袁偉,EVS34國際程序委員會委員;EVS34"儲能前沿交叉"分會場主席
由世界電動車協(xié)會、亞太電動車協(xié)會和中國電工技術(shù)學會共同主辦的、以“奔向智慧電動出行”為主題的“第三十四屆世界電動車大會暨展覽會(EVS34)”將于2021年6月25—28日在南京舉行,屆時來自世界各地政府、企業(yè)和學術(shù)機構(gòu)的領(lǐng)導和精英們都將齊聚一堂,共同探討純電動、混合動力車和燃料電池汽車及核心零部件領(lǐng)域的前瞻性政策、先進技術(shù)、杰出市場成就及創(chuàng)新發(fā)展趨勢等。
當前,汽車的電動化已成為領(lǐng)跑汽車技術(shù)發(fā)展的新特征和新方向。隨著新能源、人工智能、5G、區(qū)塊鏈等技術(shù)的發(fā)展,電動汽車發(fā)展也駛?cè)肟燔嚨溃黝惣夹g(shù)日新月異,產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,以電動汽車為主的造車新勢力不斷涌現(xiàn)。
在能源革命與數(shù)字革命相融并進的當下,如何確保電動汽車的可持續(xù)發(fā)展呢?EVS34國際程序委員會委員、華南理工大學機械與汽車工程學院教授袁偉認為,動力電池的安全性、三電系統(tǒng)匹配的高效性以及充電的快速便捷性等關(guān)鍵技術(shù)的突破將是重中之重。
袁偉
華南理工大學機械與汽車工程學院教授、博士生導師?,F(xiàn)任華南理工大學科技處副處長(掛職),機械制造及其自動化學科方向帶頭人。
美國佐治亞理工學院先進電池創(chuàng)新中心高級訪問學者。國家優(yōu)秀青年科學基金獲得者,廣東省杰出青年科學基金獲得者,華南理工大學首屆校長基金最具科研潛質(zhì)獎獲得者。入選國家科技部中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、廣東省特支計劃領(lǐng)軍人才、廣州市珠江科技新星等。現(xiàn)為“先進電動汽車電源及熱控系統(tǒng)”廣東省工程技術(shù)研究中心主任,“節(jié)能與新能源綠色制造”廣東省工程技術(shù)研究中心常務(wù)副主任。
兼任IEEE/PES中國區(qū)動力電池專委會常務(wù)理事(IEEE高級會員),中國電工學會電池專委會委員,中國仿真技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事,廣東省大灣區(qū)新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟理事,Journal of Composites Science(MDPI)期刊編委,Advanced Fiber Materials(Springer Nature)期刊青年編委。國家自然科學基金、國家重點領(lǐng)域研發(fā)計劃、國家科技獎勵等評審專家。
學術(shù)科研成果主要圍繞新能源汽車、動力電池、氫能、先進儲能、電池安全、高效熱控技術(shù)等開展研究。迄今已在國內(nèi)外高水平刊物期刊發(fā)表SCI索引論文120余篇(包括邀請綜述7篇),入選ESI高被引論文3篇,其中1篇被評為“2010年中國百篇最具影響國際學術(shù)論文”。獲授權(quán)國家發(fā)明專利20余件,PCT專利2件。
主持(承擔)國家自然科學基金、廣東省自然科學基金、廣東省科技計劃、廣東省重點領(lǐng)域研發(fā)計劃、廣州市科技計劃、企業(yè)委托項目等20余項。獲得國家科技進步二等獎1項,廣東省科技進步一等獎1項,廣東省自然科學二等獎1項。
EVS34工作組:作為EVS34國際程序委員會的一員,以及EVS34“儲能前沿交叉”(Frontiers and Interdisciplines of Energy Storage)分會場主席和召集人,您對EVS有著什么樣的看法?對于2021年在中國舉行的EVS34又有著怎樣的期待?
袁偉:已有51年歷史的EVS系列是全球規(guī)模最大、規(guī)格最高的電動汽車界盛會,具有非常高的影響力,堪稱業(yè)界風向標,為從事電動車行業(yè)、關(guān)心電動車發(fā)展的人士提供了絕佳的交流平臺,也為汽車廠商等提供了最新技術(shù)展示的賽道。特別是在當前全球產(chǎn)業(yè)環(huán)境仍然受“新冠疫情”沖擊和影響的背景下,如何提振信心、鼓舞士氣、凝心聚力成為汽車人最關(guān)心的焦點。
放眼世界,中國當前為疫情的控制作出了巨大貢獻,效果也是非常好。EVS34放在中國舉辦十分合適,相信我國有條件也有能力辦好這一屆盛會,能夠為國內(nèi)外同行提供更加安全、高效的展示平臺。EVS34大會及“儲能前沿交叉”分會場熱誠邀請各位專家、學者、技術(shù)骨干積極參加本次大會,并圍繞電動汽車領(lǐng)域的國際學術(shù)前沿問題、國家重大需求及行業(yè)技術(shù)發(fā)展展開更深入地研討和交流。我期待并相信,有大家的參與,電動汽車的明天會更好!
EVS34工作組:在電動汽車相關(guān)技術(shù)日新月異的今天,您如何看待全球電動汽車行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,其又面臨著怎樣的發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)?
袁偉:目前,電動汽車在全球的發(fā)展可以說勢頭非常強勁,各大廠商不僅積極布局,而且都使出了看家本領(lǐng),傳統(tǒng)汽車制造企業(yè)在新一輪競爭中不僅面臨著技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品迭代的挑戰(zhàn),也在市場上面臨著汽車“后浪”們的挑戰(zhàn)。
在電動汽車市場“火爆”和“熱鬧”的背后,冷靜思考一下,我認為要保障當前電動汽車的可持續(xù)發(fā)展,必須解決好動力電池的安全性、三電系統(tǒng)匹配的高效性以及充電的快速便捷性等關(guān)鍵問題,這些根本性問題就像傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機、變速箱、底盤等關(guān)鍵領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)一樣,這是打造高品質(zhì)、高性能電動汽車的根本所在,這些技術(shù)抓手往往是消費者看不到的,但也是最體現(xiàn)技術(shù)水平的,也是“門檻”最高的。因此,在新一輪技術(shù)競跑中,誰能夠占領(lǐng)技術(shù)高地、掌握“殺手锏”技術(shù),誰就能夠在國際競爭中保持優(yōu)勢。
EVS34工作組:與世界電動汽車發(fā)展水平相比,目前中國電動汽車發(fā)展態(tài)勢如何?在全球電動汽車發(fā)展歷程中,中國又扮演著怎樣的角色?
袁偉:中國目前是世界電動汽車的最大市場,潛力巨大,前景非常好,這是普遍共識。但也必須意識到:在高端電動汽車領(lǐng)域面臨著技術(shù)創(chuàng)新力、品牌影響力等方面的不足,因此目前不能只追求產(chǎn)能,更要重視高質(zhì)量發(fā)展。
雖然這是一個需要長年累月積累的過程,但總體上我國已具備后發(fā)制人、彎道超車的條件,我們應(yīng)該牢牢把握住“汽車電動革命”機遇,在動力電池、電機、車規(guī)級半導體/芯片、電子電氣架構(gòu)、智能感知與控制、人機交互等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域形成優(yōu)勢,構(gòu)建完善的自主知識產(chǎn)權(quán)體系,建立標準,強化品牌和市場戰(zhàn)略,培育高端專業(yè)化人才隊伍,打通制約行業(yè)發(fā)展的技術(shù)“梗阻”,以科技帶動電動汽車產(chǎn)業(yè)向高端高質(zhì)量發(fā)展。
EVS34工作組:隨著電氣化、數(shù)字化的加速發(fā)展,電動汽車市場將持續(xù)擴大。在電氣汽車關(guān)鍵零部件需求持續(xù)增長的當下,電動汽車設(shè)備制造企業(yè)將迎來怎樣的機遇與挑戰(zhàn),又該采取哪些有效措施以持續(xù)引領(lǐng)行業(yè)市場呢?
袁偉:中國是制造大國,但還不是制造強國。汽車產(chǎn)業(yè)是制造業(yè)的重要分支,我國電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有強大的制造業(yè)基礎(chǔ)做支撐,應(yīng)該說具備了足夠的產(chǎn)業(yè)條件,同時我們也有很好的配套政策,這是我們有信心和決心把電動汽車打造成強勢產(chǎn)業(yè)的底氣。
目前國內(nèi)幾大汽車廠商的數(shù)字化、自動化和智能化制造水平其實都是非常高的。但是,電動汽車技術(shù)的發(fā)展必然帶來汽車設(shè)計和制造的新范式,關(guān)鍵零部件的制造工藝很大程度上有別于傳統(tǒng)汽車,應(yīng)用場景的改變也使得相關(guān)零部件的設(shè)計被重新定義。
未來汽車關(guān)鍵零部件的生產(chǎn)一定是向著工藝綠色化、材料輕質(zhì)化、裝配集成化、控制智能化的方向發(fā)展?!吨袊圃?025》提出了近中期階段的發(fā)展目標,為下一個五年計劃的實施提供了指針。
與此同時,我們也必須意識到,當今世界技術(shù)的轉(zhuǎn)型升級和產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度往往超乎我們的想象。有的技術(shù)今年可能還是PPT,明年就可能已經(jīng)普及到用戶。人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、5G、新能源與可再生能源、高效儲能、智慧交通等技術(shù)與汽車融合的速度、深度和廣度時刻都在刷新我們現(xiàn)有的認知。為消費者制造高性能、高安全、高顏值(外觀設(shè)計也是制造能力的體現(xiàn))的電動汽車始終是制造商努力追求的目標。
我們再大膽想象一下,未來汽車不僅僅是一種交通工具,更可能在生活工作中成為一種多功能的、節(jié)能環(huán)保的、集運載、能源轉(zhuǎn)換/補給、信息互聯(lián)、數(shù)據(jù)共享、辦公協(xié)同等能力于一體的“大玩具”。對于汽車制造企業(yè),無論技術(shù)如何發(fā)展,都必須把核心科技掌握在手中,做好長期技術(shù)儲備,降低“卡脖子”風險,才能確保企業(yè)在長期國際競爭中保持先進甚至占據(jù)引領(lǐng)地位。
EVS34工作組:隨著電動汽車示范應(yīng)用和逐步普及,也陸續(xù)出現(xiàn)了一些電動汽車電池爆炸、起火、失控等重大安全問題,相關(guān)企業(yè)如何解決和應(yīng)對?對于消費者而言如何做好安全防范?
袁偉:我們屢次看到電動汽車發(fā)生安全事故,某種程度上也說明業(yè)界都非常關(guān)注電動汽車。電動汽車的“安全之問”一直是引發(fā)消費者憂慮的敏感話題。安全性是電動汽車必須提供的首要保障,離開安全談創(chuàng)新都是毫無意義的。任何一輛汽車能夠下線并且出售,都必然經(jīng)過嚴格的安全檢測,這條紅線是肯定要繃緊的。
但為什么仍然有安全事故發(fā)生,原因是非常多的。從感性的認知來看,安全本來就是相對的,再完美的汽車也不能說是100%安全,何況安全除了與車輛本身有關(guān)外,也與使用人和外部環(huán)境等因素有關(guān),傳統(tǒng)汽車也有因為安全問題而被召回的,所以這個問題就不做延伸解讀了。
對于電動汽車而言,目前發(fā)生的起火、爆炸等安全事故較多和動力電池的起火有關(guān),還有一部分與內(nèi)部線路、裝置等有關(guān)。由于外部沖擊、水浸、充電保護失效(過充)、高溫過熱等各類原因?qū)е碌膭恿﹄姵孛浟选⒚盁?、燃燒、甚至爆炸是電動汽車起火事故發(fā)生的常見原因。長期以來,電池的安全設(shè)計都是電池制造商十分重視的問題,設(shè)計高安全性的電池,既要從基礎(chǔ)材料(正負極、隔膜、電解液)抓起,也要從電池結(jié)構(gòu)設(shè)計、組裝工藝、電池管理(包括熱管理)、系統(tǒng)集成、防火防護等多方面綜合解決。
我們常說的電池PACK其實就是一個非常復雜的系統(tǒng)工程,這里面體現(xiàn)的安全設(shè)計是重中之重。列舉一個典型的案例:特斯拉曾將7000多個18650電池整合到一起并布置在汽車底盤,如果沒有精妙的熱設(shè)計和熱失控預防策略,則不可能實現(xiàn)大規(guī)模的裝車應(yīng)用,也經(jīng)受不住市場的長期檢驗??梢姡蝽憽鞍踩啤币呀?jīng)成為當前電池廠商乃至主機廠爭奪市場的重要抓手。
隨著行業(yè)需求的增大、技術(shù)的進步和競爭的加劇,市場有關(guān)電池技術(shù)的迭代也向著多樣化以及技術(shù)化發(fā)展。不管是刀片電池、全固態(tài)電池、石墨烯電池,還是硅電池、鋰金屬電池等在追求更高性能、更長續(xù)航外,其安全性更是重點考量指標。此外,電池作為新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心推動力,已經(jīng)不僅僅是單純在儲能、能量密度方面的競爭。對于相關(guān)技術(shù)的突破和大規(guī)模推廣,如何更好地保證電池耐久、可靠、成本以及環(huán)保等問題,逐漸成為行業(yè)發(fā)展新的風向標。
對于消費者而言,關(guān)注安全問題是完全可以理解的。首先,建議大家購車時選擇主流廠商的車型,必要時可以留意一下其電池的供貨商出自哪里。另外,保持良好的駕駛習慣和充電操作規(guī)范也十分必要,優(yōu)先選擇具有較好安全保障的充電設(shè)施。一旦發(fā)生起火事故,謹記確保生命安全是第一位的。這里需要強調(diào)的是,大多情況下動力電池從熱失控到火災發(fā)生都有一定的過程,給乘客逃生留下了一定的“窗口期”。從事故發(fā)生的概率來講,電動汽車不失為十分安全的交通工具,消費者買車時不必有太多顧慮。
EVS34工作組:自2019年5G技術(shù)商用以來,其在加速汽車產(chǎn)業(yè)智能化和網(wǎng)聯(lián)化、為消費者提供更便捷用車生活的同時,汽車信息安全也逐漸顯露出來,科研工作者和相關(guān)企業(yè)是否考慮這些前瞻性安全設(shè)計?
袁偉:汽車的信息安全問題,特別是在汽車、交通等領(lǐng)域智能化和網(wǎng)聯(lián)化已經(jīng)勢不可擋的形勢下,汽車信息安全之于汽車企業(yè),一如手機信息安全之于手機制造商,信息安全命題已經(jīng)引起業(yè)界的廣泛關(guān)注。
從近年智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息安全標準法規(guī)發(fā)展軌跡來看,我國正在不斷完善智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息安全相關(guān)的法律制度:出臺了智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息安全相關(guān)的戰(zhàn)略政策,正在建立健全智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息安全的協(xié)調(diào)機制,加強了智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息安全標準的國家統(tǒng)籌部署。由此可見,各大標準組織、相關(guān)聯(lián)盟都在逐步推進汽車信息安全標準的制定工作。
未來,研究人員也必然會投入更多力量研發(fā)面向汽車的信息安全技術(shù),包括軍轉(zhuǎn)民技術(shù)的融合,都將致力于為電動汽車安全出行保駕護航。