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陳清泉:新能源汽車技術路線、驅動電機、充電模式的多方位思考

2018-03-23 11:25:14 大云網  點擊量: 評論 (0)
2017年6月21日,由青海省、工信部、科技部、中國電動汽車百人會在青海西寧舉辦的第十八屆中國·青海綠色發展投資貿易洽談會·鋰產業國際高

2017年6月21日,由青海省、工信部、科技部、中國電動汽車百人會在青海西寧舉辦的”第十八屆中國·青海綠色發展投資貿易洽談會·鋰產業國際高峰論壇“迎來了全球近800名嘉賓。

我國動力電池產業正處在由技術追趕期向同步發展期過度的關鍵階段,在國家相關政策支持下,需要進一步實現顛覆性的技術突破和協同創新。21日上午的主題論壇從全生命周期的角度,審視鋰資源全產業鏈的發展。基于核心技術的突破,發展鋰電產業,突出鋰電產業綠色發展特色;培育中國、乃至世界級的鋰資源、材料和動力電池公司,通過電池的技術突破和成本降低,支撐電動汽車的可持續發展。

中國工程院院士陳清泉在主題演講中,就新能源汽車的創新生態、技術路線、驅動電機、充電模式,以及基礎設施等多方面的問題進行了思考和探討。現場實錄如下:

各位領導、各位專家,各位企業家、各位朋友,我今天很高興來到美麗的西寧,在這個會上和大家學習,也和大家交流一下新能源汽車。

“一帶一路”中,青海西寧也是“一帶一路”的重鎮。一帶一路是跨界融合,它把科技、經濟、文化融合,在地區上也是把中國的文明帶到西方,把西方的文明帶到中國。

剛才歐陽教授說了我們新能源汽車已經進入成長期了,在進入成長期當中怎么能夠健康快速發展? 要靠四個理念。一是創新驅動;二是雙輪驅動,政策驅動+市場驅動;三是好的產品、好的基礎設施、好的商業模式;四是交通網、能源網、信息網、人文網的融合。

創新驅動是最重要的,創新不是靠忽悠也不是空喊口號,創新的要素首先要有理念,理念是創新的靈魂,然后才有創意。創意是創新的源泉,然后是人才,人才是創新之本。怎么樣有創新的靈魂呢?

首先要解放思想、破解難題。今天跟大家分享中國自己的《易經》精神。《易經》是綜合思維, “易”是變化,“經”是道理,我們要變化。但變化往往是周期性的,要注意平衡對立統一。《易經》是平衡統一的思想,是辯證的思想,我們做新能源汽車也是一樣。什么是我們的最終目標?達到什么效益?政治效益、經濟效益、能源效益、環保效益、民生效益……這些效益往往是互相矛盾的,是多維的因素,因此我們需要整體的辯證的思想。

另外要學習西方的文藝復興。文藝復興是解放思想,為了真理不怕困難。伽利略說地球是圓的,另一個文藝復興大師達芬奇,把藝術、科學、技術融合,他是偉大的藝術家更是偉大的工程師和醫生,第一個做飛機模型,第一個提出接骨術。

文藝復興的精神我歸納有幾個特點:第一是全球思維,第二是天人合一的思維,第三是環形思維。環形思維就是考慮全局性的問題,跟《易經》精神一樣考慮全局性的問題。還有閉環思維,閉環思維要反饋,第四是全生命周期的思維,還有健康生活再利用回收。

我們首先要創新,創新的生態很重要。什么是創新好的生態?自由、開放、合作、包容,公平的市場競爭,完善的知識產權,充分利用大數據。今天創新的制高點是跨界融合。政府、企業跟市場要結合。剛才歐陽明高先生也講了中國已經是電動汽車的大國,要邁向汽車強國。目前,世界各國對汽車的排放和能源效率做了一系列規定,有的國家宣布不再生產內燃機車,美國、日本、歐盟都在新能源汽車和智能汽車方面加大投入,各種各樣新能源汽車不斷涌現。中國需要各種不同資源的汽車。國民車要做到廉價高效安全可靠,國民車不能有超跑的性能,電池就很大。除此之外還有高端車、特種車以及公交客車、出租車、物流車、載重車等等。

跟大家交流討論一下技術路線。

首先是政策的技術路線,純電動還是混合動力還是增程式?純電動零排放,主要取決于電池,而電池是靠電化學的,有一定局限性。除了純電動,日本是混合動力,但混合動力驅動系統很復雜。另外一種是增程式的。增程式有一個發動機,但發動機不參加驅動,發電給電動機供電或給電池充電,我認為增程式有很大的發展前途。

增程式最關鍵的是怎么有好的發電機,好多增程式產品不成功是因為發電效率低,出來指標不好。最近,中國有一個年輕的公司在瑞士參展轟動西歐的車企,它用的就是航空的發動機。航空發動機效率非常高、速度非常高:九萬六千轉,空氣動力總成,并且是渦輪發動機,能夠完全燃燒、充分燃燒,并且可以有多種不同的燃料,可以有柴油、汽油、氫氣多樣化的燃料。所以它就分工好了,發動機就是高效率、高空氣密度,電動來解決轉接的問題。

現在有各種各樣的電動汽車產品,有的是高空氣密度、高效率充分燃燒的航空的衛星電動機,配上輪邊電機。它現在面臨的挑戰是航空的發動機用在汽車上,要符合汽車很多的要求,另外從國防進入民用怎么實現大量生產?怎么降低成本?這些都是挑戰。

要提高關鍵技術的創新能力,需要成立國家級的技術創新聯盟。

在電機驅動技術上,到底是永磁電機好還是異步電機好?青海鋰資源很豐富,在內蒙,包頭有非常豐富的鋁鐵粉資源。永磁電機的好處是效率高、功率密度高,但因為是永磁,高速的時候要弱磁,因為永磁、弱磁以前是比較困難的,現在可以用動力電池的辦法,但要花功夫,而異步電機沒有永磁體,高速時不怕。所以在一般的情況下永磁是占優勢的,但是在高速的場合有時可以考慮用異步電機,比如特斯拉現在還是用異步機。我們對電機的要求是啟動的時候要高轉速,啟動完不要高速,并且在市區運行時沒有固定的工作點。設計電動汽車電池要解決電機熱,電機冷卻到底是水冷還是風冷,要有一套完整的解決熱的辦法。

提高動力電池創新能力,要注意電池的安全,是系統的從納米級的材料到大的電池包,要機器安全、滑行安全、功能安全、電機安全。

基礎設施也重要,我們國家在基礎設施商業模式方面可以在世界上做貢獻,因為我們國家是電動車用得最多,各種情況都了解到了,外國還沒有了解到的我們也了解到了,了解了什么情況下應該用怎樣的基礎設施,用怎樣的商業模式。

分時租賃等方面應該加強創新。到底是慢充好,中充好,快充好還是換電池還是無線充電好呢?前幾天我在深圳看充電裝備,有些廠生產一個車載的快速充電器很小,充十分鐘就可以跑很長的距離,體積不是很大。車載的快速充電器,大家值得思考一下。

在充電上,怎么做到從小區、專用停車場、公用停車場都有充電服務,怎樣是專業的模式。我舉美國的例子,原來自己做充電樁,現在是網上定制。只是提供上面的服務,B2B、B2C,每一個充電樁可以制定價錢他提供服務。B2B、B2C,B2B怎么能夠給其它的經濟性的充電樁軟件服務于支持,光靠合作商B2C直接給用戶,家庭充電樁家庭服務等等。另外各種各樣的充電樁,我們國家有單家庭的、多家庭的、多速充電、高速充電等等,除了充電以外,無線充電換電可以多方位考慮。

剛才講電動化、輕量化、智能化,從電動汽車到智能汽車,從智能汽車走向智慧交通,從智慧交通走向智慧城市

電動汽車是智能的汽車,從智能的汽車走向智能交通、智能城市。交通網、能源網、信息網、人文網融合,交通資源的全時空動態感知,交通工具的全過程運行管控。無時不在的感知,無時不在的服務。

我分享一下李德毅院士“智能汽車產業化實踐與展望”。首先有傳感器,有攝像頭,從傳感感知到認知,從認知到行動。

新能源汽車的產業化,必須政策驅動和市場驅動并舉,提供好的產品,好的基礎設施、好的商業模式,交通網、能源網、信息網、人文網的融合。

希望我們的交通是舒適、生態、安全、方便的。

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責任編輯:仁德財

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