市場をリードしているが、技術では遅れをとっている!新エネルギー車のボトルネック問題はいつ解決されるのでしょうか？

我が国の新エネルギー車は近年急速に発展してきました。新エネルギー車の年間生産・販売規模とリチウムイオン電池の組立量はともに世界最大である。新エネルギー車は、欧米の自動車産業に追いつくための突破口となることが期待されている。しかし、世界の先進的な技術レベルと比較すると、我が国はまだいくつかの重要な中核技術を習得していません。業界関係者の多くは、これがわが国新エネルギー車の高品質な発展に対する制約要因になると考えています。ローランド・ベルガーが最近発表した「2018年世界電気自動車発展指数」によると、市場レベルでは中国は第1位だが、技術レベルでは日本、フランス、米国などの国に大きく遅れをとり、6位にとどまっている。

9月初旬に開催された2018年中国自動車産業発展（TEDA）国際フォーラムで、科学技術部ハイテク開発・産業化部の徐超倩副部長は、中国の新エネルギー車産業は多部門・多業種間の協力と連携を通じて一定の成果を上げているものの、その発展は依然として多くの厳しい課題に直面していると指摘した。新エネルギー車の次の研究の焦点は、9つの単語で要約できます。それは、欠点を補い、利点を築き、能力を強化することです。その中で、ギャップを埋めるということは、戦略的な製品の欠陥を見つけることを意味します。政府は国家安全保障、経済安全保障、産業安全保障に関わる戦略製品の技術的欠陥に焦点を当てる。

それで、私の国における新エネルギー車の開発における技術的な欠点は何でしょうか?これらの技術的な欠陥は、私の国における新エネルギー車の開発にどのような影響を与えるのでしょうか?

この点について、中国工程院院士で北京理工大学の教授である孫鳳春氏は記者団に対し、新エネルギー車の開発には「三大電機」（モーター、バッテリー、電子制御）、「三小電機」（電動ブレーキ、電動ステアリング、電動エアコン）、軽量化、全天候安定性などの主要技術にいくつかの「ボトルネック」技術があると語った。これらの技術は早急に克服する必要があり、さもなければ我が国の新エネルギー車のその後の高品質な発展を制限し、我が国が現在蓄積している新エネルギー車の開発における優位性を弱めることになるでしょう。

動力電池のコア材料は輸入に大きく依存している

国家新エネルギー自動車革新工学プロジェクト専門家チームのリーダーである王炳剛氏は、中国自動車新聞の記者に対し、新エネルギー車の開発において、最初の駆動力電池が最大の課題に直面していると語った。現在、わが国の動力電池産業は急速に発展しており、生産量と販売量が大きく、優れた動力電池企業もいくつかあります。しかし、現在、我が国の高品質動力電池の一部材料は依然として輸入に頼っており、動力電池製造の中核設備も一部輸入する必要があります。これらは今後も克服し続けなければならない困難です。また、日本や韓国の動力電池企業は強いのですが、様々な理由により、近年は中国市場にスムーズに参入できていません。開放のペースが加速するにつれ、これらの企業は中国での展開を加速させるだろうが、そうなると国内のバッテリー企業に一定の課題をもたらすことになるだろう。

我が国の動力電池に関して、業界は高エネルギー、高効率、高安全性、長寿命、全天候型、全固体型、低コストという明確な開発目標を掲げています。 「全固体電池と電池管理システムは2つの中核技術です。わが国の電気自動車の第13次5カ年計画の技術目標は、電池セル密度≥300Wh/kg、寿命≥1500倍、コスト≤0.8元/Wh、電池システムエネルギー密度≥210Wh/kg、寿命≥1200倍、コスト≤1.2元/Whです。」孫鳳春氏は、そのような期待された目標を達成できると述べた。しかし彼はまた、我が国が電池の正極・負極材料、隔膜、電解質、製造プロセス、ハイエンド製造設備において重要な進歩を遂げる必要があると強調した。特に、ダイヤフラムやハイエンドの製造設備は依然として輸入が必要であり、これが動力電池の「ボトルネック」技術となっている。

「業界の観点から見ると、米国は比較的強力な研究開発と設計能力を持ち、リチウム電池の独創的な革新とコア材料の研究開発を依然としてリードしています。日本は主要な電池材料製造国として厳しい生産基準を持ち、新しい完成電池を最初に製造することができます。我が国と韓国は第2層にあります。」南開大学新エネルギー材料化学研究所所長の周震氏はかつて、わが国では高級電池の4つの中核材料のうち、隔膜産業が依然として弱点であり、依然として輸入に大きく依存していると指摘した。 「中核技術の欠如と隔膜などの主要材料の弱さが、国産リチウム電池にとって耐え難い痛みとなっている」と周震氏は語った。

高速、高効率、高出力モーターの不足

新エネルギー車の開発においては、動力電池に加え、「三大電機」の構成要素であるモーターや電子制御の技術開発とグレードアップも無視できない。

統計によると、わが国の駆動モーターの生産能力は2017年に220万台を超え、一部の企業は国際自動車サポートシステムに参入しました。現在、中国には、BYD、上海電動駆動、京津電機など高出力駆動モーターとモーターコントローラーを提供する企業と、山東徳陽、杭州捷能、永康スコーノなど低出力駆動モーターとモーターコントローラーを提供する企業があります。中国自動車工学協会の専門家は、純電気自動車の分野では、わが国のモーターと電子制御システムの自主研究開発は比較的良好であり、一部の企業は多国籍企業に研究開発のプロトタイプやバッチサポートも提供していると考えています。しかし、それでも中国と海外の先進レベルの間には一定の隔たりがまだある。統計によると、過去10年間、わが国は新エネルギー自動車のモーターと駆動制御システムに関する特許出願総数が世界第1位となったが、技術レベルを最もよく反映する発明特許は50％に過ぎず、一方、同期間の外国の発明特許出願総数は90％を占めた。

さらに、外国ブランドも中国市場に目を向けています。現在、トヨタやホンダなどの自動車メーカーは、独自の産業チェーンを供給するために中国に自動車用モーター工場を設立しています。ボッシュやZFなどの自動車部品メーカーは、国内企業と合弁会社を設立し、新エネルギー車の駆動モーターの開発・生産を行っている。レミーモーターなどの独立系モーターサプライヤーも中国に工場を設立しています。 「強い敵」に直面し、技術力が弱い我が国の自動車産業もまた多くの課題に直面するだろう。

この点について孫鳳春氏は、我が国は現在、モーター研究開発において依然として多くの欠陥を抱えていると述べた。高速、高出力密度、高出力モーター、高出力、高速ベアリングなどはいずれも短板技術であり、一部の主要部品と高速ベアリングは依然として輸入されています。 「電気自動車のエネルギー消費量を削減するには、電気自動車のモーターを高効率領域で動作させ、高速・高出力密度モーター、電子チップ、第3世代半導体ハイエンドコンピューティングチップ、高速ベアリングなどの重要な基本コンポーネントに引き続き取り組む必要があります。同時に、電動ハブも技術研究開発とブレークスルーの次の焦点になります。」孫鳳春は言った。

また、孫鳳春氏は記者団に対し、電子制御システムの研究開発において、大規模なコンピュータソフトウェアやシミュレーション技術、オペレーティングシステムなども我が国に欠けている分野であり、これらの技術はほぼゼロであると語った。

「三小電機」の欠点は電気自動車の性能を大幅に低下させた

電気自動車は燃料自動車に取って代わり、動力システムが従来の内燃機関から電気駆動に変更されるだけでなく、完全な電化も実現します。王炳剛氏は、電気自動車には「三大電動」のほかに、効率的な電動ブレーキ、電動ステアリング、電動エアコンシステムも必要であり、いわゆる「三小電動」の技術研究開発に注目する必要があると述べた。たとえば、電動ブレーキシステムのブレーキエネルギー回収部分は、安全性、操縦安定性、エネルギー消費レベルと密接に関係しています。現在、国内企業はこれらの分野で研究を行っていますが、その成果は理想的ではなく、まだ国際的な先進レベルには達していません。

孫鳳春氏は記者団に対し、現在の電気自動車の定格走行距離にはエアコンは含まれていないが、実際の使用ではエアコンをオンにすると走行距離が大幅に短くなると語った。エアコンはエネルギーを消費しすぎるため、多くのユーザーはあえて使用せず、それが電気自動車の運転快適性に影響を与えています。彼によれば、エアコンによる冷暖房により走行距離は3分の1以上も減少するという。 「次の目標は、暖房と冷房用の高効率エアコンを開発することであり、研究開発の目標は、既存の製品と比較してエネルギー消費を30％から45％削減することです」と孫鳳春氏は語った。王炳剛氏はまた、電気エアコンは電気自動車開発における弱い技術であると強調した。現在、国内の一部企業が高効率、低エネルギーのエアコンを開発しているが、まだこれより優れた製品はなく、業界はより注意を払う必要がある。

「三大電気」と「三小電気」に加え、電気自動車の軽量化や全天候安定性などの技術的な欠点も業界では注目されている話題となっている。

関連研究によると、電気自動車の重量が 10% 軽減されるごとに、走行距離は 6% 増加します。電気自動車の「軽量化」はエネルギー消費を効果的に削減できます。現在、軽量電気自動車の主な技術開発の方向性としては、軽量材料、軽量構造、軽量接続の 3 つがあるとされています。孫鳳春氏は、構造の軽量化の重要性は材料の軽量化の重要性よりもはるかに大きいと考えています。電気自動車の構造変化と材料や接続部分の軽量化、そして自動車生産における新たなプロセスを組み合わせることで、予想を超える軽量化効果を達成することができ、これが業界の研究の主な方向となるはずです。

また、電気自動車は「寒さが怖い」というのはよく知られています。現在、北東部、北西部、高地の寒冷地域は電気自動車にとってほぼ「禁断の地」となっている。 「寒冷地ではバッテリーの始動や作動が大きな問題です。マイナス25℃の環境では、電気自動車の走行距離は半分以上、あるいはそれ以上に低下します。」孫鳳春氏は、我が国が次に取るべきステップは、あらゆる気象条件で作動できる全天候型車両とバッテリーを開発することだと述べた。彼が言及した全天候型運転とは、電気自動車がマイナス40℃でも正常に運転できることを意味します。

部品産業への支援強化も必要

王炳剛氏は、伝統的な自動車と比較して、わが国は電気自動車の分野で電池、モーター、電子制御の面で優れた発展を遂げており、明らかな優位性を持っているが、欠点も数多くあると考えている。これらの技術が真剣に受け止められなければ、我が国の新エネルギー車の高品質な発展を妨げることになるでしょう。彼は、現在電気自動車のその後の発展を妨げている主要技術は、自動車産業全体の技術基盤の弱さに関係していると強調した。従来の自動車技術と比較すると、電気自動車には重複する部分もありますが、独自の技術も備えています。現状では、これらの技術は世界の先進レベルと比較すると、加工精度が低い、原材料の開発レベルが低いなどの問題が残っています。 「これは電気自動車そのものだけの問題ではない。実際、産業基盤の格差が自動車に反映されている」と王炳剛氏は語った。

中国新聞社の最近の報道によると、工業情報化部が全国の大企業30社余りの130以上の重要な基礎資材を調査したところ、重要な資材の32％は依然として中国国内になく、52％は輸入に頼っていることが明らかになった。設備製造分野では、ハイエンドCNC工作機械、ハイエンド設備・機器、打ち上げ用ロケット、大型航空機、航空エンジン、自動車などの主要部品の仕上げ生産ラインにおける製造・試験設備の95％以上が輸入に依存しています。

これを踏まえ、王炳剛氏は「我が国は基礎部品産業への支援を真に強化しなければならない。国家支援の焦点は完成車だけに置くことはできない。多くの中核技術は部品にある」と強調した。

今日頭条の青雲計画と百家曼の百+計画の受賞者、2019年百度デジタル著者オブザイヤー、百家曼テクノロジー分野最人気著者、2019年捜狗テクノロジー文化著者、2021年百家曼季刊影響力のあるクリエイターとして、2013年捜狐最優秀業界メディア人、2015年中国ニューメディア起業家コンテスト北京3位、2015年光芒体験賞、2015年中国ニューメディア起業家コンテスト決勝3位、2018年百度ダイナミック年間有力セレブなど、多数の賞を受賞しています。