科技会客厅 | 新能源汽车 2024迈向新纪元

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《科技会客厅》定位于新知类对话访谈栏目,由中国科协科学技术传播中心策划并制作,定期邀请相关领域领军科技工作者,围绕前沿科技、工程进展、社会关切等话题进行交流访谈并录制播出,弘扬科学家精神,推广工程师文化,服务新质生产力发展。《科技会客厅》系列短视频在中国科协之声的视频号同步推送,敬请期待!

科技会客厅 | 新能源汽车 2024迈向新纪元

嘉宾介绍

张俊智 清华大学车辆与运载学院教授 博士生导师

我国车用混合动力系统与电驱动车辆设计与控制方面专家。

范子柱 北京汽车研究总院混动中心主任/北京内燃机学会秘书长

在北京汽车研究总院负责混动系统研发工作,兼任北京内燃机学会秘书长。

张旭明 中国汽车工程学会专务秘书长

我国新能源汽车存在产能过剩吗?“纯电”与“混动”方案,谁能破解续航与补能难题?“软件定义汽车”的理念,会给汽车行业带来怎样的变化?《科技会客厅》到访的三位汽车领域专家各自发表观点,引发了一场关于未来汽车发展方向的讨论。听听他们怎么说→科技会客厅 | 新能源汽车 2024迈向新纪元张俊智 清华大学车辆与运载学院教授

张俊智:技术迭代推动产业升级,不存在过剩

在当今的时代背景下,技术创新、产品升级和产业变革已成为不可逆转的趋势。汽车作为商品的一种,同样遵循这一规律。随着社会的进步、技术的演进以及消费者需求的日益多样化,汽车行业正面临着前所未有的发展机遇。

当前,无论是国内还是全球范围内,智能新能源汽车的电动化与智能化正成为推动行业发展的两大核心动力。在这两大浪潮的推动下,我们的汽车产业紧紧把握住了这一历史性的机遇,展现出鲜明的变革特色,并取得了快速的发展。从总体规模上看,汽车行业的核心在于技术的持续进步和产品的不断升级。因此,不存在产能过剩的说法。

张俊智:

电动车及混动技术:从困境到繁荣的蜕变

这是一个电动车及混合动力技术发展中的常见问题,我们目睹了从早期电动车面临的蓄电池容量有限、充电设施匮乏、充电速度慢等困境,到现在技术的显著进步。这些进步包括电池技术的革新,使得单次充电能够提供更长的续航里程;充电设施的普及,无论是城市还是农村,甚至高速公路沿线,充电桩的布局都在迅速扩展,极大地方便了电动车的充电需求;以及快充技术的快速发展,进一步缩短了充电时间。然而,考虑到许多用户从燃油车过渡到电动车的适应过程,插电式混合动力车型成为了一个合理的过渡选择。这种车型在日常使用中可以通过充电满足纯电动驾驶需求,而在长途或紧急情况下,又可以利用内燃机进行驱动,确保行驶不受限。插电式混合动力车型的成功,不仅体现在其技术上的优势,更在于它满足了用户对于驾驶灵活性和经济性的双重需求。这种技术的发展,正是基于电动车和混合动力技术长期积累的优势,结合了内燃机技术和电动化技术的精髓。从混合动力技术,到如今的插电式混合动力车型,这一技术路径的演变体现了汽车工业的持续创新和对市场需求的深刻理解,而在这个过程中,我们也看到了中国汽车制造业在电动化领域的快速进步和成功实践。

张俊智:重塑用户体验与行业生态

软件对汽车行业的革新可谓是前所未有。首先,从用户端来看,软件定义汽车使得用户能够更深入地参与汽车产品的功能和性能定义中。这种“常用常新,越用越新”的体验,以及“千人千面”的个性化定制,无疑极大地提升了用户与汽车产品之间的互动性,为汽车性能的提升带来了质的飞跃。其次,软件定义汽车也为整个汽车行业带来了重大的挑战与机遇。传统的汽车制造商,过去主要专注于机械制造,而现在随着智能化的推进,其本质属性已悄然变化。设备供应商正逐步转变为软件公司,这种转变带来的挑战是巨大的。与此同时,新势力汽车企业凭借天然的软件基因,以及传统汽车企业的快速转型,共同推动了整个行业的变革。再者,提及软件定义汽车,不得不提的是操作系统。硬件的核心在于芯片,而软件的核心则是操作系统。尽管在操作系统方面,ICT行业已有一定的自主技术积累,但整体上仍处于起步阶段。特别是汽车座舱系统,虽然可以借鉴手机操作系统的丰富经验,但在涉及安全关键领域如底盘控制时,所需的操作系统又具有其独特性。这需要我们不断积累和完善,以确保汽车操作系统的安全性与可靠性。科技会客厅 | 新能源汽车 2024迈向新纪元范子柱 北京汽车研究总院混动中心主任/北京内燃机学会秘书长

范子柱:发展不平衡导致阶段性过剩,非长期现象

作为一名汽车行业的从业者,我认为当前面临的核心问题并非产能过剩,而是发展不平衡。中国汽车行业正处于百年变革的浪潮中,尤其是新能源化的转型阶段。这一转型过程中,不可避免地会出现发展不平衡的现象。一方面,新能源汽车的快速渗透和迅猛增长对新增产能提出了迫切需求;另一方面,随着燃油车需求的逐渐降低,传统燃油车产能需要逐步释放,尤其是近年来合资品牌汽车面临的调整。然而,这种不平衡只是阶段性的,随着变革的深入和市场的成熟,终将趋于平衡。因此,我认为我们不应将其简单归咎为产能过剩,而应认识到这是发展不平衡、阶段性不平衡的结果。

范子柱:续航里程的飞跃与现状

从当前的技术发展来看,电动汽车的续航里程已经显著提升。如今,六七百公里甚至上千公里的续航已不再是奢望。随着800伏高压充电技术的普及以及电池5C充电能力的实现,我们的车辆能在短短10分钟内补充数百公里的电量。例如,一些品牌汽车现已能做到10分钟内充电续航400至500公里,这一速度几乎可与加油媲美。尽管从纯补能效率上讲,由于能量密度的限制,它还无法与加油相提并论,但在使用体验上,二者已无显著差别。然而,普及800伏充电桩这一基础设施的建设,还需要国家层面的总体规划和把控。至于混动汽车,实现2000公里的综合续航在当前技术下已变得相对容易。这是因为混动系统能让发动机在更高效的工作区间内运行,从而提升整体运行效率,使车辆行驶更远。但这里有一个前提,即车辆并非始终在高速行驶状态下。因为车速越高,能耗也随之增加,无论是燃油车还是电动车都遵循这一规律。因此,在较经济的速度区间内行驶,结合混动系统的优势,配备一百多度电的电池和五六十升油箱的混动汽车,在城市工况下轻松实现上千公里甚至接近2000公里的续航是可行的。当然,如果是在高速公路上持续以120公里/小时以上的速度行驶,要达到2000公里的续航仍有一定难度,但实现1000至1300公里的续航已相当普遍。例如,我们的一款近2.8吨的大型越野车,在满油满电状态下,能够轻松实现1300公里的续航。

范子柱:引领行业变革与重塑未来

我作为一线从业者,在汽车行业耕耘了近二十年,对软件定义汽车这一变革深有感触。过去,汽车开发主要围绕底盘、动力、车身、电子电器等物理部件进行,每个部门各自开发其零部件,随后进行物理集成。这种组织架构清晰,但局限于物理集成的时代。然而,随着软件定义汽车的兴起,整车架构的划分发生了显著变化。现在,我们将其分为机械层、动力能源层、电子电气架构层、基础软件层、应用软件层和云端服务层。这一新的架构体系凸显了软件在汽车开发中的核心地位,其中三层直接与软件相关,而电子电气架构层也是软件的承载平台。在开发过程中,组织架构也随之调整。智能网联中心的设立,标志着软件开发成为核心工作之一。我们不仅要关注硬件的集成,更要注重软件的集成。这种转变使得整个开发模式和组织运行模式都发生了深刻变化。此外,成本结构也发生了变化。过去,我们主要关注物料成本,即看得见摸得着的零部件成本。然而,随着软件在汽车中的广泛应用,软件成本逐渐成为不可忽视的一部分。这部分成本看不见摸不着,但却为汽车增添了更多功能和价值。盈利模式也在发生变革。以前,我们主要通过销售汽车本身来获利。但现在,有些企业已经开始通过销售软件、自动驾驶许可等方式获取利润。这种变化不仅为汽车企业带来了新的盈利机会,也改变了整个行业的竞争格局。最后,从开发周期来看,过去我们通常在车辆开发完成后便结束工作,等待市场反馈。但现在,软件开发是一个持续的过程。即使车辆已经上市,我们仍需根据客户的反馈进行升级迭代,确保车辆在整个生命周期内都能保持竞争力。这种变化使得汽车开发变得更加复杂和具有挑战性,但也为我们提供了更多的机会和可能性。科技会客厅 | 新能源汽车 2024迈向新纪元张旭明 中国汽车工程学会专务秘书长

张旭明:市场需求旺盛,产能仍有空间

张俊智老师从科技变革的角度进行了深入剖析,但我想从企业产能和需求增长的角度来补充。首先,观察中国当前的汽车千人保有量,大约为240台,而美国达到800台,欧洲为600台。这表明,我们的汽车需求实际上仍在快速增长阶段。若按此趋势,我认为我们的产能仍有巨大的空间与需求相对应。进一步从全球视角来看,汽车作为重要的出行工具,其需求一直在不断变化并提升。不仅是中国,全球的平均水平也接近200多台。从这个角度看,全球汽车产能的需求依然旺盛。为满足这一需求,我们需要更多优质产品,并提升产能以满足市场的持续增长。因此,我并不认为我们已经面临产能过剩的问题。虽然在某些局部或特定领域可能会出现产能超过需求的情况,但这只是市场发展的正常阶段。我们仍需积极应对市场的变化,确保产能与需求的平衡。

张旭明:技术、基建与用户适应性的协同演进

范子柱主任提到的技术进步和基础设施建设确实是新能源汽车发展的关键。但我认为,还有一个重要的方面不容忽视,那就是用户适应性的提升。对于许多尚未接触或长时间驾驶新能源汽车的人来说,这确实是一个需要逐步适应的过程。新能源汽车作为一个新兴产品,其性能、使用习惯与传统汽车存在较大差异。以我个人的经历为例,刚开始驾驶新能源汽车时,我确实有些顾虑,担心充电不便、续航不足等问题。但随着时间的推移,我逐渐适应了新能源汽车的特性。这个适应过程让我深刻体会到,技术的进步和基础设施的完善确实能够为用户带来更好的体验。

当然,我们也应该认识到新能源汽车在使用过程中可能存在的一些挑战,如补能问题、里程焦虑等。然而,我认为这些挑战并不是不可克服的。新能源汽车在驾乘体验、科技感等方面具有明显优势。随着技术的进步和基础设施的完善,我相信这些挑战将会逐渐得到解决。

关于续航里程的问题,我认为我们应该从实际需求出发进行思考。虽然技术进步使得我们可以实现更长的续航里程,但我们需要思考的是,这真的是用户所需要的吗?毕竟,对于大多数用户来说,他们可能并不需要每天驾驶数百公里甚至上千公里。因此,我们应该在追求续航里程的同时,更加注重汽车的实用性和经济性。
此外,我认为未来的新能源汽车应该更加灵活和个性化。例如,我们可以根据用户的实际需求来配置电池容量和续航里程。对于日常通勤的用户来说,他们可以选择较小的电池容量以降低成本和重量;而对于需要长途旅行的用户来说,他们可以选择更大的电池容量以确保足够的续航里程。这种灵活的配置方式不仅可以满足用户的实际需求,还可以提高汽车的实用性和经济性。总之,我认为新能源汽车的发展需要我们在技术进步、基础设施建设、用户适应性提升以及续航里程配置等多个方面进行综合考虑。只有这样,我们才能为用户带来更加优质、实用和经济的出行体验。

张旭明:标准化与联合合作的必要性

在我看来,软件定义汽车的首要挑战在于软硬件结构的融合。只有当我们的机械和电器结构都达到高度标准化,我们才能真正实现汽车的软件定义。谈及操作系统,这确实是一个引人深思的话题。当前,业界对开源与闭源操作系统各有偏好,每种模式都有其独特的优势和局限性。然而,我认为,作为一个庞大的生态系统,操作系统领域可能无法容纳多家公司的并存。或许,只有少数几家能够脱颖而出,成为行业的主导者。从整个软件生态的角度来看,无论是中国还是全球的企业,我们都需要寻求一种联合与合作的模式。特别是在当前中国汽车行业蓬勃发展的背景下,众多品牌和企业都在大力投入研发。因此,我强烈呼吁各企业能够携手共进,共同面对挑战。在这个领域,我们可能还无法称之为“强强联合”,但我坚信,只有通过紧密的合作,我们才能在操作系统的生态中成功突围,为整个行业的发展开辟新的道路。科技会客厅 | 新能源汽车 2024迈向新纪元

内容来源 | 中国科协科学技术传播中心

以上仅代表专家个人观点,与中国科协立场无关

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