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新能源汽车助力碳达峰

来源:中国汽车报网   作者:施芸芸、赵琼   2021/2/22   浏览7168次   

[摘要]站在“十四五”开局之年,汽车行业新发展格局正加快形成。


编前:站在“十四五”开局之年,汽车行业新发展格局正加快形成。一方面,“2030碳达峰、2060碳中和”的承诺已许下,国际形势不确定性仍存,市场不断开放,压力增大、竞争加剧;另一方面,电动化、智能化和网联化为产业发展创造了机遇,中国汽车进入转型升级的关键时刻。


为解构新时期新能源汽车产业的发展与变革,第七届中国电动汽车百人会论坛(2021)日前在京召开。来自政府主管部门、国内外车企以及行业组织的与会代表,围绕“新发展格局与汽车产业变革”进行了深入探讨,他们对市场化、芯片断供、充电安全等诸多问题的共识和争议,都是为我国新能源汽车产业可持续发展把脉献策。


从本世纪初国家新能源汽车重大专项起步,我国新能源汽车产业从2001年发展至今,走过了一段不平凡的历程。截至去年底,累计产销量超过500万辆,已经超额完成任务。在日前举行的中国电动汽车百人会论坛上,中国电动汽车百人会理事长陈清泰表示:“汽车产业仍处在激烈动荡的变革过程中,只有深刻认识和理解未来汽车,才能把稳前进方向。电动化只是这场汽车革命的帷幕,与其并行和衔接的是新能源革命和新一代移动通信革命,是交通革命和智慧城市革命;随之而来的是,汽车供应链和价值链重构都获得了新的机会。”


新能源汽车是实现碳中和的重要抓手


生态环境部应对气候变化司司长李高表示,作为重要战略新兴产业,新能源汽车对实现碳达峰、碳中和的目标意义重大。为实现这一目标,更为抢夺新一轮科技变革的战略高地,全球各国都在不遗余力地发展新能源汽车。


2020年11月,英国宣布了“绿色工业革命”的十点计划,政府投入的资金总额将达到120亿英镑。英国驻华大使吴若兰提出,“绿色工业革命”十点计划中非常重要的一环是,英国将力争在2030年前禁售汽油和柴油新车,到2035年,所有新售车辆都必须为零排放车辆。这意味着,英国将成为七国集团中第一个彻底实现道路交通系统脱碳的国家。


德国方面已经将目前约6000欧元纯电车补贴和4500欧元插电车补贴政策延长至2025年,并在公布的充电基础设施总规划中明确提出,到2030年建成100万个充电站。加州大学戴维斯交通研究院院长Daniel Sperling分享了当地的一项独特政策,以能效为标准来衡量每单位能量的二氧化碳当量克数,并允许燃料供应商交易信用积分。在美国加利福尼亚,电动汽车每千瓦时的耗电积分价值能达到1.5元人民币左右。


不过,竞争虽然激烈,中国仍大有可为。经过各方多年的努力,我国新能源汽车累计产销量超过500万辆,已经超额完成了此前制定的任务和目标。据全国政协副主席、中国科学技术协会主席万钢介绍,除了纯电动汽车以外,我国氢燃料电池汽车同样发展迅速,目前累计运营车辆超过5000辆,累计运行里程超过1亿公里,已建和在建的加氢站超过140座。


加速构建产业生态 融入智慧能源体系


正如万钢所言,跨界融合是发展的新趋势,应加快构建产业新生态,推动新能源汽车和智慧城市、智能交通、清洁能源体系、信息通信产业融合发展。


在与电力系统融合方面,中国电力企业联合会专职副理事长王志轩认为,应着力开展以下几方面工作:开展交通、汽车和配电网的融合研究,探索电力交易市场化下用户侧商业生态,开展顶层设计和提前布局,推动电动汽车与电网双向互动标准体系研究以及在电力交易市场规则、电池梯级管理、财政支持等方面出台相关政策。


“新能源汽车是使用新能源作为动力的电动汽车,只有新能源汽车大规模发展才能实现新能源革命。”中国电动汽车百人会副理事长、中国科学院院士欧阳明高在谈到与清洁能源体系融合发展时表示,从全球范围来看,我国的光伏和风电具有一定优势,且已经具备更大规模推广的条件,但同时需要靠电池、氢能和电动车解决储能问题,这样才能共同构成面向碳中和的未来智慧能源大系统。


此外,政府主管部门相关负责人还提到了产业发展中存在的盲目扩张问题。国家发展和改革委员会副主任林念修表示,为营造公平竞争、优胜劣汰的发展环境,发改委正在会同有关部门,按照市场化、法治化的原则,系统研究加强产业管理、促进新能源汽车健康有序发展的政策措施,坚决遏制盲目上马新能源汽车项目等乱象,持续推动新能源汽车产业高质量发展。


150万根充电桩何以安全可控


数据显示,截至去年11月底,全国充电桩总量累计达到150余万根,其中,公用桩将近70万根,私人桩80万根。此外,高速公路快充网络基本形成,累计在42条高速公路上建成2000多个充电站、9000多根充电桩,服务里程达到5万多公里,占全国高速公路的39%,总量目前居世界首位。


“我国充电基础设施快速发展的过程中,还存在一些不容忽视的问题。”中国工程院院士黄其励指出,在整体安全性方面还有待提高。电动汽车电池着火事件偶有发生,给产业和社会带来了一定的负面影响,在继续提升电池安全的同时,还要同步提升充电设施安全性。黄其励表示,有时因为充电设施运营不当或用户操作不当,造成设备损坏甚至有人员触电等安全问题,设备安全、用电安全和信息安全都是新能源汽车发展中不容忽视的问题。


“目前,停车位充电桩确实存在火灾风险和无序充电等问题。”国家新能源汽车创新工程专家组组长王秉刚提出,未来我们将面临数量更加庞大的停车位充电桩,这方面应当引起高度重视,我们一定要进行严格的安全管理,尤其是地下车库,更要加严安全监控。具体而言,王秉刚提出,在充电前与充电过程中,通过车辆和充电网的通讯来检测电动汽车的健康状况,判断该车是否适于充电,对有潜在故障的车辆需给出警告或停止充电,确保充电安全。尤其值得一提的是,在管理上一定要禁止具有极大安全隐患的简易“飞线充电”。


值得肯定的是,充电安全问题已经引起相关管理部门和行业机构的重视。中国电力企业联合会标准化中心主任刘永东在谈到充电设施系统标准建设时表示,前两年开始制定的关于充电设备安全性测试规范,或将于今年上半年批准发布,发布后将会积极落实,并加强标准的宣贯工作,进一步提高充电设备的安全性。


除了充电技术设施以外,换电站安全问题同样应引起重视。对此,奥动新能源科技有限公司联席董事长张建平分享了奥动的做法:利用光纤多点测温技术,监控所有发热源,利用智能化的安全监控手段,监控所有电池的换电状态,实现电池全生命周期的安全管理。


“在探索解决居民区充电服务能力落后、土地资源不足、配电网容量有限、公共充电桩利用率低、大规模电动汽车接入给电网带来压力等问题时,应当尽力统筹好发展和安全的关系。”国家能源局电力安全监管司副司长张扬民表示,希望行业各方能加强这方面的安全宣传和教育工作,为新能源汽车产业持续健康发展贡献智慧和力量。


1000公里续驶是否有商业化前景


日前,关于动力电池的一场大讨论正在行业内发酵。起因是电动汽车百人会副理事长、中国科学院院士欧阳明高在公开演讲中的一句话:“如果某一位说他的车既能跑1000公里,又能几分钟充满电,还特别安全,而且成本非常低,大家不用相信,这在目前不可能同时实现。”


续驶1000公里车型能量产吗


“续驶里程1000公里”“几分钟内充满电”“安全”“低成本”几乎成了最近电动车公司都在追求的目标。在近来短短的半个月时间内,已经有多家车企发布了续驶1000公里的车型。蔚来汽车推出半固态电池产品,搭载该电池包的ET7车型续驶将超过1000公里;上汽集团、阿里巴巴集团、张江高科联合成立的智己汽车,首次采用了“掺硅补锂技术”,续驶也将超过1000公里;广汽埃安方面也表示,其搭载石墨烯基超级快充电池的车型8分钟可充电80%,NEDC条件下续驶里程可达到1000公里。


不可否认,近10年来,动力电池的能量密度得到了很大提升,续驶里程也越来越长。据欧阳明高介绍,通过补锂、添硅,以及对固液混合电解质进行一系列改进,目前三元方形电池能量密度可以达到300瓦时/公斤,采用固液混合电解质的软包电池可以达到360瓦时/公斤,磷酸铁锂电池在补锂、添硅后,能量密度也突破了200瓦时/公斤。通过电池结构创新提升了成组效率,更使电池单体到系统的体积成组效率从40%增加到60%,搭载磷酸铁锂电池的乘用车续驶里程可突破600公里。


对于续驶里程1000公里引起的争议,有行业人士表示,这些卖点基本都是车企提出来的。在当下激烈的竞争环境下,各家企业都在提前消费新概念,夸大品牌。不过,作为动力电池行业的“老大”,宁德时代董事长曾毓群透露,公司开发的BEV电池包可以实现超过1000公里续驶,基本解决了消费者的里程焦虑。


恐难兼顾所有指标


“中国纯电动汽车动力电池技术的创新非常活跃,模式已经从政府主导向市场驱动转变,从行政运作向企业商业运作转型。”欧阳明高表示,近期有很多发布会都谈到电池创新,这是正常的商业运作。他也强调,商业运作不能过度,否则就变成了炒作。


面对行业热议,广汽集团发布公告称,石墨烯基超级快充电池与长续驶硅负极电池是两种不同的电池技术。广汽埃安新能源汽车有限公司总经理古惠南回应称,这两种技术的电池价格不会低。


随着新能源汽车产业的不断发展,我国动力电池技术升级主要以结构创新为主、材料改进为辅。可以看到,蔚来汽车、智己汽车和广汽埃安推出的1000公里续驶车型,在电池材料上均采用添硅补锂、半固态等技术。不过,由于需要平衡能量密度、寿命、充电时间、安全、成本等指标,电池材料创新是一项需要长期努力的系统工程。


“虽然1000公里续驶并不是我们追求的主要目标,但电动汽车的能量需求肯定还要提高。”欧阳明高认为,目前商业化的动力电池不可能同时满足长续驶里程、短充电时间及高安全性等要求,但长续驶里程的电动车对解决低温下续驶里程衰减问题有实际意义。


小微型车是否为新能源车市场化突破口


在2020年遭遇新冠肺炎疫情这只“黑天鹅”的情况下,我国新能源汽车市场逆势上扬,销量突破136万辆。其中小微型电动汽车贡献巨大,但低端产品能作为我国新能源汽车产业迈向市场化的突破口吗?


A00级车支撑销量增长


在国家信息中心副主任徐长明看来,2020年是中国新能源汽车发展史上具有历史意义的一年。这一年,新能源汽车(乘用车)私人消费市场取得了突破性进展。不过,新能源汽车市场主要靠两端拉动,中端车型销量并不理想。


对于2020年新能源汽车市场的增长,五菱宏光MINI EV功不可没,全年销量超过12万辆。根据国家信息中心发布的数据,无论从全年数据还是月度动态来看,在A00级和B级车月销量不断攀升的同时,A级和A0级电动汽车销量变化非常缓慢。此外,根据相关调研数据,A00级车型的消费者最看重价格,B级车的用户最看重的是品牌。由于A0级和A级产品综合性价比不足,导致增长乏力。徐长明认为:“新能源汽车要真正实现市场化,必须在A级车市场有所突破。”


不过,对于今后如何保持新能源汽车市场增长,国务院发展研究中心市场经济研究所副所长王青认为,促进微型电动车市场化是重要措施之一。他表示,微型电动车和中高端电动车是促进新能源汽车增长的主力,中高端新能源汽车市场有自己的规律和逻辑,受政策影响相对比较小。如果能面向A00级电动车市场出台一些刺激消费政策,将会事半功倍。


智能电动汽车要面向中高端


徐长明直言:“如果剔除A00级车型销量,去年新能源汽车整体市场情况并不很理想,因此我们不能盲目乐观。”广汽埃安新能源汽车有限公司总经理古惠南也提到,如果除去A00级电动车销量,去年新能源汽车市场是下滑的。他建议,相关部门应延续新能源汽车补贴政策。


一旦私人用户成为新能源汽车的购买主力,就意味着新能源汽车市场真正进入市场化阶段。与会专家表示,市场化的基本特征是靠品牌支撑,消费者对于品牌的要求不断改变。威马汽车首席增长官王鑫表示,过去在政策引导下,消费者都是初次体验电动汽车,随着市场不断发展,换购需求增加,对产品的要求也会越来越高。


“A00级市场的迅速成长,并不代表智能电动汽车的发展方向。”在当下市场化的关键节点,相关专家强调,智能电动车品牌发展要瞄准中高端。上述专家还分享了此前中国汽车品牌的成长过程:“我们曾在传统燃油车的发展过程中走过一段弯路,那时主要依靠微型面包车实现产销规模增长。但遗憾的是,微型面包车没有让中国汽车品牌成长,后期反而成为中国品牌向上走的负能量。”在当下纯电动汽车品牌向上的征途中,市场主体不仅包括造车新势力,还有传统车企以及民营车企,关键就在于能否持续走下去,把高端化从希望变为现实。


芯片和操作系统短板突出


在日前举行的中国电动汽车百人会论坛上,来自科技部、全国政协等主管部门的几位领导不约而同将目光聚焦到我国汽车芯片和操作系统两大问题上。他们强调,在新一轮汽车产业深度调整和变革中,不能因为这两个领域有短板,使得我国智能电动汽车发展“起个大早,赶个晚集”。记者梳理了相关观点,希望引起行业特别关注。


全国政协副主席中国科学技术协会主席万钢


传统汽车电子系统是在过去近30年的逐步开发中形成的,现在已经难以满足未来智能网联、电力驱动以及共享出行的需求。实现新能源汽车的智能控制,需要系统规划,重新构建和打造新一代的集中式汽车电子电气架构,来满足智能网联汽车高算力、大数据量以及软件更新的更多需求。


科学技术部部长王志刚


未来,新能源汽车将从功能性的硬件产品向软件定义、数据驱动、泛在连接的大型移动智能终端、分布式储能单元和数字空间演变,成为实现交通网、信息网、能源网三网融合的重要载体。核心技术有短板是新能源汽车科技创新中存在的重要问题之一,尤其是车规级芯片、车控操作系统、测试和验证装备等严重依赖国外供应商。


为此,“十四五”期间,科技部将加强新能源汽车科技方面的顶层设计和多学科融合,在一批关键核心部件,如车规级智能驾驶芯片、第三代功率半导体器件、车载操作系统、线控底盘等方面加大支持力度,力争实现产业链关键环节的自主可控,在智能化新能源汽车领域加快实现自立自强。


全国政协经济委员会副主任苗圩


我国汽车产业目前面临的挑战主要来自三个方面:首先,在关注信息通信设备和手机芯片的同时,还应该重视车用芯片的发展,包括通用芯片和车规级专用芯片,在部署的时候必须要统筹兼顾;其次,在操作系统方面,Windows已经抢占了计算机时代的先机,在手机操作系统方面我们也被制约,因此要早做准备,打造一个自主可控、开源开放的汽车操作系统势在必行;第三,随着智能网联汽车的发展,对安全问题也需早做谋划。


来源:中国汽车报网/文:施芸芸、赵琼


(责任编辑:葛良宵)


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