第516期【齐悦读—线上共读—透视新科技】 “齐悦读”[线上共读] 《纯电动汽车》
（通讯员 邓辉）
讲座题目：透视新科技——纯电动汽车
主 持 人：胜 春
做客嘉宾：黄学杰，中国科学院物理研究所研究员。
廉玉波，比亚迪股份有限公司副总裁。
讲座时间：2023年12月11日～12月17日
（备注：讲座视频可循环播放）
透视新科技——纯电动汽车
讲座内容：
各位好，欢迎收看我们今天的《透视新科技》节目，我是主持人胜春。纯电动汽车在中国已经发展了20年的时间，这期间取得了很多的成果，但是也有很多不足，比如说它的续航里程还有安全问题。最近我国的车企推出了一款新车，它的续航里程达到了700公里，那它的安全性又是如何保障的呢？我们通过短片去了解一下。我国新能源汽车的发展，一直以纯电动汽车为主。根据2020年国务院发布的《新能源汽车发展规划》，到2035年，我国纯电动汽车要成为新销售车辆的主流，未来会有越来越多的纯电动汽车进入中国人的家庭。但是续航有限、充电不便、冬季里程缩水等等，此前纯电动汽车暴露出的问题，仍然让很多消费者望而却步。最近，国内一款新的纯电动汽车问世，续航里程可以达到700公里以上，那么它的安全性又要如何保障呢？除了续航里程提高，新型的电动汽车还有哪些技术上的突破？首先我们给大家介绍一下今天我们请到的两位嘉宾，一位是中国科学院物理研究所的研究员黄学杰。另一位，是比亚迪股份有限公司的副总裁廉玉波。听说我们比亚迪的汽车可以续航里程达到700公里，我们是怎么做到的呢？
比亚迪开发了一款刀片电池，通过结构和材料的改变，结构工艺的改变，让电池单位体积的电池的容量和它的能量密度，得到了一个大量（幅度）的一个提升，这样子就给我们做长续航的700公里（续航）打下了一个技术的基础。这个刀片电池，跟我们最初电动汽车使用的电池到底有什么区别？我们在车子上面，它这个空间是很有限的，我们必须要在一个很小的体积空间里面储存足够多的电能，谁储存得多，谁的车子就可以跑得远。过去的话，我们的电池，可以有圆柱形的，有这种方块形的，要由这些不同的小块的电池，给它串联或者并联起来，装到大的电池箱里面去，在这个过程中它就会留下了很多的空间，里面还是要给导线留下很多的空间。那么现在刀片电池，它通过一种结构的优化，一个电池跟一个电池能够紧密地贴合，这里面导电的路径，也充分地优化，所以说空间的利润率很高。所以在同样的空间里面，它可以放进去更多的这种电池，所以说它的（续航）里程就增长了。所以你看到它这个车子尺寸没有增加，电池（包）外观也没有改变，但是它的储存的电能大量地增加了。我们是怎么做的，这么好的续航里程，并且还具有安全性。
首要的安全问题就是电池的自燃，自燃的原因实际上是电池要追求长续航。长续航就要求电池有高能量密度和高活性的材料的使用，但高活性材料的使用它就会产生热失控，它是一对矛盾。刀片电池，它从材料的本质上面解决了磷酸铁锂电池的材料，来解决了电池的热失控问题。汽车里面它是动力电池，它所储存的电能一般比较大（多），一般情况下是在50度（千瓦时）电以上，储存这么多的电能，如果是材料不够稳定的话，这个电池就不安全。过去安全的材料做的电池，能量密度比较低，所以说比亚迪的一个重要贡献，就是把安全的磷酸铁锂材料做成一个高能量密度的电池，这样既让它的安全有保障，又能够让它有足够的里程。比亚迪以前的是生产燃油汽车的，怎么就转到电动汽车了？比亚迪是2004年进入汽车这个行业，当时为什么进入这个汽车行业？因为比亚迪最早是做电池的，电池当时已经做到（产量占）世界三分之一的份额。电池在电动车（上）能不能用？当时就是有这么一个想法，把手机的电池，把这种小功率的电池变成汽车上面大功率的电能去用，那么电池还是有很大的区别。
再加上电机、电控在国内都没有这样的，专门做过这些零部件厂，所以它的技术成熟度也要有一个研发的过程，我们就从燃油车先开始做起。因为本身也要对车有一个熟悉，你不管是电动车、燃油车，它本身底盘的平台，它还是一个车。所以前几年我们在一边生产制造燃油车的同时，我们就同时成立了我们电动车的研发中心。2012年，我们就出了我们的电动车。很多人说这是燃油汽车的时代，是一次工业革命的开始，那这里面技术含量非常高。黄先生，您怎么看这个电动汽车跟燃油汽车之间技术的对比？纯电动汽车，第一个是因为它是靠电池、电机、电控，电池、电机、电控可以平面地布置在底盘上面，不论通过机械驱动，它靠的是导线信号来驱动，所以它结构非常紧凑。第二个纯电动汽车它的部件、数量，差不多是我们燃油车的1/5到1/10，所以它的制造将会变得简单。第三个的话，咱们的纯电动汽车不仅仅是一个汽车，它还是一个电能的储存装置，它就有了其他很多的额外的功能。我们的车的底盘的平台非常简单，非常平整，更适合于把空间留给人作为乘员来使用这个空间。所以这个就大大地提高了车的空间的利用率，再加上电池在这个地板底下，使电动车（整车）的重心又降低了，所以它的操纵稳定性比燃油车有了有一个很大的提升。再加上它没有发动机和变速箱的扭矩传递，不断地在交互变化的这么一个震动的形式也没有了，所以电动车不管从安静、静音，还是从操控，还是从乘员的空间，在这方面都做了一个很大的一个提升，当然了使制造的难度降低了。
从技术对比上，这个电动汽车比过去的燃油（车）更简单。更简单。结构更简单，它的零部件大量地减少，发动机和变速箱的复杂程度就大大地降低了，实际上就没有发动机和变速箱了。那么传动部分过去是靠机械，发动机的能量传到轮子上面，用机械来传动的。很多传动的复杂程度现在就是靠一根电线，一个电机，所以现在很多“造车新势力”都去造车了，认为电动车简单了。说到这个话题，我们通过短片去了解一下。近几年，很多传统车企开始转向研发电动汽车，甚至宣布将停止研发汽油和柴油发动机。与此同时，很多其他企业，特别是高科技企业进军电动汽车制造领域。从2020年末开始，在不到半年的时间里，多家科技、互联网企业，陆续宣布将与传统车企联手一起研发电动汽车，成为一股强势的“造车新势力”。那么，纯电动汽车现在的发展状况如何？除了续航里程和安全性，还存在什么其他问题呢？这些年，阻碍我们电动汽车市场发展的主要原因到底是什么？因为大家对这个车子不满意，现在看两个方面。一个车子要足够好，还有一个充电的设施要足够地多，让我用起来很方便。我想这两个方面都具备了，电动车无疑就会更快地发展。
那么从车辆足够好这一块，车子靠的是什么？靠的是“三电”，电池、电机和电控。早期大家对“三电”是不满意的，比如说电池，（续航）里程很短。我这个车子开出去以后，厂家跟我说了能开300公里，怎么实际上只开了100多公里，到了冬天的话只有几十公里，所以说在这里面有一些问题。这里面的问题它是两个方面，少数的话是有虚标的问题，但是更多的时候是什么呢？是因为电池的管理技术，车子的控制技术不成熟，导致整个车子的性能就下降。再一个就是充电，以前的充电是非常慢，就是说你要充七八个小时，还有一个方面，我们经常会听到哪儿的电动汽车又着火了，哪儿的电动汽车没有碰撞，直接在车库里面它就自燃了，所以说大家对安全性心里没底。那个时候我们的电控系统也不够成熟，你的这种操控性能，包括驾驶的这种舒适程度，这些方面都不能够达到这个要求的时候，它也不够好。当然这些还不够，还有一些辅助功能，我们的空调也不够好，冬天你就不能开了。因为你开了之后耗电，你车子就不能动了，所以说这一些因素就会让大家选择这个车子的时候那么就会犹豫，总是想着我是不是该看一看，我看看这个车子。再过几年它是不是成熟一些。我们具体来聊这个纯电动汽车的发展状况到底是什么样的？很多电动车的使用者也说了，说你们这电动车，电池寿命不行，怎么去解决，黄先生？
从电动汽车来讲，大家可能会关心我十年以后，这个车子电池还行不行，甚至我们也关心这个车子三年以后变成了二手车的时候，有没有人买。对手机电池来讲，三四年的寿命足矣，但是车子不行，车子需要更长的寿命。那么今天汽车里面用的动力电池，用的是更稳定的材料，不仅仅是电池的设计，包括电池管理技术、电池包，包括它的机械的热的设计。所以说现在的电池，可以满足车辆运行的要求，所以说车厂对这个是有保证的，我想这个问题现在已经解决得比较好了。只要不是你用户意外地有什么碰撞，或者是产生了什么事故造成的，买一部车以后，我们终身质保。是我们技术的自信吗？还是负责的态度？我们既是负责的态度，也是对技术的自信，如果说没有对技术的自信的话，你承诺了以后，那你赔偿也是很大的。出租车它的生命周期80万公里，我们一般私家车不会超过30万公里，所以我们在你的使用生命周期之内终身质保。我有一个好朋友，他就是开电动车的，他每次出行的时候，跟我们不太一样的是除了做功略之外，他做的最大的功略就是哪有充电桩。
充电桩现在国家把充电基础设施的建设，不管是电网，国有企业有各个地方的电网去做，另外社会上面有很多社会的企业，大量地投入充电桩的建设。另外一个就是我们在网络上面，就是通过互联网让充电桩都能够共享，通过这几个方面，我们让社会车辆都能有公共的充电桩去充。另外对大部分私家车，当然对很多高层住宅的可能没有充电桩，那么到社会上去充的话，充一次如果充到600公里或者500公里以上，实际上在北京500公里以上实在跑的话，也能跑一个星期。一个星期利用周末去公共充电桩充一次电也是可以，那么跑长途的话，现在很多高速公路的加油站都有充电桩了，随着未来的发展，国家在“十四五”里面把普及充电桩又当成了一个重要的工作去推进，去推动，相信会有更多的企业去投入充电桩。关于这个充电，接着我们会有一些可以满足较快充电要求的公共的充电桩，也就是说人们现在在追求我能不能够十分钟。我（喝）一杯咖啡的时间，我能够补充300公里（续航）。如果能够达到这一点，那我们就没有什么好担心的了，我想这样的快充，现在在技术上面是有它的解决方案的，那么国际上也在推的就是350千瓦的快充，它确实可以做到十分钟能够补二三百公里（的续航里程）。包括低温性能，现在有个很大的提升，低温性能我们通过制冷制热的技术，在冬季使用空调的能耗大大地降低，再加上电池低温性能也有很大提升。
电能汽车它现在是刚刚开始，为什么？因为它现在的（市场）占有率才多少，才几个百分点，百分之三个点、四个点的样子。到2030年会是一个相当高的比例，今天我们一年销售多少呢？100多万台电动汽车，那么到2030年的时候，会是千万台以上，所以这里面有十倍以上增长的空间，今天是刚刚开始。所以借此机会，我们也带我们的电视机前观众来看一看，纯电动汽车发展的这20年到底变化有多大，我们通过短片去了解一下。中国第一辆上牌照的纯电动汽车诞生于2008年，标注续航里程200公里，但是实际续航只有100多公里。遇到寒冷天气还会大幅缩水，那时候不仅充电桩一桩难求，每次充电还需要3个小时以上，电池寿命也是一大困扰。汽车在开了两三年后，实际续航可能要缩水50%，而今天纯电动汽车里程已经可以达到700公里。即便受天气影响里程缩水，也可以行驶至少500公里以上，充电桩可以安装到自家车库，公共充电桩也并不难找。那么目前纯电动汽车的发展还存在哪些技术瓶颈？未来的纯电动汽车又会是什么样子呢？电动汽车它的发展，技术瓶颈到底在哪里？
电机、电控，特别是电机，我们要高效驱动电机，才能符合于我们未来高端的电动车上面使用。那么电控里面有IGBT（绝缘栅双极型晶体管），功率半导体的芯片，现在用碳化硅了，这个目前来讲是我们一个卡脖子的地方。那么接下来就是我们在整车平台的架构上面，创造一个高效的、高安全（性）的、长续航里程的、智能化的这么一个电动车的平台。然后开发出我们具有国际竞争力的产品，是我们现阶段要投入更大的精力来做这方面的工作。电动汽车目前来讲两个方面，一个还是贵一些，因为它的使用成本确实比较低，我们可以把油钱省下来，但是一次购买的时候还是会觉得贵一些。那么第二个，就是充电的这种方便的程度，还有更快的充电，对我们今天的多数电池来讲的话，它的寿命会受到影响，对于会有快充需求的电动车辆，电池的负极跟它的材料，跟它的设计的技术将会得到改进。目前消费者如果想选择一款电动车的话，现在是不是时候，性价比到底够不够高？为什么最初的时候，国家对电动车的补贴那么大，甚至于都已经达到一部车成本的钱了，为什么这么大？
实际上就是车子产品的成熟度还有问题，使用成本高。那么现阶段电动车特别是在公交电动化，在出租车里面没有人再买燃油车了，因为买燃油车你就没有生意了，为什么呢？就成本太高。普通消费者还是省，在它的生命周期里面肯定省，可能有3万多块钱。所以黄先生，现在电动车值得入手吗？我觉得是对不同类型的电动车，满足特定的消费者的需求，有优势。智能化的电动车，高端的，智能化的，对年轻人，对这种科技产品更感兴趣的，他一定会优先选择电动车而不是燃油车，因为它已经完全满足他的这种要求了。如果用一句话来讲的话，电动车已经完全满足部分消费者的需求，这一部分消费者无论是高端的还是经济型的，他会优选电动车，但不是所有的。纯电动汽车，它的未来到底是什么样？我们未来对车的使用，不光是它（作为）一个交通工具来使用，它可能是移动办公，作为一个移动的终端去使用，智能驾驶，智能进入智能使用。一个是驾驶方面使你解放出来，在乘坐这上面，智能化方面，比如说无线充电，你要需要什么功能，它会给你，包括自动识别，以后像车钥匙，现在我们都不要车钥匙了。人脸识别。人脸识别或者是远程遥控也可以，或者有很多的解决办法。
现在设计的车，因为它没有发动机了，没有驱动的这些，都是通过一根线和电动机在驱动。未来这个汽车的设计，大家觉得可能会有很大的变化，因为过去前面发动机，大家已经觉得两厢车、三厢车这么一个概念。未来的车的这个设计一定是百花齐放，什么样的车可能都会看到。还有我们将来作为电网的安全，我们的每一个电动车都能入到电网里面去，在我们不用车的时候，作为储能（设备）来用，既解决了国家电网储能的问题，也可能一个车也是一个赚钱的工具，如果像我们早晨开的来，你白天不用车放在充电网上面，我们把晚上充的电，便宜的电到白天来把它放出去。电力的差价。差价你停在那儿，你这个车就是一个赚钱的工具。实际上一个车就是一个蓄电池。对，可想而知，我们到时候有几亿部车，如果说同时都有具备供在电网上，我们电网又安全。所以未来的这个车，它不光是个车，应该说改变我们的生活方式。我的判断在未来的十年，（续航）可以到1000（公里），那么这里面应该说通过电池，通过电机，通过我们电控技术的进步，那么同样的车辆，它可以做到的性能提升50%，全面地，不仅里程增加50%，它的充电的速度会更快，那么它的操控？
它的这种加速性能各方面都会全面地提升，在这个基础之上，它的价格还会下降50%。价格也会下降50%，这个就根据市场经济，但是从成本的角度来讲，应该会有一个大大的下降，这是肯定，因为一个是量的增长，另外一个技术不断在进步。电动车这几年的成本，实际上过去的十年已经降了一半了。可是您这话说出来之后，对于我们电视机前想买电动汽车人会想，那我还是等它降到一半的时候再买。他不会，我给你讲一个例子，咱们就讲这个电视机，咱们液晶电视刚出来的时候多少钱？你买一个40（英）寸的，怎么也得两万块钱吧。哪里知道（如今）这60几（英）寸的也才卖2000块钱，当然汽车不会完全是这个样子。但是，我们可以看到随着规模的扩展，随着技术的进步，所以说电动汽车从硬件上面来讲，一定会比燃油车更经济。那么第二个它的使用方面，不仅仅是可以省掉油钱，因为电费是要便宜得多，那么更重要的是对电动汽车来讲，将来咱们把它作为一个交通工具的功能，是一个次要的功能，就像我们今天的手机一样的，打电话是一个极其次要的功能，其他功能是主要的。
对电动汽车来讲，它不仅仅是一个交通的工具，它是一个智能的空间，我们担心的一些问题也不会出现了，这我也预测十年以后。那么20年前，我买一个手机的时候，那个厂家就会跟我讲，我这个手机的续航能力特别强，我这个手机的电池不会爆炸，我相信今天没有人会关心我买个手机，我还想你这个电池会不会爆炸。我买个手机的话，我也不太关心这个续航能力，我关心你的屏幕的显示，我关心你的运行的速度，我关心你的是不是5G，我关心你是不是其他的这些功能，甚至是拍照等等这些。到了十年以后的话，这些最基本的东西我们反而不关心了，那时我们不会再问廉总我们不会问您的电池，还有起火的可能吗？这已经是入门的门槛了。所以到了那个时候，也就是说十年的话，我们都能够看得见的，就是电动化的“三电”，会上到一个品质稳定，满足超出消费者的需求。而且从基本的这种功能、性能，包括成本可以击败燃油车的这个时代。中国政府对电动汽车扶持的力度是史无前例的，纯电动汽车的发展作为我们国家一个战略。首先是一个（应对）环境污染，那么第二个，是我们（应）对能源的安全。因为中国石油是70%的依赖进口，整个交通运输行业消耗了我们近70%的石油，所以对石油的能源的安全，是影响到国家一个长期的战略。所以从这两个方面，从环境污染，从能源的安全，就需求（要）我们大力地发展电动车。
再一个就是我们在传统燃油车上面，这么多年一直处于落后的状态，电动车是整个国际上面都是一个起步阶段，我们在大家共同起步阶段，能不能把电动车作为一个换道超车，或者我们齐头并进，能不能作为我们在汽车领域赶上世界先进水平的一个，正好的一个机会。甚至是占得先机。对，对，对。我们畅想一下，未来当纯电动汽车和新能源汽车作为社会主流的时候，会给这个社会带来哪些影响？电是能源的高级形式，从内燃机来讲，经过了百年的发展，也取得了很好的这种进步，但是有一点它不能改变，它仍然是需要燃烧柴油或者汽油，排放二氧化碳以及其他的这种污染性的气体，来获取这个动力来驱动的这个汽车。到了电动汽车的时代，更多的电会是清洁的这种电能。包括水电、核电、风电、光电这些，所以说从长期的来讲，我们将摆脱汽油、柴油，也就是说我们可以用清洁的电力，来驱动这个电动汽车进入到一个清洁能源驱动交通的时代。因为我们国家通过政策的这个支持，对电动车的发展已经打下了十几年的基础，在国际上面应该形成了我们一个规模化的优势，前几年我们在电控上面是有些差距，因为我们用的电控的里面有一个核心的零件，就是功率半导体，以前都是德国、日本、美国的这些企业（垄断）。那么这几年国内的企业，有一个长足的进入。现在我们已经到第二代的功率半导体，已经做到碳化硅了，那么在软件，在电机控制这些方面，所以我们已经完全可以说跟国际的先进水平（齐平），甚至于我们在有些指标上面，还超过国际上面一些先进水平的地方。
要知道我们的汽车工业，就在咱们的燃油车时代，那咱们差距是很大的。尤其是发动机，咱们经常讲，发动机跟国外的差距是很大。但是到了今天，电动汽车里面，最重要的部件是什么？电池，电池最起码占成本30%以上，甚至是有的车辆可能到40%以上，电机、电控这些。我们可以看到中国的电池企业是国际的一流，所以我就说呀，我说中国的汽车的部件企业，而不说零件企业，从来没有像今天这样有实力，能够给国际的一流企业来配套。所以说20年的努力，中国在整个的电动汽车产业链，在硬件这边，我们在关键的部件这边，已经有了强大的实力。我们国家把那些国际大品牌，引进到中国，市场份额就那么大，就是一块蛋糕，你们会开心吗？中国的市场是对外开放的，在中国的舞台上面，大家共同地去参与竞争，我想对我们的很多自主品牌的发展，应该是一个很大促进的作用。因为将来的大众、宝马、奔驰，它也会要做电动车。你只有把自己的羽翼打造的更强，你的技术，你的品牌，你的产品更有竞争力，我想这是我们根本的出发点。今天，非常感谢两位来到我们演播室当中，跟我们共同聊有关电动车的话题，告诉我们电动车过去20年的发展，也告诉我们电动车未来将会是怎样。也感谢您收看我们今天的《透视新科技》节目，如果您想了解我们更多的内容？可以下载央视频，去央视频当中寻找《透视新科技》更多节目内容。我是胜春，咱们下期节目再见。
