中國科學(xué)院院士、中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長歐陽明高在日前召開的中國電動汽車百人會論壇（2019）上表示，鋰離子電池仍具有成為動力電池主流技術(shù)的潛質(zhì)和前景，但安全性尤為重要。

 

以下為歐陽明高發(fā)言全文：

 

尊敬的萬鋼主席、苗圩部長、陳清泰理事長，各位同行，大家下午好！我介紹一下中國新能源汽車技術(shù)路線的展望。

 

我國新能源汽車技術(shù)路線經(jīng)過了長時間的演變，從節(jié)能與新能源汽車到純電驅(qū)動技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，再到新能源汽車強國戰(zhàn)略。2018年11月，全國政協(xié)召開了“雙周座談會”，一些委員提出了一些新的建議，提出要面向2035年制定新能源汽車發(fā)展規(guī)劃。我們首先從技術(shù)角度來展望一下未來的發(fā)展，我就純電動力、混合動力、燃料電池以及電動化和新能源融合四個方面做一下展望。

 

第一，純電動力的技術(shù)展望。

 

自2008年鋰離子動力電池應(yīng)用于電動汽車已經(jīng)10年，實際裝車產(chǎn)品的能量密度提高了2．5倍，實現(xiàn)了蓄電池領(lǐng)域百年來革命性的突破。2020年我們的目標(biāo)是300瓦時／公斤，這是全球的共同目標(biāo)，而中國也已經(jīng)完全做好了準(zhǔn)備。

 

從車用角度看，最重要的是體積能量密度而不是重量能量密度，鋰離子電池在這個方面是最具優(yōu)勢的，現(xiàn)在的鋰硫電池、鋰空氣電池，雖然理論重量能量密度比較高的，但體積能量密度目前還很難超越鋰離子電池。在這個方面，我們認為鋰離子電池具有成為動力電池主流技術(shù)的潛質(zhì)和前景，但瓶頸是高比能量動力電池的安全性。2018年出現(xiàn)了一些安全事故，這些事故車輛使用的電池基本上是在2016年左右生產(chǎn)的，大概是NCM523體系。隨著高鎳的應(yīng)用，電池的熱穩(wěn)定性將會變差，未來安全性風(fēng)險會更大，所以必須采取手段來預(yù)防安全性問題。

 

首先，當(dāng)前鋰離子電池從單體層面完全杜絕熱失控是不太現(xiàn)實的，我們可以從電池系統(tǒng)的熱機電設(shè)計與控制設(shè)計來防止誘發(fā)和蔓延，即便單體出現(xiàn)熱失控也不會發(fā)生事故。

 

其次，從改善電池本身安全性出發(fā)，要發(fā)展新型的固態(tài)電解質(zhì)電池。最近我們與日本專家討論，日本為應(yīng)對中國和韓國電池產(chǎn)業(yè)的崛起，舉全國之力研發(fā)下一代固態(tài)電池，每年政府經(jīng)費達到50－100億日元。美國和歐洲原有的電池產(chǎn)業(yè)是比較薄弱的，他們也在全力開發(fā)新一代固態(tài)電池，以實現(xiàn)超越。中國電池產(chǎn)業(yè)雖然暫時取得優(yōu)勢，但國際競爭壓力巨大，需要全力追趕固態(tài)電池前沿技術(shù)。當(dāng)前國內(nèi)也有一些固態(tài)電池，但還不是全固態(tài)電池，全固態(tài)電池大規(guī)模商業(yè)化估計在2025－2030年（后以后）才會真正實現(xiàn)，需要我們持續(xù)的努力。

 

根據(jù)國內(nèi)外的形勢，“十三五”新能源汽車總體專家組提出了路線圖的展望?？傮w看，電池正極發(fā)展方向是減鈷到無鈷，負極將是加硅，硅的含量將逐步提升，甚至是全硅。電解質(zhì)要減少有機溶劑，逐步提高鋰鹽的濃度，但是未來可能要開發(fā)全固態(tài)電解質(zhì)，但是全固態(tài)電解質(zhì)目前還有很多技術(shù)瓶頸需要克服，需要逐步開展。

 

除了電池，大家目前關(guān)注的可能是續(xù)駛里程，解決了電池并不能解決續(xù)駛里程的全部問題，目前續(xù)駛里程已經(jīng)從150公里提高到普遍300公里以上，但是客戶的抱怨并沒有減少，因為實際的續(xù)駛里程低于期望值。我本人也是電動車的用戶，我深有感觸，實際的續(xù)駛里程對氣溫和駕駛風(fēng)格是非常敏感的?？吭龃箅姵匮b載量來增加續(xù)駛里程不是根本出路，主流技術(shù)路線是提高電動汽車能效和充電便利性。

 

首先，在能效方面，高效電驅(qū)動系統(tǒng)的技術(shù)變革將會在未來5年發(fā)生，即電機驅(qū)動系統(tǒng)高速化、高效化、小型化，現(xiàn)在轉(zhuǎn)速能夠達到1．8萬轉(zhuǎn)／min，未來可能會到2萬轉(zhuǎn)／min；電機的體積、重量逐步減少，由于電機材料成本下降，電機成本也會下降。

 

其次，以碳化硅為代表的新一代高頻、高效電力電子將普遍使用，這也將會支撐高速電機的發(fā)展，使電機向小型、高效、低成本方向發(fā)展。據(jù)了解，美國能源部最近提出，面向2025年極具挑戰(zhàn)性的目標(biāo)：電機達到50千瓦／L，電機控制器100千瓦／L。這個目標(biāo)如果實現(xiàn)，將對電動車產(chǎn)生革命性的影響。

 

另外是熱管理，新一代熱泵空調(diào)技術(shù)已經(jīng)取得重大突破，并開始產(chǎn)業(yè)化推廣，現(xiàn)在已經(jīng)有企業(yè)裝車，這會降低對氣溫的敏感性，使冬季低溫環(huán)境下續(xù)駛里程的損失比現(xiàn)在降低2／3，從30％降到10％。還有就是整車能效優(yōu)化集成技術(shù)的突破，可以說電耗是整車集成技術(shù)水平最重要的指標(biāo)，電動車的節(jié)能比燃油車更重要，應(yīng)該采用法規(guī)來管理。日產(chǎn)聆風(fēng)是一個標(biāo)桿車型，小型車NEDC工況接近10度電／百公里，裝載40－60度電可以行駛400－500公里，降低了電池的裝載量。

 

再一個就是充電的便利性，一是充電體系的建設(shè)，二是快充技術(shù)的突破。中國是220伏的電壓，非常適合小功率慢充?，F(xiàn)在應(yīng)該盡量使家用轎車都配置慢充樁，這將成為主體的供電模式，未來成為能源互聯(lián)網(wǎng)的終端節(jié)點；10－15分鐘的快速充電是必備的，但快充的定位是應(yīng)急，不是主體充電的模式，快充占比大概承擔(dān)15－20％?，F(xiàn)在的350千瓦直流快充和換電代價都太大了，還不理想。預(yù)計今后5－7年，新一代與儲能結(jié)合、安全可靠的快充技術(shù)將會出現(xiàn)，這一塊創(chuàng)新空間很大。

 

面向未來，我們對電動汽車市場化路線圖做一個簡單展望。國內(nèi)外研究顯示，2025年電池系統(tǒng)的價格將會達到100美元／千瓦時左右，其實我國的磷酸鐵鋰會提前達到?；谌芷诘某杀?，計算燃油汽車的價格和全生命周期的費用，燃油車和電動汽車將會持平，另外最嚴(yán)格的排放法規(guī)即將實施，燃油機的成本將會上升，拐點即將到來。我們認為在2025年左右，純電動汽車性價比會實現(xiàn)大的突破。

 

特斯拉進入中國，這是當(dāng)前對純電動汽車市場最重大的事件。應(yīng)該說，特斯拉的純電動戰(zhàn)略正在趨于成熟，它會帶來重大的機遇和挑戰(zhàn)。Modle3作為一個標(biāo)桿車型，是特斯拉最成功的一個車型，也是全面進入家庭的一個車型，現(xiàn)在每個月量產(chǎn)2萬臺以上，尤其可貴的是它全面升級了動力系統(tǒng)的核心技術(shù)，包括電池、電機和智能化技術(shù)。總之，市場的開放和技術(shù)競爭將會加強技術(shù)創(chuàng)新，加速市場推廣，加快成本下降。所以純電動不是收縮和退出，而是抓住機遇，直面挑戰(zhàn)。

 

第二，混合動力技術(shù)展望。

 

混合動力一般來講是比較復(fù)雜的，尤其是對于非汽車、非發(fā)動機行業(yè)人來說，容易混淆。首先是常規(guī)混合動力，即不可充電的混合動力，日本豐田、本田、日產(chǎn)分別開發(fā)了代表性的深混技術(shù)，引領(lǐng)了國際常規(guī)混合動力的潮流。但我們也看到去年以來，日本試產(chǎn)串聯(lián)式的日產(chǎn)E－power的銷量和油耗可以跟普瑞斯的功率分流產(chǎn)品相媲美，這說明我們不一定要走功率分流的路線，對中國來講串聯(lián)相對簡單。