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清华欧阳明高电动汽车是最佳清洁能源车

2018-09-29 10:01:17 作者: 0人读过 | 我要赞

清华欧阳明高:电动汽车是最佳清洁能源车

为构建全球汽车界领域、中国政府高层官员以及行业精英公开、权威和极具影响力的交流平台,引导全球汽车工业健康、可持续发展,中国汽车工业协会(CAAM)与世界汽车组织共同举办全球汽车界领袖盛会”OICA中国论坛”。以下为清华大学教授欧阳明高的教授讲话实录。

欧阳明高:各位来宾,各位同行,下午好!我用中文演讲,PPT是英文的,兼顾双方。我的题目是”未来中国可持续交通的电动汽车研发”。我想分三点介绍,我们估计在2015年中国汽车销量会达到3000万辆,保有量2015年会达到1亿5千万,到2020年可能会达到2亿5,甚至到3亿辆,总的发展势头是非常迅猛。

由此带来的能源消耗,石油的消耗,我们可以看一下。车用的燃料,2006年到2010年基本上翻一番,继续回到前面,中国2000年的消费量大约是4000万,到2005年就到了8000万,也就是说大概是五年翻一番。这是中国目前的情况。

我们再看未来,到2020年,我们希望从现在的1亿5最好不要再翻两倍,最好翻一倍到3亿。总之我们面临巨大的车用能源的挑战。为此,我经常叫双重战略,一个方面是要优化现在的能源动力系统开发节能汽车,另外一方面是要利用新的能源动力系统开发新能源汽车,节能新能源汽车是过度转型的双重战略,最终达到可持续的能源动力系统,具体在节能方面,这是中国对未来节能的车用燃料,尤其是乘用车平均燃料消耗下降的乘用车的路线图。

到2020年中国乘用车平均下降到50%以内,那时候国际标准大约在4升左右,按照欧盟每公里95克碳排放计算的话应该是在4升左右。节能的目标非常明确,我们的任务也非常的具有挑战性。另外在新能源方面,能源的多元化是一个必然的趋势,在多元化的一次能源中,从燃料的角度,我想从我们的节能来看,可以成为中国未来车用能源的主体替代能源。因为从总量上来看,我们展望未来,全部的汽车变成由电作为能源的话,也只占中国全社会消耗的10%以内,这是一个极端的情况,就算极端的情况下,电的总量是不会有问题的。当然电池的总功力将会是能源的十倍以上。

大家更关注的是二氧化碳的排放,这里有一个结论,从二氧化碳排放的角度看,即使是在当前的80%没电情况下用电仍然是有一定的二氧化碳减排的潜力,虽然不大,但是至少是等于和低于现有的燃油汽车。展望未来,中国发电比例中间,煤占的比例逐步降低。所以长远看以电作为替代原料从战略上看是具有重要意义的方案。具体看,从能源动力和能源综合来看,估计有三条路值得我们重视,对中国的交通来讲,第一条是液体燃料,第二条是气体燃料。第三就是电。这三种燃料,三种基础设施,也就是说液体、气体和电。这是我们基本的基础设施和燃料。一次能源必定是多元化的,但是燃料不会用非常多的种类,一定会有主体的燃料。它的发动机仍然是内燃机为主体。在今后相当长的时间仍然是这样的,至少二三十年是没有问题的,在这个地方发展混合动力是非常好的节能路线。

我想今后一段时间天然气是有吸引力的替代原料。我们可以发展燃起动力也可以在此基础上发展燃料电池的动力。刚才丰田已经介绍了,发展燃料电池也是很好的路。

第三个是电,现在是煤电,但是随着可再生能源的提高电也会有逐步清洁化的过程。在此我们会用电池、电机作为系统发展各种各样的电力汽车。包括微型、小型的纯电动,可充电式的电动等等。

具体来讲,对三种动力系统而言,混合动力的发展思路,对中国而言我想是在先进的内燃机基础上,发展混合,逐步的向充电式混合发展。对于纯电动来讲,我在中国未来的五到十年主要的趋势应该是小型化,小型电动车,由我们的小排量车来发展小型电动车,也由我们的电动自行车等轻型电动车发展微型电动车是非常好的发展路线。对燃料电池讲,我想可能是通过平台化实现能源的多元化。也就是说燃料电池汽车的平台是非常综合的平台。它既包含了燃气汽车的燃料系统。也包含了纯电动车的底盘系统。所以它应该依托已有的技术进行集成逐步从现有的油电混合发展到氢电混合,燃料电池混合,这是一个基本的路线。

下面介绍一下,我们在这样的思考下进行的一些研发,我信代表国家”863”计划汽车项目汇报一下我们做的项目进展。”863”计划节能新能源汽车总的讲目的是建立新一代新能源系统的平台技术。国家的目标是要建立技术平台,所以建立技术平台主要是动力平台,动力系统平台主要是包含发动机、电池、电机、电力电子、电控以及替代燃料系统。这是一个基本的目标。在这样的目标下,实施这样目标的技术体系我们叫三纵三横,坚持燃料动力汽车、混合动力汽车、纯电动汽车并行发展。电池管理系统、电机控制系统以及多能源组成控制系统。这是项目支持的主体部分。经过十年的研发我们已经取得了一些进展,比如说中国的车用锂电池是在十年里发展起来的。比如说这之间的功率锂电池比功率已经提高了四倍。

电池的安全在这些年来,我们进行了长期深入的研究,并制定了比国外更加严格的安全标准和寿命考核标准。这是我们的安全和寿命考核的情况。

另外在电池存储技术方面、电池管理系统开发方面也取得了重大进展。现在车用锂电池在中国的总的生产能力,已经达到41亿瓦时,而且还在成高速增长的姿态。在纯电动车方面,率先在选世界开展纯电动大客车的示范和商业化。这就在奥运会期间,开始的锂电池的大车的示范。另外,在纯电动的小型车方面,国内已经有一批企业开展这方面的研究、开发和产业化。在可充电式电动车方面,中国也有一些企业,比方说比亚迪率先开展的工作。

另外在电池更换、换电池方面

清华欧阳明高电动汽车是最佳清洁能源车

,中国也开发了相关的系统,并且开始示范。在混合动力方面,我们从混合动力发动机的控制开始,包括混合动力发动机的燃烧控制等,在中国已经开展了相关的工作。比如说,这就是缸内燃烧反馈的控制发动机。

另外在混合动力APO的能量优化方面也做了大量工作,另外在整个分布式控制系统方面也做了大量的工作。另外在混合动力方面一些企业这就是奇瑞率先快餐的混合动力系统的全面开发工作。另外在混合动力大客车方面,这也是中国目前混合动力汽车商业化的主体。现在已经有8000辆混合动力大客车在城市开展商业化的应用。

另外在燃料电池方面,中国从整个燃料电池的基础材料双机板MEA得都有系统化的研究。比如到2010年我们的功率密度以一达到1.6千瓦时/升。这是大客车和轿车使用的110KW和轿车使用的60KW。当然跟丰田相比还是有一定的差距,刚才丰田是到60%以上。我们这儿还没有达到如此高水平。这是燃料电池相关的设施。

这是燃料电池汽车的安全性,燃料电池是所有电动车最复杂的,所以在安全方面,中国已经开展的大量的工作,这是中国首次大客车的氢电池方面。这是平台和一系列的车型。这是燃料电池大客车及其系列化的车型平台。通过这些研发,从2008年开始进行大规模示范,在奥运会上我们有600多辆电动汽车,在奥运会进行奥运服务。另外在去年世博会,我们有超过一千辆的电动汽车超过示范。从2009年实行千辆新能源汽车的示范工程。

截至去年,我们总共有接近1万辆汽车在实际的道路运行已经商业化购买。另外在电动汽车的标准方面,我们已经制定了35项国家标准,并且在相关的国际标准中间,中国也发挥了非常重要的作用。这是我们到目前为止,已经有一百多个不同型号的车型进入商业化,主要是新能源城市客车,混合动力轿车和小型客车。

最后说一下下一步的发展计划,在”十二五”期间,将继续坚持我们已有的研发体系,对于横向技术,电池、电机、电控将嗯家深入,并且扩大内涵、加大力度,着重在三电方面开展工作。为了配合示范和产业化将增加技术标准、基础设施、测试评价,我们叫三大平台技术,共同构成三纵三横三大平台,成为我们十二五期间攻关的九个方面,从技术角度讲,我们将推行技术的一体化。同时发挥中国车行和地理条件的特殊优势,率先发展小型电力车和混合动力车。在此基础上扩展到复杂的可充电的等电动车。最终扩展到能源的多元化发展燃料汽车,形成统一的技术平台。

在车型发展方面,我们将按照市场需求,率先在城市用的大中型客车和私人用的小型、微型车方面率先发展驱动。对于中流的小型轿车我们将集中发展混合动力和可充电式混合动力。由三方面,不同的车型从微型到中型到大型采用不同的技术方案,逐步发展到下一代的纯电动汽车,这样构成我们整个车型的各自不同的技术方案和市场导入的时间接点。

具体来讲,这中间最重要的纯电驱动汽车,我们将分成三个阶段。这是我们已有的基础,2010年的基础,2010年的基础,我们电池的系统成本大概在80瓦时/公斤。这是我们当前的水平,2015年我们希望达到成本是一块五,比能量达到120瓦时/每公斤。在2015年在150瓦时/公斤。成本降低到三分之一。在2020年,我们希望电池的比能量达到200瓦时/公斤。也就是说,经过十年的努力,电池的比能量提高一倍,寿命提高一倍。

重点是下一步2015年的目标,它是基于2010年的目标,同时要研发2020年可用的技术,所以2015年,也就是说今后五年是重要的过度期。研究新型技术,为下一个五年做好准备。这是一个基本的路线图。

现在还有很多研究,我们跟国外差距非常大,所以我们寻求国际合作,最近我们刚刚启动中美清洁能源研究中心清洁汽车合作联盟,刚刚启动,我们将在下一代的新型电池方面,新一代的发动机极其燃料方面开展全方位的合作。另外,在标准方面,将继续的研究相关的标准,制定相关的标准。一方面是参与国际合作,标准方面要有国际话语权,另外一方面要考虑中国的市场特点和技术发展的状态,突出中国特色,不能完全照抄国外的标准。比如说,插电式混合动力车就有不同的标准,美国有美国的标准,欧洲有欧洲的标准,我们应该根据中国的情况,制定一个符合中国国情的插电式混合动力标准。刚才丰田介绍了,在20公里,我认为中国在20公里以内是适合中国国庆的,甚至可以更低一些。

另外在基础设施方面,我们也要考虑中国国情,总的思路是建立点、线、面结合的能源供给体系。在面上是小功率的慢充为主,利用充电装,即现有的220伏作为一个标准。在此基础上,在城市交通主干线,建立直流快充,我们现在已经有了标准,另外,在点上,也就是说在4S店和加油站这样的点上建立,充换电兼容的大型换电站,这样的点线面结合构成一个综合的能源供给体系。我想今后五年应该是一个重要的时期,我想中国现在应该可以开始建立充电设施了。在今后五年应该是重要的探索期。我想在2020年会有大的发展,2030年可以基本建成。

下一步在示范方面,将进一步突出纯电动驱动的示范。从大客车要逐步转向,要突破私人用车的瓶颈。有两个转向,一个是纯电动车驱动的转向,二是私家车的突破。

我想中国汽车产业化大概经历三个阶段。

第一个阶段,是示范,从2008年开始的示范,在2010年取得了标准的结果。从百辆级到万辆级。我们的研发是一个长期过程,我们的示范考核也是长期的过程。从现在开始,我想我们会进入新型阶段。就是第二阶段,进入商业化的阶段。到2015年我想我们应该会达到百万辆的水平,尤其是对小型、微型电动车看好。它会在私家车大规模的推广方面提供战略性作用。我相信在经过五年的研究发展之后,到2015年之后会进入新的产业化阶段。刚才丰田也介绍了他们从2015年开始。大家在这之前肯定会有示范,但是我想那个阶段会有实质性的上升,这是一个总的判断。

最后作为结束,我想展望一下中国的整个交通体系,我想叫它为点、线、面的能源交通结构,这跟全世界都不一样,在这样的结构中间,我们所说的点就是大城市,我们说的线就是五百公里以上大城市中间的交通主干线,我们说的面就是广大的中小城市和城镇区域。现在我们上我们有高速铁路,这是全世界第一无二的高速铁路,这是我们的优势。可以说经过今后五到十年,应该可以发展成最好的公共交通体系。我们在面上有全世界量最大的电动自行车,电动摩托车,这都是我们的优势。我们发展电动汽车,发展新能源汽车应该充分利用这个优势。同时我想电动汽车是最匹配最佳的交通工具。谢谢各位!

( /李艳娇 )

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