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叶盛基:坚持创新驱动是解决新能源汽车痛点的药方

日期:2021-12-29    来源:汽车观察AUTO

国际充换电网

2021
12/29
09:24
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关键词: 新能源汽车 动力电池 新能源汽车市场

“2022年我国电动汽车的年销量将突破500万辆,2025年将达到700万辆,乐观估计或将达到800至900万辆,甚至更高。”中国汽车工业协会总工程师、副秘书长、教授级高级工程师叶盛基预判。

中国汽车工业协会最新统计数据显示,11月,我国新能源汽车产销量创新高,分别达45.7万辆和45万辆,环比增长15.1%和17.3%,同比增长1.3倍和1.2倍。1月-11月,新能源汽车产销分别达302.3万辆和299万辆,同比均增长1.7倍。

从市场渗透率来看,11月,新能源汽车市场渗透率达17.8%,其中新能源乘用车市场渗透率接近20%。一方面,消费者对新能源汽车的接受度正在快速提升,但另一方面,随着新能源汽车保有量的不断增加,消费端暴露出的用车体验问题也越来越多。里程焦虑、充电不便、保值率低等老生常谈的问题依然没有根除,尤其是新能源汽车用户的冬季使用焦虑仍普遍存在。

J.D. Power与懂车帝联合发布的冬季新能源汽车用户调研报告数据显示,实际行驶里程低于官方数据是造成续航焦虑的主要原因,近半车主从未开到过官方续航里程,尤其在冬季,续航受温度影响极大。

动力电池技术取得突破性进展之前,新能源汽车续航衰减依旧是无法回避的问题,引导消费者理性看待新能源汽车的续航问题、提升公众对新能源汽车的正确认知、让消费者拥有更加合理的预期,才能更加有效地助力行业健康发展。

为了探究新能源汽车市场火热的背后原因,并就消费者关注的共性痛点问题作出解答,汽车观察对中国汽车工业协会总工程师、副秘书长、教授级高级工程师叶盛基进行了专访。

市场爆发是虚火还是实力?

年初的上海国际车展是市场转向的风向标,表面上看是中国自主品牌对国外品牌的一次胜利冲锋,但从技术层面来看,实则是智能电动汽车攻擂传统燃油车的一次阶段性胜利。在供给端新能源爆款车型频出的同时,消费者用真金白银投票换来了一次新能源汽车终端市场的集中爆发。对此,叶盛基将其归功于三个方面。

一是顶层设计不断完善。相关部门和地方政府陆续推出了一系列支持和扶持政策,建立了全球范围内相对完备的政策法规体系。近两年来,相继出台《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》 《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》等政策为产业发展发挥了重要的引领和推动作用。

二是产品不断丰富。传统车企、新造车企业快速迭代产品是新能源汽车市场增长的一大动因,新能源汽车产品越来越丰富,包括不同档次、价位的中高端乘用车和小微型乘用车,以及适应绿色城市客运和物流需求的各类商用车等。

三是关键技术不断突破。电动车电池技术持续改进,成本不断下降。电池系统的结构设计持续创新,比如刀片电池、CTP等技术量产应用,磷酸铁锂、三元电池大规模装备于乘用车。在动力操控、智能辅助驾驶应用上的先天优势以及不断提升的产品品质让电动车越来越受到年轻消费者的热爱。另外,近年来新能源基础设施建设也有了长足发展,为新能源汽车的使用提供了有力支撑。

在政策、市场以及技术创新的多重推动下,中国不仅在全球新能源汽车市场中占据过半的销量,在新能源汽车技术上也走在全球前列。懂车帝刚刚公布的新能源汽车冬季测试成绩显示,参加测试的41款车型当中,自主品牌表现整体优于合资和进口车型,占据了续航排名Top10中的7席。这也佐证了中国品牌新能源汽车获得市场的认可并非是政策堆出来的“虚火”,而是技术和产品双重支撑下的“真实力”。

叶盛基表示:“ 随着技术的进步、新能源汽车安全性越来越高、续航里程大幅增加,自主品牌车型在拥有丰富智能化配置的同时,价格也更符合消费者购车的心理预期。作为电动汽车核心零部件之一,我国动力电池产业已成为全球规模第一、技术水平领先,形成了完整的新能源汽车产业链,中国新能源汽车发展优势明显。”

谁偷走了你的续航?

与市场的爆发相对应,电动车市场保有量的快速升高让原本隐藏的问题被充分暴露。根据国家汽车研究权威机构发布的实验数据,在室外零下7℃、车内保持22℃的情况下,新能源车辆平均续航里程下降39%,一些不具备电池温控系统的车辆会下降50%-60%。低温对冬季用车的影响除了续航,还有充电效率。懂车帝冬季测试数据显示,低温环境下,车辆从30%充至80%电量的时间平均增加70%。

可以看出,虽然动力电池、快充等技术不断进步,但续航、补能这两大老生常谈的问题依然是新能源汽车当前的最大痛点。对此,叶盛基指出:“电动车冬季续航衰减是目前无法避免的问题,究其原因,可以分为两个方面。”

一方面,电动车低温续航衰减是由于电池本身材料化学性质所决定的,随着温度降低,电池内部的电解液更加黏稠,锂离子迁移速度、材料导电性都会进一步变差,导致电池活性降低。所以体现在数据上,就是动力电池可用容量的衰减,续航里程缩短。

另一方面,续航衰减与车内大功率器件的使用有关。消费者在冬季出行时使用暖风是必选项,燃油车制热是靠发动机的余热,但电动汽车制热只能消耗动力电池储备的能量,从而减少了驱动能量,使得续航里程变短。

叶盛基表示:“不同品牌电动车的续航表现之所以存在较大差异,从整车设计的角度来看,主要有以下三个影响因素:性能设计、动力系统和整车系统的优化。”

性能设计方面,通过采用轻量化设计和选用低滚阻轮胎,可以提高纯电动汽车的续航能力;动力系统方面,在相同的电池容量下,越稳定的电池温度越能保证续航里程,做好电池热管理系统能有效提高低温续航;整车系统优化方面,做好整车控制系统,协调电池、驱动系统和底盘制动能量回收的关系,将会直接增加车辆的续驶里。

“纯电动汽车的续航里程不仅和三电系统直接相关,还与汽车设计和制造工艺有关。随着电动汽车智能化、网联化的发展,还可以通过软件层的算法进行全面优化和提升,间接延长电动汽车续航能力。”叶盛基建议。

高增长能否持续?

电动汽车在低温环境下的使用问题关乎广大消费者的切身利益,汽车企业正加强售后服务、及时解决用户诉求,整车和电池企业正在加强技术攻关、提升电动汽车低温行驶性能、改善用户体验。

纯电车型可通过电池技术进步和整车设计优化,例如采用高能量密度电池包、能量回收系统、热泵空调及车辆风阻系数、电池热管理系统的优化等方式来有效解决冬季续航里程衰减问题。

“围绕低成本、高比能、高安全性、长循环寿命、宽温度适应带、快速充电性能六个层面的均衡优化,动力电池的技术路线将正极减钴到无钴、负极加硅、隔膜减薄、电解液固态化、模组数量减少甚至无模组方向发展。”叶盛基指出。

近年来,动力电池技术取得了质的突破,也探索出了不少新的技术路线。固态电池的技术发展采用的是逐步颠覆策略,液态溶剂含量将逐步下降,全固态电池将是最终形态,但固态电池目前仍处在技术研发到产业化的过渡阶段;新体系动力电池需要培育新的产业链供应链,因此,即便是已经实现小规模量产的钠离子电池,由于上下游产业供应链尚未成熟,短期内仍无法实现规模化量产;而燃料电池适用于特定场景和特定区域推广应用,全面推广还需要一段过程、难度也较大。

“从锂电池技术发展的路径来看,液态锂电池能够实现的能量密度已经逐渐接近极限,但在相当一段时期内,三元电池和磷酸铁锂电池仍将是市场主流产品。”叶盛基强调。

续航焦虑的缓解除了要依靠动力电池和整车技术的突破,同样也离不开补能技术的发展。换句话说,要想彻底解决续航焦虑,补能技术的发展是极为重要的一环。叶盛基介绍:“围绕充换电结合、电池配置灵活、续航里程长短兼顾的新能源汽车市场发展趋势,我国形成了以充电为主、换电为辅的多元化新能源汽车能源补充体系,并通过大功率快速充电、快速换电,慢充等结合,提高资源有效利用率。”

随着动力电池技术的不断突破以及补能基础设施的日益完善,新能源汽车市场将继续保持高速增长。“我国新能源汽车产业不断迈上新台阶,新能源化这个不可逆的态势已基本形成。按此增长态势预判,2022年我国电动汽车的年销量将突破500万辆,2025年将达到700万辆,乐观估计或将达到800万辆-900万辆,甚至更高。”叶盛基预测。

快速爆发的市场将对新能源产业提出了更高的要求,面对新能源汽车将要迎来的挑战,叶盛基也提出了几点针对性的建议:“一是做好动力电池产业供需平衡,结合市场增长情况,统筹推动动力电池、正负极材料、隔膜、电解液,以及锂、钴、镍、锰等关键材料及设备发展,保障动力电池产业链供应链的稳定;二是坚持创新驱动,充分发挥高等院校和科研院所研发资源优势,推动新能源汽车科研成果转化,加快产业化进程,促进产业升级发展;三是健全动力电池回收利用体系,鼓励上下游企业间共同开展商业模式创新,探索可操作性强、具备经济可行性的商业模式;四是探索新能源汽车发展新模式,开发标准化、平台化动力电池产品,稳步推动电池标准化和车电分离模式发展。”

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