2020年9月27-30日，第二屆世界新能源汽車大會(huì)在海南省�？谡匍_，本次大會(huì)以“共克時(shí)艱、跨界協(xié)同、合作共贏”為主題，為進(jìn)一步加強(qiáng)國際交流與合作，加速突破新能源汽車市場化障礙，加快推進(jìn)“電動(dòng)化、智能化、共享化”融合發(fā)展，由中國科協(xié)、海南省人民政府、科學(xué)技術(shù)部、工業(yè)和信息化部、國家市場監(jiān)督管理總局共同舉辦。搜狐汽車作為特邀戰(zhàn)略合作媒體對(duì)大會(huì)進(jìn)行了全方位的報(bào)道，將與多位企業(yè)高層、行業(yè)專家對(duì)話，共同探討新能源汽車的成功經(jīng)驗(yàn)與發(fā)展趨勢(shì)，明晰汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)方向。
在28日的2020年“全球新能源汽車前沿及創(chuàng)新技術(shù)”發(fā)布環(huán)節(jié)上，清華大學(xué)教授、中國科學(xué)院院士、大會(huì)科技委員會(huì)聯(lián)合主席歐陽明高代表大會(huì)公布了本年度評(píng)選結(jié)果。
從入選技術(shù)中，我們可以看出，在新能源汽車進(jìn)入發(fā)展關(guān)鍵期之后，產(chǎn)業(yè)開始將更多的目光聚焦在底層的三電系統(tǒng)上，無論是關(guān)于動(dòng)力電池、逆變器還是燃料電池堆的技術(shù)，對(duì)于新能源車型來說，這些都是產(chǎn)業(yè)安全穩(wěn)定發(fā)展的基石。
而在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，算法、車載感知設(shè)備不再是產(chǎn)業(yè)玩家角逐的關(guān)鍵，這一領(lǐng)域較量的關(guān)鍵轉(zhuǎn)而變成了仿真平臺(tái)、云服務(wù)技術(shù)、計(jì)算平臺(tái)等更低層的技術(shù)。經(jīng)過了數(shù)年的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)對(duì)于智能汽車的認(rèn)知逐漸趨于理性，只有穩(wěn)固的根基，才可能衍生出足夠支撐汽車智能化轉(zhuǎn)型的技術(shù)。
為了幫助產(chǎn)業(yè)認(rèn)知技術(shù)發(fā)展所處的階段，本次大會(huì)的評(píng)選將14項(xiàng)入選技術(shù)分為兩大類型，分別是“2020年新能源汽車創(chuàng)新技術(shù)”與“2020年新能源汽車前沿技術(shù)”，分別對(duì)應(yīng)當(dāng)下可量產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)最前沿的技術(shù)情況，兩大類別分別入選了7項(xiàng)技術(shù)，堪稱本年度“最強(qiáng)”的14項(xiàng)汽車科技。
[·7大量產(chǎn)干貨 三電系統(tǒng)已成產(chǎn)業(yè)關(guān)注焦點(diǎn)·]
先看已經(jīng)量產(chǎn)或是具備量產(chǎn)條件的7項(xiàng)科技。
1、高集成刀片動(dòng)力電池技術(shù)——弗迪電池有限公司
高集成刀片動(dòng)力電池技術(shù)，是由比亞迪旗下弗迪電池有限公司研發(fā)，全球首創(chuàng)的具有高集成效率、高安全防護(hù)的動(dòng)力電池技術(shù)。該技術(shù)突破傳統(tǒng)拉深/擠出工藝制約，攻克超薄鋁殼焊接技術(shù)，成功開發(fā)長寬比為10:1、厚度為0.3mm的超長超薄鋁殼刀片電池，打破傳統(tǒng)電池系統(tǒng)的模組概念，利用刀片電池獨(dú)特長寬比特征，實(shí)現(xiàn)超長尺寸電芯的緊密排列，獲得超過60%的體積集成效率。
與傳統(tǒng)電池系統(tǒng)40%的體積效率相比，體積集成效率提升50%，使得搭載磷酸鐵鋰體系的純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程達(dá)到600km。同時(shí)，基于磷酸鐵鋰先天的安全優(yōu)勢(shì)，刀片電池的緊密組排設(shè)計(jì)、多功能集成包絡(luò)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)三明治式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以從多層級(jí)多維度保障動(dòng)力電池系統(tǒng)安全。
2、面向海量場景的自動(dòng)駕駛云仿真平臺(tái)技術(shù)——深圳市騰訊計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有限公司
騰訊面向海量場景的自動(dòng)駕駛云仿真平臺(tái)技術(shù)在計(jì)算節(jié)點(diǎn)中閉環(huán)運(yùn)行全棧自動(dòng)駕駛算法，利用云計(jì)算的強(qiáng)大算力，支持一萬個(gè)以上場景的并行計(jì)算，使得1000個(gè)測試場景的運(yùn)行時(shí)間從2天大幅縮減至4分鐘，并實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化測評(píng)。
在虛擬城市中數(shù)以千計(jì)的自動(dòng)駕駛車輛不間斷的持續(xù)行駛，并通過隨機(jī)工況和激進(jìn)交通流提升測試復(fù)雜度。云仿真節(jié)點(diǎn)中通過數(shù)據(jù)壓縮、場景分割、網(wǎng)絡(luò)策略模型、流量鎖、全局幀同步等機(jī)制保證了仿真時(shí)序一致性和通訊效率。同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)高精度場景建模，使用多傳感融合技術(shù)自動(dòng)計(jì)算三維模型位姿、網(wǎng)格和匹配紋理，自動(dòng)化率超過90%，三維場景相對(duì)誤差小于3cm。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高并發(fā)、高效率、高容災(zāi)、低成本，保障數(shù)據(jù)安全和資源的有效利用。
3、動(dòng)力電池高效成組CTP技術(shù)——寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司
動(dòng)力電池高效成組CTP技術(shù)打破了行業(yè)固有的“單體成組模組再成組電池包” 三級(jí)成組設(shè)計(jì)思維，從電池包結(jié)構(gòu)高度集成、新工藝研發(fā)以及熱管理優(yōu)化等方面開發(fā)了全新的動(dòng)力電池高效成組CTP技術(shù)，實(shí)現(xiàn)兩級(jí)成組—“單體直接成組電池包” 。
CTP技術(shù)將電池包的重量成組效率從行業(yè)平均水平70%提升至80%，體積成組效率從56%提升至65%，零件數(shù)量減少25%。同時(shí)，減少了傳統(tǒng)模組的生產(chǎn)工序，生產(chǎn)效率提高20%。量產(chǎn)電池包重量能量密度超過170Wh/kg，同時(shí)在研產(chǎn)品電池包重量能量密度達(dá)到215Wh/kg。
4、一體化大功率燃料電池系統(tǒng)技術(shù)——上海捷氫科技有限公司
一體化大功率燃料電池系統(tǒng)技術(shù)通過采用超薄金屬雙極板、低Pt催化劑、空氣側(cè)無外增濕及智能控制策略，有效縮小了燃料電池系統(tǒng)體積，降低成本。搭載該技術(shù)的燃料電池系統(tǒng)功率可達(dá)到92kW，體積功率密度達(dá)到956W/L，貴金屬Pt載量為0.35mgPt/cm2，可應(yīng)用于乘用車和商用車雙平臺(tái)，尤其是能滿足作為未來重點(diǎn)發(fā)展方向的中重型貨車功率的需求。
同時(shí)，該技術(shù)通過建立質(zhì)子交換膜中水含量狀態(tài)的在線智能檢測與控制策略優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)-30℃的無輔助熱源的低溫啟動(dòng)，可補(bǔ)足目前純電動(dòng)技術(shù)在寒冷區(qū)域應(yīng)用不足的空白，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)局勢(shì)。
5、800伏碳化硅逆變器技術(shù)——德爾�？萍�
該逆變器技術(shù)的核心是開發(fā)和應(yīng)用了Viper電源開關(guān)。該開關(guān)高度集成了雙面散熱技術(shù)，并將原來的硅質(zhì)絕緣柵雙極晶體管（IGBT）電源開關(guān)更換為了碳化硅金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（MOSFET）開關(guān)。
與前幾代逆變器相比，可以減少40%的重量，縮小30%的整體尺寸，提高25%的功率密度，同時(shí)可以減少最高70%的開關(guān)損耗。該技術(shù)下的逆變器可以賦能電壓高達(dá)800伏的電氣系統(tǒng)，相比如今最先進(jìn)的400伏系統(tǒng)，因重量和損耗的較少，它可以提升電動(dòng)汽車（EV）的行駛里程并將充電時(shí)間縮短一半。
6、基于昇騰AI的自動(dòng)駕駛云服務(wù)技術(shù)——華為技術(shù)有限公司
華為自動(dòng)駕駛云服務(wù)HUAWEI Octopus基于“昇騰910”AI芯片和AI訓(xùn)練平臺(tái)，通過軟硬件加速，自動(dòng)分析算法、并行仿真等技術(shù)實(shí)現(xiàn)車云協(xié)同的自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)快速閉環(huán)。Octopus提供數(shù)據(jù)、訓(xùn)練和仿真三大服務(wù)。Octopus突破了真實(shí)世界時(shí)空的約束，在仿真空間更高效地運(yùn)行算法，快速得到算法里程數(shù)據(jù)和性能評(píng)測數(shù)據(jù)，旨在降低自動(dòng)駕駛開發(fā)門檻，讓自動(dòng)駕駛開發(fā)變得更智能、更高效、更便捷。
7、車用金屬雙極板燃料電池電堆技術(shù)——新源動(dòng)力股份有限公司
通過開發(fā)寬電流適應(yīng)性膜電極、高效流體分配金屬雙極板和自調(diào)節(jié)集成化電堆結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了燃料電池電堆的高比功率和高可靠性，電堆功率密度達(dá)到4.2kW/L，并完成了電堆及其關(guān)鍵部件的工程化開發(fā)，成功通過38項(xiàng)車規(guī)級(jí)驗(yàn)證。
經(jīng)電堆、發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架及整車的振動(dòng)試驗(yàn)、環(huán)境標(biāo)定試驗(yàn)、碰撞試驗(yàn)以及路況測試表明：金屬雙極板燃料電池電堆可以滿足全天候環(huán)境車用要求，為氫燃料電池汽車的商業(yè)化應(yīng)用提供了關(guān)鍵部件和技術(shù)支撐。
從創(chuàng)新技術(shù)領(lǐng)域入選的7項(xiàng)技術(shù)可以看出，三電技術(shù)已成產(chǎn)業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，近年來動(dòng)力電池?zé)崾Э爻蔀樾履茉雌嚠a(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心痛點(diǎn)，高電壓電氣架構(gòu)成為制約充電速度與車輛性能的關(guān)鍵所在。在本屆評(píng)選工作會(huì)上，比亞迪的刀片電池、寧德時(shí)代的CTP電池包以及800V碳化硅逆變器被主要提及，是未來一至兩年內(nèi)解決產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)的利器。
同時(shí)，為保證路線的多樣性，燃料電池技術(shù)同樣也是產(chǎn)業(yè)押注的關(guān)鍵，上海捷氫科技與新源動(dòng)力這兩大燃料電池領(lǐng)域的明星公司被產(chǎn)業(yè)基于厚望。
最后是自動(dòng)駕駛領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)，在創(chuàng)新技術(shù)領(lǐng)域中，騰訊的自動(dòng)駕駛仿真平臺(tái)與華為的自動(dòng)駕駛云服務(wù)技術(shù)入選，說明國內(nèi)開始重視自動(dòng)駕駛底層技術(shù)與基礎(chǔ)工具的研發(fā)，這對(duì)于發(fā)展基礎(chǔ)牢固的自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)而言十分重要。
[·7大前沿技術(shù)方向 體現(xiàn)新能源產(chǎn)業(yè)高端化路線·]
除了能夠迅速量產(chǎn)投入使用的技術(shù)，我們當(dāng)然也需要對(duì)更遠(yuǎn)的技術(shù)路線進(jìn)行規(guī)劃，本次評(píng)選工作會(huì)上入選的7大前沿技術(shù)方向，很好地反映了我國新能源汽車技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵路線。
1、高電壓鎳錳酸鋰正極材料及電池技術(shù)
高電壓鎳錳酸鋰材料具有高電壓、高能量密度、低成本、高安全和快鋰離子傳導(dǎo)特性，是下一代動(dòng)力電池的主流正極材料之一。在高電壓下，電極材料與電解液之間劇烈的副反應(yīng)是限制鎳錳酸鋰材料商業(yè)化的最大障礙，解決該問題的關(guān)鍵就是構(gòu)造穩(wěn)定的正極材料與電解液界面和耐高電壓的材料體系，具體包含高電壓正極材料表面改性技術(shù)，高電壓鎳錳酸鋰材料電解液開發(fā)匹配技術(shù)，高電壓輔助配套材料的匹配改性技術(shù)，這些技術(shù)也將推動(dòng)電池行業(yè)向高電壓、高能量密度和高安全的目標(biāo)前進(jìn)。
2、新型無氟碳?xì)滟|(zhì)子交換膜技術(shù)
新型無氟碳?xì)滟|(zhì)子交換膜表現(xiàn)出較強(qiáng)的化學(xué)耐久性，較高的離子交換率使其電導(dǎo)率是目前領(lǐng)先的全氟磺酸膜的1.5-2倍。同時(shí)顯著降低了氫氣的滲透，這不僅減少了寄生電流密度的損失，而且可以減少由滲透的氫和氧氣反應(yīng)所產(chǎn)生的過氧化氫。碳?xì)滟|(zhì)子交換膜的低氣體滲透性主要是由于碳?xì)渚酆衔锏臍怏w溶解度比含氟聚合物低，碳?xì)淠さ蜌錃鉂B透率的特性，可以減少鉑層帶狀化，增加催化劑層壽命。同時(shí)，減少氫氣滲透降低了燃料電池系統(tǒng)對(duì)氫氣排放的要求，提高了整體氫能效率和續(xù)航能力。
3、基于3D結(jié)構(gòu)復(fù)合載體的鉑基合金催化劑技術(shù)
本技術(shù)采用石墨烯為載體材料，以陽離子聚合物PDDA功能化的碳黑為間隔物，與氧化石墨烯通過靜電作用自組裝，解決制備過程中石墨烯片層發(fā)生堆疊的問題；經(jīng)化學(xué)還原得到三維石墨烯/功能化炭黑復(fù)合材料，然后擔(dān)載Pt及其合金納米粒子，制得基于3D結(jié)構(gòu)復(fù)合載體的鉑基合金催化劑。制備的催化劑，具有獨(dú)特的核殼結(jié)構(gòu)可避免過渡金屬的腐蝕，電化學(xué)活性、穩(wěn)定性優(yōu)異， Pt利用率大幅提高，成功實(shí)現(xiàn)了Pt用量及燃料電池成本的降低。
4、聚合物復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)
固態(tài)鋰電池以其高比能、高安全等顯著優(yōu)勢(shì)，成為未來新能源汽車發(fā)展的核心動(dòng)力，設(shè)計(jì)和制備物理與電化學(xué)性能優(yōu)異的固態(tài)電解質(zhì)迫在眉睫�！皠�?cè)岵?jì)”的聚合物復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)設(shè)計(jì)理念，是以尺寸熱穩(wěn)定性好的“剛”性材料為骨架支撐，復(fù)合電化學(xué)窗口寬、室溫離子傳輸性能優(yōu)異的“柔”性聚合物材料和高離子遷移數(shù)鋰鹽，有效解決了單一聚合物電解質(zhì)尺寸熱穩(wěn)定性差和力學(xué)強(qiáng)度低，以及單一無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)界面?zhèn)鬏敽图庸ば阅懿畹钠款i問題，利用該聚合物復(fù)合電解質(zhì)研制的固態(tài)鋰電池具有高安全、高比能、高耐壓、長壽命等突出特點(diǎn)，是未來新能源汽車動(dòng)力電池技術(shù)的重要選擇。
5、智能駕駛感知計(jì)算平臺(tái)技術(shù)
智能駕駛感知計(jì)算平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)汽車智能化的基礎(chǔ)，是機(jī)器替代人的眼睛識(shí)別外部環(huán)境，邁向無人駕駛的前提。智能駕駛感知計(jì)算平臺(tái)基于車載人工智能計(jì)算處理器和視覺算法的深度融合優(yōu)化，利用先進(jìn)的車載視覺傳感器、雷達(dá)等感知設(shè)備，支持針對(duì)復(fù)雜場景的細(xì)粒度、結(jié)構(gòu)化的語義感知，對(duì)高度可擴(kuò)展、模塊化的三維語義環(huán)境重建以及透明化、可追溯、可推理的決策和路徑規(guī)劃。滿足不同場景下高級(jí)別自動(dòng)駕駛運(yùn)營車隊(duì)以及無人低速小車的感知計(jì)算需求，支撐L3及以上級(jí)別自動(dòng)駕駛技術(shù)突破和應(yīng)用示范。
6、高功率密度硅基氮化鎵功率模塊技術(shù)
硅基氮化鎵功率模塊具有較低內(nèi)阻，較高功率密度，較高效能和良好高頻切換特性等優(yōu)點(diǎn)。以上性能可提高功率模塊的散熱性能，跟傳統(tǒng)硅基組件相比可提高30%以上的效率，在應(yīng)用上有很大的優(yōu)勢(shì)，可以有效減少驅(qū)動(dòng)逆變器系統(tǒng)體積，降低系統(tǒng)成本。受限于單顆芯片輸出電流較小，暫時(shí)無法使用于車用驅(qū)動(dòng)逆變器。但通過芯片并聯(lián)與應(yīng)用高導(dǎo)熱鍵合材料來降低熱阻提升整體電流輸出，可以實(shí)現(xiàn)高功率密度和每相可輸出350A大電流的高功率硅基氮化鎵功率模塊。目前，硅基組件中MOSFET無法耐高壓 、IGBT開關(guān)切斷速度不夠快造成能量的損失較大，隨著硅基氮化鎵成本的降低，未來在車載充電機(jī)，驅(qū)動(dòng)逆變器，車輛到電網(wǎng)的電力儲(chǔ)存等新能源汽車市場應(yīng)用上氮化鎵有較大的應(yīng)用發(fā)展?jié)摿Α?
7、扇形模組軸向磁場輪轂電機(jī)技術(shù)
扇形模組軸向磁場輪轂電機(jī)是具有扇形模組定子繞組、制動(dòng)盤和電機(jī)轉(zhuǎn)子一體化設(shè)計(jì)的新型軸向磁場電機(jī)。應(yīng)用到乘用車上能有效降低輪轂電機(jī)的簧下質(zhì)量，能有效結(jié)合液壓制動(dòng)以保證車輛制動(dòng)安全性，能避免與現(xiàn)有車輛底盤懸架零部件的運(yùn)動(dòng)干涉。關(guān)鍵技術(shù)涉及扇形模組定子繞組設(shè)計(jì)封裝技術(shù)、制動(dòng)盤和轉(zhuǎn)子一體化設(shè)計(jì)制造技術(shù)、電磁和機(jī)械耦合的NVH技術(shù)、扇形模組電機(jī)的控制技術(shù)。應(yīng)用該技術(shù)可以形成獨(dú)立轉(zhuǎn)向的驅(qū)制動(dòng)一體化零部件，可以形成分布式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和混合動(dòng)力系統(tǒng)。
對(duì)于動(dòng)力電池的未來路線，從入選的高電壓鎳錳酸鋰正極材料及電池技術(shù)、新型無氟碳?xì)滟|(zhì)子交換膜技術(shù)、基于3D結(jié)構(gòu)復(fù)合載體的鉑基合金催化劑技術(shù)、聚合物復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)這四項(xiàng)中可以看出，我國動(dòng)力電池基本會(huì)走向高鎳無鈷化、固態(tài)電解質(zhì)路線，在鋰離子電池之外的并行路線則是燃料電池。
而從新的攻略模塊材料以及輪轂電機(jī)技術(shù)則能夠看出，對(duì)于未來新能源車型，我國產(chǎn)業(yè)對(duì)其性能指標(biāo)的要求已經(jīng)在往高端技術(shù)突破。同樣意味著高端的還有自研的智能駕駛感知計(jì)算平臺(tái)，這一技術(shù)要求軟硬件互相配合，在目前國內(nèi)自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)普遍采用英偉達(dá)、Mobileye等廠商產(chǎn)品的背景下，要求國產(chǎn)廠商實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品量產(chǎn)與市場份額的突破，顯然是對(duì)自主高端化寄予了不小的期望。
[·寫在最后·]
今年14項(xiàng)技術(shù)的評(píng)選環(huán)節(jié)，在筆者看來，無異于是國產(chǎn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的一次肌肉展示，除德爾福屬于外資企業(yè)，國內(nèi)企業(yè)的創(chuàng)新與前沿技術(shù)基本囊括了動(dòng)力電池、電機(jī)電控、自動(dòng)駕駛等未來新能源汽車的核心技術(shù)。
這意味著在新能源汽車時(shí)代，我國汽車產(chǎn)業(yè)不用被國外供應(yīng)商的專利墻所阻隔，有了較以往任何時(shí)候都要寬廣的發(fā)揮空間。對(duì)于未來這些技術(shù)的落地，搜狐汽車·E電園也會(huì)持續(xù)聚焦報(bào)道，敬請(qǐng)各位讀者與我們一同見證中國汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
來源：搜狐汽車·E電園
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