我が国の新エネルギー自動車技術路線は長い時間を経て変化した,省エネと新エネルギー車から純電気駆動技術への転換戦略,新エネルギー車強国戦略へ。今日は技術的な視点から未来の発展を展望してみましょう。
純電気動力技術の展望
自2008年にリチウムイオン動力電池を電気自動車に応用10年,実際の納車製品のエネルギー密度が向上した2.5倍数,蓄電池分野の100年来の革命的な突破を実現した。2020私たちの目標は300かわら/キログラム,これは共通の目標です,中国もすでに準備ができている。
車用の角度から見る,重要なのは重量エネルギー密度ではなく体積エネルギー密度です,リチウムイオン電池はこの点で優位である。現在のリチウム硫黄電池、リチウム空気電池,理論重量エネルギー密度は比較的高いが,しかし、体積エネルギー密度はリチウムイオン電池を超えることはまだ難しい。
この点では,リチウムイオン電池には、動力電池の主流技術となる潜在力と将来性があると考えられている,しかし、発展のボトルネックは高比エネルギー動力電池の安全性である。2018年にいくつかの安全事故が発生しました,これらの事故車両で使用されている電池は、基本的には2016年頃に生産された,たぶんNCM523 の体系。高ニッケルの使用に伴い,電池の熱安定性が悪くなる,将来的にはセキュリティのリスクが高まる,だから安全性の問題を予防するための手段を取らなければならない。
まず,現在のリチウムイオン電池の単体レベル*熱暴走の根絶は現実的ではない,バッテリシステムの熱機電設計と制御設計から誘発と蔓延を防止することができる,単体で熱暴走が起きても事故は起きない。
次に,電池自体の安全性を改善することから,新しい固体電解質電池を発展させなければならない。近く私たちは日本の専門家と討論します,日本は中国と韓国の電池産業の台頭に対応するため,全国の力を挙げて次世代固体電池を開発する,毎年政府経費が50億～100億円です。米国や欧州の既存の電池産業は弱い,次世代ソリッドステートバッテリの開発にも力を入れています,を超えることを実現します。
中国の電池産業は一時的に優位に立っているが,しかし競争圧力は大きい,固体電池の最先端技術を全力で追いかける必要がある。現在、国内にもいくつかの固体電池があります,しかし、まだ全固体電池ではありません,全固体電池の大規模商業化の推定値は2025—2030年で実現する,私たちの持続的な努力が必要です。
国内外の情勢により,全体的に見ると,電池の正極発展方向はコバルトからコバルトフリーへの減衰である,負極はシリコン添加,シリコンの含有量は徐々に上昇します,さらには全シリコン。電解質は有機溶媒を減少させる,リチウム塩の濃度を段階的に高める,しかし将来的には全固体電解質の開発が必要になるかもしれない,しかし、全固体電解質には現在多くの技術的ボトルネックを克服する必要がある,段階的に展開する必要がある。
バッテリー以外,現在注目されているのは航続距離かもしれません,バッテリが航続距離のすべてを解決するわけではありません,現在、航続距離は150キロが普遍的に向上した300キロ以上,しかし、お客様からの苦情は減少していません,実際の航続距離は期待値を下回っているからだ。バッテリ搭載量を増やすことで航続距離を増やすことは根本的な方法ではありません,主流の技術路線は電気自動車のエネルギー効率と充電の利便性を高めることである。
まず,エネルギー効率の面で,電気駆動システムの技術的変革は将来的に5年に発生,すなわち、モータ駆動システムの高速化、小型化,今は回転数が1.8万転/分,未来は来るかもしれない2万転/分;モータの体積、重量が徐々に減少する,モータ材料のコスト低下による,モータコストも下がります。
次に,炭化ケイ素に代表される次世代高周波、電力電子が一般的に使用される,これは高速モータの発展を支えることにもなる,モータを小型、低コストの方向に発展させる。
また熱管理,次世代ヒートポンプ空調技術はすでに重大な突破を遂げた,そして産業化の普及を始めます,今ではすでに企業が車を積んでいる,これは気温に対する感受性を低下させる,冬季低温環境下での航続距離の損失を現在より低減2/3,から30%に着く10%。そして完成車のエネルギー効率最適化統合技術のブレークスルー,電力消費は完成車集積技術レベルの重要な指標と言える,電気自動車の省エネは燃料車よりも重要だ,規制を適用して管理する必要があります。
もう一つは充電の利便性です,第一に、充電システムの構築,第二に、急速充電技術の突破である。中国は220ボルト電圧,小出力のスローチャージに最適です。今はできるだけ家庭用乗用車にスローチャージパイルを配置すべきだ,これが本体の給電モードになります,将来的にはエネルギーインターネットの端末ノードになる;10～15分の急速充電は*の,しかし、急速充電の位置づけは応急である,本体充電のモードではありません,高速充填率はおおよそ負担する15%～20%を選択します。350キロワット直流急速充電と電力交換のコストが大きすぎる,まだ理想的ではありません。今後の見通し5～7年,安全で信頼性の高い急速充電技術が登場する,この革新的な空間は大きい。
将来に向けて,私たちは電気自動車の市場化路線図について簡単な展望をした。国内外の研究によると,2025年間バッテリーシステムの価格は100ドル/キロワット時前後,実は我が国のリン酸鉄リチウム時代は早めに達成されるだろう。フルライフサイクルベースのコスト,燃料自動車の価格とライフサイクル全体の費用を計算する,燃料車と電気自動車は横ばいになるだろう,また厳格な排出規制が間もなく実施される,燃料エンジンのコストが上昇する,曲がり角が近づいている。私たちは2025年頃,純電気自動車の性価格比は大きな突破を実現するだろう。
ハイブリッド技術の展望
ハイブリッドは一般的に複雑です,特に非自動車、非エンジン業界人にとっては,紛らわしい。まずはレギュラーハイブリッド,すなわち充電不可能なハイブリッド,日本のトヨタ、ホンダ、日産はそれぞれ代表的なディープブレンド技術を開発した,従来のハイブリッドの潮流を取り入れた。でも私たちは,昨年来.,日本の試作直列式の日産電力の販売量と燃費はプリウスの電力分流製品に匹敵する,これは私たちが必ずしも電力分流のルートを歩む必要がないことを示しています,中国にとって直列接続は比較的簡単である。
また、外部充電が可能なハイブリッド,プラグインハイブリッドと呼ばれています。プラグインハイブリッドは2段階に分かれている,電気量維持段階では通常のハイブリッドである。でも充電が終わったら,使用しているのはバッテリー,このセクションは非常に重要です。これは2つの部分に分けられます,1つ目は純電気型プラグイン方式,すべて電気を使うことです,満充電になった段階で純電動,しかし、まだ一部はハイブリッドプラグインです,前はまだハイブリッドです。私たちは,都市部での純電気プラグインハイブリッドの短距離使用,高速、長距離用油,中国の乗用車の移動特徴による,油を節約できる80%以上,これは中国優位の技術路線である。純電気型のプラグインハイブリッドを機能と構造別に分析すると,実は9種類のハイブリッドがあります,純電気型ハイブリッドは直列、並列に接続することができる,混連もできます。中国の増程式の定義によると,実際に直列接続された純電気型プラグインハイブリッド,純粋なプラグインハイブリッドの1つです。中国は主に並列と直列の2種類かもしれない,混聯は主流にならない。
この2つの方法を比較すると,ハイブリッドモードで,並列純電気型相は直列純電気型と比較する,コストとパワーのメリット,国内企業は低コストの純電気並列プラグインハイブリッドの探索に力を入れている,これは非常に注目すべき中国優位の技術路線だと思います。
ハイブリッド技術ルートの実装方法?1つ目は燃料車のグレードアップから転換した省エネ自動車路線,従来のハイブリッドからプラグインハイブリッドへ。もう1つは純電気自動車から変換されたハイブリッドコース,純電動から増程式と純電気型のプラグインハイブリッド。具体的に見ると,モジュラー化と台湾化の発展を通じて,内燃機関の動力*モジュール化により並列3つの構成に発展可能、P2、P2.5について和P3、その後、並列接続された純電気型プラグインハイブリッドに発展した。
とにかく,中国のハイブリッド技術の特色と優位性は依然として純電気駆動である。もちろん純電気駆動には純電気が含まれる,しかし、純電動とはイコールではありません。
また,ハイブリッドの中核技術について言及しなければならない,エンジン技術です。現在、国内で使用されているハイブリッドエンジンの効率は35%～37%,レベル38%～41%,内燃機関からの限界効率:ディーゼルエンジン55%,ガソリン機関45～50%,まだまだ広いスペースがあります,私たちは革新に力を入れる必要があります。
ハイブリッドエンジンについて,現在では有効効率が45%,主な技術経路には、圧縮比の向上、希薄燃焼増圧、希薄燃焼の圧燃が含まれる。特筆すべきは、増程式の電気自動車が小出力の増程機になる可能性があることだ,ロータエンジンや自由対栓エンジンなどを探索しています,文献分析と自己研究の角度から,主流の技術路線は依然として小排気量4ストロークのガソリンエンジンだと考えている。