圖為中國工程院院士、秘書長鐘志華發表主題演講
2016年1月23日-24日,由中國電動汽車百人會主辦,清華大學、中國汽車工業協會、中國汽車技術研究中心、中國汽車工程學會協辦的中國電動汽車百人會論壇(2016)在北京釣魚臺國賓館隆重舉行。在“整車發展、技術路線與生產方式變革”主題峰會上,中國工程院院士、秘書長鐘志華發表主題演講。以下為演講全文:
我給大家講幾個觀點。關于電動汽車整車技術的若干思考,一是汽車產業面臨的幾個挑戰,另外是關于綜合解決方案的幾點思考,然后舉個案例,也是我牽頭多年以來一直開展的工作。
昨天的閉門會和前幾場專題會都講到了,我認為挑戰很重要的一個就是性價比,沒有政府補貼電動汽車能不能有競爭力?我認為很重要的就是性價比,用戶花這么多錢買電動汽車值不值得?無論是續駛里程還是安全性,其它東西都與此有關;二是便利性,雖然性價比好,但不方便也不行;另外就是安全性,按道理安全性應該擺在更重要的位置,但在安全問題爆發之前,大家可能關注便利性更多一點,如果有一天發現電動汽車的安全性是一個很大的問題時,即使再便利,用戶可能也不會買;另外還有一些條件,電動汽車用起來可能不方便,比如說,現在這么冷,有的電動汽車可能不能工作,或者是太熱了,夏天沒有空調,也沒法兒用。
另外還有一個很大的挑戰,隨著“互聯網+”的推廣應用,有一個升級換代,產品升級,安全性要升級,性能要升級等等。我們原來講,電動汽車是一個“彎道超車”的途徑,如果說我們在其它方面不趕緊跟上,實際上就算是在“彎道”上也超不了車,這是大家必須要高度關注的事情。這是我講的幾個要點。
第二,怎么來解決這些挑戰?如果要真正解決,而且要有市場競爭力,不能就事論事,一定要系統集成優化?,F在電動汽車產業的發展已經到了一個新的階段、新的起點,應該要系統考慮取消政府補貼以后產業怎樣形成市場競爭力。對中國汽車產業轉型升級,肯定要基于正向開發。我非常贊成昨天楊院士講的一個觀點:關于電池的戰略,一方面要繼續追趕世界先進水平,或者要引領突破點,但同時對于產業來講要基于成熟的電池技術來尋找多樣化的市場,無論是小型低速還是世界先進水平的高性能電動汽車,不管是哪一類車,都應該有一個新的結構來克服目前電池還存在的一些不足,包括性能問題、價格問題,這是非常重要的一點,尤其對于整車來講至關重要。
在這個前提下有幾項工作需要做,一個是輕量化的問題,大家都很清楚,輕量化應該從結構、材料、制造工藝這幾個方面來綜合解決,還有安全性的問題。昨天有些專家也講了,安全性不能只從一個環節來考慮,應該綜合考慮,比如單體電池的問題,電池包的問題和整車的問題,現在國家單體電池有穿刺實驗,但是我認為,這個實驗是不是要改變一下標準,也值得思考。如果說電池包和整車結構達到一定的水準,單體電池可能根本不能耐受惡劣的條件,導致激烈碰撞的載荷可能是需要考慮的,所以它應該是綜合解決方案。
另外,模塊化的問題是非常重要的,尤其對于電動汽車來講,可能有一個規?;投嗥恋鹊拿?,還有研發模式和商業模式?,F在講商業模式、講創新的比較多,但研發模式創新可能更為重要?,F在開發電動汽車,資質看上去好像是放松了,但實際上也要求投資規模,要求關鍵技術自己得掌握,這樣實際上對的產業發展是不利的。更加有利的模式應該是大家協同,多家機構,包括企業、研發機構,大學,協同解決高性能整體方案,這樣的話有利于趕超,有利于形成更高的競爭力,這是幾個觀點。
我現在講個案例,我是從2008年開始一直致力于推進的工作,全正向開發,從理論到技術,到產品,到產業。2008年啟動的時候,電動汽車還不是主要的考慮,當初是希望搞一個高端的C級平臺,主要是從車身的輕量化,從制造和工藝、裝備的轉型升級,但后來因為動力問題解決不了,所以后來整個平臺轉向了電驅動,這也證明了我們電動汽車作為一個彎道超車的途徑,有它的可取之處,基于這樣一個想法的平臺,很重要的一點就是輕量化,從結構到材料到制造,這些方面都要統籌考慮。
?。▓D示)這是我們設計的車型平臺案例,紅色部分是高強鋼的熱成型,紫色的是高強鋼,但不一定是熱成型,綠色是四門兩蓋的液板,液態鋁成型,一種全新工藝,藍色是普通覆蓋件的成型?;谶@種理念,第一,材料是成熟的;第二工藝不需要用到最復雜的高強鋼成型工藝和鋁合金成型工藝,但它也有可能實現車身輕量化20%到1/3的水平,這樣對消化電池的重量是有好處的,同時這還有很重要的一點,因為它是低成本的高性能材料成型,所以它也能抵消一部分現在傳統熱成型和鋁合金成型,同時因為通過模塊化,使零部件數量大大減少,這樣也可以消化一部分成本,這是整個項目非常重要的理念。
大家可以看到,測微是整體的,用了這個測微以后,車身的制造精度就非常容易控制了,當然這里還有很重要的一點,結構模式發生了根本性的變化。因為如果是高強鋼,這里用到的最高是1500兆帕熱成型,如果用傳統點焊,它的強度可能發揮不出來,尤其對于汽車碰撞以后。因為在材料本體斷裂前,焊點就全部撕開了,所以當初考慮分段滿焊,把結構徹底改變,同時對輕量化也有好處。因為傳統點焊有一個接頭,所以從原材料消耗上本來就很重,對于車重可能也會增加2%-3%的水平。
這是四門兩蓋結構的情況,四門兩蓋目前全是鋁合金,四門也有高強鋼的加強,1500兆帕的,相對來講成型比較容易一點,這樣輕量化的水平能夠超過1/3。
另外,動力系統是剛才講的,我們原來搭建C級平臺,最早2008年的時候準備采用傳統動力,但后來找不到合適的完全自主開發的,后來2010、2011年左右開始轉向混合動力,這個混合動力是一個大的平臺,它可以引發出七種不同的動力模式,包括串聯、并聯的混合動力,還包括純電動,實際上這個平臺搭好之后可以輻射到很多其它不同的車型,這種模式有利于提高整個系統的安全性、可靠性,降低它的價格。
另外是模塊化,這個模塊化非常重要,我們可以通過模塊化來實現多品種、低成本的戰略,我們講“低成本”是“高性能的低成本”,不是降低、犧牲品質,這是一個基本概念。骨架、外飾跟內飾之間有一個過渡區,一般在30%到50%的范疇,可以實現車的重大改型,這三個車看上去很不一樣,但它的骨架是共享的,骨架是剛才講的熱成型,這樣對實現批量生產就非常有好處。
模具也可以實現模塊化,同一類車的重要零件,模具化的好處是功能模塊是外型模塊可以分開,這不僅在汽車開發中非常重要,在大規模生產中也是可以的,尤其在批量相對比較小的情況下,比如10萬臺以下的批量,在起步階段,這個批量可能已經夠了。
剛才我講到多功能和價值提升的問題,我們也在同步開發一些其他的系統,比如安全性,這里舉個例子,氣囊的新技術,用上這個技術以后,可能顯著提高安全性,同時又降低它的成本,提高它的性能,也就是說,整個車有更高的品質。
我認為電動汽車的大規模產業化應該走“立地”和“頂天”這兩個方向。所謂“頂天”就是你把車搞得很高端,讓它的成本有一個消化空間,大家知道特斯拉就是這樣一個模式,這樣的話,很多地方都得要審計,我們也需要考慮這樣一個整車模式,不能光靠拼成本,現在我們由汽車大國向汽車強國邁進的過程中,一定要有高端引領。同時還有一種完全是靠市場牽引,這樣你就可以根據電池水平、其它方面的水平來做整車設計,基于大批量生產以后有可能實現擺脫政府補貼而又具有市場競爭力的產品途徑,我相信,在現在的電池屬性下,我們還是有很多途徑,通過商業模式創新和研發創新,能夠形成市場競爭力,不要政府的補貼。
當然,這里面有一點很重要,我認為能源和充電設施要一體化,在使用過程中的具有成本優勢,這樣有利于我們電動汽車的市場化競爭。
時間關系,我就匯報到這里,謝謝大家。