比亞迪廉玉波：固態電池3-5年實現應用

[汽車之家 行業]  由中國科協、海南省人民政府和科學技術部共同主辦的2024世界新能源汽車大會于9月27日至29日在�？谑信e行。本屆大會以“低碳轉型與全球合作”為主題，旨在與全球汽車產業各參與方一道，共促新能源汽車可持續健康發展，加強全球合作，共同實現碳中和目標。大會聚焦首屆大會“博鰲共識”提出的“力爭到2035年新能源汽車全球市場占比達50%”的目標與實現路徑、全球化與開放合作等熱點問題。

比亞迪首席科學家、汽車總工程師、汽車工程研究院院長廉玉波在會上發表主題為《面向未來出行的新能源汽車前沿發展展望》報告。廉玉波認為，進入電動汽車的時代，電池和電驅取代原有的發動機和變速箱，動力系統的效率從40%提升到90%。為了進一步降低整車能耗，整車的低阻設計成為設計的另一個重心。

針對固態電池應用，廉玉波表示，三年內實現比較艱難，五年比較現實，磷酸鐵鋰技術可以賦能固態電池的研究，很多工藝都可以借鑒。即使固態電池在五年以后大量的使用，也主要是在高端車、高性能車上使用，等普及到經濟型的車型，可能需要15年，甚至是20年，所以短期內磷酸鐵鋰電池也不會被淘汰，因為它在經濟性、材料可控性都有優勢。將來很長的一段時間，磷酸鐵鋰和固態電池會同時發展，在不同的車輛上使用，而且是互相的賦能。

針對新能源汽車的未來，廉玉波認為，汽車未來一方面將以動力、底盤、座艙為核心技術持續創新，共建綠色的環境；另一方面將利用智能交通緩解擁堵，并將車內打造成工作娛樂的空間，拓展車的功能，因此人與車的關系也將被重塑，構建出人以車為媒介，與路、云、家等萬物互聯的全新場景。

以下內容為現場演講實錄：

各位專家，各位領導，各位同仁，大家上午好。我是比亞迪的廉玉波，非常高興和大家分享針對“面向未來出行的新能源汽車前沿發展展望”這一議題，我們的一些思考，從車本身的角度來看車的未來發展。我將從以下三個方面給大家做分享，包括發展趨勢、技術前沿方向以及我們針對未來技術發展的思考和展望。

隨著全球科技的進步和產業的深刻變革，新能源汽車正在迎來前所未有的機遇，成為培育新質生產力的重要抓手，是帶動新技術落地變革和傳統交通方式拉動經濟增長的一個重要引擎。如今新能源汽車市場迎來爆發式的增長，特別是我們自主品牌在技術和產品上的持續創新，中國品牌也成為全球新能源汽車轉型的主力。此外，創新技術的快速落地，給用戶提供了遠超燃油車的體驗，可以看到目前新能源汽車已經取得了一定成效，而面向未來汽車將會發生什么樣的變化？對此我們也做了一些思考。

回顧汽車發展，汽車作為交通工具經歷了從馬車、燃油車的時代再到電動車時代的演變，最初的馬匹驅動到內燃機，再到三電的系統，動力系統也一直朝著高功率、高效率不斷演變；底盤也從開始的剛性的不易操作到機械的懸架系統，再到如今的主動懸架、線控轉向等等，操縱性能也不斷的提升，一切都是為了更便捷地出行；體驗方式上從最早的收音機和皮質座椅這一系列，再到電動車時代的多屏交互和配置上的更多探索，使我們的出行體驗變得更加舒適和智能，因此我認為面向前沿的發展，車輛的本質還是作為交通工具服務于人類的出行需求，在未來的發展當中將一直朝著綠色低碳，便捷出行，智慧體驗三個方向不斷演進。

接下來是對于新能源汽車前沿技術發展的思考。

首先是綠色低碳方向，我們應該充分發揮新能源汽車作為能源終端的屬性，推動車輛-交通-能源的清潔綠色發展。在燃油汽車的階段，石油作為能量來源，單向的通過發動機、變速箱來驅動整車，而發動機的熱效率問題也導致了整車的設計重心是動力系統的高效設計；進入電動汽車的時代，電池和電驅取代了原有的發動機和變速箱，使動力系統的效率從40%提升到90%。為了進一步降低整車能耗，整車的低阻設計成為設計的另一個重心。未來汽車將繼續沿著綠色低碳的方向發展，一方面持續提升動力系統的效率，另一方面是發揮汽車作為移動儲能單元的優勢，與可再生能源的網絡進行雙向互動，以全面電動化引領全產業鏈向低碳和碳中和的方向邁進。

作為電動汽車的核心，能源系統的高效化是未來持續發展的一個方向。面向未來，我們認為電池的創新仍然圍繞著材料結構和管理系統來實現能量密度和安全性的持續提升。在材料創新方面，固態電池仍然是前沿熱點，目前固態電池還面臨著材料成本和整車集成的一些難題。在結構創新方面，目前出現的無負極電池技術以及雙極電池技術，這類技術可能會顛覆現有的一些結構和系統的設計。此外精準的電池管理，對于電池的全生命周期的安全運行也具有重要意義，未來將會朝著兩個方向發展。宏觀層面我們可以利用車云大數據實現千萬輛車型的精準監控；微觀層面，我們可以通過智能傳感等形式，實現電池狀態無損的監測和診斷。電控系統高效化也是動力系統高效化的關鍵，在功率半導體器件領域，目前新型碳化硅已經在行業內廣泛使用，隨著材料的持續迭代，氮化鎵和氧化鎵等更為先進的下一代半導體材料也逐漸成為行業焦點。展望下一代功率半導體器件，盡管它們展現了巨大潛力，但其載流能力還有待提升；逆變器的拓撲方面，未來電控也呈現高壓高電流的趨勢，出現了多電平切換和低雜感低熱阻輕量化的封裝技術；在電機方面，新的驅動方式比如說直驅的輪轂電機能夠大幅度提升傳動效率，但仍然存在轉矩密度不足問題，因此需要集中攻克集成設計和可靠性的問題。

在追求動力系統高效化的同時，降低整車能耗也是實現綠色低碳目標的又一個重要方法。目前我們行業正在從整車的輕量化，低風阻的設計，低滾阻的設計方面進行探索，同時通過高效能量管理來實現能量的綜合利用。在輕量化方面仍然面臨著從材料-多結構-多性能在全尺度上面的優化的挑戰。

低風阻設計方面，雖然行業已經能夠實現整車風阻系數低于0.2，但如何運用先進的技術進一步降低風阻，比如說車輪流動的控制減阻技術、多變量條件下的協同氣動優化技術研究也是我們未來的一個重要任務；在輪胎的滾阻方面，滾動阻力、耐磨性能也是我們未來研究的方向；整車能量管理方面，開發天然和人工的新型的制冷劑，實現高效熱管理，以及通過數據和模型混合驅動精細能量管理的控制策略，是需要攻克的一個技術難關。

此外構建綠色能源網絡，充分發揮電動汽車移動儲能單元的優勢，推動車、風、光、儲和充一體化的協同的發展，也是實現綠色低碳的一個關鍵。在這個過程當中，我們需要建立一個完整的能源綜合調控的機制，消除供能側、市場側、用能側以及電動汽車側之間的技術和商業壁壘。具體而言，應該在供能側進行可再生能源的輸出預測以及穩定性的研究，并制定千萬量級的車網調度的策略；在市場側也需要優化完善配套電價和市場機制，進行負荷的預測和功率波動平抑的研究；在電動汽車側，也需要加強電池的梯次利用與回收技術的研究，通過這些技術促進全產業鏈向碳中和方面的發展。剛才也聽到能源局的領導提出了這方面的很多措施。

在綠色低碳汽車出行方面，汽車作為移動終端的屬性也在不斷地增強，未來汽車持續給用戶帶來駕乘的便利性。在燃油車時代，底盤的結構以機械和液壓為主，底盤控制是分離式的，結構復雜、響應速度慢。進入電動汽車時代，基于動力系統和電子電氣架構的變革，使電動汽車總成和尺寸大幅度減少，扭矩響應時間也大幅度縮短，機電液壓協同的控制和預控制技術的發展，也會實現電動汽車駕駛乘用屬性的提升。未來汽車底盤也將邁向智能底盤和中央集中式的控制，駕駛的新能力將會有很大提升。

底盤作為便捷出行的一個執行系統，正朝著橫縱垂三個方向部件的高度集成化方向發展。驅動方式方面，從集中式驅動到現在的分布式驅動，使得輪轂電機為代表的技術已經是行業普遍認同的發展趨勢，而轉向和制動系統都是由機械到液壓助力再到現在的電動助力，在垂向上面懸架從非主動的懸架也在向主動懸架發展，路線已經非常的明晰。比亞迪也做了大量的創新嘗試，我們開發的云輦系統的懸架技術，是面向未來的一個智能控制的懸架，這些部件的發展最終將會形成一體化高集成度的行駛單元，重構傳統底盤構型，實現了高靈活性多自由度的控制，助力用戶出行的更便捷、更舒適、更智能的體驗。

先進的零部件不等于先進的底盤，只有通過橫縱垂協同控制，徹底打破傳統底盤的子系統分類控制的這種壁壘，才能使汽車具備一個運動的小腦。實現極度舒適和極限操控之間的平衡，通過自感知、自協調實現極致的橫縱垂融合的控制，進一步拓展汽車的安全行駛場景。未來的底盤還將在保證全場景全方位的安全行駛下，實現自我的感知和凈化，更好地適應用戶的習慣和出行體驗。

基于部件的集成和控制的融合，未來的汽車底盤集動力系統、行駛系統等部件于一體形成一體化底盤。通過創新的上下車體的連接方式，實現了柔性的上裝，可根據場景需求變身為SUV轎車、MPV、皮卡等車型，同時實現尺寸的可變可調，可覆蓋從A級車到C級車不同尺寸的車型。但是一體化底盤并不能無限延展，還存在一定變化的范圍和應用的邊界，例如一體化底盤、車身的高被動安全和整體集成技術仍然是研究重點，而且也存在不同尺寸車型操控性能差異化和兼容設計以及上下級車體軟硬件標準化接口的設計，包括密封等工藝的挑戰也需要我們進一步研究。

最后是智慧體驗方面，未來汽車的多功能的空間屬性將會進一步放大�，F在對生活、工作、休閑三大空間的自由變換，從側面也大大豐富了人們出行的體驗。能源動力和行駛底盤技術的發展為智慧體驗提供了一個堅實的基礎，使得人車出行的交互體驗更加的舒適便捷而且多元化。隨著汽車智能駕駛技術的演進，最初的燃油車時代的人控車模式，已經過渡到電動汽車時代的車輔助人的模式，正在朝著人監督車的方向邁進。

與此同時汽車座艙的空間利用率也在不斷提升，過去的車內活動空間相對有限，而在新能源汽車時代，座艙的空間設計更加注重用戶的駕乘體驗，出現了諸如行政座艙等各種概念。展望未來，座艙空間將拓展出更多場景模式。在豐富的座艙場景之下，人機交互的方式將從過去的簡單的娛樂交互，繼續發展多模態的交互體驗。

智能化也是實現智慧體驗的關鍵，那么汽車的智能駕駛將從單車智能到多車智能到今后的車路云一體化的方向演變。單車智能通過高級別的自動駕駛技術提高了駕駛安全性，減輕了駕駛員的疲勞。隨著 AI技術的進步，單車智能駕駛也在向著高安全、多場景、高性價比的方向發展。

基于網聯通信技術的應用，車輛之間的互聯互動也可以進一步提升車輛行駛安全和區域的通行效率。針對于城市的智慧交通體系，通過車路云一體化技術，基于通信-感知-計算的融合，構建超視野感知的預警能力并提升整體的城市交通效率，也使得汽車成為智慧城市的一個重要角色。

座艙作為智慧體驗的直接載體，當前的座艙已經實現了多種功能，面向未來，座艙設計應該更加注重多維空間的變化，以適應不同的駕駛環境和駕乘的需求。比如說可以通過智能應急變形座椅來提高艙內安全性，該座椅能夠在緊急狀態下主動適應和保護乘員。過去的車輛座艙設計以部件的空間布置為主，現在進一步從人機工程深入到人因工程，從人的心理健康和情感出發，理解人與車環境之間的關聯關系，從而進一步提高駕乘的愉悅感和體驗舒適感，實際上這是未來的研究駕乘的體驗。

智慧體驗更注重于多感官交互的融合，打造出全方位的沉浸感的智能舒適體驗。現在汽車的使用體驗已經超越了傳統的視、聽、說的范疇，已經擴展到嗅覺、感覺、駕駛輔助等多個維度。但這一過程面臨著諸多挑戰，比如說從車外空氣拓展到車內的人因氣味感知以及主動凈化技術，還面臨著傳感器技術方面的一些難題，光機體積過大問題也需要解決。如何更好地使用這種隔空的交互技術也是值得進一步探討的課題。以上也就是我對于汽車前沿技術的一些分享。

接下來我想基于上述的一些前沿技術，做一個簡單的總結和展望。未來新能源汽車對技術創新提出了更高要求，因此關鍵的技術創新必須同時向著廣度和深度進發，做到橫向拓展、縱向探底。在橫向方面，新能源汽車前沿技術的發展必須加速智能交通、智慧電網、智慧生活三大領域的拓展和融合。在深度方面，技術突破已經進入了深水區，那么我們需要從工程創新走向理論創新，通過科學理論引領技術難題的突破，同時新能源汽車技術領域交叉融合的特征愈發顯著，傳統的機械工程與新興的信息技術、材料技術、控制理論等多領域交叉互相滲透，將是未來新能源汽車進一步發展的驅動力。傳統的單一的學科支撐已經難以滿足汽車技術日益復雜的需求，我們迫切地需要具備跨學科能力的復合型創新人才，我們深深感覺到培養多學科交叉融合的創新人才是推動汽車前沿技術創新的關鍵，在跨學科多融合的人才方面實際上還是比較欠缺。

在汽車前沿技術發展的推動下，層出不窮的產品新功能也對系統提出了更高要求，比如說座椅布置的方式，乘員坐姿發生了變化，為碰撞事故下的乘員保護提供更高要求等。車網互動下也對電池的快充快放壽命帶來了挑戰，因此汽車的標準法規將會有很大變化。汽車標準體系的內涵也將持續外延，甚至是對體系的重構，汽車能夠干很多之前我們干不了的事情。

面向當下人工智能技術的快速發展，新能源汽車也將成為人工智能技術的絕佳運用領域。

材料和制造作為新能源汽車技術落地的基石，未來的AI將深度賦能車身設計、造型設計、檢測等一系列工程化應用，以及工藝的優化、質量的管控、供應鏈的管理等等制造環境可能也會有大量的AI技術的引進。

技術的加速發展也將催生商業模式的變革，使得汽車的價值重心后移，向用戶服務擴展。得益于前沿技術的創新發展，將來車的共享化、能源化，汽車的功能定制化都可能出現一個未來的商業場景，所以進一步探討將來運營模式和關鍵技術，一起來解決面臨的挑戰，才能有效地使一些執行力場景得到應用。

總結來看，我認為未來的汽車一方面將以動力、底盤、座艙為核心技術持續創新，共建綠色的環境；另一方面我們利用智能交通緩解交通擁堵，并將車內打造成工作娛樂的空間，拓展車的功能，因此人與車的關系也將被重塑，構建出人以車為媒介，與路、云、家等萬物互聯的全新場景。我們可以想象并最終達成車更聰明、環境更綠色、人更享受的未來場景。

以下是趙福全與廉玉波的對話實錄：

趙福全：謝謝廉總的精彩分享，作為比亞迪的技術領軍人，和大家分享了未來汽車技術路在何方，在您的分享的過程中，未來學科都要融合。您作為技術的領軍人，在融合創新下，融合肯定是自己掌控的資源比較容易，深度的硬件和軟件的融合，模塊和整車的融合，但是畢竟企業的資源有限，能力有限，時間很緊迫，這種情況下如何平衡好自主可控和開放合作，真正地實現融合創新，這可能是現在所有人都很關注的，也是大家更希望聽到的一些想法。

廉玉波：趙院長的問題非常好，因為新能源汽車經過了近30年的發展，到了現在的這個地步，是政府的推動，行業的努力，各種政策的制定，科技部制訂了新能源專項，一系列的支持是大家共同協同推動。我們新能源發展到了今天，新能源汽車實際上是深度的融合，過去的汽車是從機械到電動汽車，再到現在的智能新能源汽車，我們過去開會就是單一的汽車行業，現在我們制定技術路線，談未來的規劃，談未來的發展，經常是有5G通訊領域、交通領域、材料、軟件，各方的人都會參加，對我們汽車廠家來說，你也沒有能力把所有行業都涵蓋了，所以要協作，一起來融合。

在三電方面我們比亞迪投入了很大精力，前期的話我們也沒有太多合作的方向，我們自己做了很多，但是現在智能新能源汽車的發展方向，我們企業應該做什么，我們的戰略抓住什么，我們要引入合作什么，哪一些要進行合作，比如說在智能化的方面。地平線的芯片我們大量的使用，我們也是率先大量的使用，包括現在和華為的合作，很多芯片領域的合作，包括通訊領域的合作，工程軟件的開發，在一些電池的材料、結構和很多大的供應商、合作伙伴進行深度的合作。另外我們和十幾個高校建立了創新中心，包括聯合的實驗室，聯合了很多的科研院所展開了合作，這是我們集百家之長進行研發。合作是我們新能源汽車一個永遠的主題，沒有任何一個企業可以獨立的完成，所以廣泛的合作，深度的合作。我們有自己的特色，在合作的基礎上，建立我們自己的特色和產品的優勢，這是我們企業需要綜合把握的。

趙福全：非常好，您談到了固態電池一些關鍵的材料和技術的開發，很多的東西會顛覆所有的技術方式方案，在這種情況下，就會衍生出傳統汽車向新能源汽車轉型的過程中，遇到了很大的難題，并不僅僅是能力的問題，因為形成了很多固定的資產和投入，所以不是打破舊世界，甚至是拋棄舊世界的過程，比亞迪形成了很大的行業優勢，但是當我們進入了新的電池體系的時候，甚至是曾經建立起來的磷酸鐵鋰電池，您是怎么平衡好把已有的戰略優勢鞏固好，同時搶占未來的戰略制高點呢？

廉玉波：三縱三橫給我們引領了技術發展的方向，電池技術發展到今天，磷酸鐵鋰電池已經接近70%的使用了，工藝成熟，材料也穩定，現在的碳酸鋰的價格都比較穩定，產業也是在一個非常健康穩定的發展狀態，未來的技術固態電池很熱，大家也在進行研究，比亞迪也在進行深入的研究，這些都不矛盾，應該是生產一代，研發一代，預研一代，至于固態電池應用，三年內實現比較艱難，五年比較現實，有了磷酸鐵鋰的技術，賦能了固態電池的研究、生產，很多的工藝也可以借鑒；另外一個層面是固態電池大量的使用，但是從成本、制造工藝、穩定性的各個方面，還有它的構成，磷酸鐵鋰沉淀了穩定的工藝，安全性，特別是這個產業鏈非常的豐富，汽車磷酸鐵鋰電池我們現在可以做到700公里，一般的四五百公里的經濟型的家用車，用磷酸鐵鋰電池，用70度，甚至是50度電就非常的經濟耐用，即使是固態電池在五年以后大量使用，也是在高端車、高性能車上使用，要普及到經濟型的車型，可能需要15年甚至是20年，所以磷酸鐵鋰電池也不會被淘汰，因為它的經濟性，材料的可控性有優勢。將來很長的一段時間，磷酸鐵鋰和固態電池會同時發展，在不同的車輛使用，而且是互相的賦能。