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新能源汽车直面“技术壁垒”

陈皮网
2023-05-26 09:32:24 阅读数:165218
面对汽车工业百年累积的技术高墙,中国汽车产业换道新能源实现突围。

本报讯(记者 吴蔚)面对汽车工业百年累积的技术高墙,中国汽车产业换道新能源实现突围。然而,在此次汽车产业变革的漫长征程上,高歌猛进中的新能源汽车产业仍有诸多拦阻,仍需爬坡过坎。

换道 领跑汽车能源转型

上海外高桥海通汽车码头,一辆辆国产新能源汽车整装待发。这个拥有可同时停放3万辆汽车专用堆场的码头是中国最大的汽车滚装码头之一,2022年从这里出口的汽车超过100万辆,今年以来继续保持较快增速。

重庆国际博览中心,第五届中国西部国际投资贸易洽谈会(下称“西洽会”)刚刚落下帷幕,在汽摩展馆中各大汽车厂商展出的大多是新能源汽车产品。多年参展的长安汽车工作人员闫天晓,见证了近年来国产汽车“换道”新能源:“公司新能源产品强劲增长,去年尚有一款燃油轿车展出,这次展出的产品已全部换成新能源汽车了。”

2023年一季度,每分钟都有8.2辆中国汽车出口。中国汽车工业协会的统计数据显示,今年第一季度,国内汽车企业出口99.4万辆,同比增长70.6%,超过日本的95.4万辆。有外媒预计,中国今年将超过日本,或成为全球最大的汽车出口国。

业界人士认为,正是得益于新能源汽车的蓬勃发展,中国汽车出口数量大增。最新数据显示,4月份,中国汽车出口37.6万辆,同比增长1.7倍,其中,电动、混动等新能源汽车出口10万辆,同比增长8.4倍。

在外媒看来,中国在汽车行业能源转型过程中,成功打造了世界领先的新能源汽车产业集群。据法新社报道,电动汽车专家埃利奥特·理查兹说,今年的上海车展已经证明中国品牌“可以在各个方面与所有传统汽车制造商竞争——性能、质量、舒适性,没有什么是他们做不到的”,“我认为这个车展标志着内燃机(时代)的终结和电动汽车时代的开始。”

德国知名汽车专家、杜伊斯堡汽车研究中心主任费迪南德·杜登赫费尔近期表示,在汽车行业新能源转型过程中,中国是不可或缺的重要力量。从汽车电池到汽车软件、芯片等诸多领域,中国企业的技术都走在全球前列,欧洲汽车企业需要向中国同行学习,中欧双方协作努力,才能实现共赢。

日本本田汽车公司社长三部敏宏近期也对日本媒体表示,中国车商在软件定义车辆领域取得飞跃式进展,“超出我们的想象”。他直言:“我们已经落后了。”

突围 打破国外技术垄断

厚度仅有5微米,相当于一张普通打印纸的一半。这种看似白色“塑料布”的隔膜,对于锂电池的重要性堪比瓣膜之于人体心脏,而隔膜曾一度是我国锂电产业发展的最后一块“短板”。近年来,我国自主研发的锂电池隔膜越来越薄,稳定性和安全性越来越高,相关技术打破国外垄断,不仅实现了国产化,还处于领先地位。

从新能源汽车的发展历程来看,正是在电机、电控、电池“三电”领域掌握了核心关键技术,才让中国新能源汽车在国际竞争中占据优势。

“正极、负极、电解液和隔膜四大原材料基本摆脱进口依赖,锂电设备国产化率已达90%以上,其中关键工序的装备国产化率达到80%以上。”日前召开的2023新能源汽车零部件论坛暨动力电池招商大会上,中国工程院院士、北京能源协会会长李阳说。

约占成本40%的动力电池是新能源汽车的核心部分。我国动力电池的材料和新技术应用不断取得突破,形成了从材料研发、电池生产、回收利用到设备支撑的全球产业链最全、规模最大的动力电池产业体系。

动力电池的能量密度,是决定新能源汽车性能和续航里程的重要因素。据工信部数据,我国量产的三元电池单体能量密度达到了全球最高的300瓦时/公斤。正是原创技术的明显优势,大大增强了中国新能源汽车产业的内生动力与话语权,让中国新能源汽车在国际市场上不惧竞争,具备了一定的成本优势和溢价能力。麦肯锡咨询公司测算,中国纯电车型的续航价格比约为21公里/1万元人民币,而国际车型的续航价格比普遍约为11公里/1万元人民币。

“我国动力电池产业发展处于国际领先水平。但是我们还要关注‘三电’技术中的其他两项,它们同样重要且发展空间大。”北方工业大学汽车产业创新研究中心研究员张翔表示,国内驱动电机在功率方面基本能够达到国际水平,但是在同功率条件下存在重量劣势,因此在功率密度上尚存差距,要在材料和工艺两方面下功夫。而在电控系统方面,整车控制器的核心零配件IGBT(绝缘栅双极型晶体管)全球已经发展到了7.5代,而我国最高技术产品仅达第5代,存在一定差距,但是我国正在逐步掌握核心技术并且扩充现有产品的产能。

中国汽车工程学会常务副理事长兼秘书长、国家智能网联汽车创新中心执行主任张进华介绍,我国新能源汽车产业创新能力显著提升,关键技术持续突破。坚持“三纵三横”(纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车技术为“三纵”,电池、电机、电控为“三横”)研发布局,历经20余年的科技创新和产业培育,我国逐步构建形成以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的新能源汽车产业技术创新体系,关键核心技术水平持续提升。当前,我国已形成完备的新能源整车正向开发体系,基于全新平台的自主纯电动整车综合竞争力国际领先。突破了百千瓦级大功率、长寿命、宽温域燃料电池系统关键核心技术,实现了燃料电池商用车综合性能和推广规模全球领先。智能化、网联化与电动化加速融合,L2级(部分自动化)辅助驾驶系统在自主新能源乘用车中的应用比例达到50%以上,自主激光雷达、国产大算力芯片等加速技术突破和产业化应用。

进击 角逐汽车变革“下半场”

拉开车门,座椅位置、后视镜位置等自动调节适应驾驶人需求;打开自动驾驶系统,汽车即可自动起步、提速、变线,满足城市道路驾驶基本需求,提供接近L3级的智能驾驶体验;只需轻轻一“贴”,手机系统上的各项设置便可同步至智能座舱……本届西洽会上,阿维塔科技(重庆)有限公司的一款电动车产品让人眼前一亮。

在天津(西青)国家级车联网先导区封闭测试场10公里的环路行程中,自动驾驶车辆从容转弯、避让行人,应对复杂交通场景也是得心应手……刚刚落下帷幕的第七届世界智能大会上,华为展台讲解专家介绍,在多个先导区内,交通杆上已搭载了毫米波雷达、激光雷达等设备,路边柜内车路协同服务器汇集了视频和雷达信号,将路面全要素信息通过车道级高清导航为驾驶者呈现,及时发出提醒、为驾驶者“出谋划策”。

这是我国汽车产业智能化发展的一个侧影。从“单车智能”到“车路协同”,中国汽车产业都处于第一阵营。

如果说“三电”技术是新能源汽车竞争的“上半场”,那么“下半场”则围绕智能科技展开。“在全球汽车电动化进程中,我国汽车产业凭借先发优势取得了举世瞩目的成绩,但这只是汽车革命的上半场,下半场是基于高新技术的网联化、智能化、数字化。”中国电动汽车百人会理事长陈清泰表示。

中国工程院院士陈清泉认为,“下半场”主要核心技术是汽车芯片和操作系统。在车规级半导体技术上,新能源汽车电机控制器轻量化、高性能、长寿命的发展趋势,对芯片技术和封装技术提出了更严苛的要求。而智能技术的发展,需要更高性能与数量的芯片支持。一辆传统汽车的芯片用量大约是500至600颗,但智能网联新能源汽车芯片的绝对用量在5000颗以上。“总体来看,我国汽车芯片现在仍需要大量进口来补足产能缺口。”张翔坦言,汽车芯片已经成为新能源汽车竞争的关键点之一,国产芯片虽然有所发展,但整体上仍处于追赶阶段。

国务院办公厅印发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》中提出,实施新能源汽车基础技术提升工程,首先就是要“突破车规级芯片”。

在车载操作系统方面,我国公司主要开发应用层软件,尤其是智能座舱的应用软件处于全球前列,但汽车底层软件被国际公司垄断。由于操作系统的底层研发是一个系统工程,开发难度大、周期长,因此需要多方参与合作,共建产业生态。“在功能产品向智能产品的转换过程中,如果没有操作系统,汽车做得再好,都是在沙滩上起高楼;如果‘缺芯少魂’这个问题不解决,我们走不快也走不远。”全国政协经济委员会副主任苗圩表示,当前车企已强烈感受到了芯片短缺对产业发展的制约,但是大多数对车用操作系统的缺失认识还不够深刻。“目前全球智能汽车发展格局尚未固化,车用操作系统面临3年到5年的关键窗口期。”

今年2月,中国汽车工业协会软件分会发布了中国车用操作系统开源计划。“我们有责任尽快打造一个以开源内核为基础的智能网联汽车软件系统中国方案。”中国汽车工业协会常务副会长付炳锋说,中国已成为智能汽车的最大市场,技术创新和产业生态发展日新月异,迫切需要一个开源、开放的操作系统内核,支撑全新技术架构的软硬件协同创新。

工信部运行监测协调局局长陶青表示,工信部将围绕技术攻关、基础设施建设等持续发力,加快新体系电池、汽车芯片、车用操作系统等技术突破和产业化应用,持续提升我国新能源汽车产业整体竞争力和发展质量。(来源:经济参考报)

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