近日,工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)一司指導(dǎo)、中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)牽頭組織編制的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》(簡(jiǎn)稱《技術(shù)路線圖2.0》)正式發(fā)布。根據(jù)路線圖規(guī)劃,到2035年節(jié)能汽車與新能源汽車銷量各占50%,汽車產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型,燃料電池保有量達(dá)到100萬(wàn)輛左右;傳統(tǒng)能源動(dòng)力乘用車全部為混合動(dòng)力,新能源汽車成為主流,銷量占比達(dá)50%以上。
對(duì)于在新環(huán)境和新市場(chǎng)下制定的2.0版本路線圖,國(guó)家新能源汽車創(chuàng)新工程項(xiàng)目專家組組長(zhǎng)王秉剛認(rèn)為,和1.0版本相比,實(shí)現(xiàn)全面電趨動(dòng)化是新版路線圖提出的重要概念。隨著我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)這一技術(shù)領(lǐng)域也得到了長(zhǎng)足發(fā)展。不過(guò),在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間里,各種因素導(dǎo)致人們對(duì)混動(dòng)技術(shù)的“忽視”;在當(dāng)下全面電驅(qū)動(dòng)化的情況下,我國(guó)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)還有待攻克。
從“全面禁燃”到“全面電驅(qū)化”
王秉剛認(rèn)為,過(guò)去,人們總是把傳統(tǒng)燃油汽車和新能源汽車割裂開來(lái),分別討論各自的節(jié)能減排路徑,但是單純內(nèi)燃機(jī)已經(jīng)無(wú)法達(dá)到節(jié)能減排的新要求,只有通過(guò)混合動(dòng)力技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),一旦傳統(tǒng)燃油汽車全面實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力化,其與純電動(dòng)汽車的技術(shù)路徑也就此打通。
基于此,新版技術(shù)路線圖提出了“全面電驅(qū)動(dòng)化”,未來(lái)的汽車產(chǎn)品將主要由兩類構(gòu)成,純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)和混合動(dòng)力,這就厘清了未來(lái)中國(guó)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展思路。因此,在新版的路線圖中,電驅(qū)動(dòng)被單獨(dú)設(shè)立為九大技術(shù)專題之一,包括純電動(dòng)、插電式混合動(dòng)力以及氫燃料電池等的技術(shù)都擁有相通之處。
在剛剛舉行的第四屆全球未來(lái)出行大會(huì)(GFM 2020)上,國(guó)家發(fā)改委產(chǎn)業(yè)發(fā)展司機(jī)械處處長(zhǎng)吳衛(wèi)提到,《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021~2035年)》將在最近發(fā)布。據(jù)悉,根據(jù)規(guī)劃,將進(jìn)一步發(fā)布、實(shí)施公共領(lǐng)域車輛電動(dòng)化的行動(dòng)計(jì)劃,準(zhǔn)備在公交車、出租車、城市物流車、環(huán)衛(wèi)清掃車等方面,進(jìn)一步推動(dòng)電氣化。不難看出,未來(lái)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的市場(chǎng)需求將大幅增加。
一位零部件行業(yè)人士楊正方(化名)特地強(qiáng)調(diào),行業(yè)內(nèi)不要忘記,混動(dòng)技術(shù)是由傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)加上電機(jī)組成的。他表示,正是由于這兩年電驅(qū)電控行業(yè)的發(fā)展,再回頭看雙電機(jī)系統(tǒng)的時(shí)候,才會(huì)覺得游刃有余。在他看來(lái),純粹從產(chǎn)品角度來(lái)看,傳統(tǒng)整車企業(yè)做新能源產(chǎn)品會(huì)更扎實(shí)一些。然而,現(xiàn)在很多整車企業(yè)多停留在噱頭上,運(yùn)作方式并沒有新能源化?;靹?dòng)路線看起來(lái)簡(jiǎn)單,就是發(fā)動(dòng)機(jī)加電機(jī),實(shí)則不然,這比原來(lái)的難度大多了。尤其在關(guān)于變速器如何匹配方面,我們根本沒有技術(shù)儲(chǔ)備。
記者了解到,在2001年2007年期間,豐田和本田的混動(dòng)在我國(guó)市場(chǎng)占據(jù)了大量的市場(chǎng)份額,行業(yè)人士對(duì)此表示諸多遺憾。據(jù)悉,在2007年之前,混合動(dòng)力車型還有補(bǔ)貼,但在2010年之后只有插電混動(dòng)和純電動(dòng)有補(bǔ)貼。這也成為很多車企沒有進(jìn)行混動(dòng)技術(shù)布局的原因之一。
原機(jī)械部汽車司標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)處處長(zhǎng)杜芳慈在接受《中國(guó)汽車報(bào)》記者采訪時(shí)表示,以前豐田有混合動(dòng)力,我們國(guó)家沒有重視也不發(fā)展混合動(dòng)力。本來(lái)還有企業(yè)在努力做,后來(lái)也不做了。當(dāng)時(shí)國(guó)家不提倡,混動(dòng)又不給補(bǔ)貼,根本沒有帶動(dòng)企業(yè)發(fā)展起來(lái)。杜芳慈頗有感慨:“這是我們國(guó)家很大的教訓(xùn)。發(fā)達(dá)國(guó)家企業(yè)搞了快30年了,國(guó)內(nèi)才認(rèn)識(shí)到這個(gè)問(wèn)題。此前,國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)政策引導(dǎo)和頂層設(shè)計(jì)出了問(wèn)題,造成全行業(yè)混合動(dòng)力持續(xù)大大落后于發(fā)達(dá)國(guó)家;現(xiàn)在才覺醒了。杜芳慈強(qiáng)調(diào),此前在認(rèn)知上沒有重視混動(dòng),是很大的問(wèn)題。
電驅(qū)動(dòng)將帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈融合
王秉剛表示,全面電驅(qū)動(dòng)化可以消除傳統(tǒng)汽車與新能源汽車技術(shù)體系之間的界限,構(gòu)筑中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)新的整體技術(shù)架構(gòu)和產(chǎn)業(yè)鏈布局,有助于中國(guó)汽車工業(yè)整體發(fā)展思路和布局形成。
全面電驅(qū)動(dòng)化會(huì)帶來(lái)什么?王秉剛表示,全面電驅(qū)動(dòng)化能夠?qū)⒐?jié)能汽車與新能源汽車發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈高度融合。當(dāng)前,我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)明顯存在著兩條產(chǎn)業(yè)鏈,一條是傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈,另外一條是新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈。王秉剛認(rèn)為,實(shí)際上整個(gè)汽車工業(yè)應(yīng)該是一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈。如果把電驅(qū)動(dòng)化問(wèn)題放在整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)中進(jìn)行總的思考,那么,整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)侨诤辖诲e(cuò)的,是完整的。
據(jù)悉,路線圖對(duì)節(jié)能汽車整理出來(lái)六項(xiàng)核心技術(shù):混合動(dòng)力、集成技術(shù)、專用發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)、專用動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)技術(shù)、高性能電機(jī)技術(shù)、高水平功率型電池技術(shù)(電控系統(tǒng)技術(shù))。其中,插電式混合動(dòng)力跟混合動(dòng)力大量是重復(fù)的。因此,如果傳統(tǒng)汽車走向混動(dòng)化,就會(huì)跟新能源汽車技術(shù)大量重復(fù)。全面電驅(qū)動(dòng)化就能消除傳統(tǒng)汽車(新能源汽車)技術(shù)體系的界限,構(gòu)筑中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)新的整體技術(shù)架構(gòu)和產(chǎn)業(yè)鏈布局,有助于中國(guó)發(fā)展汽車工業(yè)的整體思路和布局形成。
新能源汽車獨(dú)立研究者曹廣平在接受《中國(guó)汽車報(bào)》記者采訪時(shí)表示,《技術(shù)路線圖2.0》規(guī)劃了到2025年、2030年、2035年各種汽車產(chǎn)品的目標(biāo)。從更深層的的角度來(lái)講,要求在技術(shù)路線以及關(guān)鍵技術(shù)上形成支撐,才能有助于這一目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。他提到,當(dāng)前我國(guó)新能源汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括混合動(dòng)力汽車機(jī)電耦合系統(tǒng)、純電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、燃料電池動(dòng)力汽車電堆系統(tǒng)等,過(guò)去幾年雖然有所選擇,有的甚至在國(guó)內(nèi)乃至國(guó)際市場(chǎng)上得到了一輪檢驗(yàn)甚至競(jìng)爭(zhēng)。值得欣喜的一面是,現(xiàn)在的產(chǎn)業(yè)鏈可以說(shuō)初步形成。但另一面是,這也暴露了一些短板,系統(tǒng)中核心部件的核心器件、核心材料、核心裝備、關(guān)鍵工藝、關(guān)鍵創(chuàng)新等還存在不足。
有行業(yè)人士就提到,作為未來(lái)汽車產(chǎn)業(yè)鏈中的重中之重,國(guó)內(nèi)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)這一技術(shù)領(lǐng)域仍然存在短板——機(jī)電耦合系統(tǒng)技術(shù)落后。這就意味著中國(guó)實(shí)現(xiàn)全面電驅(qū)動(dòng)化并非易事。什么叫做機(jī)電耦合系統(tǒng)?通俗地講,機(jī)電耦合系統(tǒng)就是混動(dòng)車型的動(dòng)力分配系統(tǒng)?;旌蟿?dòng)力車型由內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩種動(dòng)力混合驅(qū)動(dòng)的,機(jī)電耦合系統(tǒng)就是將兩種動(dòng)力混合起來(lái)再根據(jù)不同工況分配動(dòng)力的部件。業(yè)內(nèi)將它比作混動(dòng)車型的脊椎。換言之,如果沒有它,那么一輛混動(dòng)車就會(huì)癱瘓。
隨著政策的發(fā)布,節(jié)能汽車將與新能源汽車的產(chǎn)業(yè)鏈高度融合。作為全球最大的新能源汽車市場(chǎng),中國(guó)自主零部件企業(yè)更需要把握先機(jī)、占領(lǐng)電驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)高地。
解決技術(shù)攻關(guān)是關(guān)鍵
未來(lái)如何發(fā)展電驅(qū)動(dòng)?如何形成自主可控的技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈?市場(chǎng)的走向還是未知的。有業(yè)內(nèi)人士甚至比較激進(jìn)地表示,如果電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)搞不好,可以專心發(fā)展純電動(dòng)技術(shù)。
電驅(qū)動(dòng)總成關(guān)鍵技術(shù)包括電機(jī)技術(shù)、電控以及變速器。吉利研究院動(dòng)力總成副總工程師于海生認(rèn)為,新能源汽車產(chǎn)業(yè)把電機(jī)這個(gè)比較夕陽(yáng)的產(chǎn)業(yè)拉進(jìn)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)里面,汽車這個(gè)大宗消費(fèi)品帶動(dòng)了電機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。電機(jī)工程師待遇提升了,電機(jī)產(chǎn)品價(jià)錢越來(lái)越低。對(duì)于電控來(lái)講,根據(jù)當(dāng)前行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),控制器的發(fā)展趨勢(shì)較為明顯,向著高壓化、高EMC要求、功能安全要求、SIC等方向發(fā)展,降低損耗,提高效率、功率密度和整車安全性。
自主企業(yè)如何實(shí)現(xiàn)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)的自主可控?杜芳慈認(rèn)為,對(duì)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)核心技術(shù)是什么的問(wèn)題,全行業(yè)沒有達(dá)成共識(shí);對(duì)核心技術(shù)怎么攻克的問(wèn)題,全行業(yè)也沒有達(dá)成共識(shí);核心技術(shù)由誰(shuí)來(lái)攻,更沒有安排。這樣長(zhǎng)此以往,企業(yè)就不可能掌握核心技術(shù)。他表示,行業(yè)組織已經(jīng)帶領(lǐng)大家,一起梳理出來(lái)國(guó)內(nèi)在這個(gè)產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù),各個(gè)攻克。
湖南鴻爍變速器技術(shù)副總經(jīng)理郭軍敬特地強(qiáng)調(diào),當(dāng)前市場(chǎng)上強(qiáng)勁的對(duì)手并不是在自主企業(yè)之間,而是大眾、豐田等跨國(guó)公司。這些企業(yè)已經(jīng)規(guī)劃了很多后面進(jìn)行迭代的產(chǎn)品。對(duì)于這些企業(yè)來(lái)講,它們并不是為了拿中國(guó)補(bǔ)貼,而是基于戰(zhàn)略投資和決策,基于市場(chǎng)戰(zhàn)略分析的行為。我們自主品牌一定要為它們對(duì)自主品牌帶來(lái)的沖擊做準(zhǔn)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(shù)與產(chǎn)業(yè)鏈系列研討會(huì),行業(yè)人士分享了一組數(shù)據(jù):在驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制器配套企業(yè)中,新能源乘用車驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電機(jī)控制器的國(guó)內(nèi)配套企業(yè)比例分別達(dá)到83.6%和85.9%,新能源商用車則全部由國(guó)內(nèi)企業(yè)配套。此外,我國(guó)新能源汽車市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)前20家配套比例占比為81.1%,其中15家為國(guó)內(nèi)驅(qū)動(dòng)電機(jī)企業(yè);電機(jī)控制器前20家配套比例占比為75.9%,其中16家為國(guó)內(nèi)電機(jī)控制器企業(yè)。
在2019上海車展上,有20多家廠商推出“三合一”電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),但真正實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的企業(yè)很少。記者了解到,技術(shù)短板主要集中在電驅(qū)動(dòng)總成設(shè)計(jì)、關(guān)鍵材料與核心工藝、核心裝備等方面。我國(guó)電機(jī)深度集成化和智能化設(shè)計(jì)能力不足,關(guān)鍵零部件、新材料、制造和試驗(yàn)方面仍與國(guó)外水平存在差距。
郭軍敬提到,電驅(qū)產(chǎn)品的形態(tài)比如三合一出現(xiàn)的很晚,但是發(fā)展非??臁?jù)悉,蔚來(lái)汽車在2016年就研發(fā)出了三合一系統(tǒng)。產(chǎn)品發(fā)展的速度非??欤@也就意味著技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)提升也非??欤▽?duì)器件,軟件、裝配工藝的要求等也會(huì)更高。因此,原來(lái)的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是簡(jiǎn)單的三合一,如果現(xiàn)在企業(yè)還做這樣簡(jiǎn)單的三合一,一定要注意開發(fā)時(shí)不要走別人走過(guò)的路,進(jìn)行低水平重復(fù)。
此外,對(duì)于電驅(qū)動(dòng)總成的集成化問(wèn)題,有行業(yè)人士表示,國(guó)內(nèi)做零件的企業(yè)最大的問(wèn)題,就是沒有學(xué)會(huì)系統(tǒng)地思考問(wèn)題。哪怕是一個(gè)小的電機(jī)廠也要注意。如果沒有系統(tǒng)的規(guī)劃,企業(yè)自己先做一個(gè)東西,再去找第三方配套,就很難擁有核心技術(shù)。然而,目前的情況一般都是這樣。
自主企業(yè)應(yīng)警惕洗牌大潮
近日,羅蘭貝格聯(lián)合中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)發(fā)布了《中國(guó)新能源汽車供應(yīng)鏈白皮書2020》。里面提到,全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速進(jìn)步,將加速全球汽車供應(yīng)鏈變革,尤其是催化新能源汽車核心價(jià)值鏈成熟演變,已經(jīng)呈現(xiàn)出新能源汽車零部件主導(dǎo)未來(lái)價(jià)值增量、電氣化系統(tǒng)垂直集成、新能源系統(tǒng)與智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)跨鏈融合、核心能力要求向非汽車領(lǐng)域延伸四大趨勢(shì)。
記者了解到,新能源汽車零部件將主導(dǎo)未來(lái)價(jià)值增量。從單車視角來(lái)看,與傳統(tǒng)燃油車相比,到2025年,電氣化系統(tǒng)將貢獻(xiàn)50%以上的整車價(jià)值增量。電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與電控系統(tǒng)的集成化為核心趨勢(shì),進(jìn)一步整合供應(yīng)鏈,并對(duì)競(jìng)爭(zhēng)格局帶來(lái)深遠(yuǎn)影響。其次,新能源系統(tǒng)與智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)跨鏈融合,未來(lái)整車架構(gòu)的研發(fā)重點(diǎn)將向域融合、軟硬解耦的電氣架構(gòu)革新轉(zhuǎn)移,推動(dòng)電氣化系統(tǒng)與智能化系統(tǒng)不斷跨鏈融合。
電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)市場(chǎng)前景是廣闊的。2018年,上海電驅(qū)動(dòng)股份有限公司總經(jīng)理貢俊就曾預(yù)測(cè)到2020年年底,我國(guó)電驅(qū)動(dòng)行業(yè)會(huì)重新洗牌,淘汰掉相當(dāng)一部分能力不足的企業(yè)。當(dāng)前,隨著外資零部件企業(yè)開始進(jìn)入國(guó)內(nèi)新能源汽車主流市場(chǎng),自主企業(yè)面臨的壓力逐漸增大。據(jù)悉,為滿足汽車市場(chǎng)巨大需求,采埃孚將電驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)基地之一設(shè)在了杭州,預(yù)計(jì)將在今年實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)。
貢俊認(rèn)為,當(dāng)前,為破解車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)智能化、高密度、集成化設(shè)計(jì)能力不足等難題,國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)應(yīng)加強(qiáng)實(shí)時(shí)運(yùn)行健康狀態(tài)、故障實(shí)時(shí)診斷、震動(dòng)噪聲、電磁兼容等系統(tǒng)的理論支撐,實(shí)時(shí)掌握系統(tǒng)電/磁/機(jī)/熱狀態(tài)對(duì)于車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高可靠和高效;仍需深入研究高密度永磁電機(jī)多領(lǐng)域正向設(shè)計(jì)理論,研發(fā)關(guān)鍵部件及系統(tǒng)的少零件、模塊化、集成化設(shè)計(jì)技術(shù);結(jié)合大數(shù)據(jù)挖掘、新一代智能芯片和算法,攻克驅(qū)動(dòng)電機(jī)智能化、高密度、集成化設(shè)計(jì)難題。
曹廣平認(rèn)為,彌補(bǔ)這些短板變成自主可控,就必須加強(qiáng)基礎(chǔ)研究;不過(guò),國(guó)內(nèi)進(jìn)行基礎(chǔ)研究,國(guó)外也在進(jìn)行基礎(chǔ)研究,可能仍然比不過(guò)人家。因此,國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)界要有所為有所不為,當(dāng)前不必產(chǎn)業(yè)鏈上所有點(diǎn)和環(huán)節(jié)都做,不可以大而全,必須在自己擅長(zhǎng)的領(lǐng)域下苦功夫,占據(jù)局部領(lǐng)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(chuàng)新,不要一味跟隨,技術(shù)總是向前發(fā)展的,別人的東西一時(shí)領(lǐng)先,一定會(huì)有更領(lǐng)先的東西。在技術(shù)創(chuàng)新方面,混合動(dòng)力、純電動(dòng)、燃料電池動(dòng)力等各種各樣的技術(shù)路線之間要自由競(jìng)爭(zhēng),技術(shù)路線內(nèi)部也應(yīng)該允許自由競(jìng)爭(zhēng)。
另外,曹廣平也提到,面對(duì)《技術(shù)路線圖2.0》的發(fā)布,管理人員和科技人員務(wù)必冷靜,既要全面學(xué)習(xí)和分析路線圖中科學(xué)、合理的部分,又要在結(jié)合自己業(yè)務(wù)參考整個(gè)路線圖并靈活運(yùn)用,才能充分發(fā)揮路線圖的作用,利用路線圖僅按圖索驥是不可以的。企業(yè)利用路線圖,必須真正做到技術(shù)路線自主。