- 2024-04-19
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从萌芽破土而出,到拥有最大的新能源汽车市场、最完整的产业配套体系、最完善的政策支持体系,成长出一批具有国际竞争力的优秀企业,在乘风破浪中,中国新能源汽车走出了一条以科技创新引领发展的向“新”之路。
2023年7月3日,广州广汽埃安第一智造中心灯光璀璨。随着广汽埃安旗下高端新能源品牌昊铂的首款量产车型Hyper GT下线,中国汽车产业又迎来了一个里程碑事件的诞生——这标志着中国新能源汽车生产量达到2000万辆。
“2020年9月,中国新能源汽车生产累计突破了500万辆;2022年2月,这一数字突破了1000万辆;从1000万辆再到2000万辆,我们仅用了1年零5个月的时间。”中国汽车工业协会常务副会长兼秘书长付炳锋说道。
从无到有、从小到大、从弱到强,我国汽车产业在70年的发展历程中充分显示出强大的韧性,而今借助在新能源领域的强势崛起,我国汽车产业迈向了高质量发展的新阶段。
中国新能源汽车的起步,要追溯至上世纪90年代。1992年,年逾八十高龄的钱学森院士给党中央寄出去了一封信,信中写道:“我国汽车工业应跳过用汽油柴油阶段,直接进入减少环境污染的新能源阶段……这是有可能实现的。”这封信得到了党和国家的高度重视。
电动车的定义,一般是指从车载电源——包括蓄电池、燃料电池、飞轮电池和车载发电机组——获得电力,以电机驱动的车辆。由于燃油汽车排放的有害气体严重威协人类的健康和赖以生存的环境,自上世纪90年代起,世界主要工业发达国家均开始重视新能源汽车的研发。钱学森的信正是在这个背景下写就的。
新能源汽车是全球汽车产业转型升级和绿色发展的主要方向,也是我国汽车产业高质量发展的战略选择。这一选择与中国能源资源状况是相吻合的——煤炭丰富,少天然气,缺石油。
“八五”期间,国家重点科技攻关计划中,“电动汽车关键技术研究”项目赫然在列。这个项目开我国电动汽车研制项目之先河,由清华大学汽车工程系、电机工程与应用电子技术系、计算机科学与技术系以及国内有关企业、研究所共同承担。
据清华大学汽车工程系教授陈全世和伦景光介绍,该项目在电动汽车整车设计、计算、系统匹配、试验方法、测试设备研制等方面取得了5项具有国内领先(部分成果达到国际先进)水平的科技成果,在“电动汽车用稀土永磁电机及其调控系统研制”方面取得1项具有国内领先、部分指标达到国际先进水平的成果;在“电动汽车电池能量管理系统研制”“电动汽车自动充电机研制”方面取得了2项国内领先水平的科技成果。
“远望号”是我国首辆纯电动公交车,由胜利客车厂与美国西屋公司和国防科工委、北京理工大学联手研制,采用的是传统的铅酸电池,它“剪”掉了人们司空见惯的无轨电车的“辫子”(受电杆),从而成为我国首辆不靠受电杆也能正常行驶的电动公交车。该项目的主要负责人和总工程师是北京理工大学机械与车辆学院的孙逢春教授。
从“八五”到“九五”再到“十五”,我国新能源汽车产业一步一个脚印地走出了一条以科技创新引领发展的成功之路。2001年,我国启动了“863计划”电动汽车重大技专项研发,由同济大学新能源汽车工程中心主任万钢担任首席科学家、总体组组长。我国新能源汽车发展的总技术路线也在“十五”期间形成,即“三纵三横”(“三纵”为燃料电池汽车、混合动力汽车、纯电动汽车,“三横”为多能源动力总成系统、驱动电机、动力电池)的研发布局。
就在以万钢、孙逢春为代表的科学家们投身新能源汽车技术研发之时,中国汽车市场也正默默地拉开一场新变革的帷幕。
2003年,通过收购西安秦川汽车有限责任公司(以下简称秦川汽车),起家于电子制造的比亚迪股份有限公司(以下简称比亚迪)进入了汽车制造领域。1990年代,秦川汽车是中国西北地区唯一的微型轿车生产企业,不过在被比亚迪收购之前,其一直饱受资金问题的困扰。收购完成后,原秦川汽车的热卖车型“福莱尔”更换成了比亚迪的标识,“比亚迪福莱尔”成为首款悬挂比亚迪标识的汽车。随后,比亚迪汽车工业有限公司(以下简称比亚迪汽车)正式走入市场,开始向着实现“造车梦”大步狂奔而去。
在自主汽车品牌中,比亚迪汽车在电动汽车制造领域的优势是极为明显的——它是整车厂中唯一一家掌握动力电池核心技术和量产经验的厂商。经过3年的技术积累,2006年,比亚迪纯电动轿车F3e研制成功,搭载自主研发的世界上第一款铁动力电池ET-POWER。两年后,2008年12月15日,比亚迪F3 DM上市了,这是全球第一款不依赖充电站的商业化双模电动车,即车辆可在纯电动(EV)和混合动力(HEV)两种模式之间自由切换。
2009年,中国汽车工业迎来了新拐点。这一年,中国汽车产销量登顶全球第一,在国务院出台的《汽车产业调整和振兴规划》中也明确了实施新能源汽车战略。同年,“十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程”启动,通过提供财政补贴,计划用3年左右的时间,每年发展10个城市,每个城市推出1000辆新能源汽车开展示范运行。这些都为新能源汽车的推广与普及提供了重要支持。
2011年,中国汽车工程学会曾对国内节能与新能源汽车整车及关键零部件企业、科研院所进行了调研,全面覆盖了包括一汽、东风、比亚迪在内的整车企业及零部件企业,发现主流车企均已在积极规划、推动新能源汽车研发和产业化准备,包括示范运行。与此同时,一批瞄准新能源蓝海的造车新势力也在孕育而生。
2014年6月,特斯拉CEO埃隆•马斯克宣布该公司将采取“开源模式”开放自己的专利技术,并在下半年进入中国市场。几乎是同一时间,UC优视被阿里巴巴集团收购,UC优视联合创始人何小鹏组建起了小鹏汽车团队。易车网创始人李斌在这一年的年末也开启了新的创业——蔚来汽车正式成立,NIO(A New Day)正表达了追求美好明天和蔚蓝天空的愿景。同为成功的互联网连续创业者,随后一年,李想辞去了在汽车之家的职务,创立了车和家(2019年正式改名为理想汽车),致力于打造全新的智能交通工具……风起云涌的新能源汽车行业,毫无疑问地成为竞争激烈的新赛场,也逐渐显露出持续迸发的市场活力。
中国汽车工业协会相关数据显示:2023年1-11月,新能源汽车产销量分别完成842.6万辆和830.4万辆,同比分别增长34.5%和36.7%;在11月,新能源汽车月度产销量首次双超百万辆。2024年1月12日,中国汽车工业协会发布最新数据:2023年,我国汽车全年产销量双双超过3000万辆,创历史新高;其中,新能源汽车产销突破900万辆,市场占有率超过30%,而新能源汽车出口超过120万辆,同比增长超过77%。新能源汽车继续保持长期向好的发展态势。
从萌芽破土而出,到拥有最大的新能源汽车市场、最完整的产业配套体系、最完善的政策支持体系,成长出一批具有国际竞争力的优秀企业,在乘风破浪中,中国新能源汽车走出了一条以科技创新引领发展的向“新”之路。
“远望号”成功研发出来后,孙逢春对之后发生的一件事至今记忆犹新:“远望号”下线后获得了中电集团(当时名为中华电力有限公司)的订单,但没想到美国西屋公司突然将动力系统的价格从4万美元提高到10万美元,致使生产成本高于售价,无奈之下只好将订单退了回去。
“一定要有属于我们自己的核心技术和核心创新能力!”这件事令孙逢春深受震动,从此埋首于计算与绘图,“我们要为电动汽车安装上‘中国心脏’!”
1997年,北京市科委正式立项,支持开发我国第一套完全自主知识产权的续流增磁永磁电机及电控系统、自动变速传动系统,孙逢春主持研发出的这项成果获得了国家技术发明二等奖。当看到自主创新的新能源汽车的“心脏”被安装到公交汽车上服务民众出行,孙逢春感慨万千:“那感觉线年,国务院发布《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》(以下简称《规划》),明确指出以纯电驱动为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向,要重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化,并且加强新能源汽车关键核心技术研究,大力推进动力电池技术创新。
新能源汽车的崛起,与动力电池产业提供的支撑密不可分。对于新能源汽车而言,这颗至关重要的“心脏”就是动力电池。“心脏”的质量直接决定着困扰新能源汽车已久的问题能不能解决,比如跑不了长途、容易趴窝、掉电快、引发自燃等。
在《规划》中,明确提出了:要重点开展动力电池系统安全性、可靠性研究和轻量化设计,加快研制动力电池正负极、隔膜、电解质等关键材料及其生产、控制与检测等装备,开发新型超级电容器及其与电池组合系统,推进动力电池及相关零配件、组合件的标准化和系列化;在动力电池重大基础和前沿技术领域超前部署,重点开展高比能动力电池新材料、新体系以及新结构、新工艺等研究,集中力量突破一批支撑长远发展的关键共性技术。此外,要加强新能源汽车关键零部件研发,重点支持驱动电机系统及核心材料,电动空调、电动转向、电动制动器等电动化附件的研发,并且开展燃料电池电堆、发动机及其关键材料核心技术研究。
2008年3月,福建宁德,这里发生了一件对日后对新能源汽车产业产生重大影响的事情。在不断努力下,曾毓群终于得到公司股东同意和大多数人支持,把新能源科技有限公司(ATL,2005年被日本TDK集团全资收购)在内地的第三座工厂建在了家乡。
该年,ATL还成立了动力电池事业部,意在将业务拓展至汽车动力电池领域,这个部门正是在曾毓群的主导下创建的。此前,ATL已经是消费类锂离子电池全球龙头企业,但曾毓群看到了新的市场机会。2011年,曾毓群创立宁德时代新能源科技股份有限公司(以下简称宁德时代),自此开启了一段新能源产业的新传奇。
在中国市场,汽车动力电池领域里,宁德时代和比亚迪是最引人瞩目的两家企业。宁德时代的崛起,得益于其团队在ATL时期的技术积累。早在2004年,ATL就开始研发动力电池,还在技术上提出了BMS(电池管理系统)的概念,通过智能传感装置检测电池运行状态,而今BMS已成为电动汽车的标配。2005年,宁德时代选择能量密度高的三元锂电池作为技术突破方向,注重提升续航能力和电池体积利用率。正是这个决定让宁德时代弯道超车。2017年以来,宁德时代稳坐全球最大动力电池企业宝座,保持了全球市场份额的持续领先。
2023年1月5日,比亚迪发布全新高端汽车品牌“仰望”,百万元级纯电动性能超跑U9等同步亮相。比亚迪则一直深耕磷酸铁锂电池的研发汽车技术。相比三元锂电池,磷酸铁锂电池在成本、安全性和循环寿命上更有优势,缺点是能量密度偏低、低温性能较差。
2020年3月,比亚迪正式推出“刀片电池”(全称刀片形磷酸铁锂电池),并于旗下弗迪动力有限公司重庆工厂顺利量产下线。这种电池形状既长又薄,能够像“刀片”一样插入电池包里。相较传统的有模组电池包,“刀片电池”的体积利用率提升了50%以上。比亚迪集团董事长兼总裁王传福表示,“刀片电池”体现了比亚迪彻底终结新能源汽车安全痛点的决心,甚至想要把“自燃”这个词从新能源汽车的字典里抹掉。
2023年,宁德时代宣布前一年发布的麒麟电池(这项技术是第三代CTP,即Cell To Pack)已经实现量产装车,助力CLTC(中国轻型汽车行驶工况)综合工况续航1000千米以上车型的上市。宁德时代还推出了首款基于磷酸铁锂正极材料体系的4C超级快充电池——神行超充电池,该电池采用了石墨快离子环技术,可以做到充电10分钟,续航400千米。2023年12月15日,神行超充电池斩获有欧洲汽车“金球奖”之称的AUTOBEST“最佳技术奖2024”奖项,创下两个历史首次——“最佳技术奖”首次颁给中国企业、首次颁给电池产品/技术。
宁德时代日前表示,公司将不断深化与长安汽车的战略合作关系,为包括阿维塔在内的高端智能电动汽车提供解决方案。2023年8月9日,比亚迪第500万辆新能源汽车正式下线万辆新能源汽车——方程豹“豹5”在郑州比亚迪生产基地正式下线个多月,再创产销新纪录。另据外媒报道,搭载比亚迪“刀片电池”的特斯拉Model Y后驱版也于当年5月在德国柏林超级工厂下线年,比亚迪将发布第二代“刀片电池”,其能量密度更高、续航里程更长、更耐低温。
创新引领着我国新能源汽车产业持续高质量发展。而良性的市场竞争激发了企业的创新意识和动力,促使其在产品开发和改进方面不断迭代。
2023年12月9日,2023世界新能源汽车大会在海口举行,大会发布了2023年度“全球新能源汽车前沿及创新技术”评选结果:宁德时代的麒麟电池技术、比亚迪汽车的宽温域热泵空调系统关键技术、地平线的创新性智能计算架构、吉利汽车的高性能变频混合动力平台技术、宝马中国的高性能混合动力驱动系统等入选,充分体现出一个事实——以新能源汽车为代表的战略性新兴产业已成为促进现代化产业体系发展的新引擎。
时间和市场会给出答案而今,业内在形容中国移动互联网产业发展时,往往爱用一个词——“弯道超车”,在中国汽车产业这里,则变为“换道超车”。“在电动汽车这一新的领域,我们与国外处于相近的起跑线,技术水平与产业化的差距相对较小。把大力发展新一代汽车实现产业化作为促进我国汽车工业实现跨越式发展的战略性举措,就有可能在世界汽车工业新一轮竞争中占领制高点,提高我国汽车工业的国际竞争力。”万钢说道。
新车型、新技术、新生态,在技术上绕过传统汽车技术壁垒,新能源汽车站在了崭新的赛道上起跑,这也给了中国自主品牌实现“换道超车”的时代机遇。在比亚迪汽车、蔚来、理想、小鹏、威马、欧拉、哪吒、北汽新能源、广汽埃安等国产新能源汽车品牌发展迅猛之外,国内IT企业也纷纷试水“造车”,小米、华为、百度等都带着互联网思维和尖端技术入局。
2020年10月27日,由工业和信息化部指导、中国汽车工程学会组织全行业1000余名专家历时一年半修订编制的《节能与新能源汽车技术路线》(以下简称《技术路线》)发布,被视为是国家对新能源汽车的规划发展蓝图。
《技术路线》强调了纯电驱动发展战略,提出了面向2035年我国汽车产业发展的六大目标,即:我国汽车产业碳排放将于2028年左右先于国家碳减排承诺提前达峰,至2035年,碳排放总量较峰值下降20%以上;新能源汽车将逐渐成为主流产品,汽车产业基本实现电动化转型;中国方案智能网联汽车核心技术国际领先,产品大规模应用;关键核心技术自主化水平显著提升,形成协同高效、安全可控的产业链;建立汽车智慧出行体系,形成汽车、交通、能源、城市深度融合生态;技术创新体系基本成熟,具备引领全球的原始创新能力。
新能源汽车发展已经马力十足地驶入“快车道”,然而产业若要保持良性发展,仍有诸多问题亟待解决。2023年6月,工业和信息化部副部长辛国斌在国务院政策例行吹风会上表示,我国新能源汽车全面市场化发展还存在着不均衡不充分的问题,主要表现在:从地域看,受动力电池低温适应性、充换电设施不足等因素影响,东北、西北等地区新能源汽车推广应用相对滞后,地域上呈现了不均衡的特点 ;从车型看,新能源商用车销售增长较乘用车明显迟缓;从城乡市场看,农村市场尚未充分挖掘,2022年农村地区新能源汽车销量仅占农村地区汽车总销量的4%,远低于行业总体25.6%的水平。
针对此,辛国斌表示工信部将会同相关部门,从提升产品供给质量、加大重点领域推广、强化支撑保障条件、打造世界一流品牌等方面入手解决这些问题,进一步强化政策支持。比如在提升产品供给质量方面,支持开展高安全全气候动力电池、热泵空调、整车热管理等技术攻关,提升动力电池热失控技术标准,以增强新能源汽车低温适用性和安全性;在打造世界一流品牌方面,持续开展“中国汽车品牌向上发展”专项行动,支持优势企业加强质量管理,优化产能布局,以市场化、法治化方式推动落后整车企业和产能退出,推动集团化、规模化发展,加快培育具有国际竞争力的中国品牌。
动力电池仍是新能源汽车行业的焦点所在。目前,中国在全球动力电池市场中的领先地位日益巩固,动力电池企业间的竞争也渐趋“白热化”。相关数据显示,2022年全球动力电池和储能电池的总出货量达到812GWh,同比增长86%。其中,中国锂离子电池产量达750GWh,同比增长超过130%,行业总产值突破1.2万亿元。而在2022年全球动力电池装机前十的榜单中,中国企业稳占六席。而今,正极材料、负极材料、电解液、隔膜等动力电池生产的关键主材,在中国已全部实现自主生产,形成了完整的动力电池产业链。
与此同时,谨防“产能过剩”成为动力电池行业近年来关注的焦点之一。业内人士透露,国内锂电赛道现有8.9万家企业,仅2022年至2023年夏,就新注册5.8万家企业,还有很多企业试图涉足矿产资源、电
池材料、锂电池、钠电池、固态电池、氢燃料电池、储能、电池回收等多个相关领域。“未来,动力电池行业将进入洗牌阶段,大浪淘沙,唯有加速研发创新、以优质产品满足市场需求,真金才能通过火炼。”汽车分析师张翔说道。
2023年12月27日,极氪智能科技发布其首款纯电豪华轿车极氪007。此外,新能源汽车“后市场”产业链不完善,也为广大消费者所关注。新能源二手车市场缺乏行业标准、售价混乱,车险涨价、续保难,充电桩不足、充电排队时间长……这些“短板”仍需进一步去改善。
正如历史总是在不断解决问题中前进,对于新能源汽车产业而言,同样如此。已经押对宝的中国新能源汽车产业正“扎下根”“茁壮长”,在风雨过后,必将愈加繁茂。
(文章来源:《创意世界》2024年2月号;原标题:向“新”之路,创造时代机遇)
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