根據路線圖規劃,到2035年節能汽車與新能源汽車銷量各占50%,汽車產業實現電動化轉型,燃料電池保有量達到100萬輛左右;傳統能源動力乘用車全部為混合動力,新能源汽車成為主流,銷量占比達50%以上。

近日,工業和信息化部裝備工業一司指導、中國汽車工程學會牽頭組織編制的《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》(簡稱《技術路線圖2.0》)正式發布。根據路線圖規劃,到2035年節能汽車與新能源汽車銷量各占50%,汽車產業實現電動化轉型,燃料電池保有量達到100萬輛左右;傳統能源動力乘用車全部為混合動力,新能源汽車成為主流,銷量占比達50%以上。

對于在新環境和新市場下制定的2.0版本路線圖,國家新能源汽車創新工程項目專家組組長王秉剛認為,和1.0版本相比,實現全面電趨動化是新版路線圖提出的重要概念。隨著我國新能源汽車產業的發展,電驅動系統這一技術領域也得到了長足發展。不過,在過去很長一段時間里,各種因素導致人們對混動技術的“忽視”;在當下全面電驅動化的情況下,我國電驅動系統關鍵技術還有待攻克。

從“全面禁燃”到“全面電驅化”  

全面電驅動浪潮下  關鍵技術難關有待攻克

 王秉剛認為,過去,人們總是把傳統燃油汽車和新能源汽車割裂開來,分別討論各自的節能減排路徑,但是單純內燃機已經無法達到節能減排的新要求,只有通過混合動力技術來實現,一旦傳統燃油汽車全面實現混合動力化,其與純電動汽車的技術路徑也就此打通。

基于此,新版技術路線圖提出了“全面電驅動化”,未來的汽車產品將主要由兩類構成,純電動驅動和混合動力,這就厘清了未來中國汽車動力系統的技術發展思路。因此,在新版的路線圖中,電驅動被單獨設立為九大技術專題之一,包括純電動、插電式混合動力以及氫燃料電池等的技術都擁有相通之處。  

全面電驅動浪潮下  關鍵技術難關有待攻克

 在剛剛舉行的第四屆全球未來出行大會(GFM 2020)上,國家發改委產業發展司機械處處長吳衛提到,《新能源汽車產業發展規劃(2021~2035年)》將在最近發布。據悉,根據規劃,將進一步發布、實施公共領域車輛電動化的行動計劃,準備在公交車、出租車、城市物流車、環衛清掃車等方面,進一步推動電氣化。不難看出,未來電驅動系統的市場需求將大幅增加。

一位零部件行業人士楊正方(化名)特地強調,行業內不要忘記,混動技術是由傳統內燃機加上電機組成的。他表示,正是由于這兩年電驅電控行業的發展,再回頭看雙電機系統的時候,才會覺得游刃有余。在他看來,純粹從產品角度來看,傳統整車企業做新能源產品會更扎實一些。然而,現在很多整車企業多停留在噱頭上,運作方式并沒有新能源化?;靹勇肪€看起來簡單,就是發動機加電機,實則不然,這比原來的難度大多了。尤其在關于變速器如何匹配方面,我們根本沒有技術儲備。

記者了解到,在2001年2007年期間,豐田和本田的混動在我國市場占據了大量的市場份額,行業人士對此表示諸多遺憾。據悉,在2007年之前,混合動力車型還有補貼,但在2010年之后只有插電混動和純電動有補貼。這也成為很多車企沒有進行混動技術布局的原因之一。

原機械部汽車司標準法規處處長杜芳慈在接受《中國汽車報》記者采訪時表示,以前豐田有混合動力,我們國家沒有重視也不發展混合動力。本來還有企業在努力做,后來也不做了。當時國家不提倡,混動又不給補貼,根本沒有帶動企業發展起來。杜芳慈頗有感慨:“這是我們國家很大的教訓。發達國家企業搞了快30年了,國內才認識到這個問題。此前,國內汽車行業政策引導和頂層設計出了問題,造成全行業混合動力持續大大落后于發達國家;現在才覺醒了。杜芳慈強調,此前在認知上沒有重視混動,是很大的問題。

電驅動將帶動產業鏈融合  

全面電驅動浪潮下  關鍵技術難關有待攻克

 王秉剛表示,全面電驅動化可以消除傳統汽車與新能源汽車技術體系之間的界限,構筑中國汽車產業新的整體技術架構和產業鏈布局,有助于中國汽車工業整體發展思路和布局形成。

全面電驅動化會帶來什么?王秉剛表示,全面電驅動化能夠將節能汽車與新能源汽車發展的產業鏈高度融合。當前,我國汽車產業明顯存在著兩條產業鏈,一條是傳統汽車產業鏈,另外一條是新能源汽車產業鏈。王秉剛認為,實際上整個汽車工業應該是一個完整的產業鏈。如果把電驅動化問題放在整個汽車產業中進行總的思考,那么,整個汽車產業鏈是融合交錯的,是完整的。

據悉,路線圖對節能汽車整理出來六項核心技術:混合動力、集成技術、專用發動機技術、專用動力耦合機構技術、高性能電機技術、高水平功率型電池技術(電控系統技術)。其中,插電式混合動力跟混合動力大量是重復的。因此,如果傳統汽車走向混動化,就會跟新能源汽車技術大量重復。全面電驅動化就能消除傳統汽車(新能源汽車)技術體系的界限,構筑中國汽車產業新的整體技術架構和產業鏈布局,有助于中國發展汽車工業的整體思路和布局形成。

新能源汽車獨立研究者曹廣平在接受《中國汽車報》記者采訪時表示,《技術路線圖2.0》規劃了到2025年、2030年、2035年各種汽車產品的目標。從更深層的的角度來講,要求在技術路線以及關鍵技術上形成支撐,才能有助于這一目標實現。他提到,當前我國新能源汽車電驅動系統包括混合動力汽車機電耦合系統、純電動汽車電驅動系統、燃料電池動力汽車電堆系統等,過去幾年雖然有所選擇,有的甚至在國內乃至國際市場上得到了一輪檢驗甚至競爭。值得欣喜的一面是,現在的產業鏈可以說初步形成。但另一面是,這也暴露了一些短板,系統中核心部件的核心器件、核心材料、核心裝備、關鍵工藝、關鍵創新等還存在不足。

有行業人士就提到,作為未來汽車產業鏈中的重中之重,國內電驅動系統這一技術領域仍然存在短板——機電耦合系統技術落后。這就意味著中國實現全面電驅動化并非易事。什么叫做機電耦合系統?通俗地講,機電耦合系統就是混動車型的動力分配系統?;旌蟿恿囆陀蓛热紮C和電動機兩種動力混合驅動的,機電耦合系統就是將兩種動力混合起來再根據不同工況分配動力的部件。業內將它比作混動車型的脊椎。換言之,如果沒有它,那么一輛混動車就會癱瘓。

隨著政策的發布,節能汽車將與新能源汽車的產業鏈高度融合。作為全球最大的新能源汽車市場,中國自主零部件企業更需要把握先機、占領電驅動產業高地。

解決技術攻關是關鍵

  全面電驅動浪潮下  關鍵技術難關有待攻克

未來如何發展電驅動?如何形成自主可控的技術產業鏈?市場的走向還是未知的。有業內人士甚至比較激進地表示,如果電驅動系統搞不好,可以專心發展純電動技術。

電驅動總成關鍵技術包括電機技術、電控以及變速器。吉利研究院動力總成副總工程師于海生認為,新能源汽車產業把電機這個比較夕陽的產業拉進朝陽產業里面,汽車這個大宗消費品帶動了電機產業的發展。電機工程師待遇提升了,電機產品價錢越來越低。對于電控來講,根據當前行業發展趨勢,控制器的發展趨勢較為明顯,向著高壓化、高EMC要求、功能安全要求、SIC等方向發展,降低損耗,提高效率、功率密度和整車安全性。

自主企業如何實現電驅動系統技術的自主可控?杜芳慈認為,對電驅動系統核心技術是什么的問題,全行業沒有達成共識;對核心技術怎么攻克的問題,全行業也沒有達成共識;核心技術由誰來攻,更沒有安排。這樣長此以往,企業就不可能掌握核心技術。他表示,行業組織已經帶領大家,一起梳理出來國內在這個產業的核心技術,各個攻克。

湖南鴻爍變速器技術副總經理郭軍敬特地強調,當前市場上強勁的對手并不是在自主企業之間,而是大眾、豐田等跨國公司。這些企業已經規劃了很多后面進行迭代的產品。對于這些企業來講,它們并不是為了拿中國補貼,而是基于戰略投資和決策,基于市場戰略分析的行為。我們自主品牌一定要為它們對自主品牌帶來的沖擊做準備。

此前,記者參加了在廣州舉行的2020年新能源汽車核心技術與產業鏈系列研討會,行業人士分享了一組數據:在驅動電機及控制器配套企業中,新能源乘用車驅動電機和電機控制器的國內配套企業比例分別達到83.6%和85.9%,新能源商用車則全部由國內企業配套。此外,我國新能源汽車市場的驅動電機前20家配套比例占比為81.1%,其中15家為國內驅動電機企業;電機控制器前20家配套比例占比為75.9%,其中16家為國內電機控制器企業。

在2019上海車展上,有20多家廠商推出“三合一”電驅動系統,但真正實現量產的企業很少。記者了解到,技術短板主要集中在電驅動總成設計、關鍵材料與核心工藝、核心裝備等方面。我國電機深度集成化和智能化設計能力不足,關鍵零部件、新材料、制造和試驗方面仍與國外水平存在差距。

郭軍敬提到,電驅產品的形態比如三合一出現的很晚,但是發展非??臁ぃ祦砥囋?016年就研發出了三合一系統。產品發展的速度非常快,這也就意味著技術進步和技術提升也非???,包括對器件,軟件、裝配工藝的要求等也會更高。因此,原來的電驅動系統是簡單的三合一,如果現在企業還做這樣簡單的三合一,一定要注意開發時不要走別人走過的路,進行低水平重復。

此外,對于電驅動總成的集成化問題,有行業人士表示,國內做零件的企業最大的問題,就是沒有學會系統地思考問題。哪怕是一個小的電機廠也要注意。如果沒有系統的規劃,企業自己先做一個東西,再去找第三方配套,就很難擁有核心技術。然而,目前的情況一般都是這樣。

自主企業應警惕洗牌大潮  

全面電驅動浪潮下  關鍵技術難關有待攻克

近日,羅蘭貝格聯合中國電動汽車百人會發布了《中國新能源汽車供應鏈白皮書2020》。里面提到,全球新能源汽車產業快速進步,將加速全球汽車供應鏈變革,尤其是催化新能源汽車核心價值鏈成熟演變,已經呈現出新能源汽車零部件主導未來價值增量、電氣化系統垂直集成、新能源系統與智能網聯系統跨鏈融合、核心能力要求向非汽車領域延伸四大趨勢。

記者了解到,新能源汽車零部件將主導未來價值增量。從單車視角來看,與傳統燃油車相比,到2025年,電氣化系統將貢獻50%以上的整車價值增量。電驅動系統與電控系統的集成化為核心趨勢,進一步整合供應鏈,并對競爭格局帶來深遠影響。其次,新能源系統與智能網聯系統跨鏈融合,未來整車架構的研發重點將向域融合、軟硬解耦的電氣架構革新轉移,推動電氣化系統與智能化系統不斷跨鏈融合。

電驅動系統市場前景是廣闊的。2018年,上海電驅動股份有限公司總經理貢俊就曾預測到2020年年底,我國電驅動行業會重新洗牌,淘汰掉相當一部分能力不足的企業。當前,隨著外資零部件企業開始進入國內新能源汽車主流市場,自主企業面臨的壓力逐漸增大。據悉,為滿足汽車市場巨大需求,采埃孚將電驅動生產基地之一設在了杭州,預計將在今年實現投產。

貢俊認為,當前,為破解車用驅動電機智能化、高密度、集成化設計能力不足等難題,國內汽車行業應加強實時運行健康狀態、故障實時診斷、震動噪聲、電磁兼容等系統的理論支撐,實時掌握系統電/磁/機/熱狀態對于車用電機驅動系統的高可靠和高效;仍需深入研究高密度永磁電機多領域正向設計理論,研發關鍵部件及系統的少零件、模塊化、集成化設計技術;結合大數據挖掘、新一代智能芯片和算法,攻克驅動電機智能化、高密度、集成化設計難題。

曹廣平認為,彌補這些短板變成自主可控,就必須加強基礎研究;不過,國內進行基礎研究,國外也在進行基礎研究,可能仍然比不過人家。因此,國內產業界要有所為有所不為,當前不必產業鏈上所有點和環節都做,不可以大而全,必須在自己擅長的領域下苦功夫,占據局部領先地位。在這種情況下,人家才需要我們,我們也才能換回我們需要的東西。除此之外,還要有所創新,不要一味跟隨,技術總是向前發展的,別人的東西一時領先,一定會有更領先的東西。在技術創新方面,混合動力、純電動、燃料電池動力等各種各樣的技術路線之間要自由競爭,技術路線內部也應該允許自由競爭。

另外,曹廣平也提到,面對《技術路線圖2.0》的發布,管理人員和科技人員務必冷靜,既要全面學習和分析路線圖中科學、合理的部分,又要在結合自己業務參考整個路線圖并靈活運用,才能充分發揮路線圖的作用,利用路線圖僅按圖索驥是不可以的。企業利用路線圖,必須真正做到技術路線自主。

[責任編輯:趙卓然]

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