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新《规划》印发解读新能源汽车产业三横支撑

2020-11-16 浏览次数:1,332 次 原创

10月20日,国务院办公厅发布关于印发《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》的通知(以下简称《规划》)。根据这份文件,2025年,中国新能源汽车市场竞争力要明显增强,动力电池、驱动电机、车用操作系统等关键技术要取得重大突破,安全水平全面提升。为了达成目标,《规划》重点提出要提升产业基础能力,而由动力电池与管理系统、驱动电机与电力电子、网联化与智能化技术组成的“三横”,成为新能源汽车整车及配套零部件产业未来发展的重要发力点。

在《规划》印发后,《中国汽车报》记者第一时间独家专访了分属“三横”领域的权威专家进行解读。

动力电池:未来企业比拼三方面能力 要深入研究四大主材技术

“汽车电动化趋势不可逆转,与之相应,动力电池产业前景非常乐观。”中国电科第十八研究所研究员肖成伟认为,“现在,我国新车年销量约为2500万~3000万辆规模,按照《规划》中2025年新能源汽车销量占比20%左右的目标,就是要达到500万~600万辆。这一体量对整个动力电池产业的推动作用将十分巨大。”他表示,这不仅仅意味着现包括宁德时代、比亚迪、LG化学等在内的国内外头部企业将迎来巨大的增长空间,行业其他竞争者也会拥有广阔的舞台。

在远期市场目标的基础上,动力电池企业应把目光集中到产品安全性、一致性、经济性等现实问题上。

肖成伟强调:“从技术角度来看,对动力电池性能的追求是永无止境的。”据他介绍,新能源汽车动力电池产业要想攻克难关,补齐短板,实现高强度、轻量化、高安全、低成本、长寿命的性能优化,少不了对正负极材料、电解液、隔膜四大主材核心技术的深入研究。“对于规模化生产的动力电池,在成本可接受和安全性得到保障的前提下,通过不断进行技术迭代,产品的比能量、比功率、充电倍率等技术指标,每年实现3%~5%的提升是可以预期的。现在,电池单体的能量密度普遍能达到220~250Wh/kg,系统可做到160Wh/kg左右。同时,对高比能电池的技术开发也在持续进行,目前电池单体达到了300Wh/kg,系统达到了200Wh/kg,取得了很好的进展。”他表示。

“除新体系产品外,行业主流企业对规模化生产的动力电池材料体系的选择基本上趋同,同时它们通过采用向上下游延伸产业链的方式来进行战略布局,以期实现对成本的控制。这种背景下,企业之间比拼的是对产品安全性的把握,对产品经济性的控制,以及对产品制造能力的掌控。”肖成伟指出,“工艺技术的进步,生产线自动化制造水平的改善,能够提升电池产品的一致性和品质,从而为动力电池的安全性和使用寿命提供保障。”

电驱动系统:改善电机失效问题成为关键 软硬件协同攻关提升竞争力

“根据此前的规划,我国新能源汽车配套电机的比功率是要从2010年的1kW/kg升级到2020年的4kW/kg。‘十三五’规划的五年中,功率电子控制器功率密度(实际控制器产品)从6~8kW/L发展到超过20kW/L,装车样件功率密度突破30kW/L,SiC MOSFET基控制器功率密度突破40kW/kg,这个进展速度远超其他行业。”新能源汽车电驱动系统路线图组长、哈尔滨理工大学“头雁”教授蔡蔚表示,“但我国在材料和核心零部件(元器件)与世界先进水平的差距还相当大,不得不依赖进口,在产品竞争力上的差距也是有的,具有全球竞争力的电机系统和电驱动产品以及企业较少。其中,改善电机失效问题将是行业未来发展的关键。”

蔡蔚介绍称,驱动电机50%甚至更高比例的失效源于绝缘性能,绝缘材料和相关工艺是行业“痛点”。电机向高频方向发展,对绝缘系统的耐压性、耐电晕、耐温、导热性能都提出了一系列的要求,需要追溯到上游绝缘材料、下游制造工艺等整个链条的协同研发。“电机、控制器及电驱总成的产业链需求,除了对功率芯片、封装模块、控制芯片、专有电路和电容等弱项产生挑战外,也提出了从设计仿真到控制算法和软件的迫切需求,要搭建自主可控的软件架构,展开软硬件协同攻关。”他认为。

在蔡蔚看来,要实现我国汽车电驱动技术和产品的持续进步,必须调动全产业链的积极性,大力提升关键材料和核心零部件、元器件水平。而中国新能源汽车产业的世界级竞争力,要依靠电机系统和电驱动的核心研发供应能力。

智能网联技术:跨领域融合意味生态系统重构 新安全议题值得业界高度关注

在《规划》中,智能网联作为要攻关的核心技术被单独强调,意味着以新能源汽车为载体的智能互联网技术、信息物理系统架构设计、高精度地图与定位、车辆与车外其他设备间的无线通信(V2X)、线控执行系统等跨界协同融合技术正成为“三横”发展的另一个支点。

“智能网联技术推动多个行业实现跨领域融合,意味着生态系统的重构。从这个角度来看,新能源汽车的智能化可探索多种技术路线,但最终的选择还是要以产品为导向,以市场为指针。”国汽智控(北京)科技有限公司总经理、首席技术官尚进认为,“在行业融合的特质下,智能网联汽车产业链上下游企业都应根据资源禀赋,明确自身所处的位置,形成自己的独特优势。其中,整车企业要抱持融合的心态,积极下沉,借助杠杆,有效地配置资源,快速形成适应于智能网联开发特点、有别于以往传统汽车领域中链式发包的整体架构。”

对此,地平线市场拓展与战略规划副总裁李星宇表示认同:“在新的业态中,整车企业与智能网联汽车产业链上下游企业应形成一种拼图式的合作关系。智能汽车技术的发展则应遵循渐进式路线,直接从低等级自动驾驶跃升到高等级自动驾驶难度太大。企业可以通过打造数据迭代闭环,为高等级自动驾驶积累进化的养分。”

此外,尚进与李星宇不约而同地强调了智能网联汽车技术和产品安全的重要性。“智能网联技术确实在走向‘专、精、尖’,也正因如此,汽车安全已超越传统的主动安全、被动安全范畴。功能安全、信息安全等随智能网联汽车技术出现的新安全议题,同样值得业内企业高度关注。”尚进称。

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