我國(guó)將汽車電動(dòng)化產(chǎn)品中的純電動(dòng)車BEV、具有被充電功能的混合動(dòng)力汽車PHEV或帶有發(fā)動(dòng)機(jī)——發(fā)電機(jī)組的電驅(qū)動(dòng)汽車REEV以及燃料電池汽車FCEV等稱為新能源汽車;而不具備充電功能的發(fā)動(dòng)機(jī)-電機(jī)油電(氣)混合動(dòng)力,則被歸類為節(jié)能汽車。

　　2014年底在德國(guó)柏林召開的汽車變速箱創(chuàng)新大會(huì)上,參會(huì)的1200多各國(guó)業(yè)界專家和工程師參加按鍵投票,98%預(yù)測(cè)到2030年每輛汽車至少搭載一臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

　　我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)必須抓住這個(gè)千載難逢的歷史機(jī)遇,緊跟全球汽車電動(dòng)化的大潮,加快使汽車產(chǎn)業(yè)由大變強(qiáng)。

　　1發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)勢(shì)在必行國(guó)家能源安全的需要。 

　　如今,全球可供廉價(jià)開采的石油資源不斷減少,依賴進(jìn)口的石油供給對(duì)國(guó)家能源安全產(chǎn)生嚴(yán)重挑戰(zhàn)。2014年我國(guó)進(jìn)口石油已達(dá)58%,預(yù)計(jì)2020年進(jìn)口量將逼近70%,新增石油進(jìn)口量的70%將用于日益增長(zhǎng)的公路交通或汽車相關(guān)行業(yè)。發(fā)展節(jié)能和新能源汽車有利于減輕石油進(jìn)口壓力,增強(qiáng)國(guó)家能源安全。

　　民生對(duì)清潔空氣的需要。 

　　霧霾是我國(guó)特別是人口稠密的一線城市近幾十年來所面臨的最大環(huán)境問題。

　　以北京為例,市政府2014年統(tǒng)計(jì)分析認(rèn)為機(jī)動(dòng)車和工程車微顆粒排放對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)達(dá)22.2%,而今年環(huán)保部的分析結(jié)果顯示大氣PM2.5的污染31.5%來源于機(jī)動(dòng)車。究其對(duì)空氣污染的精確負(fù)面影響度仍有待認(rèn)證,然而5月份APEC會(huì)議和9月份閱兵期間北京重現(xiàn)藍(lán)天白云是不爭(zhēng)的事實(shí)。實(shí)踐證明,將北京市的機(jī)動(dòng)車實(shí)行單雙號(hào)限行(一半燃油車停行或引入50%新能源汽車)加上適當(dāng)限制周邊重度污染企業(yè)開工,“APEC藍(lán)”和“閱兵藍(lán)”不僅可以創(chuàng)造而且可以持續(xù)。

   碳排放與燃油經(jīng)濟(jì)性倒逼汽車電動(dòng)化。 

　　全球二氧化碳(CO2)排放的23%來自交通領(lǐng)域,而公路交通相關(guān)工業(yè)占比高達(dá)17%。2007年4月美國(guó)最高法院將CO2定義為排放,從而使全美國(guó)限制汽車CO2排放有了法律依據(jù)。美國(guó)公司銷售前20萬(wàn)輛新能源汽車,可得到0克/公里CO2的評(píng)分獎(jiǎng)勵(lì),超過20萬(wàn)輛以上產(chǎn)銷則開始記入上游電力結(jié)構(gòu)CO2排放;達(dá)不到燃油經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的汽車公司難以進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng),或即使已經(jīng)進(jìn)入也要承受美國(guó)政府的巨額碳排放超標(biāo)罰款。

　　在北美、歐盟和亞太中國(guó)等區(qū)域,如果沒有節(jié)能和新能源汽車,便無法滿足碳排放法規(guī)(中國(guó)是規(guī)劃),故混合動(dòng)力、增程混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車是全球滿足碳排放和公司平均油耗法規(guī)(規(guī)劃)僅有的技術(shù)藍(lán)圖和產(chǎn)業(yè)方向。

　　2新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的突破口模塊和帶電池管理系統(tǒng)集成技術(shù)有待提高。 

　　與傳統(tǒng)汽車的油箱相比,用于新能源汽車驅(qū)動(dòng)的儲(chǔ)能單元電池更復(fù)雜,是新能源汽車發(fā)展的技術(shù)難點(diǎn)。

　　究其原因:其一、汽車動(dòng)力性要求電池快充快放,即功率較大;其二、同時(shí)要求每次充電后可行駛里程長(zhǎng),即蓄行能量高;其三、再進(jìn)一步汽車要求體積小、重量輕。

　　根據(jù)化學(xué)和物理原理,滿足以上三種要求的功率密度、能量密度均高的電池技術(shù)受限。我國(guó)電池單元技術(shù)接近世界水平,但是模塊和帶電池管理系統(tǒng)的集成技術(shù)相對(duì)落后。隨著補(bǔ)貼政策的退坡,受到國(guó)際電池供應(yīng)商的挑戰(zhàn)非常嚴(yán)重。

　　充電難是電動(dòng)車發(fā)展的設(shè)施瓶頸。 

　　新能源汽車需要大多數(shù)分散的常態(tài)充電樁方便用戶日常充電,同時(shí)需要小部分相對(duì)集中、位置合理的快速充電站滿足散戶快充和集中用戶需求。

　　充電樁數(shù)量增多、質(zhì)量提高、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一以及充電效率是主流發(fā)展需求。無論如何,日充換電數(shù)百輛的巨型充電站不符合現(xiàn)階段電動(dòng)車用戶的實(shí)際需求,是一種浪費(fèi)。

　　核心零部件競(jìng)爭(zhēng)力不足。 

　　隨著產(chǎn)品市場(chǎng)化的需求和補(bǔ)貼政策的退坡直至取消,國(guó)際供應(yīng)商正迅速擴(kuò)大市場(chǎng)份額,而我國(guó)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)供應(yīng)商更是鳳毛麟角。

　　在量產(chǎn)成品性價(jià)比上,國(guó)產(chǎn)控制器競(jìng)爭(zhēng)力也不足。不僅如此,控制器的核心功率模塊從芯片到封裝全靠進(jìn)口,數(shù)字信號(hào)處理器、膜式電容、專有電路與芯片等幾乎98%依賴從歐美和日韓等國(guó)進(jìn)口。

　　實(shí)際上我國(guó)每年進(jìn)口功率電子芯片和模塊的錢已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過進(jìn)口石油花費(fèi),2014年多于2800億美元。

　　除了專用芯片、功率電子元器件外,我國(guó)的材料、精密機(jī)械部件、傳感器、高檔接插件等方面也落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。

　　高端設(shè)備和產(chǎn)線的自主能力不足。 

　　我國(guó)自主研發(fā)和國(guó)產(chǎn)的儀表設(shè)備可以滿足產(chǎn)業(yè)早期“從無到有”階段的需求,但是隨著“從有到優(yōu)”和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力提升的需求,實(shí)驗(yàn)室必須裝備用于穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)性能測(cè)試等的高精度、高端設(shè)備。我國(guó)自主能力受到挑戰(zhàn),基本轉(zhuǎn)向依賴進(jìn)口或合資供應(yīng)商。

　　以“工業(yè)4.0”代表的德國(guó)先進(jìn)制造業(yè)為例,電機(jī)系統(tǒng)生產(chǎn)高度自動(dòng)化、IT化和數(shù)據(jù)化,而我國(guó)電機(jī)下線、控制器裝配、物流等仍以手工和半自動(dòng)為主。

　　“中國(guó)制造2025”不僅要追趕工業(yè)4.0,還要在工業(yè)2.0、3.0方面“補(bǔ)課”。否則,不僅中國(guó)制造的全球競(jìng)爭(zhēng)力受到質(zhì)疑,而且新能源汽車領(lǐng)域既得自主市場(chǎng)也面臨倒退回傳統(tǒng)汽車“空心化”局面。

　　對(duì)第三代功率半導(dǎo)體控制器認(rèn)識(shí)不足。 

　　業(yè)界普遍接受電池是新能源汽車的技術(shù)瓶頸、充電設(shè)施是運(yùn)營(yíng)瓶頸,但是對(duì)電機(jī)系統(tǒng),尤其是功率電子挑戰(zhàn)認(rèn)識(shí)不足。

　　事實(shí)上,我國(guó)電池從材料、單元到模塊、系統(tǒng)集成全產(chǎn)業(yè)鏈均解決了從無到有的問題,只是競(jìng)爭(zhēng)力弱;而在汽車功率電子上,我國(guó)處于產(chǎn)業(yè)鏈空白,建立在現(xiàn)代功率半導(dǎo)體(IGBT和MOSFET等)基礎(chǔ)上的電子電路、芯片和模塊幾乎全都依賴進(jìn)口。

　　目前,以碳化硅、氮化鎵等為代表的第三代寬禁帶功率半導(dǎo)體已經(jīng)成為電機(jī)系統(tǒng)控制器元器件的發(fā)展趨勢(shì)。日本豐田公司已經(jīng)開發(fā)出基于碳化硅控制器的電驅(qū)動(dòng)總成樣車,將現(xiàn)有混合動(dòng)力汽車油耗降低5%,計(jì)劃2020年批量投產(chǎn),累計(jì)油耗降低10%,而且生產(chǎn)廠房已經(jīng)建成,包括碳化硅芯片、封裝、模塊集成和系統(tǒng)集成等。

　　現(xiàn)代功率半導(dǎo)體控制器向第三代寬禁帶功率半導(dǎo)體控制器的演化,既是創(chuàng)新賦予的機(jī)遇,又是歷史發(fā)展的挑戰(zhàn)。循序漸進(jìn)地推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,結(jié)合推動(dòng)電機(jī)設(shè)計(jì)和智能產(chǎn)業(yè)化以及動(dòng)力總成的系統(tǒng)集成等核心技術(shù)發(fā)展,有利于創(chuàng)新汽車產(chǎn)業(yè)全球核心競(jìng)爭(zhēng)力。