新能源汽車發(fā)展現狀與前景展望

【關鍵詞】新能源汽車發(fā)展技術原理歷程前景

【課程簡介】

新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源（或

使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動力裝置），綜合車輛的

動力控制和驅動方面的先進技術，形成的技術原理先進、具有

新技術、新結構的汽車。本課程從新能源汽車技術基本原理、

中國新能源汽車發(fā)展歷程、新能源汽車與新能源革命三個方面

進行了詳細解讀。

【大綱】

一、新能源汽車技術基本原理

二、中國新能源汽車發(fā)展歷程

三、新能源汽車與新能源革命

第一節(jié)混合動力系統(tǒng)

各位領導、各位學員，大家上午好。今天給大家一塊給大家匯報

一下新能源汽車發(fā)展的現狀與前景展望。我分三個方面給大家介紹。

首先是新能源汽車，我們首先知道一下什么是新的汽車，給大家稍稍

介紹一下基本原理。第二方面說一下中國新能源汽車發(fā)展的歷程，最

后是從宏觀角度說一下新能源汽車與新能源革命。

下面我介紹第一部分，新能源汽車技術的基本原理。新能源汽車

分成好幾種，首先我們看就是油電混合動力汽車，大家知道普銳斯這

是最典型的，其實油電混合早就有19。。年就有這樣的探索。但是當

時電池電機的技術還不是太過關，所以并沒有獲得大家的認同。真正

混合力時代的到來是1997年上市的豐田普銳斯，這是現代混合動力

的到來，它配備是銀氫電池，新一代的電驅動系統(tǒng)取得了很大的成

功。那么目前應該全球銷量超過600萬輛。

我們看一下混合動力是干什么的？混合動力主要是來優(yōu)化內燃機

效率的。因為我們平時開的燃油車，大概石油綜合利用的效率大概也

就15%,也就是說我們只有效地利用了寶貴的石油能源的15%,其他

的都浪費掉。所以我們要來優(yōu)化，那么其中優(yōu)化最重要的部分就是內

燃機，因為內燃機雖然最高效率，其實不算太低，那么我不知道大家

對內燃機的什么印象，其實內燃機的效率目前已經很高了，可以到

40%o最高效率目前實驗室可以到45%,都可以到，還說的是汽油

機。柴油機，比方說大型船舶的柴油機，它可以到50%,也可以的。

但是在車上用的時候，我們并不能按來計算效率。因為內燃機的效率

它隨著轉速和轉矩是變化的，比方說我們在城里開車，我們經常并不

是在用它的高效區(qū)，因為我們內燃機通過變速箱是跟車軸是直接相連

的，所以你的車速的大小直接會影響它，也就會影響到這個轉速在什

么地方？這個轉速。那么另外你加速減速主要是靠轉矩，所以這兩個

參數就決定了它工作的點在什么地方，其實它高效最高效點就在這，

其他的就很低了，其他就非常低了。所以如果內燃機在高效的區(qū)域，

我們當然就是直接用它了是吧？直接用的那就是油箱，然后內燃機直

接去變速器動力，對吧？這是最合理的。但是這樣的情況是比較少

的，比較少的，比方我們一般說我們在高速公路90多公里，勻速運行

的時候，大概在這個點，大概在這個點這種，所以我們一般來說城外

的油耗是比城內的城里的要低的，當然你在高速公路要開很高的車

速，經常加減速，當然又不行了。所以如果開車都是有體會的，那么

如果不在這個地方我們怎么辦？這個時候我們就把斷掉，內燃機就不

去直接驅動車輪了。那么到哪去我們還在把內燃機，因為他既然不驅

動車輪了，當然就接我了。那么你車速就不影響他了，我就把它內燃

機再弄到高效區(qū)去干啥？發(fā)電。發(fā)電、給電池充電，由電機，這個電

再由電機去驅動，這樣當然效率就很高了。如果像我們在城里怠速到

紅燈了，怠速這怎么辦？我干脆把發(fā)動機停掉，這是最節(jié)能的辦法，

這就是混合動力。那么為了實現剛才說的這些功能，那就有各種各樣

個可以更大的儲存能量的空間，當然就要采用大的電池。那么有了大

的電池之后，我們有一段時間是可以純電動的，比如說我們現在有寶

馬最近出了一款車，我前10。公里都是純電動，就用電池就是用外界

充的電。那么到了后面，然后再進入混合動力，所以一般來講我平時

上下班我就是純電動，因為在城里開純電動駕駛感覺是最好的，乂安

靜加速又快是吧？那么當然對環(huán)保也好，而且成本使用的電成本也

低，所以這是最佳的方式。但是如果你要跑長途，當然在高速公路一

般來講還是混合動力是最好的。因為高速公路如果你車速開得高的

話，耗電量是比較大的，所以這樣要帶很多電池，很多電池當然并不

是不可以，只是成本就偏高了，那么車重也比較大。

所以現在出現一種就是可以外接充電混合動力，我又可以長續(xù)行

駛里程，你上高速公路，你幾百公里上千公里我都可以跑，那么這樣

我就平衡了這兩者之間的這是一種優(yōu)化的方式。那么這種混合動力也

有先是純電動的在進混合，也有前面就是說比方說你低于80公里，我

是純電動，你高于2。公里，我發(fā)動機立即起來，我們只把這種叫混合

性插電式，就說也用點油，但是大部分是用電。等你電用的差不多

了，我就在油電混合。所以這時我們叫混合動力，我們一般做廣告語

就是短途用電、長途用油，這種方式，它節(jié)油也可以到80%以上。剛

才說的常規(guī)混合動力一般來講，低于50%不會超過，節(jié)油不會超過

50%,一般在20%—50%之間，這個它可以到80%。那么這就是我

們其實這種插電混合式，你最先量產的是中國的比亞迪秦，在2009

年就已經產業(yè)化了。它就可以有兩種模式，純電動的混合動力的模

式，那么這是混合動力。

第二節(jié)純電動力系統(tǒng)

那么第2種就是純電動，純電動。純電動其實出現的也很早，是

吧？在1834年就有了，是吧？因為實際上它比內燃機汽車出現的還

早，那時候這些充電啥都有是吧？那么當然那時候電機很差了，這類

電機比功率也很小，用的是鉛酸電池。后來內燃機汽車起來之后，大

家就不喜歡這東西了，就把它扔掉，內燃機汽車就起來了，大家知道

福特汽車是第一條流水線大規(guī)模生產汽車，然后汽車的成本很低，那

么300美元就一輛汽車，工人都買得起，所以一下就開始普及了，所

以美國成了汽車輪子上的國家。

那么后來到20世紀末，因為電磁技術有些突破，然后能源環(huán)保要

求也特別高，大家知道那時候就我們的汽車無污染，比較嚴重的就是

8。年代，上世紀80年代，美國污染特別嚴重，另外也出現了兒次石

油危機，對這個內燃機汽車沖擊很大，大家知道美國的石油一半以上

都是汽車消耗的。當然中國現在也差不多了，也差不多。因為車的輛

數一上來，這個事基本上石油大部分都是汽車消費了，所以有隨著技

術的進步，大家總在嘗試回到電動汽車，對吧？幾次嘗試都失敗了，

凡是用鉛酸的都失敗了，一直都沒有什么重大突破。

銀氫電池給人們帶來了希望，所以2。世紀末出現了。那么但是最

后還是不行，銀氫電池的能量密度還是不夠。最后證明它只能用于前

面說的混合動力，不能用于純電動，續(xù)駛里程不夠，電池太重，真正

純電動汽車真正進入大規(guī)模生產是本世紀大概2008年開始的，也就

是10多年前開始的，也就是到10多年前我們在奧運會的那個時候，

中國第一次大規(guī)模進行電動汽車的示范，同時，在美國特斯拉出現，

基本上就是兩件事情，點燃了這場，還有一個日產的出來一款純電動

汽車。

最開始裝鋰離子電池電動汽車出現，就在2008年左右，其實鋰

離子電池出現也就是1992、1993年出現，先是手機，那么后來真正

至U了2。。8年、2009年才開始在電動汽車上用。那么由于鋰離子電池

的革命性變化，革命性變化超出所有人的預期，因為電池10。年來總

是在那徘徊，總是說突破了，最后又沒突破，所以大家對電池實際上

我們一般叫三起三落。所以人家對純電動汽車其實剛開始是覺得有點

絕望，覺得這東西沒希望，所以后來在那個時候都轉向了燃料電子汽

車，是因為純電動大家都覺得沒有前途，但是就是出乎大家的意料，

鋰離子電池帶來一場革命，帶來了一場革命，這10年來鋰離子電池技

術進步突飛猛進，成本快速下降，所以大家看到現在電動汽車開始大

規(guī)模推廣了，而且全球都在尤其是轎車，全球都在轉向純電動汽車。

這是一個全球不可逆轉的趨勢了，通過1。年的證明，大家已經認識到

這不可逆轉了。而且很多人都后悔選擇，而且在這個過程中國應該說

是抓住了這個機遇，我們正好是在2009年制定的國家戰(zhàn)略，所以這

是關于純電動汽車一個歷史。那么我們現在看純電動汽車，首先核心

就是電池，對吧？核心是電池，電池可以說占純電動汽車技術70%,

基本上主體技術都取決于電池。那么這就是電池，當然也有電機、電

控，但我認為最重要的是電池，電池是決定性的，也是革命性的，也

是影響全局的，就是電池。

那么，鋰離子電池我剛才說了，我們大概是1992年出現的，日

本索尼公司發(fā)明的鋰離子電池，到今也就是二十幾年，那么真正用

2。。8年，2。。8年，那么這就是鋰離子電池的一個基本原理。我們現

在鋰電池其實外表看不出什么來，就是鐵疙瘩，大家都用過手機很簡

單，但是里頭東西都在里面，東西都在里面。那么里面從原理上來

講，也并不是說非常的復雜，就是說我們有一個正極，一個負極，中

間是電解液，這是電池的常規(guī)原理，對吧？中間還有張隔膜，把正負

極分開，為了防止他們短路，就防止電短路。那么離子在內部的正負

極運動，電子在外電路運動，那么形成電流，是吧？那么在充電的過

程中間，離子，這就是離子，一般來說正極是鋰的氧化物，鋰的氧化

物，鋰離子電池，當然我們就是以鋰離子為載體的，當然現在也有其

他的離子電池，比方鈉離子電池等等都一些，但是至今為止還沒有找

到比鋰離子更好的能源載體，那么現在通常都是在上面改進。那么鋰

離子電池的離子就是鋰離子，鋰離子在鋰的氧化物質中間，在電場的

作用下，它會從正極脫出來，脫出來之后離子在內部就電解液嗎？它

的電解液是離子的導體，是吧？我們金屬是電的導體是吧？電子的導

體，里面是電解質，我們找到電解質，那么電解質一般是有各種各樣

的，那么從正極出來之后，它會嵌入到負極這個縫隙里頭。

那么負極是什么呢？最開始直到現在主導的都還是碳材料，主要

是石墨。石墨也可以是軟碳，硬碳對吧？主要是石墨。那么石墨它是

一種分層的結構，中間有縫隙的，所以這里離子就查到碳城里頭去，

這就完成了充電。那么，當你要放電的時候，離子乂從負極回到正

極，所以離子就在正負極來回運動，然后不斷的充放電進行循環(huán)性循

環(huán)，所以我們一般說電池有多少次循環(huán)，比方說200。次的循環(huán)，這

是說的它從完全放空，到百分百充滿，我可以用2000次，當然如果

你不是從0-100%,那可能有4000次、6000次都可以，因為實際上

我們開車的時候不會說把它放光再充滿，實際上是不可能的，一般都

是留有一定的余量，當你留余量的時候，你充放度越淺，相應的次數

當然就越多。這就是我們在看看它怎么運動的，對吧？這就是一個比

較畫的比較形象的結構，形象的結構，這就是一個充電過程，那么離

子從正極跑出來，正極跑出來，通過電解它相當于大船一樣，它有一

個溶劑化過程，然后再變這邊再脫溶劑化是吧？那么進入到這里頭，

你看這就是電子和離子分離的過程。

那么這就是電池，那么電池我們又分成好幾種，單體、模塊系

統(tǒng)。比方說我們現在拿的手機，它就是一個單體電池，就一塊電池，

卷起來的里頭當然是卷起來，一層一層卷起來的。但是我們電動車就

不行了，因為這沒有功率。比方說特斯拉用電腦用的那種電池，還不

是手機電池，他用了8000多只電池，8000多只電池，把它連起來。

這8000多噸電池不能一次連起來，它先比方說10。只電池做成一模

塊，對吧？然后在模塊再把它連起來，因為這有串聯(lián)、并聯(lián)一堆事

情，中間還要加很多東西，隔熱的、防短路的，等等，這里面都說

了，電保護的、散熱的、密封的、阻燃的、信號采集的，還有一些電

的東西在里頭，最后構成系統(tǒng)，這是模塊，這是模塊的技術，這是系

統(tǒng)的技術。那么，這個過程電池的過程怎么做的呢？我們先要混料，

比方說正極有漿料，我們要混料，這漿料我剛才說了是鋰的氧化物，

光這個材料不行，我們還得有如聯(lián)合劑、導電劑加上去，然后往攪拌

是一個很重要的工藝，怎么把這一鍋的漿料跟他攪勻了？這是其實是

很難的一個技術，這跟我們做飯一樣，其實做飯就是個化學。那么我

們把漿料攪勻了往哪涂？就我們有一個極片，正極是鋁片，負極是銅

片，這兩種這是收集電流的，我們叫集流體，就往上面涂，涂完了之

后，這規(guī)你要涂得勻不勻，我有控制厚度是多少？厚度是多少？一般

厚度是很薄的，都是微米級的，都微米級，我們不能涂厚了。因為涂

厚大家知道電化學有極化，涂厚了，那么它電勢分布就很不一致了，

那么就是你要真正充放電的時候，那離子比方負極你要充快了，它一

厚根本就充不進去，都堵在門口進不去，進不去，因為極化太嚴重。

那么所謂極化就是電勢各方面分布不勻，分布不勻，那么它會就導致

電壓的損失下降，或者損失升高。本來穩(wěn)態(tài)的時候，你比方說電壓還

在4伏，但是比方說我們開電動車，我最后看這個點快都不行了，這

個時候你不能踩油門太猛了。因為你踩油門太猛放電就過快，放電過

快的話，電壓下掉就很厲害，它會下掉它的截止電壓以卜,，下掉的截

止電壓以下，電池內部就會出現一些我們不希望的化學反應。比方說

銅，它就會氧化溶解，銅離子就進入電解液，會導致內部短路，這都

是極化導致的。我們電池主要兩個問題，其實所有人動力源都是這

樣，一個是由于電化學極化也就是動態(tài)特性，就是時間上的特性，它

會導致極化也就是不均衡性，時間上的不均衡性，也就是動態(tài)特性。

還有一個空間上的不均一性。比方說我做個電池，我要做很小，

比方現在我們很多里搞理論的人，它不做大電池，它都做極小的電

池，為什么它要做極小的電池，很多理論好發(fā)文章，都是用這個做，

它不會用大的做。因為一大的做的話，很多別的問題都進來了。因為

我一大了之后，它是不均一的。而不均勻之后，你原先說的理論根本

就不適用了。所以把它怎么放大？這是一個很工程很復雜的問題，這

也是我們電磁場重點解決的問題，這是我們搞理論的科學家發(fā)文章的

時候是不考慮的問題。它一般是探索一個新原理，但是這個原理能不

能用，那是工程師的事情，所以中間的差別就在就在這個地方，所以

一個是時間的動態(tài)復雜性，一個是空間的這種細節(jié)的復雜性，這兩種

導致我們真正工程的時候會遇到很多問題。那么把這個輻壓好了之

后，我們再分切一片一片的分切，切完了之后再把它卷起來、卷起

來。因為我們知道很薄，對吧？很薄，你最后要把它整個的容量要做

大，你就是卷起來，卷完了之后再往里頭注電解液叫注液，因為我們

是液體的嗎？注完液之后再封口，封完口之后，再把它X光檢測，檢

測完了我們要去化成第1次充電。就怎么化成就第1次充他會在負極

有一些化學反應，形成負極的保護膜等等，這些都是電子廠的核心工

藝。那么，其實電池的成本基本上一半以上都在材料上，都在材料

上，所以材料的成本是最關鍵的一個成本。

那么我們來看一下怎么從單體，這就是從單體到模塊對吧？到模

塊，然后從模塊再把它變成系統(tǒng)的一個過程。最后的電池包就在這種

地方。我們來看看加工的工藝，這是整個電子包的系統(tǒng)，電子包的系

統(tǒng)，最后把它做成放在車上的就是這樣的東西。是吧？電池是在里頭

的，但是我們還要有一系列的系統(tǒng)方面，比方說機械的機箱系統(tǒng)，你

不能你有強度，你都有強度立，你得有強度是吧？你要密封，你不能

讓他進水，等等你要透氣，又要防水，還要透氣，對吧？另外我們有

控制系統(tǒng)，對電池進行控制。我們還有高壓電氣系統(tǒng)，因為最后是收

集要大電流的，我充電也是比方我們現在有600伏的幾百安的這種充

電，當然要處理大電流的，它有高壓電氣系統(tǒng)，當然還有就是熱管理

系統(tǒng)，因為電池又怕冷又怕熱，你太熱了，熱到一定程度它就會燃燒

爆炸。那么你太低了，這電池性能急劇下降，因為大家知道我們電池

它是電化學的，電化學是跟溫度化學反應都是跟溫度密切相關的，你

太低了之后話，化學反應速度會變慢，整個動力學會下降，所以我們

在開車的時候就會覺得一到冬天下雪的時候，電動車里程減了一半，

所以你如果不去管它，那肯定是減一半。但是現在是有辦法的，我們

可以給它保溫、預熱，甚至在開車之前先把它溫度提起來，讓它在一

個正常合理的溫度范圍之內。那么一般來講我們希望是在二三十度，

這是比較好的，二三十度是比較好的。那么如果你到了100度，那就

危險了，你到了零下2。度也不行了，所以它溫度也是個很重要的運行

環(huán)境指標。這就是我們現在電池有好幾種，比方說特斯拉用的就是這

種，我們原先電腦里面也用這種電池，另外一種電池軟包裝的，鋁縮

膜的這種軟包電池，還有就方殼的硬盒電池，方形硬殼電池。電池里

頭有兩種，一種是一一片疊起來的，還有就是卷起來的，卷起來的。

這是兩種不同的功率，當然疊片的性能更好。因為疊片就算并聯(lián)的

話，它的電阻低，同時因為我們的電池在工作過程中它是要呼吸的，

它會縮放它伸縮，它有伸縮，你鋰離子一擠進去，它的體積會有膨

脹。我們小的大概1。%以內的膨脹，那么現在新一代的負極膨脹就更

厲害了。

那么，這個時候如果這種卷繞的話，有時候會造成內部應力，內

部應力，所以現在新一代的電池都是這種疊片、疊片。我們看這就是

做電池的工藝。我們可以看我們有正極材料，負極材料，有中間那張

防止短路的隔膜。這個很典型的，我們看他是怎么放的是吧？放一片

正極，放一片負極，中間一個隔膜，就這么一片片把它疊起來的，這

就是疊片電池。這就是疊片電池。那么這是卷繞就是卷繞是吧？正

極、負極、隔膜都在這，就這卷，就把它卷起來。這個成本低，因為

它工藝簡單，因為卷起來對吧？不像疊片生產效率偏低，當然現在新

一代的疊片生產效率也比較高了，那么還有這種Z字形的、Z字形

的，這個它又有點疊片的意思，又有點卷繞的意思，就是來回這么著

來回一下的，來回一下一下的，但他實際上還是連起來的，它并不是

像我們的疊片，碟片的問題，我們怕為什么不弄那個，因為你要切一

刀，切一刀有時候會有一點點金屬削你可能不干凈，你搞不干凈的

話，如果一旦換進去，這個電池就比較麻煩了，它會產生內短路，內

短路我們有的時候覺得叫“癌癥”，因為你不知道他什么時候他慢慢

的積累，所以一般新工廠我們有時候新建的生產線就會有這個問題。

那么這就是我們再看一看大型的卷繞機，這就是電子廠最核心的

裝備。那么現在電子廠基本上它是無人工廠，所以我剛才說的比方說

厚度什么都是在線檢測的，大概要檢測2000多個參數，這樣來才能

制成合格的產品。當然電子材料體系的研究，仍然是這中間最核心

的。所以材料科學是電池最底層的核心技術，目前應該說全球材料技

術最好的是日本，是日本，現在日本主要是靠材料技術立國的。

你比如說我們現在芯片的硅材料，本來芯片是現在是競爭很激烈

了，對吧？芯片硅材料的底層就是硅對吧？芯片，大家說美國人號稱

它是第一，實際上底層的硅材料是日本提供的，日本的新月公司是硅

材料全球最大的，基本上壟斷。那么我們現在電池也開始用硅材料，

大家知道我們的光伏也是用硅材料，但硅材料相對來說對品質的要求

不那么高，那么但是我們現在電池也開始用硅材料，那么硅材料的核

心問題它是膨脹很厲害，它有300%的膨脹，當然這就沒法用了，需

要用各種辦法來減少膨脹。

目前做得最好的也是日本的新月公司，也是新月公司，氟也是材

料工業(yè)中很核心的一種高精尖的的東西，它就是一種氟化材料，在半

導體的表面噴一層噴一下，那么一噸大概十幾個億，一噸才十幾個

億，但是它因為用量很小，日本人把材料控制，這個材料是日本大金

公司，基本上全球它是做最好是壟斷性的，他找不到其他的替代物。

所以材料科學跟材料技術還不是一回，因為材料技術是要長期積

累，我們現在是中國做材料科學研究人是很多的，論文也是遙遙領

先。但是材料技術是要長期積累的，跟這個還不完全一樣，估計需要

一段時間的積累。這是我們核心的材料科技，其中最核心的，目前大

概全國做材料研究的高校的老師，至少我想有1/4會卷入跟電池相關

的研究，電池相關研究。

那么另外一個跟電池相關，當然就充電了，對吧？就充電。那

么，充電設備大家很簡單，對吧？就一個充電樁有充電機，其充電樁

里面啥都沒有，如果是慢充你家里裝充電樁里頭啥都沒有，就是個顯

示計量什么的，因為它直接交流電。真正的充電機是在車上，慢充的

充電機在車上，而把交流變成直流，直流在弄到電池里頭去，那么外

面的快充它就是直流的、直流的，這個時候充電機是在地下不在車

上，不可能裝那個東西，那么慢慢的我們車上的充電機會拿到車下

來，所有的慢充也變成直流樁，慢充變成直流，這樣車上就省了空

間。

另外，直流樁它會跟電網更好的這種互動。那么因為現在大家是

隨便充電，慢慢地會考慮到，就是說比方說叫有序充電，不是回家就

充，你雖然插著他不會充，它大概到轉后半夜給你充，因為那時候用

電進入低峰；另外它還有可能一直接著電網嗎？那么這會雙向流動。

電網如果要電的話，你還可以往那邊送。所以現在在慢慢都開始了，

這樣一來充電樁就要智能化。當然也可以無線充電，但無線充電相對

來說還有很多瓶頸，更多的可能是也就是將來的充電樁它跟車一直連

著，現在大家害怕，還害怕連著，連著哪天出事，下面充電樁會是你

電動車一直，一個方面是跟電網互動，一個方面是一直監(jiān)控你電動車

是不是正常狀態(tài)，這是下面的一個發(fā)展趨勢。

那么電動車另外一個就是驅動了是吧？大家知道電動車的動力性

特別好，所以現在所有的豪華跑車都變成電動的。你想想你一個300

馬力的發(fā)動機，那是多大一東西？我3。0馬力的電機可以做的極小，

可以做的極小。我們現在這個重量比也可以到一公斤大概4五個千

瓦。升功率還會更大十兒個千瓦每升，下面升功率會到二三十個千

瓦，二三十千瓦，所以慢慢這是另外一個，當然就是電子控制器，這

兩個體積都在縮小。因為電力電子也在發(fā)生革命，原先是晶體管很大

的，我們以前的火車不就用這個很大的，現在越來越小了。它就不是

我們以前叫IGBT,現在叫基于碳化硅，基于碳化硅的器件，就像以前

慢慢電力電子有點像電腦的微電子，以前是個大的臺式機，后面可以

做成筆記本，現在電力電子也在發(fā)生變化，所以以前電機控制器單獨

的，但現在慢慢的可以直接做到電機里頭去，直接做到電機里頭去，

它就一體化。而且慢慢的，因為電機體積越來越小，體積越來越小，

我們說將來它可以到二三十個千瓦，甚至是可以到三五十個千瓦一

升，也就是說你發(fā)原先電發(fā)動機的東西體積現在只需要幾升就行了，

1。升以內就夠了，就像我們農夫山泉的4.5升的瓶子兩個就夠了，那

么這樣來它就跟前驅動軸就做到一塊，這就是前驅驅動軸，這兩邊就

輪胎，接輪胎的，所以電機驅動車軸就變成一體化，我們叫同軸驅動

橋。那么還有一種慢慢的它會干脆把電機做在輪子里頭去，就電動

能，就電動能，這也是一個發(fā)展的趨勢，發(fā)展趨勢。

所以這方面應該說技術變化也是進步也是非?？斓摹Ｎ覀兛措姍C

驅動的特點，我們電機的特性就是我們叫劉馬特性，低速的時候扭矩

它大，高速是扭矩就下來，這是我們牽引推行最好的。最好你看以前

我們火車因為太龐然大物了，它不能像汽車這樣直接就起來了，它怎

么辦？它也要變成電機驅動就可以了。所以以前火車雖然是上面是柴

油機，但是它輪子上面裝的是電機，但是柴油機是發(fā)電給它電機，為

什么要這樣？因為電機有這樣好的驅動特性，所以加速起步，你再大

的東西我起來非常容易，內燃機不一樣，內燃機做不到這一點，那樣

就做不了那樣，內燃機基本上是平的，高低都一樣。

所以這樣一來，而且電機的響應比內燃機快多了，它是毫秒級

的。你說起來就起來了，我們現在豪華跑車轉型器的地方，現在都是

3秒以內加速到百公里，就像特斯拉它是2.9秒，那么還有比這更好

的。所以現在豪華跑車無一例外都變成電動了，都變電動了，那么你

看加速的特性，你看這是電動的加速特性，說起來就起來，而且對扭

矩的控制非常的。你開過電動車你就知道，我們叫這個車隨你動的感

覺特別遂心如意，就是說它加速是線性化的，你說加多少它就加多

少。但如果一個內燃機驅動它不是這樣的，有時候你踩多了，它反而

給你不起來，對吧？它是非線性的，所以加速的感覺，電動車是非常

好的，非常好的。

那么，另外，剎車也很好，就是說我們傳統(tǒng)的內燃機剎車你就把

能量浪費了是吧？但是電動機不會，因為電動機剎車的時候它就變成

了發(fā)電機。大家都學過，中學都學過電機原理，電機是可逆的，你給

它電它就電動機，你帶它轉它就發(fā)電機，它本來就是雙向，所以目動

的時候，電動機也非常好，它變成一個自動器。所以我們開電動車的

時候，你很基本上很少踩剎車，就剎車很少用，很少用，甚至現在有

專門設計的，就是單操作油門，就可以實現各種檢索，那么叫單油門

操作，就不需要根本就不用踩剎車。那么各個廠家它匹配的不一樣，

有的國外廠家比方如果你買寶馬的車，他自動回饋我們，這叫自動回

饋，就是回饋自動，電機變成發(fā)電機發(fā)電，它就有一個自動力，這個

東西它會放得很重，所以你開著車，你只要一搜油門，他馬上車就給

你，接下來有人不惜慣，實際上在城里開這種特性很好，你感覺很安

全。它不會去，我以前開車經常在城里就會跟人家蹭，是吧？因為你

必須踩剎車，你不踩剎車它就會蹭，那么現在開了電動車，你只要收

油門，它馬上就下來了，你就不會跟人蹭了。然后感覺非常安全，非

常的穩(wěn)定，所以這也是它很好的一個特性。

那么隨著電機驅動系統(tǒng)的體積不斷的減小，那么我們剛才說了升

功率可能提升到2。千瓦，就是每升，我的電機2。千瓦，一升就20

千瓦，我們一個車汽車高一點的有這100個千瓦，5升就夠了，5升

就夠了，再加一點電力電子控制器會提升到多少呢？50千瓦。50千

瓦只需要一升這么大的體積就可以了。在以前不可想，以前好大的、

好大的。這樣一來我們大家知道我剛才說充電機也拿下去了，所以你

打開前艙，如果是內燃機汽車改的電動車，你打開前艙，前艙它沒東

西了，空了，都全都空了，所以內部空間也極大的改善。那么這樣一

來，我們就可以把電池把底盤做成這樣平的了，就完全是平的，就平

的電池在這?；旧仙厦婢蜎]東西了，不像現在上面放好多，你要是

內燃機汽車，你把前艙打開全是東西滿滿當當，但我們它就沒法做成

這種平臺化，那么現在就可以完全做了平臺化，而電池放在這個地方

是最好的。對吧？它有防碰撞，對吧？

所以這樣汽車設計的概念就會發(fā)生變化，就不像以前了，但以前

知道這車是怎么做的嗎？大家知道到汽車廠都有什么幾大工藝是吧？

它就做那車殼子，那車殼子是一個全封密的殼子。汽車廠最難的就是

車的殼子，先把它鋼板沖壓，然后焊接對吧？焊成一個整體，它是沒

有底盤的，沒有正正兒八經底盤的，然后再往上面裝東西，在噴漆什

么的，是吧？那么現在這種做法，因為原先碰撞實際上是靠車身承受

的，靠車身承受，所以車身做起來就很復雜，很復雜。你到整車廠

看，它其實就是做車身，因為零部件大多是在外面工來的工藝來。那

么現在做車的做法就完全不一樣，它就變成這樣。這樣一來會帶來一

些革命性變化，比方說你不是你車上在做這個東西，那么車身跟底盤

可以分開做，就像我們以前做電腦，你可以自己攢電腦是吧？那么，

你車身由于現在又智能化了之后，因為車跟車之間將來慢慢智能化，

首先防撞你就撞不上去，因為車跟車是通訊的，撞不了。另外，我底

盤本身就可以承擔碰撞，所以車身就可以做得很輕，就可以做得很

輕，尤其我們現在材料慢慢的就是碳纖維，碳纖維材料，所以這樣的

車身你自己家就可以裝車身了。

裝車是那么你要一個底盤，你可以裝很多種車身，對吧？比方說

SUV、轎車、皮卡，就一個底盤全都搞定了，對吧？這樣你到時候去

換，然后可能有一大幫人專門做車身對吧？就像做衣服是的，因為現

在這種這也是一個很大的變化，輕量化材料之后就完全個性化，每個

人開車都不一樣，否則的話你都一樣的話，下面大家就不買車了，為

啥？打車現在滴滴很方便了是吧？你要是純粹解決交通問題，你打個

車就完了，當然比自己開始稍稍貴一點，但是很方便，比你自己開始

絕對方便，對吧？你到一個地方你也不用管停車了是吧？所以你必須

用別的東西要吸引你，吸引你，就是說這個車跟你家庭成員嗎？都你

千變萬化，你可以在這上面做很多事情，你自己的車就完全跟任何一

個人都不一樣，這樣就自由發(fā)揮的空間很大，這就是。你看另外一

個，你像我們的電動車，可以直接在水里走，像潛艇一樣走的，然后

內燃機汽車就不行，因為你有個排氣管了是吧？你不能把排氣管給淹

了，對吧？電動車是沒有這個問題的，我剛才說了我們電動車電池

包，它是全密封了，它是防水，然后再透氣，有這樣的膜，而這樣的

膜就是它是防水的，但它是透氣的，氣是可以透的。電池我們現在是

全密封的。電池你是要必須放到水里去，沒問題了。你要放水，你有

問題這就不過關了，安全就不過關了。它是不能進水的，不能進水，

所以這些電動車給大家介紹。

第三節(jié)燃料電池系統(tǒng)

還有一種第三種燃料電池，燃點大家知道這一兩年氫能源特別的

火，各種媒體各種領導表態(tài)等等，當然我覺得是過熱了，過熱。其實

剛才我說的純電動仍然會是主體，大家都覺得是不是燃料電池要取代

處理純電動，不可能，不太可能的，所以這實際上有很多是過熱的，

但是燃料電池本身還是一種很重要的動力裝置。那么燃料電池什么時

候發(fā)明的？也很早以前。但是那個時候發(fā)明燃料電池只是一個化學實

驗裝置，它不產生功率，它只能帶動一個燈泡。那么后來是到1992

年，為什么只能做一燈泡？它是因為就像我剛才說的電池，做一個紐

扣電池是科學家干的事，兒毫米科學家干燃料也一樣，做的很小，因

為大了之后就麻煩事多了，麻煩事就多了。那么首先麻煩事就是你單

位面積通過的電流，也就是電流密度，這就是個很大的問題，電流密

度越大，什么事情都不好辦了。所以一直搞不定。到了什么時候才突

破，是1992年突破，加拿大巴拉德公司，突破的原因就是我們照樣

跟剛才說的電池一樣，它有一張離子交換膜，這個膜決定了你電流通

過的密度能有多少？是杜邦公司制成了一張可以通過大電流的膜，他

們就做成了這個系統(tǒng)。那么真正燃料電池轎車推向市場是2015年，

當然現在推廣的難度很大，受阻力還是蠻大的，因為相關的假進展，

各方面的條件還是落實起來非常的困難。

這就是氫燃料電池的一個原理。跟我們電池有點像，它也有正

極，負極，這里叫陽極、陰極，我們的正極就是陰極，剛才說正極就

是陰極，負極就是陽極，那么，這種在陽極這一側是氫氣、氫氣。那

么氫氣相當于按照我們常規(guī)的用個氫氣泵把它打進來，打進來。在這

個地方有催化劑，這一根電池不一樣，它要催化劑，它要催化劑。那

么在催化劑的作用下，大家知道氫是外面只有一個電子，里頭一個質

子，它中子也不同，就是氫的同位素、同位素，比方說搞氫彈它同位

素做的，我們不關心，我們就是說一個電子一個質子，在催化劑作用

下，電子就跑走了，從外電流走了。

那么質子內部，質子、燈、電、化學都要電解質，那么電解質，

質子交換膜，這個膜可以透過質子，大家知道化工里頭有氯堿工業(yè)，

它也是電解，它也是一個離子交換膜，凡是電化學的，你要氧化還原

反應，中間都是要有一個電解質，現在質子交換膜就是電解質，這是

固態(tài)電解質，它含水之后就變成電解質。那么，這個離子或者說叫質

子在這種情況下那么就過來，過來通過自家按摩到陰極這一側來。陰

極這側是什么？氧氣？我們有空氣泵，把氧氣打進來，打進來。打進

來之后在這兒跟它反映。那么，氫氧結合生成水，這里面暫時的還是

比較清楚的，氫氧結合生成水，然后這是一個能量轉化裝置。既然能

量轉化裝置，它不可能100%的氫的能量都變，都發(fā)出電，這是不可

能的，能量有它的定律。那么所以它有一部分變成熱了，大概現在我

們燃電的效率可以到5。%,理論極限效率大概80%,但是因為你最后

要組成系統(tǒng)的，你有很多耗功的東西，比方說氫氣泵要耗功，空氣泵

你也得耗功，所以最后落實下來，而且因為跟內燃機一樣，它效率是

變化的。我說的那是最高效率，往往是在發(fā)電功率比較小的那部分比

較高，在大的熱定的這一塊，你只要電流一大，那么這效率就會往下

降，因為電流一大的話，就會有各種各樣的損失，損失，所以我就不

詳細介紹電化學的機理。

那么這就是在基礎上做出來的發(fā)動機。為什么叫發(fā)動機？其實是

個發(fā)電機，對吧？人家知道他最后是發(fā)出來電嗎？但是，如果你再加

一個電動機，那不就是發(fā)動機了嗎？那么進來是氫出去是轉矩，對

吧？所以你也可以把它叫發(fā)動機一看好像跟內燃機長得很像，是吧？

是長得特別像，所以經常他們把內燃機搬出來，把再搬進去，搬進去

就成了。所以而且它用的乂是燃料，好像跟汽油車很像是很像，加的

還挺快。所以這種東西所以人們理解起來特別容易接受。而且這個跟

剛才電池不一樣。其實電池光伏它都屬于顛覆性技術，以前沒這個行

業(yè)，突然長出來這個行業(yè)，長出來的行業(yè)的話，當然就是說都是些新

人。那么像這種氫這些東西，它跟傳統(tǒng)行業(yè)有密切關系，比如說化

工，現在我們制汽油，大量的加氫，加氫之后清潔化，那么比如說鋼

鐵，焦炭它最后也要生成富產氫，大量的氫，這煤現在大家知道煤炭

用量在下降，所以煤炭工業(yè)現在也是我們這個結構叫供給側結構性改

革調整的重點。

煤也可以制氫對吧？所以還有氯堿工業(yè)，它制氯堿的同時它也產

生氫氣，所以好像傳統(tǒng)的行業(yè)都跟氫氣有關，大家不約而同的說，我

的綠色化走這條路挺好，所以大家都一窩蜂的要搞這個東西，一窩蜂

搞這個東西。其實用煤制氫，你干嘛要用煤制氫是吧？你煤發(fā)電比這

個還好，你煤制氫大量二氧化碳產生。所以其實我們真正制氫是要用

可再生能源制作才是有意義的。你要用化石能源制氫，那又何必兜這

么大圈子干啥，對吧？所以現在為什么這么熱？這個東西跟我們傳統(tǒng)

的行業(yè)有千絲萬縷的聯(lián)系，也就是說利益相關者多極多、極多，所以

跟這個也有點關系，雖然技術本身是一個原因，但是跟這個行業(yè)的特

點也有關系，老百姓來理解這件事情，又因為跟傳統(tǒng)的汽油車很相

似，所以大家很容易接受，很好理解，而電動車大家就不好理解了，

乂會想歷程乂不夠，乂充電乂不方便，乂是這乂是那，所以這個是目

前社會上造成熱點，它跟這些因素有關。

好，我們來看看，這是燃料電池，看上去是個非常高科技的東

西，跟電池不一樣，電池就是一個一個鐵包包什么也看不到，燃料電

池相對來說一看是高科技。

那么現在有一個你說又有純電動又搞個燃料電池，你究竟想干

啥？有人說最后是燃料電池，現在純電動是過渡，其實不完全是這樣

的。那么現在我們想跟它找一個定位的話，我們就說相對來說通俗一

點來講，鋰離子電池在替代汽油機、燃料電池替代柴油機，柴油機是

干啥的？大卡車、火車傳播。那都是柴油機，大的要能量多的這種，

如果你轎車的話，你就是50。公里，那么成本純電動也不比燃料電池

高，是吧？但是大卡車那么就相對來說，你要是續(xù)駛里程長的話，要

的能量太多了，所以它相對會有一些優(yōu)勢。當然我說的前提是燃料電

池的成本還必須大幅下降才能跟純電動比，因為純電動它推廣的比較

早，所以它成本已經下降了很多。而燃料電池還沒開始推廣，所以它

成本還偏高，所以必須在未來的前提卜，所以這兩種技術在未來還會

競爭。即使對用對于卡車未來的局面目前還無法完全判定。所以在這

個地方我們必須氫燃點必須大幅降低成本，才有可能跟純電動競爭。

現在看首先跟轎車競爭，估計是可能性不大。那么現在可以競爭的是

其他的，其他但至少比方飛機、船舶這些，但船舶現在也在裝純電

動。但是大型船舶我覺得還是有困難，還有困難。

所以這就是三種，我總結一下?？偨Y一下，這就是三種電動汽車

三種動力系統(tǒng)內部核心，還是對混合動力來講，發(fā)動機那么基本的共

性的還是要電池、電機、電控，為什么呢？剛才不是我你不是叫氫燃

料電池汽車，就清燃電池，其實氫燃料電池汽車也要電池，也要電

池。因為氫燃料電池跟動力電池不一樣，氫燃料只能發(fā)電，你不能反

過來，不能反過來，但是電池可以你至少自動的時候，我要電池來吸

收能量，燃料你干不了這件事情。而且燃料電池不適合于像發(fā)動機劇

烈的上下波動，所以也需要電池來把那些劇烈波動的功力給它吸收

掉。所以它實際上是氫燃料電池跟動力電池組成的一個電電混合動

力。那么純電動是最簡單的，混合動力和燃料說起來都比較復雜，又

剛才說了混合動力有常規(guī)的，又可以外接充電，等等，是吧？

所以我們現在把只要有電機參與驅動的汽車都叫電動汽車，只要

有電機參與驅動，都叫電動汽車。但是他們電氣化的程度是不一樣

的。我們國家定義可以充電的混合動力電動汽車，純電動汽車、氫燃

料電池電子汽車等電器化程度高的電動汽車叫新能源汽車，這就是我

們定義的新能源汽車。當然大家說好像不大理解為什么叫新能源汽

車，從字面上理解你是新能源嗎？對吧？你純電動的店鋪還是煤電

嗎？對吧？至少是煤電為主，現在我們煤電還有69%了，對吧？還是

有點想不通，因為我們現在的電動汽車還只是新能源汽車的初級階

段，不是真正的新能源汽車，但是再過十兒年他會變成真正的新能源

汽車，也就是使用可再生能源的新能源汽車，那就叫真正的新能源汽

車。

第四節(jié)中國新能源汽車發(fā)展歷程

下面我來接著講第二部分，就是中國新能源汽車發(fā)展歷程，我分

三個方面，包括發(fā)展歷程、研究進展和存在問題。首先就是發(fā)展的理

由，為什么要發(fā)展新能源汽車？其實經常大家還會提這個問題，我剛

剛在中央電視臺錄了一期節(jié)目，就是《經濟大講堂》，為什么要選擇

新能源汽車？因為現在其實對新能源汽車還是有各種不同的這種意見

和看法，是吧？我們覺得就是說都很正常，因為他這是跟每個人口常

生活都相關的，不光是消費者問這個問題，為什么要干這個事？所以

我下面會從幾個方面，先是從國家戰(zhàn)略的角度，我在第3部分還會講

新能源汽車跟新能源革命的關系，來反過來印證為什么要選擇新能源

汽車。好，我們先看看國家戰(zhàn)略選擇的理由，這是我們最初在2001

年啟動電動汽車國家專項時候，我們有三個理由，一個理由就是石油

安全。那么石油安全的問題，這有一組數據，2017年中國汽車保有量

是2.17億輛，消費器材有3億噸，大概占石油消費總量的一半。我們

如果往HI推一下，2011年1億輛車，消費占比，燃料的消費占比大概

只占1/3。現在2019年3月份，全國汽車保有量是2.5億輛，估計

今年年底就要超過美國了。我們私家車都快2億輛，我們石油對外依

存度已經超過70%了，這個石油地緣政治影響非常厲害。這是我們國

家自己的石油，基本上他就差不多就是平了，而其他的也就有點氣或

非常規(guī)油等等。所以消費跟產量之間這是以前預計的，其實現在就已

經70%了。所以它總是比你想象的要快。我們經常預測有兩種情況，

一種是預測，總是比你想象的慢，有一種另外一種總是想象的比你想

象的快。所以中國只要說消費什么總是量來比較的話，它總是比你想

象的快，這就是中國的特點，所以這必須引起我們高度的關注石油安

全。因為美國那么因為在美國發(fā)現頁巖氣之前，美國對外外交軍事其

實最重要的一個原因就是石油。

那么現在美國自己乂有頁巖氣了之后，它肯定會用作為一個武

器，這個是我們要高度關注的必須，而且現在石油安全是越來越越脆

弱，就是說應對石油風險的體系越來越脆弱，大家知道中東總是在那

有事總是有事，所以這個是要引起我們高度關注的一個問題，這是一

個理由O

第二理由就是城市污染，城市污染也是有很多這種說法，的確你

現在前幾年總霧霾，最近我看我到山東什么安徽好像到處天氣都挺

好，好像是跟把廠子關了一批之后，效果還是立竿見影。但是是煤，

霧霾是一回事兒，但是在城市中心區(qū)域的細顆粒物、氮氧化物，隨著

霧霾走了之后，反倒是凸顯了機動車的污染，占的比重越來越大，大

家會產生懷疑，經常不服氣，說汽油說沒什么顆粒，是汽油車直接排

沒有顆粒物，基本上沒有，我們不做就排放檢測，就不做這個。它是

就碳氫化合物出來氣體的碳氫化物、氮氧化物、一氧化碳出來之后，

在大氣里面二次轉化，二次轉化產生，二次轉化產生，所以它在形成

二次顆粒物，這是它的主體，這是主體。

另外一個，當然我們還有產業(yè)升級，如果我們按照國外的汽車發(fā)

展的技術路徑走的話，我們這么個產業(yè)永遠都弄不過他的。那么而汽

車這個產業(yè)對國民經濟又非常的重要，非常的重要。它是我們支柱性

產業(yè)，支柱性產業(yè)。那么，2。。9-2018中國汽車產銷量10年排名世

界笫一，基本上都接近3000萬輛。你想想3000萬輛一年，這都是

接大家基本上都在2800萬輛、290。萬輛這樣子。這個產銷量應該說

是不斷刷新全球歷史紀錄，不斷選刷新記錄。我們大概現在產業(yè)規(guī)模

占全球大概30%,汽車消費占全社會消費品零售總額12%以上，實現

了利稅占國家總稅收12%以上。汽車相關就業(yè)占人城鎮(zhèn)就業(yè)人口12%

以上。你想想，這是個多么重要的產業(yè)，所以總書記在2014年考察

的時候，發(fā)展新能源汽車是大國向強國邁進的必由之路。你顯然這是

個大國了，對吧？汽車第一大國，汽車產業(yè)第一大國，是吧？你要說

產業(yè)從產業(yè)的工業(yè)制造業(yè)來看，還找不出一個比它更大。所以這是我

們搞新能源汽車的三個國家戰(zhàn)略的理由。所以我們在2015期間開始

了，就2001年開始了電動汽車重大科技專項，這應該說是一個打基

礎的階段，打基礎階段。那么正在這個過程中間，我們開展了國家中

長期科技規(guī)劃，在規(guī)劃中間確立了節(jié)能與新能源汽車的科技戰(zhàn)略，用

節(jié)能新能汽車來概括我們的戰(zhàn)略，就是一個方面，要過渡戰(zhàn)略，就是

發(fā)展節(jié)能汽車要節(jié)能，因為你規(guī)模也很大，你還要節(jié)能。另外一方面

發(fā)展新能源汽車，我們叫過渡轉型雙重戰(zhàn)略。節(jié)能與新能源汽車戰(zhàn)略

一直延續(xù)到現在，像中國制造2025,它也叫節(jié)能與新能源汽車。

2012年國務院發(fā)布的題目也叫《節(jié)能與新能汽車》，安全最早是在國

家中長期規(guī)劃制定了。那么節(jié)能新能汽車的戰(zhàn)略就是剛才說的，主攻

目標是建立新能源汽車動力系統(tǒng)技術平臺，因為真正的技術就是動力

系統(tǒng)，其他的部分其實改的不多，改的不多。好，這就十一五就在這

個基礎上，我們新能源汽車從打基礎開始向示范階段轉化。那么這就

是十一五期間，2008年北京奧運會，我們開展《新能源汽車科技示范

工程》，科技示范工程。

那么在這個過程中，純電驅動的車輛是表現最突出的，反倒是混

合動力當時表現的不太好。但為什么混合動力，因為我們燃油車以前

就是學國外做的不是那么好，總是比他們差，這混合動力最核心基礎

還是燃油車。那么必然有著動力系統(tǒng)還要復雜，所以最后做出來效果

不是太好，跟國外差距其實很大的。所以我們開始考慮要選擇純電驅

動技術轉型戰(zhàn)略，也就是說我們要選擇純電動為產業(yè)的突破口。你科

研搞了半天，你搞了技術研究，乂搞了示范，你就開始產業(yè)化，你產

業(yè)化你就要想想，用什么作為開路先鋒。最后我們說是純電動作為突

破口，那么為什么要這么選？首先我們剛才說的三大理由是石油安

全、城市污染、產業(yè)競爭力，它最有效，它最有效，因為你混合動

力，你還要用油，你還有污染，對吧？那么產業(yè)競爭力更談不上，你

搞混合動力不可能，你產業(yè)競爭力想靠混合動力，建立中國汽車產業(yè)

競爭力顯然是不可能的。那是恰恰都選錯了，如果你要搞中國汽車產

業(yè)沒有出頭之日。另外一個我們也是開發(fā)實踐的總結，是吧？2008年

奧運示范純電動汽車表現是最優(yōu)秀的。另外，純電動汽車是各種電動

汽車的基礎，電池、電機、電控，我不管你混合動力還是燃料都要這

個，還有我們發(fā)現的鋰離子電池的出現帶來了新的機遇。當然還有一

條，我們要強化中國交通體系的特色和優(yōu)勢，什么叫中國交通體系？

中國交通體系的特色優(yōu)勢就是電氣化。

我們可以看一下，中國的大城市，我們的公交、公交，我們把中

國的交通體系概括為點、線、面，這也是我提出的一個概念。所謂點

就是大城市或者大城市群，比方北京天津其實是個點，上海附近的無

錫這都是一個點。那么三五百公里以上的這種我們叫線，廣大的中小

農村，這叫面，我們叫點、線、面，我們點上新能源城市公交客車，

全球90%以上，甚至95%以上都在中國，國外沒有這個東西。其他內

燃機驅動的，我們在線上我們城際的高速電氣化鐵路，也是世界第

一。我們在面上電動自行車、電動摩托車，那也是第一。

我覺得這就是一個中國特色，這三個東西同樣重要，都是中國特

色，都很偉大。我們這就是中國交通電氣化交通的總體優(yōu)勢和特色。

我新能源其實就是要來強化，強化這個，所以我們要搞電動汽車為主

體。所以在這個過程中，因為我參與了整個過程，因為2009年3月

份，胡錦濤總書記在兩會政協(xié)民盟聯(lián)組會上，第1次中央領導人第1

次對這個技術和行業(yè)發(fā)表意見說，新能源汽車代表了汽車工業(yè)發(fā)展方

向，所以在2009年應該說是新能源汽車純電驅動轉型戰(zhàn)略制定的關

鍵年份。在8月份我們在北戴河召開電動汽車戰(zhàn)略研討會，有多位中

央領導人參加，在會上形成了純電驅動的技術轉型戰(zhàn)略思路。在9月

那么新能源，其實我參與了國務院的戰(zhàn)略新興產業(yè)座談會，那么在會

之后，新能源汽車被國務院確定為戰(zhàn)略性新興產業(yè)之地，而且啟動了

10城千輛的新能源汽車示范推廣工程。在這之后我是具體負責科技部

這邊的新能源汽車的產業(yè)化規(guī)劃，那么同時還有一個國務院工信部那

邊也在做一個規(guī)劃，我們大概都在2012年在科技部的規(guī)劃里頭，然

后在工信部報送國務院，最后由國務院發(fā)布規(guī)劃里頭都提出推行純電

驅動技術轉型戰(zhàn)略。

什么叫“純電驅動”技術轉型戰(zhàn)略？我們可以對比一下，豐田的

戰(zhàn)略和中國戰(zhàn)略的差異。豐田的戰(zhàn)略就是燃油車之后，進一步強化自

己的優(yōu)勢，搞混合動力汽車。因為從他們的角度來看，先進燃油車在

復雜搞混合動力汽車、在復雜搞燃油電動車這樣的構成一個競爭的嚷

壘，你誰都進入不了，你打破不了這個壁壘，沿著路線走，豐田一直

領先，一直領先。那么我們顯然不能按照這個戰(zhàn)略來規(guī)劃中國戰(zhàn)略，

那么所以我們提出是以純電動為突破口，來帶動各類電動汽車全面發(fā)

展。我以純電動和鋰離子電池為平臺，它是以燃油車為平臺做的。所

以我們是你不叫彎道車，這可以叫換道超車，換道超車。那么這就是

這兩種戰(zhàn)略競爭了1。年，現在看來我們是成功了。豐田感覺走不下去

了，開始轉了，而我們現在應該說走了1。年之后，現在大家全球都按

照思路轉型了，所以在“十二五”我們就按照這個思路開始推進純電

驅動的產業(yè)化，產業(yè)化，由于要產業(yè)化，所以基礎設施、技術標準都

上來了。那么正好在“十二五”期間，總書記2014年發(fā)出號召，發(fā)

展新能源汽車，是從汽車大國邁向汽車強國的必由之路。所以接著國

務院發(fā)布了一系列的優(yōu)惠政策，助推這么一個，所以中國新的企業(yè)產

業(yè)化從此進入快速發(fā)展階段。

那么我們可以看在技術方面，鋰離子電子技術提升國際前列。我

們從十五、十一五、十二五一直抓，我們現在動力電池總體水平居于

世界前三，其中寧德時代是全球第一、全球第一。在這1。年期間，鋰

離子電池能量密度從1。。瓦時每公斤提到300瓦時每以上單體電池這

單體電池，那么系統(tǒng)比能量也在逐步的提升。我們近最近期已經接近

20。瓦時每公斤，單體跟系統(tǒng)有個差別，因為你從單體做到系統(tǒng)要加

很多東西，所以它就密度會下來一些。另外2018年全球十大電池企

業(yè)，中國占了六席，第一名、第三名。好，第三名是比亞迪。而且成

本也在不斷下降，不斷下降。我們預測的其實下降的速度和提升的速

度都超出我們的預期。這是我們一年幾年前預期的，剛開始我們覺得

2017年是一塊七，最后實際上落實下來是一塊兒。今年最便宜的電

池，含稅的價已經到七毛錢一瓦時含稅價，不含稅六毛錢，這是最低

價，所以下降的速度也超出預期。什么叫革命性變化？這就叫革命性

變化。就是說10年你可以把成本降百分之八九十，這就叫革命性變

化。那么這是一個。

另外一個我們純電動整車，我們用以大車和微型車起步，逐步的

進入家用轎車這個領域。那么平均續(xù)時里程剛開始是150公里，現在

都到400公里以上了，也是提升了好幾倍。現在氫推的500公里也很

多，但是平均大概是在400公里以上，因為有些小車它不需要那么長

的續(xù)時歷程。另外，純電動商務車就大客車已經批量出口，批量出

口,這是我們很值得驕傲的事情。

另外，混合動力燃料電池也創(chuàng)造了中國特色燃料電池，我們就燃

料電池、動電成混合性動力系統(tǒng)，這是中國率先搞的、中國首先搞

的。我們大概2017年是開始商業(yè)化，比純電動大概晚1。年。那么現

在我們的燃料電池上車大概40。。輛，這個也是全球第一。雖然很

少，因為全球都沒有都開始都是剛開始，都是剛開始。這也是就我們

強調了燃料電池的上車，純電動的轎車，這個都是國外剛開始不認同

的。但是做到今天10年之后，普遍接受全球都朝這個方向抓，所以這

是中國第1次在引領全球的發(fā)展，那么看我們的市場上升的過程。1。

年，我們從零上升到127萬輛，年產年產量，保養(yǎng)量從零上升到去年

1261,現在已經350萬，明年大概50。萬，上得非?？炝?，這都占

到了全球53%以上，對吧？所以我們可以說是中國首次在全球率先成

功大規(guī)模導入的高科技民用大眾消費品。但是大家知道電腦、手機這

不是中國線路，這都是外國弄得再來的。大家可以數一數，前面所有

這些東西都是外國先用，我們再來。是吧？所以我們也得承認，因為

很多東西都是國外發(fā)明的，不是中國人發(fā)明的，但是這一次我們真正

我們先做了他們再來，而且這些核心技術都是中國自己的，都是中國

自己的。

那么跨國企業(yè)先后轉型新能源汽車，中國首次引領全球汽車發(fā)展

方向，這些說實在的，沒幾個人說汽車的好，說實在。另外一個原

因，可能凡是跟老百姓密切相關的東西，一般沒有什么神秘感的東

西，大家都不覺得有什么？是吧？你自己買個車，你要哪打開看看是

啥東西，你還可以評論，這太糟了。然后還可以比較，因為旁邊還有

一輛外國車，對吧？你這有外國火車嗎？沒有。所以我們神秘感那些

東西從汽車里面都得不到。所以這種這叫什么不被理解，我們搞汽車

是經常這個會有抱怨，對吧？會有抱怨。所以大家都是領導，就是說

要從不同角度來看問題，不同角度看要客觀一點。但是說實在是這是

很難的。所以最難的還是市場化、國際化、競爭性的這些方面。因為

我也政協(xié)委員，上次政協(xié)討論自主創(chuàng)新，我也在那發(fā)表了記者發(fā)表談

話，我說叫換一個坐標，看我國技術創(chuàng)新的短板，不要分成航天、高

鐵、汽車，不要這按這個坐標分，不要按這個坐標分，按什么分？按

業(yè)務類型，我們有三種業(yè)務類型，一種叫BtoG業(yè)務，政府業(yè)務，G

就是政府，一種是BtoC業(yè)務，對客戶的這叫對老百姓。最難的是B

toB業(yè)務。你既不賣給政府，也不賣給老百姓。你是賣給BtoG和

BtoC的那種人是最麻煩。其實技術短板就在BtoB上，因為核心

的零部件材料都是BtoB提供的，它對終端它都是就是說你去你做B

toG業(yè)務，你拿大單子從政府那拿了，但是你這東西好多不是你的，

都是要別人來給你提供的，所以這個關鍵零部件的關鍵核心技術的供

應商往往就是干這個事。其實這個地方最難做了，因為你要說真正做

客戶嗎，你要是跟政府做嗎？其實也好做，但是他們只是做集成的。

那里頭的所有的東西不是它的，不是它的，都是別人提供。是吧？都

是別人提供，比如說電池、電機、電控，它不是終端產品，它都是裝

在每個東西上的。比方你做一個行業(yè)，那里頭東西達到全國不知道多

少人給它提供東西，所以給做BtoG業(yè)務的人提供還好一點，對吧？

還好點。所以為什么我們的技術創(chuàng)新總是有問題的？國外它最拿手的

就是掌握核心技術的BtoB企業(yè)。比方說芯片，英特爾公司它最牛

了，所有人都求它，所以我們要正確的看待什么難點在哪？看芯片就

是BtoB的典型的一個東西，卡脖子卡在哪？所以我們要來正確看待

我們常規(guī)覺得不咋地的那些東西，仔細去淘一淘，不要按照傳統(tǒng)，傳

統(tǒng)那個比方汽車行業(yè)，什么鋼鐵行業(yè)，這是計劃體制的劃分坐標，市

場體制的劃分就是我剛才說的，要么你做業(yè)務的類型，政府業(yè)務，終

端客戶業(yè)務，還是企業(yè)對企業(yè)業(yè)務才能看出高低來，才能看出高低

來。所以總書記還是很英明的認識到我們新能源汽車的重要以及取得

的成就，所以習近平主席在18年的院士大會講話中指出，新能源汽

車等躋身世界前列，那么像這些我們還是值得充分肯定的。

第五節(jié)新能源動力系統(tǒng)研發(fā)進展

那么下面我也順便簡單介紹一下我們團隊，也就是我的團隊在這

個過程中間做的一些工作，簡單介紹一下，那么我們在聚焦新能源汽

車動力系統(tǒng)，三個交叉學科的科學問題、技術瓶頸、產業(yè)痛點，那么

我們分別在動力電池系統(tǒng)、燃料電池系統(tǒng)、多能源混合動力系統(tǒng)，主

要聚焦什么呢？大家知道動力電池有一個問題，它的安全問題、安全

問題。燃料電池現在有一個很致命的問題，就是壽命問題，它本來就

貴，結果它壽命還不長，所以在競爭中間處于極度劣勢的地位。那么

因為有很多競爭的技術在那跟你競爭，你要貴了，壽命短了就沒人

要。當然還有一個多能源混合動力就混合動力總是有內燃機，內燃機

就會有燃燒就會有排放。所以這三個問題是我們研究的聚焦重點。

首先我們看一下內燃機混合動力排放控制，這個就有點學術話我

就不說了，我們給大家舉個例子，比方說內燃機里面柴油機，大家知

道柴油機那個不是有，柴油機是大家最感受最深的就是柴油，因為現

在我們的顆粒物、氮化物70%都是柴油機排出來，設計其實是比較少

的，就直接排。我剛才說汽油車排出來之后，還會二次轉化，這柴油

機就直接就排了。原來顆粒物它出來就顆粒，出來就氮氧化物。雖然

它的車的數量不大，但它占的比重很大。那么這中間有個很核心的問

題，就是柴油跟汽油的油氣混合方式不一樣，汽油的蒸發(fā)特別好，它

跟空氣一會兒就跟你混得很勻了，而且它是混好了再進去燒的。柴油

它不是本來就不好混，而且他是邊混邊燒，所以往往就是混合不好，

然后就會導致霧化不良，燃燒惡化，怎么辦？那就要很高的壓力把它

噴進去。多高，我們現在大概18。兆帕就是18。。個大氣壓，噴進

去，損失噴，多短呢?一個毫秒左右，把它噴完，我們叫解決1800

個大氣壓高壓和一毫秒的精確控制，就解決這個問題，這是我們做的

第一個國家獎的一個主要成果。

第二個噴進去之后怎么燒？這個燒也是很重要的，我們也要控

制。這個缸里面怎么燒的，我們有傳感器可以反饋過來，你怎么上去

的我來。反饋回來之后，我用計算機實時分析，分析完了，把你什么

時候開始著火的，把你反饋回來。以前是不能的，然后就可以控制氮

化物，這是第二。

第三個就是混合發(fā)動機，內燃機跟電機組成一個混合發(fā)動機，相

互補充，相互補充。第四個，最后做系統(tǒng)集成，系統(tǒng)集成做整個混合

動力的系統(tǒng)和混合動力的車，這個也是我們獲得過國家獎的。還有我

們這就談到軍工了，我們實際上就是把我們剛才做的民用的這些東

西，把它轉化成這種軍工，轉化軍工，其實我們做的，因為我們已經

是成熟的成果，轉化起來其實非常的簡單，我們是每根軸上輪子里面

就裝的輪轂電機，電機你原先搞得很復雜的機械傳統(tǒng)，現在不需要

了。原來你的內燃機你要把它傳到各個輪子去，你想想多復雜?，F在

不用了，現在我的電機就在輪子里頭，用一個輪子給你安個電機。然

后有個發(fā)電裝置就是用的這個系統(tǒng)，其實就是用的這個系統(tǒng)，跟這個

系統(tǒng)一樣，一樣。我們也先后培育了兒個公司，因為最終技術必須轉

化，你光在學校內部搞是不行的，所以我們培育了好幾個公司，在公

司都是新創(chuàng)的公司。

第二個方面就是燃料電池，燃料電池，我們燃料電池經歷了一個

大概20年的過程，先后我們第一步我們是做整個燃料電動力系統(tǒng)的集

成與控制，發(fā)動機其實不是我們做的，是外面供的。那么后來我們逐

步就自己做燃料電池發(fā)動機，然后發(fā)動機里頭的核心部分又是外供

的、買全球最好的。在第3步我們再把核心部分又自己做了，只是材

料我們外供的，現在我們再把材料這一部分也自己做了，就是膜電

極，膜電極相當于燃料電池的芯片，相當于它的芯片。那么現在我們

只采購膜電機里頭的膜，是我們叫山東東岳，是一個專門做膜的中國

最好的。因為我們不是化工專家，所以我們是用他們的。這樣我們把

這個過程叫撥洋蔥的模式一層一層一層撥一層一層一層撥，那么逐步

的接近核心技術、基礎技術。那么這是我們燃料電池混合動力系統(tǒng)，

這個基本上是我們團隊全部都是我們團隊開發(fā)的，全部都是開發(fā)，

2008年就在奧運會示范，就是這樣，就是這個，這就是2008年奧運

時候，不光是奧運會示范，公交也示范，然后我們還做了個加氫站。

這是中國第一個加氫站，直到現在還是北京市的唯一一個加氫站。

那么接著我們做的發(fā)動機，發(fā)動機，當然這是最初也是比較簡單

的，那么到現在已經做得很精致?，F在我們清華一般由外面的采訪都

要看看我們的發(fā)動機，我們這變“花瓶”了，經常要求我們的參觀，

要求我們參觀，因為現在真正拿出來能拿出硬東西來得也不多，也不

多。拿論文的挺多，拿這東西不多。然后再接著思路下來，就是剛才

發(fā)動機里頭的電堆，這個電堆。我們也做出來了，也做出了。再往底

下就是膜電極，膜電極，我們就開始跟外面合作，我們剛剛建立了清

華豐田燃料電池研究中心，大家知道豐田號稱是世界上最好的，但現

在跟我們在緊密合作，緊密合作，那么我們也陪入出來了一個公司，

這個公司現在有剛才說的發(fā)動機廠、電堆場、制氫場、膜電極廠等等

都有，馬上就登錄科創(chuàng)馬克商板，而且大家看發(fā)動機是面向冬奧會

的。

第三個部分就是電池安全性，電池安全性。我們建立了清華大學

電池安全實驗室，因為電池的安全問題，核心問題是什么？就是電池

的熱失控，什么叫電池熱失控？就是電池溫度到了剛才說1。。度左右

的時候，本來正常的電池，它剛才我說的正常的電化學反應就是離子

來回走是吧？這是正常反應。但是到了100度之后，它就會有些非正

常反應，比方你1。0度多，因為電池里頭有很多是高分子有膜這東西

它受不了那么高溫度，它就會熱穩(wěn)定性會喪失，它就會就是說熱穩(wěn)定

性喪失之后，它就會發(fā)生氧化反應，氧化反應它就會放熱。一放熱這

就溫度就更上，再上一點，比方電解液里頭本來就是有機溶劑，溫度

再高它就分解了，要放一大堆氣出來，再溫度越高，正極材料它也受

不了了。本來是這個正極材料，我剛才說是鋰的氧化物，結果不是鋰

離子跑出來，那氧都跑出來了，氧一跑說你這不麻煩了嗎？你電解液

是可燃的有機溶劑，你這乂有氧氣，你溫度還高，那就著火的三要素

都有了，當然就會溫度極具上升，現在可以上到150。度，而且每秒

鐘上升速度1。0。度，那這個就擋不住了，所以這就我們有各種各樣

的原因會導致這個問題，比方說你要是把電子包，你用個刀子把它刺

破，那就會出現這個問題。是吧？當然一般不會用刀出去刺是吧？但

是你會碰撞嗎？你會碰到那井蓋，你把它你那井蓋你要過去的話，它

就會把你的弄掉。再比如你過充、過充，充電過了，充過了。再比方

過熱，過熱，各種原因導致了過熱，比方說你里頭有一個內短路的

點，短路嗎？有短路電流當然就會發(fā)熱，也會出現這個問題，所以就

會出現，然后到一個電池出現這事還問題不大。一旦我剛才說這特斯

拉不是有8。。。多只電池嗎？你要是8。0。多只是一塊，那就像放鞭

炮似的，第一個點著了二個三個四個，它就連續(xù)來，到最后你就控制

不住。所以我們專門研究這個問題，這個問題它有一是一個交叉學

科，一系列的科學問題。

那么最后我們發(fā)現了它產生熱失控的三種機理，把它的機理先搞

清楚，然后再尋求控制它的辦法，控制它的辦法。或者比如說你有內

短路怎么辦？內短路先發(fā)現你的內短路了，就發(fā)現內短路，我們可以

找到一個實驗的辦法，研究各種各樣的內短路，這就是其中一種辦

法，我把記憶合金直到電池里頭去，然后在按這個記憶合金，他們說

你原先是什么形狀，你一加熱它又回到原先的形狀，這是有個尖小間

尖，它和網電刺破這種。這種用什么辦法，我們可以用電池的管理，

這就是電池的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)來解決它，就有事先的故障診斷、

報警，等等。那么另外一個如果你實在堵不住了，你怎么辦？它蔓延

蔓延，你用什么辦法堵它，我們有辦法了，有辦法了，那么比方說隔

熱的辦法，傳熱的辦法，實在不行，隔熱跟傳染一塊，比方說這就是

我們叫防火墻，你傳統(tǒng)的模塊你就燒起來燒得很厲害，但是我裝了防

火墻，它就不燒了。

這個是我們也是一個新的技術，像現在我們產業(yè)化推廣已經國內

外都推廣了，國內外都推廣了，包括寶