一、純電動(dòng)汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)

（一）動(dòng)力電池方面            

1、三元電池向高鎳方向發(fā)展

我國(guó)目前三元電池廠商主要生產(chǎn)的是 NCM333 和 NCM523 電池，NCM622 已經(jīng)進(jìn)入部分企業(yè)的材料供應(yīng)鏈，處于研發(fā)階段的NCM811 也有望于近期開(kāi)始應(yīng)用。電池單體能量密度將從200Wh/kg 向 250-300Wh/kg 邁進(jìn)。國(guó)際方面，NCM622 已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用（寶馬i3），NCM811 開(kāi)始小范圍適用。

2、圓柱電池向 21700 方向發(fā)展

國(guó)際上 Tesla 和松下共同研發(fā)的 21700 電池單體容量為3-4.8Ah，質(zhì)量為 60-65g，能量密度為 300Wh/kg，并且已經(jīng)應(yīng)用在Model 3 車(chē)型上。而國(guó)內(nèi)在乘用車(chē)領(lǐng)域還沒(méi)有 21700 電池應(yīng)用的案例，但一些企業(yè)開(kāi)始布局。深圳比克電池預(yù)計(jì) 21700 電池單體容量可達(dá)到 6Ah 的；天鵬電源 21700 電池單體能量密度為200-240Wh/kg；億緯鋰能 21700 電池單體容量為 4Ah，能量密度為 215 Wh/kg 并計(jì)劃在 2019 年推出 260Wh/kg 的產(chǎn)品；遠(yuǎn)東福斯特 21700 電池規(guī)劃單體容量為 5Ah 以上；力神發(fā)布的 21700 電池單體容量為 2-5Ah，能量密度為 210-260Wh/kg。

（二）電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方面

1、我國(guó)車(chē)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先地位

我國(guó)乘用車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)品功率密度已經(jīng)達(dá)到 3.3-3.6kW/kg（峰值功率/有效質(zhì)量），最高轉(zhuǎn)速提高至 12800rpm 以上；商用車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度達(dá)到 18Nm/kg 以上，最高轉(zhuǎn)速達(dá)到 3500rpm 以上。在乘用車(chē)方面，如下圖所示，我國(guó)驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)品的功率密度已經(jīng)達(dá)到 3.8 kW/kg（峰值功率/有效質(zhì)量），轉(zhuǎn)矩密度為 7.1Nm/kg，與寶馬i3 的驅(qū)動(dòng)電機(jī)技術(shù)指標(biāo)處于同一水平。

2、國(guó)內(nèi)外車(chē)用電機(jī)控制器技術(shù)現(xiàn)狀

我國(guó)車(chē)用電機(jī)控制器技術(shù)正在迅速追趕國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品水平。我國(guó)電機(jī)控制器功率密度已經(jīng)達(dá)到 12kW/L 以上，控制器效率達(dá)到 98%以上。從數(shù)值上看，與博世 2015 年的水平接近，但這是在標(biāo)準(zhǔn)模塊封裝下的性能參數(shù)，而在客戶(hù)不同要求的定制化封裝時(shí)，我國(guó)電機(jī)控制器的指標(biāo)數(shù)據(jù)會(huì)有所降低。然而，雖然技術(shù)水平還落后于國(guó)外，但我國(guó)企業(yè)仍在不懈的追趕中，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出功率密度 18kW/L 的定制化封裝電機(jī)控制器樣機(jī)。

3、我國(guó)車(chē)用電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展目標(biāo)

十三五重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃對(duì)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)展目標(biāo)為：乘用車(chē)電機(jī)功率密度 4kW/kg，商用車(chē)電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度做到 20Nm/kg，繼續(xù)保持國(guó)際領(lǐng)先水平。

十三五重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃對(duì)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的發(fā)展目標(biāo)為：電機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)功率密度倍增，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。具體技術(shù)目標(biāo)為 2020 年達(dá)到 16-18 kW/L，力爭(zhēng) 2025 年達(dá)到 32-36 kW/L（碳化硅）。

二、深度混合動(dòng)力汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)

深度混合動(dòng)力的特點(diǎn)是動(dòng)力系統(tǒng)以電動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ)動(dòng)力，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為輔助動(dòng)力。電動(dòng)機(jī)完全可以滿(mǎn)足車(chē)輛在起步和低速行駛狀態(tài)下的動(dòng)力要求，隨著速度的提升汽油發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)和電動(dòng)機(jī)通過(guò)智能系統(tǒng)來(lái)協(xié)同高效的工作，并且可以帶動(dòng)發(fā)電機(jī)為電池充電。

（一）串聯(lián)式混合動(dòng)力

串聯(lián)混合動(dòng)力在車(chē)輛行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)不直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，而是作為發(fā)電機(jī)為電池充電，僅由電池帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛。

日產(chǎn) NOTE

日產(chǎn)在 2016 年發(fā)布一款名為 e-POWER 的動(dòng)力系統(tǒng)，該系統(tǒng)屬于串聯(lián)式混合動(dòng)力（增程式）。與傳統(tǒng)混合動(dòng)力系統(tǒng)不同，日產(chǎn) e-POWER 動(dòng)力系統(tǒng)中，搭載了一臺(tái)三缸 1.2L 排量發(fā)動(dòng)機(jī)（HR12DE），該發(fā)動(dòng)機(jī)具有如下技術(shù)特點(diǎn)：一、采用米勒循環(huán)的工作原理，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的膨脹比大于壓縮比，在膨脹行程中可最大限度的將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，有助于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率，降低燃油消耗。二、12:1 的壓縮比，可以讓混合氣中的汽油分子汽化的更完全，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率。三、缸體采用真圓加工工藝，令缸體內(nèi)壁更加光滑，減少活塞和氣缸之間的摩擦力， 提高工作效率，延長(zhǎng)壽命。

發(fā)動(dòng)機(jī)與車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行解耦，其工作狀態(tài)與車(chē)輛的動(dòng)態(tài)工況無(wú)關(guān)，且始終處在效率最佳的工作區(qū)間為動(dòng)力電池補(bǔ)充電力，大幅降低燃油消耗。驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出功率為 80kW，扭矩為 254Nm。與純電動(dòng)汽車(chē)不同的是，e-POWER 動(dòng)力系統(tǒng)中的能量來(lái)源是發(fā)動(dòng)機(jī)，而不再是電池。

整個(gè) e-POWER 動(dòng)力系統(tǒng)可以讓車(chē)輛的加速性能如純電動(dòng)車(chē)一樣，主要元器件與純電動(dòng)汽車(chē)通用（與聆風(fēng)采用同款電機(jī)），減少研發(fā)和生產(chǎn)成本。由于發(fā)動(dòng)機(jī)只負(fù)責(zé)發(fā)電，燃油經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)優(yōu)異（Note e-Power 的油耗水平在日本JC08 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)下達(dá)到了37.2km/L）。

（二）混聯(lián)式混合動(dòng)力

混聯(lián)混合動(dòng)力在車(chē)輛行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)都能夠分別單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，能夠提供純電、純油和油電混合三種驅(qū)動(dòng)模式。

1、雪佛蘭 VOLT

2018 款雪佛蘭VOLT 的動(dòng)力系統(tǒng)名為Voltec，該系統(tǒng)由充電接口、電子驅(qū)動(dòng)單元、發(fā)動(dòng)機(jī)、鋰離子電池組構(gòu)成。VOLT 完全由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)電池組的電力耗盡時(shí)，可以通過(guò)一臺(tái) 1.5L 的發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)來(lái)為車(chē)輛電驅(qū)系統(tǒng)繼續(xù)提供電能，在純電模式下可以行駛 53 英里，在增程模式下可以行駛 420 英里。其工作方式為：插電模式下，外接電源為電池充電，電池為電機(jī)提供電力，電機(jī)向車(chē)輪提供動(dòng)力；增程模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)為電池充電，電池為電機(jī)提供電力，電機(jī)向車(chē)輪提供動(dòng)力。

2、榮威 eRX5

榮威eRX5 的動(dòng)力系統(tǒng)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、EDU 電驅(qū)變速箱組成。發(fā)動(dòng)機(jī)是一臺(tái)代號(hào)為 15E4E 的 1.5T 發(fā)動(dòng)機(jī)，最大功率 124kW， 峰值扭矩 250Nm，與之匹配的是整套混動(dòng)系統(tǒng)最核心的執(zhí)行機(jī)構(gòu)——EDU 電驅(qū)變速箱。EDU 內(nèi)部采用了平行軸形式的齒輪軸系，其中輸入軸設(shè)置有兩擋齒輪，并通過(guò)嚙合的形式與同步器連接，進(jìn)而通過(guò)差速器將動(dòng)力輸出到半軸。輸入軸兩側(cè)集成有兩個(gè)電動(dòng)機(jī)， 其中靠近發(fā)動(dòng)機(jī)端的為 ISG 電機(jī)，其額定功率 30kW，峰值扭矩150Nm，主要負(fù)責(zé)車(chē)輛啟動(dòng)、怠速充電這些低負(fù)荷工況。另一側(cè)為T(mén)M 電機(jī)，其額定功率為 56kW，峰值扭矩 318Nm，主要負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛。兩者均通過(guò)由液壓油控制開(kāi)閉的離合器來(lái)與機(jī)械動(dòng)力單元相連。連接 ISG 電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)的離合器 C1 采用了常開(kāi)的設(shè)定， 而連接TM 電機(jī)的離合器C2 則采用了常閉的設(shè)定，中間的兩檔齒輪主要負(fù)責(zé)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率。該系統(tǒng)基于純電力驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)理念，只有在電量低與需要大扭矩輸出時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)才會(huì)啟動(dòng)介入。在純電模式下可以行駛 60km，在增程模式下可以行駛 650km。

3、比亞迪秦

比亞迪“秦”搭載的最新 DMII 系統(tǒng)除了可實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)模式行駛和混合動(dòng)力模式行駛外，當(dāng)電量不足或高壓系統(tǒng)故障時(shí)還可單獨(dú)用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛，實(shí)現(xiàn)了高壓系統(tǒng)的獨(dú)立性。該系統(tǒng)搭載了一臺(tái) 1.5T 渦輪增壓發(fā)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，最大功率 113kw，峰值扭矩240Nm，6 檔雙離合變速、110kW 永磁同步電機(jī)以及 10kWh 容量的電池組合在一起，整體采用集成式一體化設(shè)計(jì)，從而使結(jié)構(gòu)緊湊便于布置且提高了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。電機(jī)經(jīng)減速器與變速器連接，通過(guò)齒輪及花鍵完成扭矩傳遞，傳動(dòng)效率高。通過(guò)電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)的配合可以輕易地實(shí)現(xiàn)大扭矩輸出，提升車(chē)輛的動(dòng)力性和通過(guò)性，又可用電動(dòng)機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行功率調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)全天候工況下的運(yùn)行。同時(shí)高壓系統(tǒng)選用 500V 電壓,減少了電能傳輸過(guò)程中的發(fā)熱損耗。

三、燃料電池汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)

（一）豐田        

1、車(chē)型基本情況

豐田的燃料電池技術(shù)處于世界領(lǐng)先，以其量產(chǎn)的乘用車(chē)Mirai 為例，體積功率密度為 3.1kW/L（比 2008 年豐田的技術(shù)提升了 2.2 倍），發(fā)電功率達(dá) 114kW，整個(gè)電堆位于駕駛艙下方，由370 片厚度為1.34mm、重量為102g 的單體電池組成，可在-30℃ 的情況下正常啟動(dòng)。據(jù)美國(guó)環(huán)保局EPA 官方數(shù)據(jù)顯示，Mirai 最高續(xù)航里程可達(dá) 312 英里（約 502 公里）。

2、燃料電池技術(shù)解析

電池單體流道構(gòu)造的創(chuàng)新。豐田 Mirai 配備的新型燃料電池技術(shù)，革新性的使用了世界首創(chuàng)的 3D 細(xì)孔流道設(shè)計(jì)。3D 細(xì)孔流道為三維的微細(xì)格子流道，通過(guò)使空氣向接觸電極的方向以紊流形式流動(dòng)，來(lái)促使氧向觸媒層的擴(kuò)散。另外，通過(guò)流道內(nèi)外形狀的最佳化與流道表面的親水性使生成水快速地從電極排出，抽出到流道表面，防止由于流道堵水造成氣體流動(dòng)不暢，以此實(shí)現(xiàn)電池組內(nèi)面的發(fā)電均一和降低電池組之間電壓的誤差。此外，在電池組內(nèi)面可以改變流道形式，在空氣極上游道分緩和紊流，即使在無(wú)外部加濕的情況下也能夠控制電極的干燥。

正極的創(chuàng)新。電解質(zhì)薄膜采用薄層設(shè)計(jì)，厚度減小 1/3，導(dǎo)電性提高 3 倍。氣體擴(kuò)散層通過(guò)基材的低密度化和薄膜化，使氧氣擴(kuò)散性提升2 倍以上。催化劑通過(guò)采用最佳的Pt/Co 合金比例， 使催化活性提高了 1.8 倍。除此之外，將碳載體從原來(lái)的中空型轉(zhuǎn)化為中實(shí)型，減少載體內(nèi)部難以有效發(fā)揮機(jī)能的 Pt 催化劑， 使Pt 利用率提高了約一倍，進(jìn)而使得Pt 的用量減至原來(lái)的1/3。

通過(guò)以上技術(shù)創(chuàng)新提高了氣體擴(kuò)散性減低了濃度過(guò)電壓；提高了質(zhì)子傳導(dǎo)性降低了電阻過(guò)電壓；提高了催化活性降低了活性過(guò)電壓，相當(dāng)于單位面積不變的情況下，大幅增大了可發(fā)電電流， 使電流密度為原來(lái)的 2.4 倍。

取消加濕器。新型電池組的結(jié)構(gòu)使空氣流道和電極兩端在宏觀上形成對(duì)流，靈活運(yùn)用電池組內(nèi)空氣流道下流生成的水，在氫流道上流部加濕氫，通過(guò)氫的流動(dòng)將水蒸氣運(yùn)送到氫下流部，通過(guò)電解質(zhì)膜使水逆擴(kuò)散，對(duì)電極容易干燥的空氣流道上流部進(jìn)行加濕，無(wú)需額外添加加濕器。另外，電解質(zhì)膜薄膜化至原來(lái)的1/3，在促進(jìn)生成水逆擴(kuò)散的同時(shí)，將質(zhì)子傳導(dǎo)性提高了 2 倍。

通過(guò)以上的改進(jìn)，豐田新型的燃料電池堆體積功率密度達(dá)到原來(lái)的 2 倍以上（3.1kW/L），最大功率從原來(lái)的 90kW 提高到了114kW，相當(dāng)于電堆的功率提高了36% ，而電堆的體積也實(shí)現(xiàn)了24%的小型化。

（二）本田              

1、車(chē)型基本情況

本田Clarity 搭載的燃料電池體積功率密度為 3.1kW/L，發(fā)電總功率達(dá) 103kW，整個(gè)電堆位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，兩個(gè)氫瓶分別布置在后排座椅下方以及后方，最大儲(chǔ)氫量為 141L（約 5kg）。EPA數(shù)據(jù)顯示，Clarity 最高續(xù)航里程可達(dá) 366 英里（約 589 公里）。

2、燃料電池技術(shù)解析

本田通過(guò)不斷技術(shù)的改進(jìn)，使得 Clarity 所采用的新動(dòng)力系統(tǒng)的電機(jī)高度縮小34% ，燃料電池單體的數(shù)量減少了30% 。此外，新燃料電池單體自身的厚度也降低了 20%。盡管燃料電池?cái)?shù)量有所減少，但每個(gè)燃料電池單體的輸出均增加了 1.5 倍，總功率達(dá)103kW，每個(gè)電堆體積僅為 33L，功率密度達(dá)到 3.1kW/L。

新型電驅(qū)動(dòng)兩級(jí)空氣壓縮器。它提高了 1.7 倍的空氣輸送能力，壓縮機(jī)的體積也縮小了40% 左右。

新型燃料電池電壓控制單元。利用碳化硅功率半導(dǎo)體器件將燃料電池的電壓輸出提高至 500V，不僅可以縮小散熱器的體積，而且能夠讓電機(jī)的功率輸出將提升30% 達(dá)到130kW，而扭矩也從之前的 256Nm 提高至 300Nm。此外，電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速也從之前的12,500 轉(zhuǎn)提高至 13,000 轉(zhuǎn)，最高時(shí)速上升至 166km/h。

取消加濕器。為了提高燃料電池單元的發(fā)電效率，改進(jìn)了氫氣和空氣的流動(dòng)方向，令生成的水在電池單元內(nèi)循環(huán)，無(wú)需額外添加加濕器，這使得電池的輸出功率提高了 50%，體積減少20% ，降低了生產(chǎn)成本。

（三）現(xiàn)代

1、車(chē)型基本情況

2013 年 2 月 26 日，現(xiàn)代發(fā)布了世界上第一輛量產(chǎn)版氫燃料電池車(chē) ix35FCV。該車(chē)型配備了發(fā)電功率為 95kW 的燃料電池， 可在-20℃的情況下正常啟動(dòng)。同時(shí)配有兩個(gè) 700bar 的氫瓶，可儲(chǔ)存氫氣 5.6kg，最大續(xù)航距離為 415km。

2017 年 8 月 17 日，現(xiàn)代集團(tuán)官方發(fā)布一輛名為新一代 FCEV的燃料電池概念車(chē)型，并計(jì)劃于 2018 年量產(chǎn)。該車(chē)型搭配了現(xiàn)代第四代燃料電池系統(tǒng)7，，相比于上一代系統(tǒng)，對(duì)四個(gè)關(guān)技術(shù)進(jìn)行了升級(jí)：燃料電池系統(tǒng)效率、性能（最大輸出功率）、耐用性和氫儲(chǔ)存。

2、燃料電池技術(shù)解析

燃料電池系統(tǒng)效率提升。通過(guò)提高燃料電池性能、降低氫氣消耗率以及優(yōu)化關(guān)鍵部件，新車(chē)型與 ix35 燃料電池車(chē)相比，效率提升達(dá)60% ，比 ix35 提高了9% 。由于系統(tǒng)效率大幅提升，新車(chē)型有望實(shí)現(xiàn)單次續(xù)航里程達(dá)到 580 公里（基于韓國(guó)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)）。

產(chǎn)品性能（最大輸出功率）提升。與上一代車(chē)型相比，新車(chē)型最大輸出功率提升了 20%，高達(dá) 163 馬力（約 120kW）。除此之外，該系統(tǒng)還提高了車(chē)輛的冷啟動(dòng)能力，經(jīng)過(guò)優(yōu)化后可以在-30℃ 下順利啟動(dòng)。

耐用性提高。由于采用了高耐用性催化劑技術(shù)，新款氫燃料SUV 的使用壽命較上一代產(chǎn)品有了大幅提升。

氫儲(chǔ)存技術(shù)優(yōu)化。新款燃料電池車(chē)在儲(chǔ)氫能力方面也有了顯著提升。通過(guò)對(duì)塑料內(nèi)膽結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新及高效的分層，減少了氫瓶厚度，重量減少了10% ，儲(chǔ)氫效率提升 25%，實(shí)現(xiàn)了世界一流的氫氣存儲(chǔ)能力。與此前兩個(gè)不同尺寸的氫瓶相比，新車(chē)型搭配了三個(gè)同尺寸的氫瓶，并且可以安裝在座椅下方，進(jìn)而保證行李箱擁有如同燃油車(chē)般的使用空間。

（四）日產(chǎn)

1、車(chē)型基本情況

2016 年，日產(chǎn)汽車(chē)在巴西發(fā)布了世界首款由固體氧化物燃料電池（SOFC）驅(qū)動(dòng)的原型車(chē)e-Bio Fuel-Cell，該原型車(chē)基于海外版NV200 電動(dòng)版打造，配備了一個(gè) 5kW 的固體氧化物燃料電池和 30L 油箱，采用生物乙醇作為燃料發(fā)電，向一個(gè) 24kWh 的電池提供電能，續(xù)航里程將不少于 600 公里，計(jì)劃到 2020 年正式發(fā)售。

2、燃料電池技術(shù)解析

無(wú)需外供氫。與豐田的技術(shù)路線不同，日產(chǎn)這款原型車(chē)無(wú)需添加氫氣，而是直接添加生物乙醇燃料，通過(guò)車(chē)內(nèi)車(chē)載改質(zhì)器的轉(zhuǎn)化，將生物乙醇轉(zhuǎn)化為氫氣和二氧化碳，其中的氫氣通過(guò)固體燃料電池堆與空氣中的氧氣發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)出電能。

降低對(duì)氫氣純度的要求。此類(lèi)型燃料電池車(chē)輛，可以使用純度較低的氫氣作為能源供給，并且無(wú)需新建加氫站，利用現(xiàn)有加油站就可對(duì)生物乙醇進(jìn)行存儲(chǔ)。雖然固體氧化物燃料電池系統(tǒng)在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，但包括甘蔗在內(nèi)的一些植物在生長(zhǎng)過(guò)程中需要吸收二氧化碳，因此這種電池能夠?qū)崿F(xiàn)總體上的碳平衡狀態(tài)。

（五）上汽

1、車(chē)型基本情況

榮威 950 FULL CELL 氫燃料電池轎車(chē)搭載有動(dòng)力電池和氫燃料電池雙動(dòng)力源系統(tǒng)，除了常規(guī)的補(bǔ)充氫氣外，還可以通過(guò)外接充電的形式對(duì)電池充電。車(chē)內(nèi)搭載兩個(gè) 700bar 氫氣瓶，其氫氣儲(chǔ)量可達(dá)4.34 公斤，最大續(xù)航里程為430 公里，最高時(shí)速160km/h， 可在-20℃的情況下正常啟動(dòng)。

四、總結(jié)

（一）動(dòng)力電池技術(shù)與國(guó)外具有一定差距

我國(guó)目前三元電池廠商主要應(yīng)用的是 NCM333 和 NCM523 電池，NCM622 已經(jīng)進(jìn)入部分企業(yè)的材料供應(yīng)鏈，處于研發(fā)階段的NCM811 也有望于近期開(kāi)始應(yīng)用，電池單體能量密度將從200Wh/kg 向 250-300Wh/kg 邁進(jìn)。國(guó)際方面，NCM622 已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用（寶馬 i3），NCM811 開(kāi)始小范圍適用。另外，圓柱型電池也由18650 逐步向 27100 方向發(fā)展。國(guó)際上Tesla 和松下共同研發(fā)的21700 電池的單體容量為 3-4.8Ah，質(zhì)量為 60-65g，能量密度為300Wh/kg，并且已經(jīng)應(yīng)用在了 Model3 車(chē)型上。而我國(guó)在乘用車(chē)領(lǐng)域還沒(méi)有 21700 電池應(yīng)用的案例，但已經(jīng)出現(xiàn)一些企業(yè)開(kāi)始布局。

（二）我國(guó)車(chē)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先地位

我國(guó)乘用車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)品功率密度已經(jīng)達(dá)到 3.3-3.6kW/kg（峰值功率/有效質(zhì)量），最高轉(zhuǎn)速提高至 12800rpm 以上。國(guó)際上寶馬 i3 的驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率密度為3.8kW/kg（峰值功率/有效質(zhì)量），與我國(guó)驅(qū)動(dòng)電機(jī)水平基本保持一致。

（三）我國(guó)車(chē)用電機(jī)控制器技術(shù)正在迅速追趕國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品水平

我國(guó)電機(jī)控制器功率密度已經(jīng)達(dá)到 12kW/L 以上，控制器效率達(dá)到98% 以上，僅僅達(dá)到博世 2015 年的技術(shù)水平。而在定制化封裝下，我國(guó)電機(jī)控制器的性能將會(huì)有所下降，技術(shù)差距明顯。但我國(guó)企業(yè)正在不懈努力的追趕中，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出功率密度18kW/L 的定制化封裝電機(jī)控制器樣機(jī)。

（四）純電驅(qū)動(dòng)技術(shù)路線獲得國(guó)際認(rèn)可，增程技術(shù)嶄露頭角

日產(chǎn)在 2016 年發(fā)布一款名為 e-POWER 的動(dòng)力系統(tǒng)，該系統(tǒng)屬于串聯(lián)式混合動(dòng)力（增程式），其發(fā)動(dòng)機(jī)不再與車(chē)輪連接，只起到為電池充電的作用。由于發(fā)動(dòng)機(jī)只負(fù)責(zé)發(fā)電，并且一直處于最佳的工作區(qū)間，其油耗水平在日本 JC08 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)下達(dá)到了37.2km/L。

2018 款雪佛蘭VOLT 的動(dòng)力系統(tǒng)名為Voltec，其特點(diǎn)是整車(chē)完全由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)電池組的電力耗盡時(shí)，可以通過(guò)一臺(tái) 1.5L 的發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)來(lái)為車(chē)輛電驅(qū)系統(tǒng)繼續(xù)提供電能，在純電模式下可以行駛 53 英里，在增程模式下可以行駛 420 英里。

由上汽集團(tuán)自主研發(fā)的榮威 eRX5 同樣具有增程模式，并且該系統(tǒng)更傾向于純電驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)，只有在電量低與需要大扭矩輸出時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)才會(huì)啟動(dòng)介入。在純電模式下可以行駛 60km，在增程模式下可以行駛 650km。

（五）日本引領(lǐng)全球燃料電池技術(shù)發(fā)展，我國(guó)燃料電池乘用車(chē)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展緩慢

2014 年豐田發(fā)布燃料電池車(chē)型Mirai，其搭載的燃料電池系統(tǒng)體積功率密度為 3.1kW/L（比 2008 年豐田的技術(shù)整整提升了2.2 倍），發(fā)電功率達(dá) 114kW，整個(gè)電堆由 370 片厚度為 1.34mm， 重量為 102g 的單體電池組成，可在-30℃的情況下正常啟動(dòng)，最高續(xù)航里程可達(dá) 312 英里（約 502 公里）。

本田 Clarity 于 2016 年上市，其搭載的燃料電池體積功率密度為 3.1kW/L，發(fā)電總功率達(dá) 103kW，最高續(xù)航里程可達(dá) 366 英里（約 589 公里）。

2016 年，日產(chǎn)在巴西發(fā)布了世界首款由固體氧化物燃料電池（SOFC）驅(qū)動(dòng)的原型車(chē) e-BioFuel-Cell，配備了一個(gè) 5kW 的固體氧化物燃料電池和 30L 油箱，采用生物乙醇作為燃料發(fā)電， 向一個(gè) 24kWh 的電池提供電能，續(xù)航里程將不少于 600 公里，計(jì)劃到 2020 年正式發(fā)售。

我國(guó)燃料電池乘用車(chē)以上汽榮威 950 FULL CELL 為代表，其搭載有動(dòng)力電池和氫燃料電池雙動(dòng)力源系統(tǒng)，除了常規(guī)的補(bǔ)充氫氣外，還可以通過(guò)外接充電的形式對(duì)電池充電，最大續(xù)航里程為430 公里，可在-20℃的情況下正常啟動(dòng)。 

五、發(fā)展建議

電動(dòng)汽車(chē)的出現(xiàn)為我國(guó)提供了一個(gè)由汽車(chē)大國(guó)邁向汽車(chē)強(qiáng)國(guó)的機(jī)遇。建議國(guó)家層面要堅(jiān)定不移的支持電動(dòng)汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，持續(xù)設(shè)立科研項(xiàng)目，特別是在我們還比較薄弱的方面，比如：電池材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、產(chǎn)業(yè)配套、生產(chǎn)設(shè)備等；電機(jī)本體永磁化、控制數(shù)字化、系統(tǒng)集成化、碳化硅功率器件等；插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)和深度混合動(dòng)力系統(tǒng)；燃料電池關(guān)鍵技術(shù)等方面，讓更多的企業(yè)參與，群策群力，提升我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。另外，企業(yè)要通過(guò)加大研發(fā)投入來(lái)彌補(bǔ)自身短板，主動(dòng)迎接市場(chǎng)導(dǎo)向階段的到來(lái)，主動(dòng)參加到國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中去。

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