我國(guó)新能源汽車(chē)近些年發(fā)展迅速，新能源汽車(chē)年產(chǎn)銷(xiāo)規(guī)模、鋰離子動(dòng)力電池裝配量都是世界第一，新能源汽車(chē)更是被寄予厚望要成為趕超西方汽車(chē)工業(yè)的突破點(diǎn)。不過(guò)，與世界先進(jìn)技術(shù)水平相比，我國(guó)一些關(guān)鍵核心技術(shù)還未掌握，這被行業(yè)不少人士認(rèn)為， 將成為我國(guó)新能源汽車(chē)高質(zhì)量發(fā)展的制約因素。
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羅蘭貝格日前發(fā)布的《2018全球電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展指數(shù)》顯示，在市場(chǎng)層面，中國(guó)排名第一，但在技術(shù)層面，中國(guó)遠(yuǎn)不如日本、法國(guó)、美國(guó)等國(guó)家，排名僅處于第六位。
9月初舉行的2018中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（泰達(dá)）國(guó)際論壇上，科技部高新技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化司副司長(zhǎng)續(xù)超前提出，盡管經(jīng)過(guò)多部門(mén)、跨行業(yè)的合作和聯(lián)動(dòng)，我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展取得了一定成績(jī)，但其發(fā)展仍然面臨諸多嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。新能源汽車(chē)下一步研究重點(diǎn)可以用九個(gè)字概括，即補(bǔ)短板、建優(yōu)勢(shì)、強(qiáng)能力。其中，補(bǔ)短板就是要從戰(zhàn)略性產(chǎn)品當(dāng)中找到存在的不足，政府將聚焦戰(zhàn)略性產(chǎn)品里涉及到國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)安全、產(chǎn)業(yè)安全的技術(shù)短板。
那么，我國(guó)新能源汽車(chē)發(fā)展中有哪些技術(shù)短板？這些技術(shù)短板如何影響我國(guó)新能源汽車(chē)發(fā)展？
對(duì)此， 中國(guó)工程院院士、北京理工大學(xué)教授孫逢春告訴記者，新能源汽車(chē)發(fā)展過(guò)程中，“大三電”（電機(jī)、電池、電控）、“小三電”（電制動(dòng)、電轉(zhuǎn)向、電空調(diào)）、輕量化、全天候穩(wěn)定性等關(guān)鍵技術(shù)中都存在一些“卡脖子”技術(shù)，這些技術(shù)亟待攻破，否則它們將制約我國(guó)新能源汽車(chē)后續(xù)高質(zhì)量發(fā)展，削弱我國(guó)目前已經(jīng)累積的新能源汽車(chē)發(fā)展優(yōu)勢(shì)。
動(dòng)力電池 核心材料嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口
國(guó)家新能源汽車(chē)創(chuàng)新工程項(xiàng)目專(zhuān)家組組長(zhǎng)王秉剛告訴記者，在新能源汽車(chē)發(fā)展過(guò)程中，受到挑戰(zhàn)較大的首推動(dòng)力電池。目前，我國(guó)動(dòng)力電池行業(yè)發(fā)展很快，產(chǎn)銷(xiāo)量很大，也有一些優(yōu)秀的動(dòng)力電池企業(yè)。不過(guò)，目前我國(guó)高品質(zhì)動(dòng)力電池的一些材料仍依賴(lài)進(jìn)口，動(dòng)力電池制造的一些 核心裝備也需要進(jìn)口，這些都是需要繼續(xù)攻克的難關(guān)。此外，日韓動(dòng)力電池企業(yè)實(shí)力強(qiáng)勁，近幾年因多方面原因，沒(méi)能順利進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，隨著擴(kuò)大開(kāi)放的腳步加快，這些企業(yè)將會(huì)加快在中國(guó)的布局，屆時(shí)，也將給國(guó)內(nèi)電池企業(yè)帶來(lái)一定的考驗(yàn)。
“從行業(yè)角度來(lái)看，美國(guó)有比較強(qiáng)的研發(fā)設(shè)計(jì)能力，目前仍然引領(lǐng)鋰電池原始創(chuàng)新、 核心材料研發(fā)；日本作為電池材料制造大國(guó)，生產(chǎn)規(guī)范嚴(yán)格，能夠最先制造出新的成品電池；我國(guó)和韓國(guó)處于第二梯隊(duì)。”南開(kāi)大學(xué)新能源材料化學(xué)研究所所長(zhǎng)周震曾指出，在我國(guó)，高端電池的四大 核心材料中，隔膜產(chǎn)業(yè)仍是短板，目前依然大量依賴(lài)進(jìn)口。“ 核心技術(shù)缺乏、隔膜等關(guān)鍵材料不給力，成了國(guó)產(chǎn)鋰電池難以承受之痛。”周震說(shuō)。
高速高效大功率電機(jī)欠缺
在新能源汽車(chē)發(fā)展過(guò)程中，除了動(dòng)力電池，作為“大三電”組成部分的電機(jī)和電控，其技術(shù)發(fā)展與升級(jí)也不容忽視。
數(shù)據(jù)顯示，2017年我國(guó)驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)能超過(guò)220萬(wàn)臺(tái)，部分企業(yè)進(jìn)入國(guó)際整車(chē)配套體系。目前我國(guó)既有比亞迪、 上海電驅(qū)動(dòng)、精進(jìn)電動(dòng)等提供大功率驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電機(jī)控制器的企業(yè)，也有如山東德陽(yáng)、杭州杰能、永康斯科諾等提供小功率驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制器的企業(yè)。中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)相關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為，在純電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，我國(guó)電機(jī)和電控系統(tǒng)的自主研發(fā)做得比較好，一些企業(yè)也在為跨國(guó)公司提供研發(fā)樣機(jī)或批量配套。但即使這樣，和國(guó)外先進(jìn)水平仍存在一定差距。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在過(guò)去的10年，我國(guó)新能源汽車(chē)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)專(zhuān)利申請(qǐng)總量位居世界第一，但其中最能體現(xiàn)技術(shù)水平的發(fā)明專(zhuān)利僅占比50％，而同期國(guó)外發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)總量占比90％。
此外，外資品牌也都瞄準(zhǔn)了中國(guó)市場(chǎng)，目前豐田、本田等整車(chē)企業(yè)已在中國(guó)設(shè)立汽車(chē)電機(jī)工廠供應(yīng)自有產(chǎn)業(yè)鏈；博世、采埃孚等汽車(chē)零配件企業(yè)已與內(nèi)資企業(yè)成立合資公司研發(fā)生產(chǎn)新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)；雷米電機(jī)等獨(dú)立電機(jī)供應(yīng)商也已在中國(guó)設(shè)立工廠。面對(duì)“強(qiáng)敵壓境”，技術(shù)孱弱的我國(guó)電機(jī)行業(yè)也將面臨不少挑戰(zhàn)。
對(duì)此，孫逢春說(shuō)，目前我國(guó)在電機(jī)研發(fā)方面的短板還比較多，高速高功率密度大功率電機(jī)、大功率高速軸承等都是短板技術(shù)，一些關(guān)鍵元器件及高速軸承等還在進(jìn)口。“我們要使電動(dòng)汽車(chē)能耗降下來(lái)，必須讓電動(dòng)汽車(chē)的電機(jī)工作在高效區(qū)，在高速高功率密度電機(jī)、電子芯片、三代半導(dǎo)體高端計(jì)算芯片、高速軸承等 核心關(guān)鍵基礎(chǔ)元器件方面繼續(xù)攻關(guān)和努力。同時(shí)電動(dòng)輪轂也將成為下一個(gè)技術(shù)研發(fā)和突破的重點(diǎn)。”孫逢春說(shuō)。
此外，孫逢春還告訴記者，在電控系統(tǒng)研發(fā)中，大型計(jì)算機(jī)軟件與仿真技術(shù)、操作系統(tǒng)等也是我國(guó)欠缺的方面，這些技術(shù)近乎為零。
“小三電”短板讓電動(dòng)車(chē)性能大打折扣
電動(dòng)汽車(chē)替代燃油車(chē)，不僅是動(dòng)力系統(tǒng)由傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)變?yōu)殡婒?qū)動(dòng)，還將實(shí)現(xiàn)全面電動(dòng)化。王秉剛表示，除了“大三電”，電動(dòng)汽車(chē)還需要高效的電制動(dòng)、電轉(zhuǎn)向和電空調(diào)系統(tǒng)，被稱(chēng)為“小三電”的技術(shù)研發(fā)需要引起重視。例如電制動(dòng)系統(tǒng)中制動(dòng)能量回收部分，與安全性、操控穩(wěn)定性、能耗水平密切相關(guān)。目前國(guó)內(nèi)企業(yè)在這些方面有研究，但成果還不理想，尚達(dá)不到國(guó)際先進(jìn)水平。
孫逢春告訴記者，目前電動(dòng)汽車(chē)標(biāo)定的續(xù)駛里程是不含空調(diào)的，但在具體使用過(guò)程中，一打開(kāi)空調(diào)，續(xù)駛里程就下降很多。空調(diào)能耗太大，很多用戶(hù)不敢使用空調(diào)，影響電動(dòng)汽車(chē)的駕乘舒適性。據(jù)他介紹，空調(diào)制冷、制熱會(huì)使續(xù)駛里程降低三分之一，甚至更多。“下一步的目標(biāo)是高效冷暖空調(diào)，研發(fā)目標(biāo)是比現(xiàn)有產(chǎn)品能耗降低30％～45％。”孫逢春說(shuō)。王秉剛也強(qiáng)調(diào)，電動(dòng)空調(diào)是電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展中的短板技術(shù)，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有企業(yè)在研發(fā)高效、低能耗的空調(diào)，但還沒(méi)有比較好的產(chǎn)品，業(yè)界需加強(qiáng) 關(guān)注。
除了“大三電”、“小三電”，電動(dòng)汽車(chē)輕量化、全天候穩(wěn)定性等技術(shù)短板也是行業(yè)關(guān)心的熱點(diǎn)。
相關(guān)研究顯示，電動(dòng)汽車(chē)車(chē)重每降低10％，續(xù)駛里程將增加6％。電動(dòng)汽車(chē)“減重”可有效降低能耗。據(jù)了解，目前電動(dòng)汽車(chē)輕量化的主要技術(shù)發(fā)展方向有三個(gè)：材料輕量化、結(jié)構(gòu)輕量化和連接輕量化。孫逢春認(rèn)為，結(jié)構(gòu)輕量化的重要性遠(yuǎn)大于材料輕量化，電動(dòng)汽車(chē)結(jié)構(gòu)性變化加上材料和連接的輕量化，結(jié)合汽車(chē)生產(chǎn)的新工藝，能夠使輕量化達(dá)到超乎預(yù)想的效果，這應(yīng)該成為行業(yè)研究的主要方向。
另外，電動(dòng)汽車(chē)“怕冷”眾人皆知。目前東北、西北和高寒地區(qū)幾乎是電動(dòng)汽車(chē)的“禁區(qū)”。“電池在寒冷地區(qū)啟動(dòng)和運(yùn)行都是大問(wèn)題，在-25℃環(huán)境下，電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程會(huì)降一半以下，甚至更多。”孫逢春說(shuō)，下一步我國(guó)必須發(fā)展全氣候的車(chē)輛和全氣候下能運(yùn)行的電池。而他提到的全氣候運(yùn)行即是指電動(dòng)汽車(chē)在-40℃下能正常運(yùn)行。
還需加大對(duì)零部件產(chǎn)業(yè)的扶持力度
王秉剛認(rèn)為，與傳統(tǒng)汽車(chē)相比，我國(guó)在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)比較明顯，在電池、電機(jī)和電控方面發(fā)展良好，但也有很多不足之處，這些技術(shù)如果不加以重視，將會(huì)阻礙我國(guó)新能源汽車(chē)的高質(zhì)量發(fā)展。他強(qiáng)調(diào)，目前掣肘電動(dòng)汽車(chē)后續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)與汽車(chē)產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)基礎(chǔ)薄弱有關(guān)系。與傳統(tǒng)汽車(chē)技術(shù)相比，電動(dòng)汽車(chē)有與其重合的部分，但也有其獨(dú)有技術(shù)，目前來(lái)看，這些技術(shù)與世界先進(jìn)水平相比仍存在加工精度差、原材料開(kāi)發(fā)水平差等問(wèn)題。“這不只是電動(dòng)汽車(chē)本身的問(wèn)題，事實(shí)上是工業(yè)基礎(chǔ)領(lǐng)域的差距反映在了車(chē)上。”
工信部對(duì)全國(guó)30多家大型企業(yè)130多種關(guān)鍵基礎(chǔ)材料的調(diào)研結(jié)果顯示，32％的關(guān)鍵材料在中國(guó)仍為空白，52％依賴(lài)進(jìn)口。在裝備制造領(lǐng)域，高檔數(shù)控機(jī)床、高檔裝備儀器、運(yùn)載火箭、大飛機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車(chē)等關(guān)鍵件精加工生產(chǎn)線上逾95％制造及檢測(cè)設(shè)備依賴(lài)進(jìn)口。
基于此，王秉剛強(qiáng)調(diào)：“我國(guó)要實(shí)實(shí)在在地加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)零部件產(chǎn)業(yè)的扶持，國(guó)家扶持重點(diǎn)不能只放在整車(chē)上，很多 核心技術(shù)在零部件上。”
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