进步是逼出来的

欧阳明高，现任全国政协常委、清华大学学术委员会副主任，长江学者特聘教授，汽车安全与节能国家重点实验室主任，兼任中国汽车工程学会副理事长，中国内燃机学会副理事长，长期从事节能与新能源汽车能源动力系统研究，担任国家863节能与新能源汽车重大项目专家组组长。

2014年4月25日，清华大学汽车行业校友会、汽车安全与节能国家重点实验室、《汽车商业评论》联合举办的2014汽车产业清华校友论坛上，欧阳明高针对新能源汽车产业的现状与未来作了题为《节能与新能源汽车技术报告》的演讲。随后回答了包括《汽车商业评论》在内的与会人员的现场提问。

节能与新能源汽车迎来了新的机遇。

首先，中国汽车产业开始面临由大变强的战略转型。近期讨论的一个话题就是关于汽车产业在未来的开放问题，虽然近期大家还不同意开放；但长远看，肯定是要开放的——这会倒逼自主品牌的转型升级。

第二，汽车污染治理问题也将是汽车产业面临的一个非常大的挑战，未来排放法规不断严格，使相应的管理都变得越来越复杂，大气污染治理的国家行动计划倒逼零排放汽车的发明。

第三，汽车保有量的快速上升与汽车能源安全的挑战。我们做出了一个产销量的预测，尽管已经保守估计，我们依旧预测，很快会达到3000万辆的汽车新车销量，预计到2020年会接近3500万辆到4000万辆。

随着汽车保有量进入一个快速的上升期，我们估计到2020年中国汽车保有量会超过2.5亿辆，接近3亿辆。这是一个不可阻挡的趋势——虽然有限牌等等政策存在。

在能源方面，日益紧缺的石油资源对汽车产业的发展带来一定的挑战。国家正在不断提升汽车能源消耗的门槛，2020年平均5升的百公里油耗是当下汽车行业和汽车厂家面临的最大挑战。

油耗法规的不断加严也倒逼着新兴动力的发展，所以，近期无论是合资抑或是自主品牌，均在大规模进行混合动力与纯电动车开发。这一现象是全方位的而不是小范围的、个别的。

这是我们面临的三个挑战，但中国的很多进步都是“逼”出来的。

展战略是一个“双重战略”，这个我们在2004年中长期科学规划就已经提出来了。一方面，要优化现有的能源动力系统，发展节能汽车；另一方面，开发新一代的能源动力系统，发展新能源汽车——这就是所谓的过度战略和转型战略并行互动的双重战略。

在这样的战略思维指导下，十多年来中国开展了国家节能新能源汽车研发历程，到今天为止，取得了比较大的成绩。在这个过程中，新能源汽车发展的思路在逐步清晰。在第十一个五年计划期间，政府提出了纯电驱动的国家技术战略。

特斯拉去年以来为全球的纯电动汽车发展注入了一个强大的动力。它成功打破了“电动车无法超越燃油车”的魔咒和“只有大汽车公司”才能造出好车的神话，对电动车时代的到来起了巨大的推动作用。中国近期也有像腾势这样的车推出，未来中国纯电动高档车也会迎来一个新的发展时期。

微小型电动车潮流正在全世界兴起，很多国外大厂商都在做。微型电动车也是比较适合纯电动的，日产、本田、丰田等等都做过微型电动车，主要是为了适应老龄化、城镇化、低碳化、家庭小型化发展的需求。

中国厂商也在努力，比如江淮，以及奇瑞现在的QQ小型电动车——即使配备了锂电池，成本也可以压缩在6万元以内。中国的小型、微型纯电动车形势是不错的；低速电动车市场的体量也非常大，去年已经达到年销20万辆，我想今年还会上升。

近期关于微小型电动车的话题还在做调研，“电动车百人会”也会把这个作为重要的研究内容，对微小型或低速短途电动车的规范管理和有序发展提出一些政策建议，以推动这个行业发展。

燃料电池汽车在近期也出现了最大的突破，尤其是以丰田、本田为代表的日本厂商的产品，其性能已全方位满足轿车的使用性能，售价也在5万美元左右，明年将会推向市场并达到1000辆左右的销售规模。

燃料电池方面，中国也取得了比较大的成绩，而且基本上与国际是同步的。中国典型的轿车使用燃料电池的厂商是上汽，明年上汽将会有100辆的燃料电池轿车进行租赁和示范服务。售价也还是比较便宜的，大概在25万元。

燃料电池大客车方面是以清华团队为主进行开发的，明年的GF全球环境基金会将会资助中国进行第三期燃料电池大客户示范，届时将会有15辆到20辆燃料电池大客车进行示范。

瓶颈

但毫无疑问，车用动力电池是电动汽车的核心和瓶颈。我认为，应该用三个维度来看车用动力电池。

第一个维度是电化学和材料科学。应该说以铅酸电池和镍氢电池为动力的第一次、第二次电动汽车的大潮都没有使电动汽车大规模普及。但是近十几年、二十年以来以锂电动车为代表的新型动力电池将会使电动汽车实现大规模商业化。

在中国动力电池发展的技术路线图中，2010年规划达到每公斤100瓦时——这个目标已经达到了；即将到来的2015年，我们要达到每公斤200瓦时，现在已经接近达到了——今年已经到180瓦时了。我们下期的目标是2020年，达到每公斤300瓦时。

近三四年，动力电池的比能量提升了50%，而价格降低了50%——目前系统价格已经在每瓦时3块钱以内。

现阶段由于中国的资源和市场优势，全球动力电池资源正在向中国市场聚集，近期合资和独资的动力电池厂家数量在快速增加。

第二个维度是设计制造与系统集成。这个维度上，中国的差距还是比较大的。动力电池分为三个层次：单体、模块和系统。模块问题目前还是很多的，我们认为关键的问题是安全性、耐久性和一致性问题。

中国电池的一个重要特征就是一致性比较差。几个单体电池组成整个模块，而单体电池的容量差别会使整个模块的容量衰减得比单体电池还要快。

中国的主流技术路线在前几年是磷酸铁锂电池，而其最大优势就是安全性，但是其比能量偏低，所以近期中国电池的主流技术路线逐步向三元材料电池倾斜。三元材料电池会使比能量增加——到每公斤200瓦时，且成本会有大幅下降，但是它会比磷酸铁锂电池的安全性管理起来更加复杂。

我们可以看一下特斯拉，特斯拉的核心技术就是三元材料电池的系统和它的安全管理系统。特斯拉用了7600支电池，每476支组成一个子模块，共16个子电堆来构成整个的电池系统。

我们解剖了特斯拉29项安全专利之后，重构出来它的系统图：其在安全方面分出好几级——光纤传感器、热失控的主动缓和系统——即局部灭火系统，冷却管道以及安全发热失控管理系统。

一旦发生热失控，首先，光纤检测、缆线检测、压力检测到热失控报警，驾驶员停车，所以即使热失控也不会伤及驾驶员。然后，发生热失控的单体冲开安全阀门、断开电器连接，局部温度升高会使得缓解热失控效果液体管路的破坏口熔化，进行局部灭火。

如果以上都失效了，热失控产生的高温气体和其他物质将顺着管路进入电堆总成的管路中，冲开总成阀门排向外界环境。这是特斯拉的系统，值得我们借鉴。

此外，特斯拉还有电池综合管理系统，可以对里程、健康状态、温度以及电池发出功率及能量进行精确管理。

第三个维度是充电。在中国应该构建一个点线面结合的三维能源供应体系。

在“点”上，要基于220伏交流电

慢冲低成本的充电装基础设施来满足家用轿车的充电需求。现在所有整车厂商在卖电动车的时候都会赠送用户一个充电桩，所以这是目前的充电主体。

在“线”上，可能要有直流的快冲充电装置；此外，可以在4S店等等地方进行换电。所有的用户关心的就是“电动车能跑多远”，而我们分析北京市开车出行的统计规律，会发现平均出行里程是很短的，只有30余公里。就算电动车只有50公里的行驶里程，非假日也可以满足78%的用户。

如果能够一天一充，对于里程的要求已经可以满足；如果一天两充，除了家里可充、在上班的单位也可以充，这可以进一步提升对里程需求的满足。

当前的问题是，电动车发展初期充电设施缺乏，客户对续航里程要求长，因为他们心里没底，导致电池多、车辆重、成本高、充电慢或者充电功率大，所以买车的客户少。

在未来，电动车保有量的逐步提升会进一步带动充电设施的发展，而用户要求的里程会慢慢变短，进而促使电池减少、车辆减重、成本降低、充电加快，会形成滚雪球式的良性循环。

趋势

对于汽车技术变革的展望，有三大变化趋势。

首先是底盘的电动化、平台化。未来趋势是车身与底盘的逐步分离，这样使车身随时可以更换。

第二，车身的轻量化，在此基础上可以一车多车身，可以变成MPV、SUV、轿车；轻量化——尤其是铝合金的大量使用，以及碳纤维车身的研发，使整个汽车的工艺流程和工艺设备全部变革，甚至在车身上也可以做成车身电池。

第三，整车的智能化——信息化、车联网等等。在这个基础上，不是汽车的一个变革，而是整个能源系统的变革——汽车能源的网络化、一体化。

电动汽车作为分布式能源的一个储能装置同时又可以向电网回馈电力，利用电网的峰谷差，在谷电期间充电，在峰电期间向电网发电——在日本已经开始做实验——这体现的也是我们第三次工业革命中间的一个最重要的能源互联网的概念。

面向未来全球的低碳发展，目前全球的汽车法规的核心是“碳排放”，这也是各国碳排放法规在未来一段时间的一个基本规律。其中以欧盟为激进——在2020年到2025年期间将会执行每公里95克的碳排放，相当于汽车油耗大约4升多一点，这是革命性的变化。

面向2050年的“碳排放减少到基准值三分之一”的目标，到2020年，国外研究机构预测，各种电动车的比例大概达到16%。

这些年来，中国电动车市场的发展，最主要的、最值得骄傲的是新能源大客车的发展；而轿车的发展相对滞后。以下有些数据是目前为止没有公布过的：2013年，混合动力车轿车卖出24000辆，主要是雷克萨斯、奔驰、普锐斯，混合动力车卖得不少。

我们预计，今年是纯电动驱动的元年，纯电动车、插电式电动车销量应该会超过2万辆以上，混合动力车可能还会更多。

总结已有的成果：在城市这个“点”上，中国节能新能源的公交客车是世界领先的；在城际这个“线”上，我们高速铁路是世界领先的，电气化率达到近50%；在中小城镇和农村的“面”上，电动自行车、短途电气化代步工具的保有量现在还在高速发展——接近2亿辆，年产量接近4000万辆。

在此基础上，中国电气化交通的技术变革已经形成“点线面”上的成就，这是世界公认的中国交通电气化的成就。

下一步，中国汽车电气化技术变革会在车型的“大中小”和速度的“高中低”方向展开，新型电动车、短途小型电动车、中低速电动车、中速混合动力和插电混合动力，以及大型车方面燃电车都会有新的技术变革成就。

展望未来，基于低碳化，面向2050年中国二氧化碳减排的要求，未来的电动车能源动力系统的发展大概是这么一个方向。二氧化碳现在在中国虽然不是一个热话题，我想十年之后一定会是一个非常热门的话题。（ABR记者张嫣根据欧阳明高于2014年4月25日清华大学演讲整理，未经本人核实，有删节）

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