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勇立潮头敢为先
——访北京理工大学教授林程
作者:田曼 来源:产品安全与召回 时间:2018/4/15 9:46:12

为今人奋斗,为来者前驱。在汽车行业同样如此,当代年轻人发展应紧跟国家战略需求,才能实现人生价值的最大化。本期人物的采访对象——林程就为我们树立了典范。原本从事多年传统车设计的他,洞察到新能源对于国家战略及产业升级的重要意义,于2002年投身新能源汽车研究领域,且成果显著。而今,成为纯电动客车领域先锋人物的他,对于当前新能源汽车产业政策、技术走势及产品质量有哪些看法及建议?我们来一睹为快。

 

林程,北京理工大学教授,博士生导师,电动车辆国家工程实验室副主任,电动汽车北京市工程研究中心主任,国家万人计划科技创新领军人才。长期从事汽车总体技术及电动汽车技术的科研和教学工作。担任多项国家863及北京市电动汽车重大课题负责人。主要成果包括北京奥运电动大客车、上海世博电动大客车、广州亚运电动大客车、北京系列电动环卫车等,并已实现了产业化和推广应用。在国内外主要学术刊物发表学术论文百余篇,主持编著了5本专业著作,授权各类专利70余项。作为核心成员分别获得国家科技进步二等奖及多项省部级科技奖励。

 

让开大道占两厢

传统燃油车时期,我国自主创新及关键零部件突破远落后于汽车强国。中国工程院院士孙逢春提出要让开大道占领两厢,即在新能源的契机下,应该先集中资源发展具有中国特色的纯电动客车、电动专用车等商用车型,培育出成熟的电机、电池等零部件体系,再助推乘用车市场发展。历史证明,当前处于中国领先地位的电动商用车,有力带动了乘用车的发展。林程侃侃而谈。

早在20世纪末,我国就开始开展城市用纯电动客车的研究。1994年,在孙逢春的带领下,北京理工大学团队研发出我国第一台纯电动客车远望号。进入21世纪,国家的扶持力度开始不断加大,十五期间,纯电动大客车被列入科技部863重大专项;十一五以来,发展节能和新能源汽车上升为国家战略,国家先后制定出台了一系列政策措施,纯电动客车成为新能源汽车的重点车型,并实现了快速发展:2000年,两台完全自主知识产权的纯电动公交客车开始在北京121路试验运营;2005年,约40辆电动客车在北京121路公交线和密云开发区开展了当时世界上最大规模的纯电动公交车示范运营工作,加上后续北京奥运会、上海世博会、广州亚运会、部分城市示范运营等重大应用的推动,为我国纯电动汽车技术进步积累了数千万公里的宝贵运行经验。

截至目前,我国纯电动客车技术自主化水平不断提高,产业规模也稳居世界第一。更令人惊喜的是,中国纯电动客车及零部件产品开始走向世界。今年3月,欧洲最大的长途客车运营商德国FlixBus公司宣布在欧洲开行首条全部使用纯电动客车的客运线路,配备的就是中国品牌宇通和比亚迪的纯电动客车产品。以纯电动客车为代表的新能源汽车正在成为汽车制造业乃至经济新常态下一个强劲的增长点。林程指出。

 

补贴退坡不是坏事

2017年,纯电动客车市场遇冷,补贴退坡也让不少业内人士充满担忧,一旦激励措施不再,我国纯电动客车市场还能否保持迅猛发展?

2010年国家实施新能源汽车补贴政策以来,对于新能源汽车推广起到了很好的推动作用,不仅产量越来越大、产业链逐步完善、零部件价格平稳下降,产品的安全性与可靠性也取得了显著进步。但与此同时,产业发展对于政府补贴的依赖性太强,低端水平重建、高端产能不足、企业骗补等一系列问题也日益突出。

林程认为,退补不是坏事。我国新能源汽车产业的快速发展多得益于政府补贴,目前新能源汽车的市场培育期已经结束,后续应该关注如何进行规范经营,提高技术创新力及产品质量。同时退补也并非一刀切,直到2020年才完全退出,在双积分及地方相关政策的拉动下,我国新能源汽车产业将由政策驱动转向市场驱动,实现健康可持续发展。

2020年以后,新能源汽车将更加具有竞争力。对此,林程充满了信心,首先新能源汽车无论是在技术还是产品可靠性上都将取得显著进步,消费者认可度将进一步提升;其次,新能源汽车产业链已经形成,整车价格将进一步降低,与传统燃油车接近;第三,电费将更便宜,仅为油费的1/3,甚至更低,实用性会更强;第四,新能源汽车的充电基础设施建设将更完善,能切实解决充电难等使用痛点。此外,补贴退出还能淘汰一批低端产能,通过规模效应降低成本,能真正研发出满足消费者需求的车型。

 

发展高性能电动客车

现阶段,很多企业并没有把技术创新作为产品突破市场、挖掘利润的着力点,想要保持新能源汽车的先发优势,技术创新是必经之路。林程告诉记者。

未来以电动汽车为主的新能源汽车将走向何方?林程认为应该是高性能全气候电动汽车,原因在于目前国内主流的电动汽车多集中在东部、中部和南部平原、沿海城市运行,气候环境温和,运行工况条件好,动力性一般。而在北部、西部地区和严寒、山区地区及高速道路应用较少,这与具有广泛适用性的燃油汽车相比有很大的差距,极大地限制了电动汽车市场开拓。所谓高性能全气候是指,一能跑高速;二续航里程能达到三四百公里以上;三在严寒等恶劣条件下也能正常行驶;四针对部分作业车,也要满足通过性及智能化等多项需求。

为此,北京理工大学开展了多项研究,并提出了低温电池的概念:通过在电池之间添加裂片,使电池能够在极低温情况下,利用电池保留的一点能量快速加热,使电池能够在30~40秒之间快速恢复到原有的工作状态。北京理工大学还承接了科技部高性能全气候纯电动客车项目研究工作,林程作为项目主要负责人之一。我们和多家公司合作开发的锂离子动力电池系统产品,比能量突破了175瓦时/千克,解决了电动汽车在冬季续驶里程急剧下降、无法启动等诸多难题。此外还成功研发出智能网联整车控制器等产品,全面提升了纯电动客车的技术性能。林程介绍道。

据了解,这款具备高性能和全气候工作模式的纯电动客车将于2020年问世,达到与传统燃油车一样的动力性、经济性及可适用性。2022年北京-张家口冬奥会期间将大规模使用纯电动客车,高性能全气候纯电动客车将成为冬奥会上的一道靓丽风景。林程充满了期待。

 

动力电池要妥善管理

作为国家战略之一及整个汽车产业转型升级的突破口,新能源汽车安全备受社会关注。据不完全统计,2017年国内电动汽车起火事故超过12起。林程认为,新能源汽车安全是一个系统问题,以电动汽车为例,其特有的安全故障类型主要是高压系统故障导致的车辆安全事故。电动汽车的高压系统主要包含动力电池系统和其他高压器件。动力电池系统的安全性在一定程度上决定了电动汽车的安全性。现阶段,动力电池采用的液态有机电解液,属于易燃物,如果遇到机械碰撞及滥用等情况,很容易引发起火等安全事故。动力电池对于电动汽车,就像汽油对于传统燃油车,应对它进行必要的安全防范。林程建议,让它处于一个比较舒适的工作范围,包括空间、温度及使用模式等,避免动力电池滥用与机械损伤,尤其是要避免电量过充,因为目前70%以上的电动汽车起火事故都是由于过充导致的。

其他高压器件,在车上也有严格的规范和管理。高压器件所连接的电缆、车体与电极之间的距离等,都要达到国家标准要求。现在每台车出厂前都会进行绝缘测试,除了普通工况,还会考虑到高温、高湿等恶劣条件,防止出现漏电及高压短路等情况。

近两年,随着国家对产能的严格要求以及生产自动化水平的提高,新能源汽车产品的安全性与可靠性有了显著提高。像动力电池安全问题,不仅电池厂重视,整车厂更重视,相比于几年前,已经有了很大改善,很多大品牌产品也脱颖而出,值得消费者信赖。林程对此给予了肯定。

 

标准建设要完善细节

针对电动汽车高压电安全,世界各国包括国际标准化组织都在开展相关研究工作。我国的新能源汽车标准体系建设与国际是接轨的,在某些方面还处于世界领先地位。林程指出。321日,由中国、美国、欧盟和日本共同牵头制定的电动汽车安全全球技术法规(EVS-GTR)经《1998年协定书》缔约方投票表决,获得全票通过,这是由中国全程主导、深度参与制定的首个全球电动汽车安全法规,对于实现我国汽车标准国际化及汽车强国梦有着重要意义。

目前我国现行有效的关于新能源汽车的标准共有128项,涵盖整车、关键系统及零部件、接口及充电基础设施等多方面。根据工信部39号令要求,新能源汽车产品准入执行39项标准和1项技术条件,其中涉及新能源汽车及关键零部件的安全技术标准有31项。宏观层面已经很完善,细节方面还需要进一步细化。林程指出,像高压器件,目前市场上的车用高压器件插接件产品五花八门,很多企业把国外的标准拿到中国用,国内却没有相应的标准规范。更令人担忧的是,这些插接件很多是从其他工业上转化而来的,比如插到电网上能正常使用,但直接用到电动汽车上就可能产生安全隐患。因此,国家应尽快出台并完善相关标准,减少产品种类,提高产品的兼容性与安全性,切实解决消费者关注的痛点问题。

 

强化电池生产者的责任

行业预测,2018年后新能源汽车动力电池将迎来大规模化退役,一旦处置不当,不仅会引发环境污染和安全隐患,也将造成资源浪费。226日,工业和信息化部、科技部、环境保护部、交通运输部、商务部、质检总局、能源局七部委联合印发《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》(以下简称《办法》),并将于201881日施行。《办法》提出汽车生产企业承担动力电池回收的主体责任,相关企业在动力电池回收利用各环节履行相应责任,鼓励电池生产企业与综合利用企业合作,对废旧动力电池开展多层次、多用途的合理利用。

林程担忧的是,新能源汽车生产企业处于动力电池产业链的中间环节,在整个回收利用过程中,只能起一个传递作用,责任落实难度比较大。《办法》中提到的编码也只能追溯动力电池的流向,无法保障动力电池进行合理、高效的梯次利用。应该强化电池生产者的责任,只有明确电池生产者要回收电池,其在设计环节才会考虑将来回收及梯次利用时可能遇到的一些工艺要求,并提前解决问题。比如翻新,在正负级不用变的情况下,如何更新电解液等。

未来回收利用的理想模式是,动力电池从车上卸下来后,就能自动进行拆解和再利用,或是材料回收,而这套流程是在电池生产前就设计好的,如此才能提高回收利用的效率。但目前市场产业链尚未形成,还没有一家电池生产企业考虑这方面的事情,希望通过媒体发声,促使电池生产企业在这方面多做努力,国家在制定《办法》的配套政策时,也要更强化电池生产者的责任。林程严肃地说。

 

实施召回防范安全风险

2017年我国召回缺陷汽车超过2000万辆,同比增加77%,并连续四年刷新年度召回数量纪录。自2004年我国实施缺陷汽车产品召回制度以来,已累计实施汽车召回1548次,召回缺陷汽车5673.8万辆。

林程首先肯定了汽车召回在消除产品安全隐患、保障消费者人身财产方面的作用。他认为,汽车属于复杂性、集成类的产品,在设计、制造环节难免产生缺陷,发现缺陷要及时召回,而非掩盖问题,否则不仅会面临法律制裁,还给品牌带来恶劣影响。当前,我国汽车工业质量与汽车强国相比还有一定距离,中国车企更应该重视召回在促进产品质量提升上的作用,新能源汽车企业尤其如此。

林程还指出,当前我国新能源汽车召回数量少,主要在于产业本身还不是很成熟。我国新能源汽车推广至今,市场一直处于培育期,很多产品可能存在缺陷,企业往往通过售后服务、远程监控等方式解决问题,规避安全风险。未来新能源汽车产业成熟后,肯定会出现大量召回事件。新能源汽车企业要积极履行召回的主体责任,尤其是牵涉到安全性问题,比如发现有高压漏电或者车辆控制等方面的风险,一定要及时启动召回,为广大消费者的安全保驾护航。

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