電動(dòng)汽車中國(guó)領(lǐng)航

2017-10-09 09:24:58 中國(guó)科學(xué)報(bào) 　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

汽車行業(yè)技術(shù)含量高、管理精細(xì)化程度高、市場(chǎng)龐大，發(fā)展新能源汽車是我國(guó)從汽車大國(guó)邁向汽車強(qiáng)國(guó)的必由之路。2014年5月，習(xí)近平總書記在上海考察期間對(duì)我國(guó)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(shí)

十八大以來(lái)，我國(guó)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(chǎng)規(guī)模繼續(xù)穩(wěn)步增長(zhǎng)，適應(yīng)各種需求的產(chǎn)品開發(fā)呈現(xiàn)一片欣榮。中國(guó)既是世界電動(dòng)汽車的市場(chǎng)高地，也是技術(shù)競(jìng)技的主要賽場(chǎng)，按照中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的電動(dòng)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(gè)強(qiáng)勁的增長(zhǎng)點(diǎn)。

近5年，純電動(dòng)汽車在全國(guó)快速推廣，很多城市提出了公交和出租車電動(dòng)化的目標(biāo)。在北京、上海、廣州、深圳、杭州等重點(diǎn)城市，已有數(shù)十萬(wàn)輛私家電動(dòng)轎車上路行駛。2016年，我國(guó)純電動(dòng)客車產(chǎn)銷量超過(guò)12萬(wàn)輛，純電動(dòng)轎車產(chǎn)銷量超過(guò)26萬(wàn)輛。2017年，上述指標(biāo)將繼續(xù)保持增長(zhǎng)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)居世界第一，其作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)新引擎的態(tài)勢(shì)日趨明顯。

我國(guó)在純電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域起步較早。1994年，北京理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)就研發(fā)出我國(guó)第一臺(tái)純電動(dòng)客車“遠(yuǎn)望號(hào)”;2000年，兩臺(tái)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的純電動(dòng)客車開始在北京121路公交線試驗(yàn)運(yùn)營(yíng);2005年，約40輛電動(dòng)客車在北京121路公交線和密云開發(fā)區(qū)開展了當(dāng)時(shí)世界上最大規(guī)模的純電動(dòng)公交車示范運(yùn)營(yíng)工作，加上后續(xù)北京奧運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)、廣州亞運(yùn)會(huì)、部分城市示范運(yùn)營(yíng)等重大應(yīng)用的推動(dòng)，為我國(guó)純電動(dòng)汽車技術(shù)進(jìn)步積累了數(shù)千萬(wàn)公里的寶貴運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)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(dòng)轎車研發(fā)成功，后續(xù)又陸續(xù)推出e6、k9等純電動(dòng)汽車，取得了不凡的市場(chǎng)業(yè)績(jī)。除整車外，我國(guó)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(dòng)力電池為例，與2008年奧運(yùn)會(huì)期間使用的電動(dòng)汽車相比，鋰離子動(dòng)力電池系統(tǒng)的比能量由不足100瓦時(shí)/千克提升到現(xiàn)在的超過(guò)150瓦時(shí)/千克，承諾壽命由3年5萬(wàn)公里提升到8年12萬(wàn)公里甚至更高，價(jià)格卻從4～5元/瓦時(shí)降至1.5元/瓦時(shí)左右。2017年我國(guó)動(dòng)力電池規(guī)劃產(chǎn)能已達(dá)170千兆瓦時(shí)。我國(guó)的動(dòng)力電池及其他三電產(chǎn)品(動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)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(jià)格更具有競(jìng)爭(zhēng)性。

現(xiàn)階段，我國(guó)電動(dòng)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(chǎng)、挖掘利潤(rùn)的著力點(diǎn)。要保持中國(guó)在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，必須尋找新的技術(shù)突破口。

“高性能全氣候純電動(dòng)汽車”正是在這種背景下提出的。目前國(guó)內(nèi)主流的電動(dòng)汽車多集中在東部、中部和南部平原、沿海城市運(yùn)行，動(dòng)力性一般，氣候環(huán)境溫和，運(yùn)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(dòng)汽車市場(chǎng)的開拓。

例如，2022年北京—張家口冬奧會(huì)期間將大規(guī)模使用電動(dòng)汽車，車輛將面臨嚴(yán)寒低溫環(huán)境的考驗(yàn)。另外，冬奧會(huì)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(dòng)為主的新能源車輛智能化程度普遍較低，尚無(wú)法滿足冰雪覆蓋等復(fù)雜路況對(duì)車輛智能化的要求，也對(duì)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(dòng)汽車就是要使電動(dòng)汽車達(dá)到與燃油汽車相當(dāng)?shù)膭?dòng)力性和環(huán)境適應(yīng)性，使電動(dòng)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(guó)安盟固利動(dòng)力科技有限公司和美國(guó)EC POWER公司合作開發(fā)的鋰離子動(dòng)力電池系統(tǒng)產(chǎn)品，比能量突破了175瓦時(shí)/千克，徹底解決了電動(dòng)汽車在冬季續(xù)駛里程急劇下降、無(wú)法啟動(dòng)、衰減、安全隱患等諸多難題，實(shí)現(xiàn)了純電動(dòng)汽車“全氣候”運(yùn)行模式。技術(shù)團(tuán)隊(duì)還在冷暖空調(diào)、網(wǎng)聯(lián)整車控制、自動(dòng)變速系統(tǒng)等方面取得一系列突破，全面提升了電動(dòng)汽車的技術(shù)性能。

預(yù)計(jì)到2020年，這款具備高性能和全天候工作模式的電動(dòng)汽車將問世，并有望成為北京—張家口冬奧會(huì)上的一道亮麗風(fēng)景。這也意味著由我國(guó)自主研發(fā)的純電動(dòng)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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