【编者按】2012年10月18日至19日,2012 中国国际新能源汽车产业发展与合作高峰论坛与合作高峰论坛暨项目洽谈会在北京举行。本届论坛的主题为"探索与变革-聚焦全球新能源汽车产业化进程",邀请到相关政府主管部门、行业内的专家、学者、新能源汽车领域的知名企业决策者共同探讨新能源汽车的未来发展。以下是加拿大二十一世纪汽车研究中心首席运营官兼执行总监米歇尔·沃特斯女士在会上的发言。
米歇尔·沃特斯:大家下午好!我是米歇尔·沃特斯,我来自加拿大二十一世纪汽车研究中心。接下来,我将给大家介绍一下加拿大新能源汽车行业的研发需求以及二十一世纪汽车研究项目的推动因素,并将给大家描述一下加拿大的汽车产业的关系,以及汽车价值链,然后给大家介绍一下汽车的动力系统,怎么样更好地提高能效,这也是我们这个研讨会的主题之一。我还要给大家介绍一下二十一世纪汽车研究中心。然后给大家介绍一下我们的网络模型。
我们的模型也是基于其他国家的经验基础之上,这个模型是非常有效的,在大学和产业之间建立了合作伙伴关系。我将给大家介绍这个研究中心是怎么运行的,怎么测算中心取得的结果以及项目的分享。
从图表可以看到汽车行业的三个推动因素,首先是客户的期望,也就是客户希望获得更好的价格,他们非常希望有意思地驾驶汽车,希望有新的车型和车载能力。政府的监管也是非常重要的,法律的要求,加拿大希望降低能源的使用,而且提高安全,并且创造就业。整个行业也必须提高商业利润,希望持续发展。加拿大的产业希望提高汽车的质量,生产的灵活性和绩效,同时降低成本,在现有的资本范围之内实现上述目标。消费者愿意支付更多的资金获得低能耗的车辆,并且希望提高安全。这是新的现象,当然现在市场上并不全都是这样。
这个图表显示出未来的车辆必须要减少燃料,只有这样才能满足政府的监管。2010年到2016年,燃油经济性比较提高40%。2016年到2025年比较进一步改善。这就意味着2010年到2025年,燃油经济性要提高115%。降低燃油经济性的重要因素就是降低汽车的重量。
接下来给大家介绍一下加拿大的汽车行业,首先介绍一下统计数据,先是进行背景介绍。加拿大汽车部门是加拿大最大的制造部门,占GDP的12%。我们有12个轻质车辆和重型车辆的组装工厂,包括汽车、卡车、公车。有400多个部件供应商,每年的产出是150万到280万辆。拥有1190亿美金的产业,包括部件和组装。就业人员10万人,间接就业人员30万人,我们的研发投资是每年5亿到10亿美元。我们有几个比较大的汽车研发中心,还有比较小的研发中心,都是在加拿大。
下面我要给大家描述一下产业的价值链关系。汽车行业的责任是研发测试和工程,分布在整个价值链,包括整车厂商、材料部件供应商。这个图形是福特锐界,它是多伦多按安大略的组装厂安装的。二十一世纪汽车网络跟很多公司合作研发,开发未来的车辆。
给大家介绍一下汽车动力系统的发展现状以及未来的趋势。现在有一些技术的颠覆,比如燃料电池、混合电池、插入式混合电池、压缩天然气。我们关注的问题是系统成本,它是推广电动汽车的主要障碍。汽车电池和电容器,目前的锂离子电池比较昂贵,而且比较重,而且存在热控制和生命周期能耗的问题。超级电容器的绩效不是特别明确,而且稳定性比较高。插电式混合动力车没有充电的基础设施,充电站的形式是什么样的,我们在北美必须进行标准化,只有这样才能降低成本。我们需要进一步改进内燃机的效率,而且燃料电池也是一样的,要增加整个系统的效率。
动力电器以及电机效率,要增加动力效率,只有这样才能增加整个生命周期能源系统的问题。还有就是动力性和安全性,需要精密的系统才能确保稳定性,和最优的能源使用,尤其在湿滑的条件下。电动汽车有一些不同的安全性问题,对操作人员、机械师和应急人员都是一样的。
轻质材料,不管是插电式混合电动车,还是燃料电动车,都要继续降低重量,并且确保安全。这样就会获得比较高效的混动系统。整车的能源使用必须要进行考虑,要进行生命周期的分析,了解车辆部件、系统的制造。这个问题没有一刀切的答案。
未来的车辆必须更加轻质,使电池更好地工作。材料重量的降低要确保安全。这个图表显示出在过去三十年的材料使用变化不大,但未来十年必须要进行调整才能满足燃油经济性和安全的要求,也就是像前面提到的,平均燃油经济性要提高115%。在降低车身重量的同时,就是用天然的纤维和材料替代传统的聚合物,它们更结实,我们这个中心是领军的研究单位。
可以生产更加轻质、更加结实的车辆。一些金属、复合材料的结合才能实现。所有的汽车都是用钢壳结构。他们可能会用钢质的空间结构,解决蓝线显示的。现在正在开发铝和其他的轻质结构,比如像镁是淡绿色,未来我们要用碳纤维复合材料,但目前这种材料太贵了。
我们的机构在这些领域都开展了研究,比如我们开展了加拿大、美国、中国的镁中前端的研究工作。
二十一世纪汽车研究中心开展了一个研究项目,希望可以满足汽车行业的需求,比如提高动力系统,包括电、柴油、替代燃料、混合动力系统,我们希望能够有轻质的结构,更具有成本效益性和更安全。要研究车辆的安全性,使汽车成为加拿大社会更好的产业。我们做的工作就是降低能耗,增加安全,减少成本,使大众在汽车行业中受益。
二十一世纪汽车研究中心成立于2001年,是受到当时的联邦工业部的卓越中心网络的号召。从2008年开始延长了七年的时间,每个项目都有行业伙伴的合作,他们会用自己的知识改进产品和服务。行业和产业的合作对我们来说是非常关键的。
二十一世纪汽车研究中心支持加拿大47所学校的研究,每个大学都有多位教授参与,还有研究生,每个人才都会集中在加拿大的汽车产业。加拿大的汽车产业是集中在加拿大安大略省的南部。
这是我们跟汽车利益相关方合作的平台,包括学界、汽车产业、国外的研究机构、政府、公共部门、大众,我们在网络内部也有越来越多的合作。每年会有58亿美元的政府资金支持,我们与300多个企业进行合作,有500多位教授提供支持,并有很多学生参与其中。
我们的研究项目有六个主题,卫生安全、社会问题、材料制造、动力系统燃料排放、设计流程、智能系统和感应器。我们考虑了汽车行业的各方面,而且也包括与社会有关的问题,每个主题都有一些子项目,每个项目都有一个团队,其中包括了顶尖人才。这些项目都是独立的,不同项目之间不会要求分享知识产权。
大部分的整车厂商和主要的部件企业的利益相关方都在我们中心进行研究,公司的高管经常担任中心的董事会成员或者是研究管理委员会的成员,给研究项目提供建议。
我们来看一下二十一世纪汽车产业中心是怎么运行的,产业可以从中获得什么,谁可以获得资金支持,IPR怎么解决,以及未来怎么发展。
这些想法来自产业、学界,因为这毕竟是两者之间的合作。要跟外部合作进行合作,必须要在加拿大有一些业务,要共同出资支持项目,在项目中获得一些知识,确保可以更快、更高效地推进知识的利用和产业化。项目建议书提交给研究中心,它的评估在保密的基础上由专家组评议,这样可以确保保密和敏感的问题,确保不会发生利益冲突。
外部的合作伙伴必须要跟研究中心共同出资,资金有两个来源。外部的资金可以通过二十一世纪研究中心或者是直接提供给研究机构。产业可以从投资获得什么?首先,产业可以了解这个领域中的最佳研究思想,而且也可以获得潜在的人才,比如这些学生可以成为他们的员工。可以利用加拿大顶级大学的先进研究机构和设施,也可以利用企业的研发资金,还可以获得免税的优惠政策,最高可以达到35%的优惠。
这是加拿大在汽车创新过程中的核心优势,比如金属加工、先进的轻金属铸造技术、成型、焊接、连接、粉末冶金、轻型材料、纳米材料、先进的设计、可视化、制造技术、检测系统、激光成像、立体印刷、虚拟设计、信息和通信技术、软件工程、导航定位、无线技术和网络、微芯片的设计和系统、半导体、信息系统通信、纳米技术、增强的合成视景、机电一体化、动力系统工程、激活柴油等等。如果大家想了解更多的信息,可以访问我们的网站。
这里我想强调一个国际合作项目,这就是镁前端研发项目。它是一个多目的的研究。由加拿大自然资源部、中国科技部和美国能源部三个部门进行合作。五年的研究项目就是要开发镁的前端应用到汽车行业。中国的一期项目开始于2007年,有100多个工程师在加拿大开展合作。我们这个项目是由加拿大自然资源部能源研发项目以及二十一世纪汽车研究卓越中心提供资金支持的。轻质材料技术在全球非常重要,能够提高能效,并降低汽车的排放。大部分专家都认为重量每减少10%,燃料经济性会提高7%,尤其是与内燃机相比。对于一次充电来讲,行驶里程会增加3%。减重就可以提高能效,并且提高动力系统的表现。对燃料车辆来说,就意味着每减1公斤的重量,二氧化碳会降低17到20公斤。
这个项目的一期是希望镁前端可以降低重量38公斤,也就是减重45%。可以更好地在前后桥之间进行重量分布,提高车辆的驾驶性能。二期会在2010年开始。
二十一世纪汽车研究中心已经获得了110个专利许可和协议,汽车行业提供了460万美金支持各种会议和主要活动。从2001年到2009年,对我们中心的经济环境和效益进行了全面的计量研究。每年会创造2200个就业,可以避免7亿美金的支出,创造的就业是1.25亿,行业工业流程的改进是1亿美金,每年可以节省燃油7500美金,投资回报是22:1,这是非常令人骄傲的结果。
现在的车辆都是非常复杂的,是不同系统模块的优化组装,使用不同的材料和技术。汽车行业的变化是需要时间的,不是一蹴而就的,需要很多资金,新技术也要花时间才能上市。能源的消耗,比如说企业的燃料经济性、减排以及非可再生能源的耗竭都在推动汽车行业进行技术的革命。解决方案既包括先进的动力系统,也包括提高能效,还有照明、暖通空调系统、信息娱乐系统,同时可以降低重量,提高材料、内饰的发展,这就是推动发展的因素。
谢谢!