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摘要:随着人们的生活水平的提高,加大了对汽车的需要,所以汽车产业技术也在不断的创新。在此背景下,中国汽车工程学会面向汽车产业科技创新重大战略需求,4月19日,在车展国际汽车关键技术论坛上表示,目前整个汽车产业也迎来了变革以及生态重塑的关键节点,对于整个汽车产业技术来讲,内燃机的未来转型升级也需要我们高度关注。
关键词:汽车产业技术;创新趋势;展望
引言
在汽车产业中,指为提高汽车产品质量和水平,规范汽车市场行为,保证汽车产品及相关技术的顺利推广与使用,以及对相关法律法规及技术规范的制定所进行的研究与制定工作。随着我国经济的不断发展和进步,人民生活水平不断提高,我国汽车产业发展也取得了一定的成效。但在快速发展的同时也应当注意到当前汽车产业发展中存在的问题。其中最重要的一个问题就汽车产品质量问题。目前我国在汽车产品质量方面存在一些问题,由于缺乏相应的标准规范,企业在生产中不能做到有据可依。
1存在的问题和挑战
1.1政策了解不足,规划不够清晰
集团公司层面,通常会有专职部门对中央及地方政府的政策文件进行收集,但由于部分从事质量管理数字化转型工作的各级人员对相关政策不甚了解或了解程度不足,因此开展工作时对相关政策要求的理解和落实不到位,这也导致了整车企业虽然具备了集团层面的数字化转型整体战略或路线图,但质量管理数字化转型战略仍然存在不够清晰的问题。一方面,集团缺乏对质量管理数字化战略的具体描述或公开发布,对子公司的转型方向指导不够具体,导致子公司自行探索质量管理数字化转型之路;另一方面,汽车企业质量管理数字化转型规划以2~3年的中短期规划为主,长期规划占比较少,大多数企业把质量管理数字化转型工作仅当作一个项目来开展,尚未上升到战略层面,也没有和公司整体的数字化转型战略有效对接。质量管理的数字化转型工作不能仅靠质量部门完成,一旦缺乏前瞻性的顶层设计容易出现流程割裂、建设重复、标准不一等问题,导致转型的内生动力不足。
1.2人员团队建设存在短板
国内汽车企业虽已普遍认识到质量管理数字化转型的必要性,但在数字化转型人员团队建设方面仍存在不足。具体表现在:一是缺少专业的质量管理数字化团队,调研企业多以项目组形式开发业务系统,没有独立的、成规模的质量管理数字化团队。某企业表示目前开展质量管理数字化面临的最大困难是“没有独立的数字化建设团队,目前进行相关工作的人员都是兼职的”。二是未充分发挥管理人员的重要作用,质量管理数字化的本质是数字化条件下的质量管理,应坚持数字化技术服务质量管理活动的总原则,然而目前汽车企业还存在着以技术部门主导数字化转型的情况,重技术、轻管理导致业务人员没有发挥主导作用。三是人员能力不足。质量管理数字化转型工作实际开展过程中,主要由工程师牵头,虽然牵头的工程师往往具备信息化和质量管理方面的知识或工作经历,但客观上,工程师通常站在自身的工作角度思考问题,难以兼顾全局。
2汽车产业面临三大变革
目前,整个汽车产业也迎来了变革以及生态重塑的关键节点:一是碳中和驱动的绿色低碳的转型。目前,全球130多个国家和地区都提出了碳中和的目标,中国也提出2060年要努力实现碳中和的目标。在这样的愿景之下,我国汽车传统的能源动力向以电动化为主的绿色低碳能源动力系统加速转型。第二个大的变革是智能革命赋能智能网联。第三个变革是数字化、网络化、智能化和整个研发、生产、服务、管理全环节的深度融合,未来能够形成一个满足大规模、个性化定制的全新生产方式和产业生态。
在电动化领域,无论是美国、日本、欧洲还是中国,都在电动化方向上持续发力。去年,全球新能源汽车的销量也首次突破了千万辆的大关,全球市场的渗透率也达到了13.4%的水平。称,在未来10年之内,我们预计新能源汽车将成为汽车产品的主流。另外在新能源汽车里面除了纯电动、插电式的发展比较好之外,燃料电池汽车近几年也得到了比较快的发展,与此同时,国内加氢站建设速度在明显加快。在智能网联领域,各个国家都在加快部署战略规划。从整个进程来看,2025年也被广泛认为是L3级大规模应用以及L4商用高级别自动驾驶在有限区域商业应用的关键的里程碑。预测,智能制造与智能网联等领域的变革会在未来带来产业生态重构,汽车将从交通工具演化为城市中的重要节点,进一步重塑未来汽车行业的创新链、价值链和产业链。
3深耕全固态电池的研发在电池发展方面,认为,中国在液态锂电池方面的创新能力、产业化的能力都走在了世界的前列。但是在全固态电池方面,日本、韩国、欧洲以及美国均在加大对于下一代特别是全固态电池研究的开发。从无论是电池企业还是整车企业的一些规划可以看到,在2025年左右,国际上会有一些全固态电池的生产线以及一些搭载全固态电池的车辆推出,到2030年前后可能会进行规模化量产。
为什么大家争相地发展推进全固态电池的研发呢?实际上它确实有很多好处和优点。比如说这种高的能量密度以及长循环的寿命,大倍率的充放电的性能,特别是这种安全性。因为固态的电解质安全性非常高,还有环境的适应性以及在低成本等方面的一些综合潜力。当然这是理想状态,未来全固态电池可能在这几个方面会趋于理想化的一些指标。但是目前来看,可能在成本循环寿命和倍率性能方面还是有比较大的差距,需要我们下一步进行攻关。
目前,全固态电池从全球来看有硫化物、聚合物、氧化物等多种技术路线。但通过我们的研判,我们认为目前更接近产业化的路线主要是两条,一个就是硫化物。硫化物的特点就是它的离子的电导率高。但是它的材料稳定性、生产的控制以及成本这些方面可能下一步还需要做出更大的努力。第二条路线就是聚合物的复合电解质。它的优点就是可加工的这种性能,比较好。另外它可以和硫化物、氧化物来进行复合,能够提升综合性能。
4全固态电池材料需突破系列问题
除了电解质,正极材料升级的方向主要是超高镍和富锂锰基。现在在全固态电池材料层面还有很多需要进一步突破的科学问题。这里面包括它的结构的稳定性,体积的控制一致性。另外就是接触界面的失效的机理等包括锂枝晶生长的科学问题。另外就是安全性,固态电池完全解决了安全问题,到底是不是这样?通过我们的研究,全固态电池确实在本征安全性上比液态电池有了显著提升,但是从系统角度还是存在热失控和热扩散的风险。
从系统层面也要采取安全防护的一些技术、措施来提高我们电芯级别的热失控的系统能力和热扩散的防护能力。全固态并不是等于未来对安全可以松懈了,不管了,在系统层面可能还要做一定的工作。另外,全固态电池和整车的协同开发要注意系列问题,全固态电池它需要较高的束缚压力,来保证在固固界面下的电池反应。所以我们从整车的开发角度,无论是热管理还是一体化集成,结构化的设计以及全生命周期的监测管理都需要进行协同的设计、协同的改进。
结束语
随着经济时代的到来和发展,汽车企业的生存形态必将随之逐渐转变,质量管理的工作也将不断深入。
参考文献
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