[行业研究]2020年磷酸铁锂电池市场份额或将高增长 / 比亚迪公布全新插电混动战略- 大数跨境

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[行业研究]2020年磷酸铁锂电池市场份额或将高增长 / 比亚迪公布全新插电混动战略

中国电源

2020-06-25

导读：中国战略新兴产业杂志融媒体记者徐晨曦4月14日，工信部发布的第331批《道路机动车辆生产企业及产品公告》(

中国战略新兴产业杂志融媒体记者徐晨曦

4月14日，工信部发布的第331批《道路机动车辆生产企业及产品公告》(以下简称《公告》)中，进行申报的新能源汽车共有306款(包括乘用车、客车以及专用车)，其中采用磷酸铁锂电池的车辆占到了78%。对比今年前几批公告可以发现，磷酸铁锂电池在新能源乘用车领域配套车型占比呈增长趋势。

三元锂电池的多年簇拥者特斯拉讨论电池的无钴化；曾以铁电池为标签的比亚迪在几年前转为三元锂电池后，最近又发布了基于磷酸铁锂的刀片电池；长安欧尚首次发布的电动车搭载了磷酸铁锂电池组......一度不被大家看好的磷酸铁锂电池又回到了人们视线中，业界认为其可能又要回归主流之列。

磷酸铁锂出现回升趋势

锂电池具有体积小、重量轻、充电快、耐用等优点，小到手机电池，大到汽车电池都能看到它的身影，其中磷酸铁锂电池和三元材料电池是锂电池目前的两大分支。

出于对安全性的要求，在客车和专用车领域，成本更低、产品技术相对更为成熟和安全的磷酸铁锂动力电池一直应用比率较高。具有更高电池比能量的三元锂电池则大量应用在乘用车领域。新一批的《公告》中，磷酸铁锂电池在乘用车领域的配套从之前的不到2成占比上升至3成左右。

磷酸铁锂(LiFePO4)是常用的锂离子正极材料之一，在全充电状态下具有良好的热稳定性、较小的吸湿性和优良的充放电循环性能，是当今动力、储能锂离子电池领域研究和生产开发的重点。但由于其本身结构的限制，导致以磷酸铁锂为正极材料的锂离子电池导电率差、锂离子扩散速率慢，在低温条件下放电性能较差。这就造成了早期搭载磷酸铁锂电池的车辆续航里程低，特别是在低温工况下里程打折情况严重。

为寻求续航里程突破，特别是新能源汽车补贴政策对于车辆的续航里程、能量密度、能耗等方面提出更高要求之后，虽然磷酸铁锂电池占有市场较早，但能量密度更高的三元锂电池还是逐渐成为新能源乘用车市场中的主流。从最新的《公告》可以看到，虽然在乘用车领域磷酸铁锂电池占比出现回升，不过三元锂电池占比仍在7成左右。

安全性是最大优势

三元锂电池正极材料一般采用镍钴铝或镍钴锰组合，但材料的高活性除了带来高能量密度，也带来了高安全隐患。有不完全统计显示，2019年新能源汽车自燃事故被提及次数较2018年增加14倍，特斯拉、蔚来、北汽、威马等品牌都先后爆出过自燃事件。

从事故中可以看到，起火主要发生在充电过程中，或是刚结束充电后，因为电池在长时间工作会出现升温。三元锂电池在超过200°C时，正极材料便容易发生分解，出现氧化反应导致快速热失控从而剧烈燃烧。磷酸铁锂的橄榄石结构带来的是高温稳定性，其热失控温度达800°C，且产气较少，因此相对更安全。这也是为什么基于安全性考虑，新能源客车普遍采用磷酸铁锂电池，而采用三元锂电池的新能源客车暂时无法进入《新能源汽车推广应用介绍车型目录》。

日前长安欧尚发布的旗下两款电动车采用了磷酸铁锂电池，不同于一般车企将电动化重点放在了轿车，长安欧尚发布的两款车型是SUV和MPV。长安欧尚研究院副总经理熊泽伟对本刊记者表示:“这标志着经过2年的努力，欧尚正式进入电动时代。”

对于为何采用磷酸铁锂电池，熊泽伟表示，新能源汽车的安全性一直是用户“痛点”之一，同样也是企业最为关注的。出于这方面的考虑，新车搭载的磷酸铁锂电池组在中国汽车研究院，完成了高于1300°C的烈火炙烤、-20°C低温静置、3.5%盐溶液静置、11千牛外部压力撞击等极限测试，做到了“不怕热、不怕冷、不怕水、不怕撞”的“四不怕”电池安全解决方案。

据介绍，长安欧尚X7EV搭载最大功率150kW的永磁同步电机，续航里程超405公里，配备循环充电3000次的超长寿命电池，常温下仅需半小时即可补充超过300公里续航里程。“实际由于制动能量回收系统的存在，在城市工况下车辆的续航能到420公里左右。”熊泽伟补充。

工信部发布的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(征求意见稿)中提出，到2025年新能源汽车新车销量占比25%左右。由此可见新能源汽车在未来的比重将会不断提高，在此背景下，包括长安汽车在内，传统自主品牌车企都在加速布局新能源汽车市场。

铁锂电池再受市场关注

三元材料极高的原材料成本也会对三元锂电池的推广造成负面影响，其中钴元素是动力电池中最昂贵的金属，在几经腰斩阴跌后，当前的电解钴平均每吨还要28万元左右。而磷酸铁锂电池的原料为资源含量丰富的磷、铁，成本更容易控制。所以虽然三元锂动力电池能明显提升新能源汽车的续航里程，出于安全和成本等方面考虑，各厂家并未放下磷酸铁锂电池方面的技术研发。

去年宁德时代发布了CTP(Cell To Pack)技术。根据宁德时代公布的数据，CTP可将电池包体积利用率提高15%-20%，电池包零部件数量减少40%，生产效率提升50%，电池包能量密度提升10%-15%，该解决方案对于提高电池质量密度和体积能量密度效用明显，并大幅降低动力电池的制造成本。对于CTP，国内的北汽新能源(EU5)、蔚来汽车(ES6)、威马汽车、哪吒汽车等企业，已经表示将采用宁德时代的该技术。欧洲的巴士制造商VDL也表示会在年内引入。

在新能源汽车补贴退坡的趋势下，相比成本在0.8元/wh左右的三元锂电池系统，目前磷酸铁锂系统成本0.65元/wh左右的报价显得很有优势，特别是在进行技术升级后，磷酸铁锂电池如今也能将车辆续航里程提升至400公里左右，因此又开始受到不少车企的重视。数据显示，2019年7月补贴过渡期结束，磷酸铁锂装机量当月值占比从8月的21.2%到12月的48.8%，一路呈快速上升趋势。

多年来一直采用着三元锂电池的行业先锋特斯拉如今也要向成本低头。2020新能源汽车补贴方案显示，超过30万元的非换电车型无法获得补贴。这促使特斯拉考虑加快Model 3向磷酸铁锂电池技术路线切换的进程。近日特斯拉CEO马斯克表示在其接下来的“Battery Day”(电池大会)上将着重讨论两点，一是高性能电池技术，二是无钴化电池。此消息一出，国际钴价应声下跌。

还有报道称，特斯拉及宁德时代正就低钴或是无钴电池合作进行讨论，磷酸铁锂能满足基础版Model 3的需求。工信部数据显示，基础版Model 3续航里程约为450km，电池系统能量密度约为140-150wh/kg，总带电量约为52kwh。目前宁德时代提供的可在15分钟内补电至80%，采用轻量化设计电池包能量密度可达155Wh/kg，足以满足以上要求。有分析称，若特斯拉采用铁锂电池，单车电池成本有望降低7000-9000元。不过特斯拉方面回应，无钴电池不代表一定就是磷酸铁锂电池。

除了成本优势，一度达到了技术天花板的磷酸铁锂电池能量密度又出现了提升。今年3月末，比亚迪发布了旗下产品刀片电池，其表示在同等体积下能量密度比传统铁电池提升约50%。另外相比传统磷酸铁锂电池包，刀片电池包的成本下降20%-30%。

所谓刀片电池，实际是一种通过增大电芯的长度，将电芯扁长化设计，来进一步改进电池包集成效率的技术。由于单体电芯较长且呈现扁平化，故命名为“刀片”。据了解，今明两年内比亚迪旗下的新电动车型都将采用“刀片电池”技术。

近日，财政部、工信部、科技部、国家发展改革委联合发布《关于调整完善新能源汽车补贴政策的通知》明确要加快公共交通及特定领域汽车电动化进程，磷酸铁锂的安全性优势和成本优势有望进一步发挥。可以预见，随着电动化的步伐逐渐加快，电池安全与能量密度的相关技术不断提高，未来磷酸铁锂电池会同三元锂电池共存的可能性会更大，而不是谁来代替谁。

还有值得注意的是，5G基站场景中的需求也会使得磷酸铁锂电池需求出现大幅攀升达，有预测将达10GWh，而2019年我国全年磷酸铁锂动力电池装机量是20.8GWh。受益于铁锂电池带来的成本下降与竞争力提升，预计2020年磷酸铁锂市场份额会出现高增长。

比亚迪公布全新插电混动战略

纠结，是很多消费者在面对新能源车时的心态。

电动车强劲的动力体验，低廉的使用成本以及绿牌的政策，让很多消费者欲罢不能。

但是，续航焦虑和充电设施不足却让很多人打了退堂鼓，不菲的购买成本也让人感到囊中羞涩。

如果小区里没有固定充电桩，纯电动车带来的续航焦虑是对车主痛苦的折磨。

尤其打算购买第一辆家庭用车的群体。作为全家人出行的希望，承担着全体家庭成员各类出行场景需求。既要满足日常通勤的压力，又要满足节假日等特殊时期远距离出行需求。

很多人都有一个想法，有没有这样一台车，既有纯电动车的低使用成本以及强大的动力驾乘体验，又没有续航里程焦虑，还能送新能源牌照？

答案是有的，比如插电式混动车。

2008年，比亚迪在F3车型的基础上，量产了世界上第一款插电式混合动力车F3DM，推出时间比丰田还要早一年。

丰田在其官方网站对比亚迪首家量产插电混动车型的身份予以认可。比亚迪在插电混动和纯电动领域的表现，正是丰田选择与其合作成立新能源公司的最重要原因。

这是中国汽车工业史上，极为少见的技术创新，尤其是在技术门槛最高的动力系统领域。

和当时丰田为代表的日系油电混合技术比，比亚迪插电混动的独特之处在于其电池容量更大，并且有充电接口，可以使用外接电源能量补给，实现纯电模式下行驶。

日常通勤场景下，在家用充电桩的配合下，可以做到纯电动行驶，使用成本低。在紧急情况和长途出行时，可以使用燃油，没有续航里程忧虑。实现短途用电，长途用油。

但是，F3DM受制于当时的新能源市场环境，以及动力电池的成本，明显高出一截的售价，无法在乘用车市场上掀起波澜。大部分车企没有对插电混动技术进一步跟进。

同时，国家在新能源补贴上，将纯电动车型作为补贴的重点，相比之下，当时的插电混动车型的市场仍较小，处于市场培育阶段。

但是，情况在2019年出现转变。

随着日趋严苛的环保法规的公布，传统车企面临巨大的燃油积分压力。对于燃油车销量基数庞大的传统车企而言，逐步把所有的燃油车电动化是更务实的选择。

插电混动车型能够提供宝贵的新能源积分，有效的降低油耗。同时，比纯电动车更低的购车成本和便捷的能量补给优势使消费端更容易接受。

插电混动技术成为车企向电动化过渡的救命稻草。

从2019年起，各大传统车企加大布局插电混动技术。大众、宝马等跨国巨头在华通过燃油车改造实现了部分车型的插电混动化。

在欧洲，奔驰和宝马坚定的加强插电混动车型的研发，计划将旗下大部分车型插电混动化。

随着越来越多玩家的加入，插电混动市场正在崛起，这将助推插电混动车型的普及。

2020年6月22日，工信部发布新版双积分政策，明确插电混动车型为新能源车型，给予新能源正积分。

与此同时，插电市场正从政策导向逐步过渡到消费者需求驱动。根据最新的上牌数据，目前插混购买人群在非限购城市占比已超过50%，越来越多的插电混动车型依靠产品力抢夺燃油车用户。

此时，比亚迪已经将插电混动技术进化到了第3代。比亚迪对插电混动技术的坚持，终于到了收获的季节。

01/ 罗马不是一天造成的

比亚迪能够首先在插电混动技术取得突破，最重要原因就是插电混动的技术特点，与比亚迪独特技术基因非常契合。

以丰田为代表的普通混动系统，其核心思路是，利用行星齿轮组切换，以及电机转速变化调整发动机的扭矩和转速，实现对发动机的运转工况的调节，使其尽可能维持在高效率运转区间，提高发动机运行效率。

本质上，这是以发动机为核心，围绕内燃机排放进行的效率优化。这种模式对动力电池的要求并不高，性能和容量低的镍氢电池就能够胜任。

和传统车企以优化内燃机效率为出发点不同，比亚迪以尽力“用电”的思路切入了混动领域。

因为比亚迪是做电池出身，比亚迪决定做汽车的初衷，就是要利用电池技术，研发新能源汽车。插电混动技术对动力电池容量和技术的高要求，正是比亚迪的优势所在。

为了发挥电池领域的技术优势，比亚迪必须掌握关键的纯电动和动力电池技术，然后实现纯电动与内燃机的结合。

在量产首款插电混动车F3DM之前，比亚迪在2006年先开发了纯电动车型F3e,这款车纯电动续航300公里，最高时速150公里/小时。

在完成了纯电动车的技术积累后，比亚迪在2008年实现了内燃机与纯电动的结合，量产了F3DM。

比亚迪发展插电混动技术的出发点是鼓励用户“用电为主，用油为辅”。越用电，越便宜，越环保，这既符合政策法规鼓励发展新能源的初衷，也满足消费者对低成本，高动力的用车需求。

传统车企没有自产电池的能力，在电池和电机控制领域，无论是电池成本，还是技术开发，传统车企经验和技术明显不足。

此外，对传统车企而言，插电混动技术的复杂性是研发的一大难点。

更大的动力电池和更强劲的电机，给动力系统带来了更多的模式组合和可能性。

多种模式组合的好处是可以针对不同的使用场景进行模式切换，精髓就在于控制逻辑的标定。

换句话说，如果插混系统的硬件架构设定包容性足够强，软件标定足够出色，一套混动系统就能够兼顾高效的燃油排放和大动力输出两大要求。

需要兼顾的场景越多，所需要的模式组合就越多，除了硬件成本不可避免的上升，技术难度也在升级。

不同动力模式的技术标定和匹配更是一大难点，尤其是不同动力模式之间无缝、智能的切换。这种技术上的硬功夫，需要相当长时间的研发和测试积累，是无法靠花钱从供应商那里直接买到的。

这是比亚迪插电混动技术的核心竞争力。

要打造这样一套成熟的技术融合体系和程序控制能力，即使比亚迪掌握领先的动力电池技术，也用了10年的时间。

2008年，第一代的DM技术使用了用双电机串并联架构，侧重的是燃油经济性。图源：嘿电HIEV

2013年，第二代DM技术的侧重于提高大动力输出能力。

一个很重要的原因是，插电混动车型的购车成本较高，要打开市场局面，需要强有力的产品优势和卖点为支撑。

越级的动力性成为不二的选择。

以P3电机为核心的基于多速DCT并联架构，P3的电机放置在变速箱的输出轴，电机的动力直接驱动车轮。图源：嘿电HIEV

2015年，比亚迪在唐的后桥上增加了一台P4电机。2.0T发动机与前后电机共同驱动下，最大功率431Kw，最大扭矩950N·m，百公里加速仅4.9秒。相当于一台6.0排量的V8发动机的动力水准。这就是著名的“542”战略。

比亚迪DM2.0技术的大动力吸引了一大批对动力有高需求的粉丝，在市场层面取得了出色的成果，是比亚迪新能源汽车腾飞的起点。

在2015年，比亚迪以6.2万的成绩，首次成为全球新能源车企销量第一。并在接下来的3年时间里，蝉联了该项荣誉，插电车型功不可没。

从DM 2.0开始，动力成为比亚迪插电混动的重要标签和独特的竞争优势。

2018年，在第一代F3DM发布10年之后，历经两代DM技术的积累，第三代DM技术终于实现了燃油经济性和大动力输出的兼顾。

同时达到了“破百4.3秒+全时电四驱+纯电续航100公里+工况百公里油耗1.6升”的指标。

100公里的纯电续航基本满足了城市普通用户80%的使用场景。4.3秒的百公里加速能力已经属于百万级跑车级别。

对技术的持续投入，最终转换为技术的壁垒。

当前，很多车企迫于环保压力在向插电混动技术转型，但是产品大多是对燃油车的改造。这和比亚迪在设计之初就充分考虑混动系统的布局完全不同。

体现在产品端，合资企业的插电混动产品几乎都无法兼顾“省油”和“动力”两项要求。

同等动力输出水平，市场上竞争对手的价格在百万级左右。即使是混动技术积累最雄厚的丰田，其插电混动车型的纯电动续航里程，和加速性能依然不如比亚迪DM3.0。

截止2020年，比亚迪DM车型已经累计销售超过35万辆，市场占有率达到45.7%。

02/ DM 3.0技术的秘诀-BSG电机

迭代到第三代的DM3.0技术，是市场上少数能兼顾强动力输出，纯电行驶和经济省油的混动技术系统。为了打造这样一套系统，比亚迪用了10年时间。

实现这一技术突破的关键在于，在P0端加装了25kW的大功率BSG电机，这个电机功率，已经接近奇瑞eQ1之类的微型车驱动电机的功率。相当于在发动机端，实现了“弱混”。

BSG电机与驱动电机组成双电机架构，实现了发电与驱动的解耦。

在保留了DM2.0大动力输出特点的同时，BSG对发动机转速的智能调节能力，以及能量的智能回收能力，带来另外两个显著的优化：经济高效，运转平稳。

在混动系统中，提高发动机燃油排放的核心是利用电动机转速快，扭矩分配精准的特性，调节发动机的转速，使发动机尽可能工作在高效工况区间，避免在低效区间。

BSG电机正是扮演这样的角色，通过与发动机直连，不断调节发动机的转速，使其持续工作在高效能区域，还可以控制发动机的启停。

比如在发动机启动阶段，BSG电机提前介入，提前抬高发动机转速，避免发动机在燃烧不充分、震动大的低转速区域点火，实现发动机快速平稳启停，行车油耗可降低3%，效率远高于燃油车上使用的12V起动机。

BSG位于皮带端，并且不同于48V轻混系统，BSG电机工作电压达到360V-518V，这使发动机带动BSG的发电效率更高，最高能够达到94%，而且可以实现驻车状态发电。

当发动机工作在高效工况时，比如高速公路上匀速行驶，BSG可以实现对发动机能量的智能回收，将多余的能量储存起来，在需要电机输出时再释放电能，实现能量的高效利用。

因此，即使是亏电状态下，整套系统的油耗依然能够控制在合理的水平。

平稳和安静是BSG电机带来的另一大优势。

BSG可以快速拖动发动机到任意指定转速，发动机能够保持在平稳的运转状态。在发动机升降挡过程中，BSG电机主动控制发动机转速，使其与车速、挡位相对应，提升行驶中换挡平顺性，换挡速度更快，平顺性更好。

尤其对混动车而言，在纯电模式向混动模式切换时，由于纯电动模式下动力系统有着极佳的静谧性，用户对突然介入的发动机震动更为敏感。

BSG的存在改善了车辆的NVH性能。NVH的提升，带来的是整车行驶质感的升级。

在加入BSG后，整套混动系统控制逻辑的愈发完善。比亚迪DM 3.0实现了集多种模式于一身的切换技术，覆盖了几乎所有的工作场景。

比如：

日常短途出行时使用纯电模式，油耗为0；

在城市路况低速走走停停时，发动机带动BSG电机发电的HEV串联模式，降低发动机的工作负担和油耗；

在中高速超车，需要大动力输出时，可以使发动机和电机同时驱动的HEV并联模式，利用大电机直接驱动车轮，带来迅猛的动力输出；

在高速路上需要长距离匀速驾驶时，发动机高效驱动的同时用富余功率发电，储存发动机多余的能量。

在车辆减速时，发动机端与前后轴上的电机都能够同时能量回收，减少油耗，回收效率高于普通混动。

除此之外，比亚迪插电混动在应用场景上还有一个独特的大彩蛋——外接放电功能。比亚迪在车上预装了大功率逆变器，可以实现车载动力电池对外220V放电功能。

这拓展了一个独特的场景，外出自驾游用电，这是自驾游车主长期以来最大的痛点。因为燃气排放安全的问题，传统燃油车无法在车辆静止时时间使用空调。此外，传统燃油车的外接逆变器功率小，带不动大功率电器。

比亚迪的大电量电池和外接放电功能成为理想的解决方案。

吃饭、烧水不用携带瓦斯炉，直接用电磁炉连接大电池。晚上睡觉时可以利用车载大电池，使用空调功能。甚至可以当做充电宝给其他电动车反向充电。

从低速到高速，从短途到长途，从动态到静态，DM3.0技术匹配了几乎所有使用场景。整套系统的架构设定和软件标定上已经达到相当成熟的高度。

那么下一个问题是，比亚迪DM3.0的下一站进化方向是什么？

最近，比亚迪正式给出了答案——DM-p和DM-i。

03/ DM系列组合拳

自从2013年DM2.0推出之日起，动力强劲已经成为比亚迪插电混动技术的标签。

2020年6月，比亚迪对DM系统平台进行了全新的战略调整，将比亚迪目前量产的DM平台命名为DM-p（强劲版）, “p”即powerful，指动力强劲、极速，满足“追求更好的驾驶乐趣”的用户。

现有的唐，秦，宋等DM车型都归于DM-p技术,是原有DM技术的延伸。

比亚迪还将推出DM-i（经济版），“i”即intelligent，指智慧、节能、高效，满足对动力需求不强，追求更低行车油耗的用户。

在新一代比亚迪汉上，比亚迪将搭载最新的DM-p技术。

关于最新DM-p的技术特点，比亚迪产品规划及汽车新技术研究院院长杨冬生在比亚迪举办的DM-p品鉴会上给出了方向。

相比于DM3.0技术，DM-p在保持BSG的同时，继续优化整套混动系统的控制逻辑和综合性能。

DM-p的发动机依然是全新一代唐DM的发动机，但是比亚迪和AVL继续合作，在进排气、发动机内部的燃烧室、热力学做了进一步优化，并对电喷程序做了新的调教，提高了发动机本身的NVH性能。

但是，重点是提升BSG与发动机的融合能力。

杨冬生认为，BSG电机能力强大，它是连接发动机与动力电池的桥梁，而且是可以实现能量双向流通的双向阀，因此BSG的功能和效率对DM-p整体性能起到关键作用。

BSG与发动机的一体化匹配将是DM-p进化的重点，BSG和发动机将合二为一，更为智能，电机控制水平将决定发动机整体的热效率。

从2018年6月唐上市到新款汉DM，BSG软件标定方面进一步提高了BSG对发动机转速的调节能力，BSG 25 kW的电机能够实现全程发电。

在这套一体化的动力控制系统中，杨冬生将发动机比喻成一个大水库，而BSG是一个涓涓溪流，把发动机的高效能量储存起来，把低效的能量送回去，相当于BSG是双向阀，好的时候多存一些电，差的时候进行补给。

据杨冬生透露，在发动机综合热效率上，通过电机和发动机融合，热效率预计已经突破40%。

通过平顺性的提升，能效的提升，DM-p技术在汉上，目前测试的亏电油耗达到了5.9升。就是这款车不充电，当燃油车开，油耗只有5.9升，达到主流中级燃油车的油耗水平。

此外，新的BSG对发动机的转速控制更为智能，使其与车速、挡位相对应，减少离合器的磨损延长了寿命，进一步提升整车平顺性和NVH。

在动力性上，比亚迪汉DM 的BSG电机将直接介入急加速模式，提升整车动力性。在BSG电机的助力下，百公里加速缩短了0.58s，汉DM车型实现百公里加速4.7s，继续保持百万级跑车的水准。

DM-p的模式比较符合消费者真实的用车场景。

根据比亚迪的统计数据，用户平均76%的时间处于中低速行驶，在中低速及拥堵路况下，DM-p综合性能远优于燃油车。

而且，DM-p在纯电续航里程上并没有压着补贴线设定，续航可以达到80-100公里，基本上覆盖了主流人群的日常出行需求，更符合真实的用车场景。

更省、更快、更稳是DM-p的终极追求。

比亚迪将DM-p作为长期技术发展路线，继续强化其在插电混动技术上的领先优势。通过越级的动力，提升比亚迪的品牌形象和品牌力。

毫无疑问，DM-p是比亚迪最独特的“标签”，是比亚迪技术的精髓和品牌标志。

比亚迪唐累计超过20万辆的销量，证明了市场对比亚迪的高性能优势十分买单。

除了DM-p，为了进一步扩大市场，尤其是对动力需求不强，追求更低油耗的用户，比亚迪还将推出了DM-i技术。

DM-i采用全新动力架构，侧重于提高燃油经济性，同保证足够的动力储备，百公里加速比燃油车快两三秒钟。

动力需求高的客户可以选择DM-p,燃油经济性要求高的客户可以选择DM-i。

目前，比亚迪DM-i还处未正式发布，预计将在今年10月份左右正式亮相，届时，这套主打经济性的动力系统，将和合资车企的插电混动车型展开正面竞争。

比亚迪用十年时间，打造出了DM-p和DM-i双技术体系，构建了一套组合拳，在插电混动市场实现对主流群体的全覆盖。

这十年时间证明，在技术领域没有捷径可走，只有创新和坚持，而所有的坚持终会成为自己的护城河。

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筑牢“新基建”网络安全防线

当前，网络空间已经成为继陆、海、空、天之后的第五大主权领域空间，也是国际战略在网络社会领域的演进，我国的网络安全正面临着严峻挑战。“没有网络安全就沒有国家安全”，按照国家网络安全法律、战略和等级保护制度要求，推广安全可信产品和服务，筑牢网络安全底线是历史的使命。新型基础设施以数据和网络为核心，其发展前提是用主动免疫的可信计算筑牢安全防线。

　　一、树立科学的网络安全观，构建新基建主动免疫安全保障体系

　　1、认清网络安全本质，主动抵御安全风险

　　著名科学家图灵创建了现代电子计算机，当时是为了解决科学计算问题，只考虑能完成计算任务的逻辑组合即可，也不可能想到还有人利用逻辑缺陷进行攻击问题。因此利用逻辑缺陷对计算机系统进行攻击获取利益成为永远命题，这就是网络安全的本质。这相当于人的身体没有免疫系统不能防御病毒入侵一样。主动免疫可信计算采用运算和防护并存，以防利用逻辑缺陷进行攻击的新计算模式，以密码基因产生抗体实施身份识别、状态度量、保密存储等主动免疫机制，及时识别“自己”和“非己”成分，从而破坏与排斥进入机体的有害物质，相当于为新型基础设施培育了免疫能力。

　　新基建采用新的计算模式必须建立新体系框架，实施安全管理支撑下的计算环境、区域边界和通信网络三重主动防御框架，实现攻击者进不去、非授权者重要信息拿不到、窃取保密信息看不懂、计算资源改不了、系统工作瘫不成和攻击行为赖不掉的“六不”安全防护效果。这与最近防新冠状病毒相似，首先要对社会环境进行管控，要使人体保持自身机体免疫力，需要带口罩隔离，也要检控来往的联络人员，这样才能控制疫情。

　　传统的冯·诺依曼计算结只讲计算效率而构缺安全防护部件，难以应对恶意攻击。主动免疫框架内的节点必须有独立的安全防护软硬件，并与计算资源的软硬件并行形成双体系结构，实施计算运算同时进行安全检测，并不是简单的在串行结构上加上安全功能的防护，这就是主动免疫可信计算结构。这样双并行结构的产品才能安全可信，就像人体的免疫功能一样，抗体每时每刻对机体进行监控，也是双并行结构。2017年5月12日，一款名为“WannaCry”的勒索病毒，攻击网络席卷全球，一天时间有近150个国家受害，仅当天我国就有数十万例感染报告。病毒经多次变种，勒索了包括工控等所有网络系统。可喜的是我国装备主动免疫可信计算3.0产品的系统，如中央电视台制播环境系统和国网电力调度系统等关键设施免受勒索，确保了我国第一次一带一路世界峰会顺利召开。事实说明，只有构建主动免疫的网络空间安全保障体系，才能筑牢基础设施网络安全防线。

　　2、离开“封堵查杀"，带动安全可信产业发展

　　当前大部分网络安全系统主要是由防火墙、入侵监测和病毒查杀等组成，称为“老三样”。可是“封堵查杀”难以应对利用逻辑缺陷的攻击并且自身也存在安全隐患。首先，“老三样”是被动的防护，根据已发生过的特征库内容进行比对查杀，面对层出不穷的新漏洞与攻击方法，这是消极被动的事后处理，不顶用；其次，“老三样”属于超级用户，权限越规，违背了最小特权安全原则；第三，“老三样”可以被攻击者利用，恶意查杀，成为网络攻击的平台。新基建应离开“封堵查杀老三样”，驱动安全可新产业发展。

　　新基建以网络数据为核心，应该做到安全可信，即全程可测可控，不被干扰，消除安全隐患，确保计算结果与预期一致。这要求工程建设必须与主动免疫安全保障建设同步进行，做到同步规划、同步设计、同步实施、同步运维，以确保5G网络、数据中心等新基的建数据存储可信、操作行为可信、体系结构可信、资源配置可信和策略管理可信。目前国外没有能满足上述要求的技术产品，只能在我国以往的国产化产品中进一步创新完善，实现机理、策略和架构的可信度量和监控，带动自主创新产业快速发展。

　　二、主动免疫可信计算创新发展，为新基建安全保障打下扎实基础

　　1、坚持自主创新安全可信，抢占技术制高点

　　新基建采购什么网络信息产品和设备必须科学决策。国家网络安全法第十六条规定，国务院、省、自治区、直辖市人民政府应当统筹规划加大投入，扶持重点网络安全产品和项目，支持网络安全技术研究开发和应用，推广安全可信的网络产品和服务。国家颁布的网络空间安全战略，在夯实网络安全基础的战略任务中强调尽快突破核心技术，加快推广安全可信的网络产品。坚持自主创新安全可信才能确保网络安全。面对复杂的国际市场环境，必须积极应对。2014年4月8日，微软停止对Windows XP的服务支持，强推可信的Windows 8，我国决定不采购。2014年10月，微软推出了Windows 10，强制与硬件TPM芯片配置，全面覆盖各类系统，并在网上一体化管控。推广Windows 10将直接威胁网络空间国家主权。我国按照网络安全审查制度成立安全审查组，按照WTO规则，开展对Windows10的安全审查。审查中坚持按国家法律和标准要求，数字证书、可信计算、密码设备必须是国产自主的，通过审查后才能采购，目前未见审查结论。

　　抓住机遇发展自主创新国产化信息网络产业。过去二十多年来国家不少核心基础设施坚持自主创新，如国家电网调度系统全面实现安全可信，为推广安全可信国产化做出典范。另外，我国的彩票从未发生过假冒事件，增值税发票防伪系统确保其所有发票真实可信；我国的第二代居民身份证的证件体系结构保证其不可窜改和伪造，这些都是用了主动免疫安全可信的支持系统，也为后来的信息基础设施安全保障提供了保贵经验。新基建要坚持自主创新安全可信的国产化，按“五三一”原则实施。

　　“五个可做到”：可知，即对合作方开放全部源代码，要心里有数，不能盲从；可编，即要基于对源代码的理解，能自主改写代码；可重构，即面向具体的应用场景和安全需求，对核心技术要素进行重构，形成定制化的新的体系结构；可信，即通过可信计算技术增强自主系统免疫性，防范未知漏洞攻击影响系统安全性，为国产化真正落地保驾护航；可用，即做好应用程序与操作系统的适配工作，确保自主系统能够替代国外产品。

　　“三条控制底线”：必须使用我国的可信计算；必须使用我国的数字证书；必须使用我国的密码设备。

　　“一定要有自主知识产权”：要对最终的系统拥有自主知识产权，保护好自主创新的知识产权及其安全。坚持核心技术创新专利化，专利标准化，标准推进市场化。要走出国门，成为世界品牌。

　　2、开创可信计算3.0新时代，彻底摆脱核心技术受制于人

　　八十年代世界上提出可信计算概念，但是只局限于操作系统、数据库等产品的可信计算基（安全功能集合），未涉及计算机原理和体系结构等核心科学技术问题。2000年国际上成立了可信计算组织（TCG），其架构是主机通过外设接口挂接可信计算模块（TPM），以主机调用外部设备功能（软件栈）实现可信等功能，存在单公钥密码体制和串行被动调用等缺陷，未能主动免疫。

　　我国1992年立项研究免疫的综合安全防护系统（智能安全卡），1995年2月底通过测评鉴定，肯定了具有公钥与对称密码双体制、免疫抗病毒、计算和防护并行双结构等重大创新，居世界先进水平，经军民融合大规模推广应用，制订发布了国家和军队的可信计算系列标准及专利，跨入了主动免疫可信计算3.0新时代。《国家中长期科学技术发展纲要（2006一2020年）》明确要求发展高可信网络为重点，开发网络安全技术及相关产品，建立网络安全保障体系。在纲要的指导下经过长期攻关突破，形成了完整的产业链，为构建关键信息基础设施安全保障体系取得了重大效益。可信计算3.0的不少核心技术被国外重要企业和机构采用，如去年著名的俄罗斯卡巴斯基宣布不做杀病毒软件，而要建立网络免疫，最近美国进行的零可信架构等热门课题都是与主动免疫可信计算是同工异曲之举。

　　三、按网络安全等保2.0用可信计算3.0构筑新基建安全防线

　　1、网络安全等级保护制度创新发展

　　《中华人民共和国网络安全法》第二十一条，国家实行网络安全等级保护制度。网络运营者应当按照网络安全等级保护制度的要求，履行安全保护义务，保障网络免干扰、破坏或者未经授权的访问，防止网络数据泄漏或者被窃取、篡改。三十一条规定，国家对关键信息基础设施在网络安全等级保护制度基础上实行重点保护。新基建应当加强网络安全防护，要按新的网络安全等级标准（简称等保2.0标准）高等级要求重点实施保护，确保网络安全。等级保护共分五级，高等级指的三级以上即标记强制访问级、结构化保护级以及最高五级实时监控。

　　新的等保2.0标准是在二十多年等保工作中创新发展逐步形成的，把主动免疫可信计算3.0的核心技术产品和服务进行逐步升级，构建成满足各级要求主动免疫可信架构。可信计算3.0己形成了完整的产业链，完全可满足新基建高等级保护的构建需求。新基建安全建设以关键信息基础设施中以云计算和数据中心为基点，支撑有关定级系统分步有序实施。可分五个步骤进行：第一，风险分析准确定级。按业务信息和系统服务两方面受攻击造成损害程度进行评估，公众利益、社会秩序或国家安全造成损害、严重损害、特别严重损害的，分别定为三、四、五级；第二，按级要求确定方案。确定等级经专家评审备案后，根据等保2.0技术设计要求标准进行建设方案设计，经评审报批后确定；第三，规范施工严密管理。从技术和管理两个层面按照确定方案进行实施，做到可信可控可管；第四，严格测评整改完善。测评机构按照测试要求和基本要求国家标准完成测评任务，承建者对发现问题修改完善后投入运营；第五，监督检查应急恢复。国家主管部门对基础设施运营定期进行监督检查，并有完善的应急恢复措施，确保系统安全可靠运营。

　　新基建按照等保2.0标准建成后，再按国家《关键信息基础设施保护条例》（年内有望发布）进一步加强防护，使其具有主动免疫、技管并重、内外兼防、纵深防御的牢不可破网络安全防线。

　　2、用可信计算3.0筑牢新基建安全防线

　　新基建新应用系统涉及到社会每个角落、样式庞杂、数据海量，面临着新问题与新挑战，必须以改革创新精神来开创等级保护新时代，筑牢其网络安全防线。新型信息基础设施安全防护应深入到嵌入式设备部件、多源异构、资源共享、虚拟化，这更需要深入分析结构、流程、功能、机制等每个环节，按等保2.0可标准用可信计算3.0设计主动防御总体安全框架，构建主动免疫、安全可信的主动防御体系。尤其是要设计好涉及系统组成、相互关系、功能流程及周边环境匹配等系统安全架构。

　　（1）云计算可信安全架构。信息系统云化是指其信息处理在云计算中心完成。因此云计算中心运营者负责定级系统的系统服务防护，信息系统用户负责业务信息安全保护，是典型的宾馆服务模式。用户自己不用建机房，把业务信息程序（如门户网站、开发软件、定制应用）迁移到云计算中心机房，由云中心负责服务运行（即SaaS、PaaS和IaaS）。相当于传统招待所的点菜吃饭、开会研究事和小型商店服务等都没有必要经营，去宾馆接受服务更价廉物美。云计算中心可以同时运行多个不同安全级别的信息系统。云计算中心安全防护能力不低于承运最高等级信息系统的级别。

　　云中心一般由用户网络接入、访问应用边界、计算环境和管理平台组成（如图所示）。

　　成为聚集式的应用软件、计算节点以及计算环境的计算中心，形成用户通过通信网络连接到前置机（边界）再接入到计算节点组成的计算环境以及后台有运维业务等管理的典型工程应用架构。由此去构建云计算可信安全架构：安全管理中心支撑下的可信计算环境、可信边界、可信通信网络三重防护架构，如图示。

　　云计算可信安全架构中可信云计算环境，负责可信链传递，从基础设施可信根出发，度量基础设施、计算平台，验证虚拟计算资源可信，支持应用服务的可信，确保计算环境可信。云中业务信息安全应由用户确定主体/客体关系，制定访问控制策略，实现控制流程安全。系统服务安全由云中心负责计算资源可信保障，还要对访问实体和操作环境进行可信验证，确保服务安全可信。可信区域边界验证用户请求和连接的计算资源可信。可信通信网络确保用户服务通信过程的安全可信。云的安全管理中心分工与传统的信息系统有所区别，系统管理由云中心为主，保证资源可信；安全（策略）管理由用户为主，负责安全可信策略制订和授权；审计管理由云中心和用户协同处理，负责应急和追踪处置。可信云计算资源组成图概要表达了可信云计算所需的有关资源及相互连接关系。

　　虚拟化资源对云计算非常关键。云计算中心（环境）由大量的宿主机节点（集群）组成计算资源，为了充分发挥基础软硬件资源作用，采取虚拟化资源调度管理，虚拟机管理器（VMM）按用户服务的需求，分配必要的计算资源，创建、就绪、运行虚拟机（VM）（虚拟计算节点），当服务完成后终止虚拟机，收回资源，再分配给其他服务的虚拟机使用，形成了无数个动态的虚拟机映射到宿主机群的物理计算资源的所谓虚拟体系架构。可信云计算既要保证基础计算资源的可信，也要保证虚拟机资源和运行的可信，于是产生了虚拟可信根和虚拟机安全可信机制要求。当然，安全可信机制要求由管理中心制订的策略而定。

　　云计算区域边界平台一般由计算中心的前置处理机组成，可信云计算区域边界平台要把前置处理机设计成安全可信的计算环境，只不过规模小一些。由可信根支撑下的可信软件基实施边界处理的安全可信检测，按管理中心制订的安全策略进行安全可信验证。

　　可信通信网络由交换机、路由器等设备组成，因此由计算机软硬件实现的通信网络设备必须可信，可信根、可信软件基和可信监管是不可缺少的。

　　（2）大数据处理环境可信安全架构。数据是对客观事物的性质、状态以及相互关系等进行记载的符合集合，含数字、文字、图形、声音、视频等各种集合。如今信息化时代，人类活动数据化，数据是社会资源，尤其是数量爆炸，形成大数据环境。所谓大数据不只是指数据量大，大数据是指无法用现有的软件工具进行处理数据集合，其特点为多源异构、非结构化、低价值度、快速处理。“大数据是钻石矿”，相当于数据废品和垃圾收集处理，来从中发掘知识和本质规律。大数据是数据科技发展的必然阶段，也是科学发展的过程：数据参数=>文件系统=>关系数据库=>数据仓库=>大数据=>……。大数据阶段，安全问题也与之前大。在大数据环境下采用数据清洗、关联分析等技术手段对分布于网络中异构海量数据进行梳理映射、归纳处理。所涉及的网络环境、计算平台、存储等载体，分属不同的信息系统，处理全过程涉及网络空间资源安全，因而加剧了网络空间中防御与攻击的不对称性。面对这种新形势下的安全问题，传统的信息安全防护措施多集中在“封堵查杀”层面，难以应对大数据时代的信息安全挑战。因此，要坚持积极防范，构建基于等级保护的大数据纵深防御安全可信体系架构。

　　大数据处理系统大多是基于云计算平台实现数据各种环节的梳理计算，也可分为业务信息处理和系统服务保障来确定安全等级，应该按等保2.0标准进行构建安全管理中心支撑下的三重防护架构。

　　数据采集源通过多方式采集数据，如通过搜索引擎扒取数据等。形成特殊的文件系统或数据仓库，在采集过程当中，要经过可信网络通信简易协议进行数据汇集存储，这也就是大数据和传统数据交互的不同，用非传统交互协议对采集的数据进行打包。打包的数据送到可信计算环境中完成数据处理过程。第一步数据节点要规约清理，对杂乱无章的数据进行归纳和映射，搜索数据相互的关联，建立规约关系。第二步计算节点变换挖掘发现数据的内部联系，恢复结构化，分析评估出有价值的分类，形成特殊的数据仓库。最终目的是达到可信应用的知识表达、共享交易，也就是从数据中发掘知识智慧，发现本质的规律，把原始的多源异构化数据变成有价值的信息，这是传统数据处理达不到的目的。

　　大数据处理环境可信安全架构在构建大数据应用业务信息系统安全方面，一是要加强数据采集、数据汇聚、计算环境的整体防护，建设多重防护、多级互联体系结构，确保大数据处理环境安全可信；二是要加强处理流程控制，防止内部攻击，提高计算节点自我免疫能力；三是要加强高价值数据安全机制，制定安全可信访问控制策略，梳理数据处理控制流程，建立安全可信的数据处理新模式；四是要加强技术平台支持下的安全管理，基于安全策略，与业务处理、监控及日常管理制度有机相结合。大数据系统服务安全方面，必须构建超大计算能力的云计算平台。大数据计算平台实现并行虚拟动态资源调度与分配，这方面系统服务的安全与云计算中的系统服务安全要求一样。因此，以可信、可控、可管为目的构建大数据等级保护体系框架，加强大数据环境和处理过程的安全保障能力，是解决大数据安全的唯一出路。

（本文作者为中国工程院院士沈昌祥）