2021泰达汽车论坛 | 同济大学余卓平：汽车变革时代急需产业化突破的汽车零部件关键技术

2021年9月3日至5日，第十七届中国汽车产业发展国际论坛(TEDA)(以下简称TEDA汽车论坛)在天津滨海新区举行，由中国汽车技术研究中心有限公司、中国汽车工程学会、中国汽车工业协会、中国汽车报社联合主办，天津经济技术开发区管理委员会特别支持，日本汽车工业协会、德国汽车工业协会协办。本次论坛围绕“融合、创新、绿色”的年度主题，聚焦行业热点话题。9月4日，在“高端对话:构建安全稳定的汽车产业链供应链”中，同济大学教授、智能新能源汽车国家协同创新中心主任余卓平发表了题为“汽车变革时代急需产业化突破的汽车零部件关键技术”的演讲。

同济大学教授、智能新能源汽车国家协同创新中心主任余卓平做如下演讲实录:各位下午好。我很高兴有机会在TEDA论坛谈论这个大变革的时代。我个人不会围绕几个急需产业化突破的关键技术开启大变革时代。总统之前的报告专门讲了大变革，电气化，智能化，共享未来。巨变带来了产业链的变化。大家可以看到，其实我们一直在说弯道超车。应该说新能源汽车的跨越式发展确实给我们国家带来了机遇。你可以看到电动车领域一半的生产在中国，一半的市场在中国，这个链条带出来的电池产业和电驱动产业已经在世界上牢牢占据了一席之地。刚才董行长讲了要走向高端，这在新能源上有充分的体现。但是说到电气化，下一步要突破的技术在哪里？首先，我将从电池跳回驱动器。我一直认为动力系统一直是汽车的核心。我们之前的电动车，电池是受限制的。现在电池应该跨过这一步了，下一步电池还会继续发展，但我觉得下一步还是要把重点放在动力系统上。个人认为分布式驱动在电气行业是值得大家关注的。其次，我一直认为电动车额外电池不是未来的方向，所以插电式增程混合动力值得大家关注。如何制作增程器是应该关注的。分布式驱动是电气化和智能化的最佳结合。其实我们说智能的核心，分布式驱动的运行控制可能是最完善的。我想我们都应该看看这一点。分布式电驱动系统将是未来新能源汽车的前沿关键技术。从电动轮的发展可以看出，我们在不断的突破。目前我们的密度已经达到每公斤两千瓦以上，而且还在不断提高。当然，这还不够，我们需要进一步关注。从它的好处来说，首先你可以看到智能汽车在说我要控制环境，雷达，摄像头等等。，但本质上，除了我们的眼睛去感知环境，我们所谓的手感和路感也是开车很重要的东西。目前，互联网公司已经开始介入并推动智能汽车的发展。我觉得他们对智能汽车的理解并不深刻。汽车行业未来应该看到什么？我们要感知路面，车跑在什么路上，会不会打滑，会不会有极端工况，这是最关键的。电动轮知道电机的扭矩，知道输出是多少，就是变速器。未知的是什么？我在什么道路上是未知的，我在什么样的道路上是用这个理论估计的。我们说分布式驱动的一个好处就是可以精准感知路面。其次，可以准确感知车辆运动状态，包括关键……我们谈论动力学。事实上，通过这些已知的力和运动可以做出非常准确的估计。在这样的前提下，我们可以看到，通过分布式驱动，汽车行驶动力将得到全面提升。第一，相对于传统的防滑技术，未来的分布式驱动可能根本不会打滑，也就是知道什么样的路面，我的扭矩是可以控制的，不会超过路面。甚至未来的防滑防爆都会发生根本性的变化，稳定性控制也是如此。现在，我们的实验表明，分布式驱动完全超越了液压制动驱动力的控制，以及防滑和操作稳定性的控制。还有一个操作控制。在现在的动态控制中，方向盘频繁被打，在一定工况下是很常见的事情。如果四个车轮都能控制扭矩，其实就相当于转向控制能明显改善方向盘的调校。的确，一系列的优势使得分布式驱动需要大家的高度关注。突破了电动轮技术，是电气化明显的进步和突破。第二个是关于增程器，从400到600，现在会超过1000。作为电动车的续航里程，这句广告语所暗示的正是汽车工程师们早就想克服的短板，即轻量化。轻量化是一个很重要的方向。现在对于所谓的续航里程，大家都没有轻量化的概念。那时候体重减十公斤是很难的。现在，一个体重几百公斤。这是方向吗？目前90%的行程一天不到五六十公里。如果是100公里，可以说95%的行程都在100公里以内。对于所谓100公里以内的续航里程，为什么要背两个大包袱？也就是有里程的顾虑。我认为扩大范围的方法是最好的方法。身上带个小娃娃，解决续航里程长的问题。我的建议是给它配备20度电，保证每天基本都是纯电。一旦有了长续航和增程，增程就有三种可能。第一个可以配充电宝。我已经向东风提出来了，他们也测试过了。十多度的充电宝，跑完一定里程到下一个里程还能继续跑。第二种是小型增程器。如果现在能把一个特殊的发动机优化成增程器，对我们发动机行业来说是一个刻不容缓的任务。没有这么好的30 kW左右的增程器，现在急需。就算燃料电池发展的再好，燃料电池也是增程器，不具有普适性。现在我们不要把纯电动和混合动力对立起来。在这一点上，我们可以看到他们在一起是非常和谐的。所以在成本上，你也看到了，后面100千瓦时和增程器价格有很大的空间差异，至少在4万左右的成本空间。从新的基准来看，其实我说的是混动又回到了原来的状态。日产推出的E-power，是一种非常简单的混动技术，比丰田简单很多，效果差不多，价格便宜很多。所以日产的E-power在日本卖的很好。我们东风要把这项技术作为新能源的主流技术来推广。我们不是纯粹的混合动力。我们建议把电池放大一点，让90%的工况都是纯电动，也就是解决国家新能源的问题，所以这是一个新的标杆，技术指标就不开了。我们在技术上讨论过如何把增程插电技术推向一个新的方向，我们开发的一系列指标也很不错。所以第二个就是增程器希望我们行业高度关注，以后没有国家补贴后不受影响。我们注意到市场能接受好的技术，我觉得这个增程器一定是未来市场能接受的好技术。第三，我想谈谈燃料电池。燃料电池一直都有争议，我们也在不断的讨论。我们到企业之外看一看，可能会对燃料电池汽车的发展看得更清楚。今天的第一篇报道，我们来看看碳中和的目标，达成共识。但是要实现这个目标，我们都知道人员必须转型，而且应该朝哪个方向转型……你能被改变吗？低碳能源、无碳能源、可再生能源、可再生能源的大规模推广离不开氢气。现在可再生能源最难的点其实是电网。现在风力发电和光伏发电最大的问题是不能提供道路，按照国家电网的说法，因为电不能储存。因此，在未来的发展中，我们将以氢能为重点。如果以氢气为中间介质，接入网络的电可以接入互联网，不能接入的氢气可以生产储存。现在氢已经成为下一轮能源革命的一个非常重要的焦点。在这个前提下，回想起来，如果氢气发展起来，就像石油发展起来之后，有了汽油和柴油，内燃机就发展起来了。氢能开发一次，燃料电池一定会开发出来。从这一点燃料电池可以看出，近年来，随着氢能共识的日益聚焦，我们可以看到加氢站的建设也在稳步发展。在碳中和的目标下，我们国家最近刚刚做了一个估算。到2060年，氢气产量将达到1.3亿吨，其中1亿吨来自可再生能源。大概4000万吨可能在交通运输行业，所以氢能行业的运输并不是很大的一部分，但是确实在行业里面。工业氨和甲醇都是高碳氢，将来一定会转化为化工产品的绿色氢。化工在我们未来的交通领域会占到三分之二，4000万吨，然后从脱碳可以看到，4000万吨在交通领域，8000万吨左右在我们的工业领域。还有一个很重要的就是有没有那么多资源。我们来做个计算。如果使用5%-10%的可再生能源，1亿吨资源就足够了，完全没有问题。每个人都担心费用。事实上，可再生能源电力的未来发展最近在国际上引起了关注。国际上发展大概是光伏行业招标一次，大概是每度电10美分。只要我们在每千瓦时20美分以下，未来的氢气价格基本可以达到目前煤制氢的价格区间，所以未来的发展在成本上是可以接受的。在一系列政策中，国家现在正在推动氢能产业和燃料电池汽车的发展。从使用场景来看，未来大功率长途汽车工具走燃料电池道路是肯定的。我们这一轮示范城市重点是商用车的推广，我们现在跟丰田最好的技术接轨，大概一年多一点。在整个燃料电池的自主率方面，除了个别材料领域的关键点，我们基本上说自主率很高。如果乘用车领域是网约车，现在城市公园是绿肺，如果两千辆车相当于一个大绿肺，燃料电池的未来还是值得高度关注的。现在科技局长介绍“十四五”计划重点推动燃料电池的发展。当然一系列卡脖子的东西，你可以看到可靠性和耐久性系统，还有车载储氢系统等等。这些东西需要进一步突破，价格成本需要降低。这是我们在燃料电池领域的观点。最后，我想谈谈智能化需要突破的技术观点。我个人认为这个技术不能只从车上解决，就像燃料电池从车上看不清楚一样，必须看到氢能产业的发展。现在如果从整个大交通系统来看智能，只看车的智能，我觉得会走入一个误区。汽车开发是机械产品。进入电子化后，就是机电产品。现在是新能源产品，下一代其实是智能网联产品。智能网联产品的目的是连接一切，所以不能只关注汽车。现在汽车被定义为环保意识和控制操作系统。为什么现在新生力量这么多？因为只有最后一个车辆控制系统……这就是我们的汽车银行一直在做的。这个环境感知人工智能本来不是汽车行业做的，所以新势力在这两块都很强，自然也可以当汽车。现在应该说现在的定义是这样的。从汽车的角度，我们定义了五个智能级别，这个未来应该改变，因为它是从汽车定义的，而不是从系统定义的。现在提出了很多时间实现表，现在很多人都在私下议论。如果从汽车的角度来看，真正的无人驾驶还有很长的路要走，还有很长的路要走。现在一些汽车厂商推出了他们所谓的量产产品，但其实大家都可以看到，无论是特斯拉还是一些新势力，在使用的过程中都面临着一些问题，因为主流的解决方案是专注于自行车智能化。现在的自行车智能化到底出了什么问题？第一，短期内无法覆盖这么多的场景和功能。现在不可能覆盖这么多场景和功能，所以才会有这么多意外。第二个环境感知，你无法感知那么多你看不到的东西，感知也是有限的。车路一体的观感可能更丰富。再一个就是深度学习。现在，其实理论需要积累更多的数据，因为它需要一辆跑车，更多积累的数据可以积累成深度学习。这是一个误解。如果按照这个来算，未来解决场景的问题需要400年或者400年，所以这个深度学习也面临很大的挑战。另一个个人观点是，现在交通系统每辆车都有指挥大脑，指挥人员太多很难提高效率，所以需要有指挥人员。有警察的时候，人们以为交通系统畅通，其实没有那么多警察。目前自行车决策很难提高整体交通效率。未来为了解决这个问题，实际上需要通过整合车辆和陆云来解决这个问题。这里说的是整个系统，智能汽车也要有智能道路和智能指挥枢纽。去年交通部发布了国家交通战略，称之为数字交通，而不是智能网联。未来的交通系统是由数字汽车、数字道路和数字云组成的智能交通系统。汽车和陆云如何融合？它们是数字集成的。那么我们来谈谈这个架构是为了构建未来，这里的关键技术和通信技术。现在很多人尝试测试现在用不用5G，但是对于未来的智能交通系统真的很有必要。现在很多汽车公司都在做高精地图。我个人持不同看法，因为我觉得未来只有一条路。这个汽车厂做一个高精地图，那个汽车厂又做一个，这是不可能的。这是不可能的。未来所有汽车都要走一张地图一条路，所以未来要集中资源。此外，云必须具备远程控制汽车的能力，整个交通系统的交通流量顺畅，还有数字双生仿真技术。不能说这条路不能优化，所以整个交通流仿真很重要，整个交通系统控制在云端实现。我们现在也在审理这个案子。我们在建设公共交通系统，但我会让在这条路上跑的智能汽车跑得比地铁还快。地铁的概念是停在红绿灯处，所以在未来，我们希望智能技术将集中在汽车和陆云一体化的关键技术上。我的报告到了，谢谢！2021年9月3日至5日，第十七届中国汽车产业发展国际论坛(TEDA)(以下简称TEDA汽车论坛)在天津滨海新区举行，由中国汽车技术研究中心有限公司、中国汽车工程学会、中国汽车工业协会、中国汽车报社联合主办，天津经济技术开发区管理委员会特别支持，日本汽车工业协会、德国汽车工业协会协办。本次论坛围绕“融合、创新、绿色”的年度主题，聚焦行业热点话题。9月4日，在“高端对话:构建安全稳定的汽车产业链供应链”中，同济大学教授、智能新能源汽车国家协同创新中心主任余卓平发表了题为“汽车变革时代急需产业化突破的汽车零部件关键技术”的演讲。

同济大学教授、智能新能源汽车国家协同创新中心主任余卓平做如下演讲实录:各位下午好。我很高兴有机会在TEDA论坛谈论这个大变革的时代。我个人不会围绕几个急需产业化突破的关键技术开启大变革时代。总统之前的报告专门讲了大变革，电气化，智能化，共享未来。巨变带来了产业链的变化。大家可以看到，其实我们一直在说弯道超车。应该说新能源汽车的跨越式发展确实给我们国家带来了机遇。你可以看到电动车领域一半的生产在中国，一半的市场在中国，这个链条带出来的电池产业和电驱动产业已经在世界上牢牢占据了一席之地。刚才董行长讲了要走向高端，这在新能源上有充分的体现。但是说到电气化，下一步要突破的技术在哪里？首先，我将从电池跳回驱动器。我一直认为动力系统一直是汽车的核心。我们之前的电动车，电池是受限制的。现在电池应该跨过这一步了，下一步电池还会继续发展，但我觉得下一步还是要把重点放在动力系统上。个人认为分布式驱动在电气行业是值得大家关注的。其次，我一直认为电动车额外电池不是未来的方向，所以插电式增程混合动力值得大家关注。如何制作增程器是应该关注的。分布式驱动是电气化和智能化的最佳结合。其实我们说智能的核心，分布式驱动的运行控制可能是最完善的。我想我们都应该看看这一点。分布式电驱动系统将是未来新能源汽车的前沿关键技术。从电动轮的发展可以看出，我们在不断的突破。目前我们的密度已经达到每公斤两千瓦以上，而且还在不断提高。当然，这还不够，我们需要进一步关注。从它的好处来说，首先你可以看到智能汽车在说我要控制环境，雷达，摄像头等等。，但本质上，除了我们的眼睛去感知环境，我们所谓的手感和路感也是开车很重要的东西。目前，互联网公司已经开始介入并推动智能汽车的发展。我觉得他们对智能汽车的理解并不深刻。汽车行业未来应该看到什么？我们要感知路面，车跑在什么路上，会不会打滑，会不会有极端工况，这是最关键的。电动轮知道电机的扭矩，知道输出是多少，就是变速器。未知的是什么？我在什么道路上是未知的，我在什么样的道路上是用这个理论估计的。我们说分布式驱动的一个好处就是可以精准感知路面。其次，可以准确感知车辆运动状态，包括ke……我们谈论动力学的事情。事实上，通过这些已知的力和运动可以做出非常准确的估计。在这样的前提下，我们可以看到，通过分布式驱动，汽车行驶动力将得到全面提升。第一，相对于传统的防滑技术，未来的分布式驱动可能根本不会打滑，也就是知道什么样的路面，我的扭矩是可以控制的，不会超过路面。甚至未来的防滑防爆都会发生根本性的变化，稳定性控制也是如此。现在，我们的实验表明，分布式驱动完全超越了液压制动驱动力的控制，以及防滑和操作稳定性的控制。还有一个操作控制。在现在的动态控制中，方向盘频繁被打，在一定工况下是很常见的事情。如果四个车轮都能控制扭矩，其实就相当于转向控制能明显改善方向盘的调校。的确，一系列的优势使得分布式驱动需要大家的高度关注。突破了电动轮技术，是电气化明显的进步和突破。第二个是关于增程器，从400到600，现在会超过1000。作为电动车的续航里程，这句广告语所暗示的正是汽车工程师们早就想克服的短板，即轻量化。轻量化是一个很重要的方向。现在对于所谓的续航里程，大家都没有轻量化的概念。那时候体重减十公斤是很难的。现在，一个体重几百公斤。这是方向吗？目前90%的行程一天不到五六十公里。如果是100公里，可以说95%的行程都在100公里以内。对于所谓100公里以内的续航里程，为什么要背两个大包袱？也就是有里程的顾虑。我认为扩大范围的方法是最好的方法。身上带个小娃娃，解决续航里程长的问题。我的建议是给它配备20度电，保证每天基本都是纯电。一旦有了长续航和增程，增程就有三种可能。第一个可以配充电宝。我已经向东风提出来了，他们也测试过了。十多度的充电宝，跑完一定里程到下一个里程还能继续跑。第二种是小型增程器。如果现在能把一个特殊的发动机优化成增程器，对我们发动机行业来说是一个刻不容缓的任务。没有这么好的30 kW左右的增程器，现在急需。就算燃料电池发展的再好，燃料电池也是增程器，不具有普适性。现在我们不要把纯电动和混合动力对立起来。在这一点上，我们可以看到他们在一起是非常和谐的。所以在成本上，你也看到了，后面100千瓦时和增程器价格有很大的空间差异，至少在4万左右的成本空间。从新的基准来看，其实我说的是混动又回到了原来的状态。日产推出的E-power，是一种非常简单的混动技术，比丰田简单很多，效果差不多，价格便宜很多。所以日产的E-power在日本卖的很好。我们东风要把这项技术作为新能源的主流技术来推广。我们不是纯粹的混合动力。我们建议把电池放大一点，让90%的工况都是纯电动，也就是解决国家新能源的问题，所以这是一个新的标杆，技术指标就不开了。我们在技术上讨论过如何把增程插电技术推向一个新的方向，我们开发的一系列指标也很不错。所以第二个就是增程器希望我们行业高度关注，以后没有国家补贴后不受影响。我们注意到市场能接受好的技术，我觉得这个增程器一定是未来市场能接受的好技术。第三，我想谈谈燃料电池。燃料电池一直都有争议，我们也在不断的讨论。我们到企业之外看一看，可能会对燃料电池汽车的发展看得更清楚。今天的第一篇报道，我们来看看碳中和的目标，达成共识。但是要实现这个目标，我们都知道人员必须转型，而且应该朝哪个方向转型……人会被改造吗？低碳能源、无碳能源、可再生能源、可再生能源的大规模推广离不开氢气。现在可再生能源最难的点其实是电网。现在风力发电和光伏发电最大的问题是不能提供道路，按照国家电网的说法，因为电不能储存。因此，在未来的发展中，我们将以氢能为重点。如果以氢气为中间介质，接入网络的电可以接入互联网，不能接入的氢气可以生产储存。现在氢已经成为下一轮能源革命的一个非常重要的焦点。在这个前提下，回想起来，如果氢气发展起来，就像石油发展起来之后，有了汽油和柴油，内燃机就发展起来了。氢能开发一次，燃料电池一定会开发出来。从这一点燃料电池可以看出，近年来，随着氢能共识的日益聚焦，我们可以看到加氢站的建设也在稳步发展。在碳中和的目标下，我们国家最近刚刚做了一个估算。到2060年，氢气产量将达到1.3亿吨，其中1亿吨来自可再生能源。大概4000万吨可能在交通运输行业，所以氢能行业的运输并不是很大的一部分，但是确实在行业里面。工业氨和甲醇都是高碳氢，将来一定会转化为化工产品的绿色氢。化工在我们未来的交通领域会占到三分之二，4000万吨，然后从脱碳可以看到，4000万吨在交通领域，8000万吨左右在我们的工业领域。还有一个很重要的就是有没有那么多资源。我们来做个计算。如果使用5%-10%的可再生能源，1亿吨资源就足够了，完全没有问题。每个人都担心费用。事实上，可再生能源电力的未来发展最近在国际上引起了关注。国际上发展大概是光伏行业招标一次，大概是每度电10美分。只要我们在每千瓦时20美分以下，未来的氢气价格基本可以达到目前煤制氢的价格区间，所以未来的发展在成本上是可以接受的。在一系列政策中，国家现在正在推动氢能产业和燃料电池汽车的发展。从使用场景来看，未来大功率长途汽车工具走燃料电池道路是肯定的。我们这一轮示范城市重点是商用车的推广，我们现在跟丰田最好的技术接轨，大概一年多一点。在整个燃料电池的自主率方面，除了个别材料领域的关键点，我们基本上说自主率很高。如果乘用车领域是网约车，现在城市公园是绿肺，如果两千辆车相当于一个大绿肺，燃料电池的未来还是值得高度关注的。现在科技局长介绍“十四五”计划重点推动燃料电池的发展。当然一系列卡脖子的东西，你可以看到可靠性和耐久性系统，还有车载储氢系统等等。这些东西需要进一步突破，价格成本需要降低。这是我们在燃料电池领域的观点。最后，我想谈谈智能化需要突破的技术观点。我个人认为这个技术不能只从车上解决，就像燃料电池从车上看不清楚一样，必须看到氢能产业的发展。现在如果从整个大交通系统来看智能，只看车的智能，我觉得会走入一个误区。汽车开发是机械产品。进入电子化后，就是机电产品。现在是新能源产品，下一代其实是智能网联产品。智能网联产品的目的是连接一切，所以不能只关注汽车。现在汽车被定义为环保意识和控制操作系统。为什么现在新生力量这么多？因为只有最后一个车辆控制系统……嗯，这就是我们的汽车银行一直在做的。这个环境感知人工智能本来不是汽车行业做的，所以新势力在这两块都很强，自然也可以当汽车。现在应该说现在的定义是这样的。从汽车的角度，我们定义了五个智能级别，这个未来应该改变，因为它是从汽车定义的，而不是从系统定义的。现在提出了很多时间实现表，现在很多人都在私下议论。如果从汽车的角度来看，真正的无人驾驶还有很长的路要走，还有很长的路要走。现在一些汽车厂商推出了他们所谓的量产产品，但其实大家都可以看到，无论是特斯拉还是一些新势力，在使用的过程中都面临着一些问题，因为主流的解决方案是专注于自行车智能化。现在的自行车智能化到底出了什么问题？第一，短期内无法覆盖这么多的场景和功能。现在不可能覆盖这么多场景和功能，所以才会有这么多意外。第二个环境感知，你无法感知那么多你看不到的东西，感知也是有限的。车路一体的观感可能更丰富。再一个就是深度学习。现在，其实理论需要积累更多的数据，因为它需要一辆跑车，更多积累的数据可以积累成深度学习。这是一个误解。如果按照这个来算，未来解决场景的问题需要400年或者400年，所以这个深度学习也面临很大的挑战。另一个个人观点是，现在交通系统每辆车都有指挥大脑，指挥人员太多很难提高效率，所以需要有指挥人员。有警察的时候，人们以为交通系统畅通，其实没有那么多警察。目前自行车决策很难提高整体交通效率。未来为了解决这个问题，实际上需要通过整合车辆和陆云来解决这个问题。这里说的是整个系统，智能汽车也要有智能道路和智能指挥枢纽。去年交通部发布了国家交通战略，称之为数字交通，而不是智能网联。未来的交通系统是由数字汽车、数字道路和数字云组成的智能交通系统。汽车和陆云如何融合？它们是数字集成的。那么我们来谈谈这个架构是为了构建未来，这里的关键技术和通信技术。现在很多人尝试测试现在用不用5G，但是对于未来的智能交通系统真的很有必要。现在很多汽车公司都在做高精地图。我个人持不同看法，因为我觉得未来只有一条路。这个汽车厂做一个高精地图，那个汽车厂又做一个，这是不可能的。这是不可能的。未来所有汽车都要走一张地图一条路，所以未来要集中资源。此外，云必须具备远程控制汽车的能力，整个交通系统的交通流量顺畅，还有数字双生仿真技术。不能说这条路不能优化，所以整个交通流仿真很重要，整个交通系统控制在云端实现。我们现在也在审理这个案子。我们在建设公共交通系统，但我会让在这条路上跑的智能汽车跑得比地铁还快。地铁的概念是停在红绿灯处，所以在未来，我们希望智能技术将集中在汽车和陆云一体化的关键技术上。我的报告到了，谢谢！

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