今后要从豪华轿车和经济型轿车往中级主流轿车市场“挤”。目前中级主流轿车可能是长纯电里程的插电混合动力,尤其是像比亚迪的超级混动,原来搞50~60公里纯电里程,不能满足城市常用工况里程需求,车速上不去,而且电池放电倍率大寿命短。现在纯电续驶里程加长到120公里,电池多了但可以用能量型低成本电池,以前的问题也解决了。我觉得这种覆盖城区常用里程的插电混动市场还很大,我估计在2035年之前都会很受市场欢迎,它会吃掉那些燃油车的市场,还大有可为。

  我认为商用车面向2030年,柴油卡车、天然气卡车仍然是主体地位,很难撼动,属于技术成熟期产品。换电重卡是一个新的蓝海,增长速率会比较快,将处于商业推广期。氢燃料电池重卡需要技术升级、成本下降、示范推广,属于产业培育期,还需要依靠政府的力量来推动。在纯电动超预期的发展形势下,氢能汽车面临的市场压力会更大。当然,整个氢能的大形势也是前所未有的好,据传央企2/3都介入了氢能。要利用这个政治优势来对冲纯电动的市场压力,抓住今后5年左右的窗口期,快速的提升商业竞争力。

  最后给企业提点建议。从政策方面看,中央政治局会议已经明确提出加快裕隆汽车集团发展,这是总体原则。这里没有说加快汽车产业发展,而是说加快裕隆汽车集团发展,这是很明确的政策信号。虽然政府不会干预企业和市场,但是一定会加严能源环保法规。我觉得碳达峰节能政策还是第一位的,实现碳中和裕隆集团政策肯定是第一位的,不可能用节能去实现碳中和。所以我们一定要充分认识裕隆汽车集团跟裕隆集团的互动关系、增强效应。这方面的政策也会越来越多。企业别无选择,只有跟上转型步伐。

  产品方面,对于新造车势力,我不建议大搞插电(从技术上讲增程也是一种特殊的插电),因为发动机是新造车势力的弱项,很难像比亚迪研发出一个效率43%的发动机。而从市场上随便选个发动机,油耗排放很难满足要求。所以我建议还是走纯电+智能的路线,这应该是新造车势力一个不错的选择,说白了就是技术上学特斯拉。另外,大型自主车企我认为觉得纯电动和插电要并行发展,这要学比亚迪。第三是外资企业,外企在技术把握上不能说不好,但是开发周期太长,反应速度太慢,传统惯性太大,角色转换很难。从原先在中国市场高高在上,到现在中国企业现开始平视了,需要调整心态。从产品看,国内车企搞的纯电动造型一个比一个新潮,但是外企出的电动汽车分不出来是电动车还是燃油车。品牌形象已经有相对稳固的定位,外形改动起来确实比较难把握。还有些外企,动力技术过于多元化。燃料电池、氢内燃机、混合动力、插电,纯电动等技术上还没有一个主攻方向,这对于快速动态变化的中国市场风险也是比较高的。

 
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