陈清泉院士:发展电动汽车要靠核心技术和市场需求 综合要闻

/ / 2019-11-21
本期人物介绍:陈清泉,电机电力驱动和电动车专家。中国工程院院士、香港工程科学院院士、英国皇家工程院院士、乌克兰工程科学院院士、剑桥大学丘吉尔学院院士。陈清泉院士发明了多种电动车专用的特种电机及其控制装置,研制出多辆不同类型的电动车。被誉为“亚洲电动车之父”。发展电动汽车要基于......

本期人物介绍:陈清泉,电机电力驱动和电动车专家。中国工程院院士、香港工程科学院院士、英国皇家工程院院士、乌克兰工程科学院院士、剑桥大学丘吉尔学院院士。陈清泉院士发明了多种电动车专用的特种电机及其控制装置,研制出多辆不同类型的电动车。被誉为“亚洲电动车之父”。

发展电动汽车要基于国情 依靠核心技术

从去年开始中国新能源汽车已经真正进入成长期,在产销方面居世界第一。这还不包括山东省,因为山东生产的电动车政府还不认可。

现在最主要的问题是,在这个时期中国的新能源汽车产业如何健康持续发展?对这个问题,有的人担忧,有的人悲观,有的人乐观,有的人非常激进。悲观的人认为糟糕了,中国政府现在开始严查骗补,新能源汽车肯定会大幅度下滑。

我们要了解中国的基本国情。中国的基本国情是什么呢?第一,中国是一个缺油的国家,从能源安全的角度来讲,中国必须搞电动汽车;第二个,中国的环境压力是世界最大的。因为改革开放三十多年来,中国的经济增长速度是世界最快的国家,经济高速增长的同时,环境问题非常突出,中国政府对环境治理的迫切性比世界上任何国家都要强烈。

今后十年中国的汽车会平稳增长,中国的二三线城市和广大的农村将成为汽车的主要消费市场。从这个角度讲,中国对电动汽车的需求是非常大的。所以我对那些持悲观态度的人讲,你不要慌张,因为市场需求在那里。没有补贴有需求,你要在没有补贴的情况下做到满足市场的需求。你要有技术实力,你要有核心技术,你要有人才,你要能够依靠技术在市场上取胜!

一定不要照抄照搬,一定要有自己的核心技术。中国要掌握新能源汽车的核心技术,要有领军人物,开发出符合中国国情的电动汽车。

国民车和高档车并行 满足不同消费者的需求

中国可以开发两类电动汽车:一类是国民车,一类赏高档车。

首先,国民车满足广大人民群众的需要。

开发这种车不能照抄照搬国外,因为中国的交通情况与国外不一样。比如说美国和日本。美国道路宽,人口密度小,所以那里的人喜欢开大车。日本不一样,日本的车都是经济实惠型。

中国的大城市、二三线城市和农村的情况不一样。

国民车不需要补贴,市场能够接受,价格最好控制在4万左右,目前的情况只有以山东为代表的低速电动车能够满足这种情况。山东生产的电动汽车的安全性在有些地方是不够的,但是放在山东是没问题的。因为山东的道路没有6环和5环,不需要高速,不需要长距离。这已经能够满足老百姓的需求了。但是我说的国民车是用这样的价钱,比它做的更好!这体现在安全、轻量、智能三个方面。这三个方面是互补的。

设计电动车一定要根据电池的能力来设计,才能不好高骛远,才能做到好的性价比。

根据当前动力电池的水平,不管是三元还是磷酸铁锂,只能做到城市用的,也就是续航里程100公里左右。做到500公里也可以啊,全部装电池也可以,但是这样就没有性价比了。

电动汽车要做到轻量化,可是轻量化又带来一些安全性问题。要解决这个问题,需要把智能汽车的一部分技术转移过来,利用智能技术提高安全性。这样老百姓就可以用山东车的价格购买到性能更高的国民电动汽车。

你说是不是高性能能?从轻量跟智能来看是高性能,但是从速度来看,国民车没必要做到高速。为什么呢?因为这不是普通老百姓需要的,这是一部分土豪、一部分开跑车的人需要的。所以不做绝对高的加速度,因为要实现这个目标就要装很多电池。

所以要基于对中国国情的了解,开发满足消费者基本需求的电动汽车。把消费者的需求了解清楚,哪些是硬性需求,哪些是软性需求。中国的广大老百姓需要什么,中国的国民车需要什么。

其次,要开发中国高端的电动汽车。

高端车要体现舒适、豪华,就不考虑经济了。高端车主要是显示实力、技术水平,不是性价比。现在的电池技术水平如果要做高端车,必须要安装更多的电池来满足续航要求。中国有很多中产阶级,土豪也一大推,他们需要舒适的豪华汽车。所以高端电动汽车有市场需求。

有人说,我要以特斯拉为榜样来做电动汽车。这点我本人是非常反对的。必须承认,特斯拉在某些方面做得比较好,比如电池管理系统、冷却体系。但是我们也不要太迷信特斯拉,没有必要!

我们要自己定义中国的高端电动汽车是怎么样,要有中国元素,要有我们自己的标准。

要做到这些谈何容易!中国要尽快掌握核心技术,尽快出现领军人物,有自己的思想,解放思想独立思考。

新能源汽车的主战场在中国,为什么要把主战场让给外国人?中国的科学家要有一种精神,要有使命感。主战场已经给你了,为什么中国不会产生一流的科学家、一流的技术,一流的企业呢?

市场和技术驱动未来

关于电动汽车三大核心技术,我从纯电动和混合动力两个方面分开讲。

首先谈谈纯电动。先说电机。其实中国的电机人才和水平是不错的,在外国搞电机的也大部分是中国人。中国的大学对电机学科的教学基础还是不错的。电机学是比较传统的学科,像美国很多大学都没有电机教学,欧洲也保留着一部分。但是,为什么中国的电机人才都在欧美呢?那么就要检讨我们的体制问题了。

中国的电机人才和设计电机的能力,我认为是世界一流的。设计是没问题的,可惜在材料(特别是绝缘材料,先进的电工钢片有差距)、工艺方面我们落后了。

然后就是电力电子器件跟芯片。中国的电子器件技术也是落后的,芯片也是比较落后的(被日本、德国企业垄断),在原材料方面台湾是比较出色的。台湾的磁性材料、芯片、单晶片,从蒋经国时期就很重视这一点,从外面引进人才,所以台湾的芯片产业在世界上是具有很重要的地位的。

再说电池。电池也是这样的情况,正极、负极、隔膜等方面,中国的材料、工艺、装备(涂布机、搅拌机水平也存在很大差距)。就跟韩国对比,要提高能量密度、功率密度,改进材料。大家知道从现在的磷酸铁锂、锰酸锂,走向三元材料。我经常跟各国的专家交流,以韩国为例,韩国集中国家的力量作为国家的意志要攻克材料难题,重点扶植三家企业LG、SK、三星.攻克材料难题以后,大量生产价格便宜。

做电池并不困难。困难的是你的材料是不是先进的,搅拌是否均匀,涂布是否均匀。我们呢?全世界最多的厂,参差不齐,你做我也做,不走差异化之路。有很多就是靠忽悠,拿钱忽悠。我都遇到过这样的厂,遇到过很多。有的地方政府投了很多钱搞了个电池厂 ,但是生产的电池卖不出去。这就是忽悠。

搞科研的话,我有一个大巴理论:这个大巴已经满了,你不要再削尖脑袋往上挤了,多你一个少你一个都没有意义。为什么有空着的大巴你不敢上呢?你为什么不敢创新,要模仿别人呢?低级重复以后,就靠恶性竞争,压价钱,这个是最要命的。不能帮助技术进步,依靠关系抢占市场。供应的时候互相拿回扣,是不是这样?这对技术进步是没有帮助的。

搞电机的也有。我有技术,你给我钱吧,给我地吧,搞到地后就用到其他地方去了。

中国以后肯定要淘汰的。特别是从今年开始,补贴退坡,有技术,有能力的企业是不怕的,靠忽悠的人肯定会别淘汰。

国家严厉查处骗补企业,这对肃清行业是非常有帮助的,所以我很高兴。说明政府动真格了,我认为很好,这就给那些靠忽悠的人一个下马威啊:你不能再靠忽悠了。

从今年开始,中国进入两轮驱动:政策驱动和市场驱动。

其次是混合动力。

为什么中国偏重纯电动?制定政策的时候我也有参与。并不能说中国的补贴政策向纯电动倾斜,就说混合动力不需要、混合动力没有市场需求。我的观点是说,混动有市场需求,只要中国的车企有技术、有能力去搞,我是百分百赞同的。

混动更复杂。混合动力不是那么简单的,第一把电动机加上后,对内燃机的要求更高,因为工况不一样,要对内燃机进行改造。对变速箱要求跟高。最好的混合动力结构就是Power Split,就是能够功率分流。功率分流有几种方式,丰田用的是先进齿轮,上汽用的双电机,通用也有。这种情况我们叫Power Split,一句话就是内燃机能够在最佳工况下工作,整车的性能不受到影响。串联、并联、Power Split(最好),但是PowerSplit要很好的传动系统。但是中国的传动系统,内燃机技术,变速器技术还是很薄弱。

从文艺复兴时期,我们就开始落后的。那时候中国的清朝开始腐败,闭关锁国,但是日本有明治维新,有现代文明。博世、通用有一百多年的经验,我们真正有自己的汽车工业也就是几十年的时间,所以确实沉淀是不够的。

为什么现在有的新建企业几个月就能开发一款车?因为这类企业没有做很多优化工作,也没有按照严格的程序测试。买来地盘,把电机、电池装上去就ok了。如果按照新车10万公里的测试,所有的问题都会出来。

从电动汽车的开发周期的角度讲,能不能缩短呢?当然能,现在辅助工具(计算机、仿真工具)那么先进,我认为按照目前的先进工具开发一款车起码要2-3年,并且要花几千万。追求“短、平、快”的企业,市场会信赖他们吗?出了问题,各种问题会暴露出来,没有按照严格的程序去做各种认证工作。以前做各项认证要好几年,现在通过各种手段可以缩短。即便是这样的话,完成几百项认证工作还是需要时间的。

我们的国民车,现在在开发当中。但是还不能推向市场,起码要2-3年以后。这个认证项目是在里面的,是不能越过这个流程的。所以一旦走市场化之路,这些企业就面临淘汰的局面。出了问题,召回。批量召回,这些企业就倒闭了嘛。

目前低速电动汽车标准正在公开征求意见,我认为这是一个好事情。这是一帮专家跟官僚做斗争取得的成果,以前那些官僚根本就不愿意跟我们谈。还说山东是“知法犯法”。山东是个开明的政府啊,外国有标准,美国有标准。但是一些官僚说这不安全啊,怕麻烦嘛。所以就不让做。

从习总书记反腐以后,这种情况大大改变了。要走群众路线,要考虑群众的需要。

现在很多人从概念上都搞不清楚。很多人做电动汽车是因为国家的补贴,奔着补贴去做。

总结:拓宽视野 实现各个方面优势互补

最后,从几个方面总结一下。

第一,混合动力的好处在于,在目前电池容量还有限的时候,(混动,特别是全混)可以实现长距离,并且不依赖充电设施。插电式需要充电站,但是也不像纯电动那么密集。

第二,混合动力节能减排效果明显。不管你发电使用的是什么,当然插电式需要充电,跟电的来源有关系。但是电动汽车不是啊,要从你全生命周期来看,还要看发电厂用的是什么。要清醒的认识到混合动力比纯电动更复杂,内燃机要改造,NVH比传统汽车还要复杂。但是很多车企没有这方面的意识(山东的就不说了,因为他是低速)等,混合动力的NVH比传统车更加复杂。因为他有内燃机和发电机,都有不同的噪音频率。EMI电磁兼容也更复杂。这些问题要解决,要有一定的技术含量。

第三,但是我认为电动汽车、混合动力,甚至内燃机还要保留,但是内燃机不再烧柴油了,烧新型的燃料。因为这两个是不同的原理,内燃机靠燃烧,电动汽车靠电动机电磁感应。电池也是一样,电池组除了传统的用电化学的电池,除了一次电池、二次电池,还会批量应用铝空气电池。那么铝空气电池能够出现、规模量产的话,就不需要充电站了。用铝板,换个铝板就可以了。这样就一定要跟铝产业结合起来。

第四,传统的电池需要与电网结合,充电的时候搞不好电网就崩溃了。但是铝空气电池不需要与电网结合。所以我们要拓宽视野。未来一定是各个方面优势互补,就看用法。城市短途一定是纯电动为主,但是远距离的、长途的,电动汽车没有优势。比如物流,纯电动快不了,中间要充电。

注:本文是盖世汽车·新能源“百人百企”系列报道。本期报道采用口述方式,原汁原味为读者呈现人物观点。