本文刊载于《中国科学院院刊》2026年第6期“专题:筑基强国——基础研究前瞻与方略”
廉玉波
比亚迪股份有限公司
基础研究是整个科学体系的源头,是所有技术问题的总机关,必须以更大力度、更实举措加以推进。坚持基础研究长期主义,就是要将基础研究放在创新链条的根基位置,以长周期、高容错的战略定力持续投入。文章结合作者产业实践,系统回顾了我国新能源汽车产业发展历程中基础研究的特征与作用;结合产业最新发展态势,深入分析了基础研究在新时期的战略定位与价值,并梳理了基础研究的重点突破方向;最后,针对科技创新与产业创新深度融合,以及构建从基础研究到工程应用和产业化落地的全链条转化机制,提出了系统性思考与建议。
2026年4月30日,习近平总书记在上海出席加强基础研究座谈会并发表重要讲话。他强调,基础研究是整个科学体系的源头,是所有技术问题的总机关。要以更大力度、更实举措加强基础研究,提升我国原始创新能力,进一步打牢科技强国建设根基。
基础研究之所以重要,根本原因在于:所有重大技术突破,归根结底都源自对底层机理和科学规律的深刻认知。若缺乏基础研究的长期积累,应用技术便如无源之水,“卡脖子”问题就难以从根本上解决;若缺失基础研究的前瞻指引,产业发展则如同无舵之舟,在“无人区”中难以找准方向。我国新能源汽车产业历经30余年的持续攻关及近年来的产业崛起,正是坚持长期主义、重视基础研究的一个典型代表。
2025年,我国新能源汽车产销量已连续11年位居全球第1位,其中新能源乘用车占全球市场份额达68.4%,产业整体已实现全球引领。然而,这种领先主要体现在产业规模与工程化效率上,而在基础理论原创能力、底层技术储备等方面仍相对薄弱。规模领先不等于技术领先,工程能力突出也未必等于底层机理积淀深厚。当前,全球汽车产业竞争正加速从应用技术层面向基础理论与底层核心技术的“深水区”演进。在基础研究上实现突破,已成为我国新能源汽车产业持续巩固全球领先优势、推动汽车产业由大到强的必要条件。打通基础研究、应用开发、成果转化的创新链条,促进科技创新与产业创新深度融合,是实现这一跨越的关键路径。本文将从产业历史沿革、战略需求与重点方向、融合路径3个方面展开论述。
一、新能源汽车产业发展历程中的基础研究
1.1 第1阶段:科研牵引期
这一时期新能源汽车产业的基础研究以国家科技攻关计划为主导。“八五”期间电动汽车被列入国家重点攻关项目;“十五”时期“863”计划确立了新能源汽车“三纵三横”的技术路线,明确了攻关方向,推动产业研发向集约化、平台化方向演进。在这一阶段,高校和科研院所是研发主力,不仅支撑了新能源汽车零的突破,也培养了中国第一批新能源汽车领域的科研人才。该阶段的主要特征是投入规模小,研究成果多源于科研机构的自由探索,与企业的产业化需求距离较远,对底层科学问题的研究也比较薄弱。与此同时,部分企业已开始早期探索。例如,比亚迪股份有限公司(以下简称“比亚迪”)成立中央研究部,引进先进设备研究电化学机理,攻关电池循环寿命、安全性等难题,为后续在新能源汽车领域的快速发展奠定了一定基础。
1.2 第2阶段:应用驱动期
进入新阶段后,新能源汽车产业的基础研究主要围绕产业化关键瓶颈展开。随着2009年“十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程”的启动,新能源汽车开始市场化、规模化推广,市场反馈与用户需求推动新能源汽车研发更聚焦于续航里程、可靠性等方面,进而带动了电池正负极材料、动力电池生产工艺等底层核心技术攻关。在市场需求牵引下,新能源汽车基础研究的方向逐渐收敛,也涌现出不少基础研究成果,但大多集中在高校与科研院所。尽管关键零部件性能指标有所提升,但缺少颠覆性的创新技术突破,与整车企业的工程转化之间依然存在脱节。
1.3 第3阶段:规模爆发与自主突破期
随着我国新能源汽车渗透率快速提升,产销量跃居全球首位,产业进入规模爆发期。企业通过设立独立的基础研究部门、共建联合实验室等创新组织模式,显著提升了自身的基础研究能力。在此阶段,基础研究开始从被动的服务产品开发转向主动的定义技术路线。以比亚迪刀片电池研发为例,企业从整车实际需求出发,对动力电池产品进行正向研发及工艺设计创新,显著提升电池的安全性能及系统集成度,进而推动磷酸铁锂技术路线重新成为行业主流。然而,这一阶段的基础研究总体上仍以“改良型”创新为主,重点在于对现有技术的优化和迭代,缺少原创性理论储备和前瞻性标准指引。为此,企业开始主动与高校、科研院所构建全新的协同研发体系,探索“企业出题、高校答题”的合作模式,形成了“产品需求—基础理论—工程转化—市场检验”的高效研发链路。
1.4 第4阶段:引领创新期
进入全面市场化阶段后,新能源汽车的应用场景日益广泛,对车辆性能提出了更高要求。然而,各关键技术领域正逐渐逼近传统理论边界与工程极限,面对更长续航、更快补能、更高安全及智能体验等核心需求,现有理论模型和工程实现路径已无法满足。产业创新由此进入了“无人区”,亟须依靠自主定义研究命题的原始创新。在这一时期,企业主导的基础研究格局加速形成,企业同时承担“出题人”“答题人”“阅卷人”的多重角色。部分领先车企开始前瞻布局全固态电池、高阶自动驾驶、整车计算平台等前沿领域,系统开展底层科学问题攻关,并积极探索基础研究、工程验证与商业应用之间的“三向反馈”机制,力求使基础研究始终与产业需求保持紧密联系。
二、新阶段企业对基础研究的战略需求与重点方向
当产业迈入领跑阶段,基础研究必须从以技术改良为主转向需求牵引的战略性基础研究。从新能源汽车产业链构成来看,可解构为“机理级→材料级→部件级→系统级→整车级”5个层级。我国企业在部件开发和系统与整车集成领域已具备较强优势,但在机理级和材料级的基础研究储备仍显不足。
进入领跑阶段后,为在未来国际竞争格局中构筑长期技术壁垒以保持引领地位,企业需持续前瞻布局基础研究,其方向应与企业战略需求紧密耦合,确保基础研究能够高效支撑创新技术工程落地和产品代际跃迁。此类基础研究通常具有3个典型特征:
① 周期长,需要5—10年甚至更久的持续投入才能形成成果;
② 颠覆性,一旦突破即可重新定义产品;
③ 基座性强,能够支撑多产品与多场景创新,是企业技术体系的根基所在。
2.1 新阶段企业对基础研究的战略需求
新阶段企业对基础研究的需求主要体现在以下3个关键维度。
(1)通过深化底层机理认知,降低工程不确定性与试错成本
以动力电池系统安全设计为例,其碰撞失效机理涉及多尺度材料损伤、结构动力学及电化学耦合等复杂过程。传统设计方法高度依赖反复试错,导致研发周期长、成本高昂。通过基础研究揭示底层失效机理,可为工程优化提供可量化的理论依据,大幅减少盲目试错,提高研发效率。
(2)通过将模糊工程经验转化为精确的科学边界,提升系统的可靠性与综合性能
传统电驱动系统开发往往依赖大量物理样机验证与工程师经验判断,难以准确把握性能极限。通过深入的基础研究,可清晰获得功率密度、最高温度、噪声水平等关键性能的最优边界,将设计目标转化为可设计、可计算且可复现的参数,从底层机理上保障系统的高可靠性和卓越的综合性能。
(3)通过突破关键技术瓶颈,推动产业从渐进改良转向颠覆创新
以比亚迪的易四方技术平台为例,传统四驱系统依赖复杂的机械结构和差速器,性能提升空间已十分有限。而企业从分布式电驱的底层控制机理出发,进行系统性的基础研究,突破了电机独立驱动的协同控制难题,最终以4个独立电机取代传统复杂的机械四驱系统,通过对汽车动力架构的重构,使得车辆的动力分配从宏观的机械联动跨越至毫秒级的精准矢量控制,极大拓展了车辆在极端工况下的控制能力,实现了从“零部件优化”到“架构重构”的转变。
2.2 新阶段需求牵引下的基础研究方向
随着产业创新进入“无人区”,新能源汽车关键技术突破将更加依赖对底层科学问题的系统研究。
(1)新一代动力电池
在更加多元与严苛的使用场景下,能量密度、安全性、循环寿命及极端环境适应性等性能要求进一步提升。传统电化学体系的动力电池性能已接近理论极限,必须从基础源头上开展新一代动力电池的原创研究,从而支撑新能源汽车向全场景、高可靠应用迈进。
(2)全面智能化
智能辅助驾驶与智能底盘的深度融合,将显著推动新能源汽车安全性能与用户体验的跃升。智驾系统作为“大脑”,承担环境感知、路径规划与行为决策;智能底盘作为“小脑”,负责车身姿态的实时控制与精准执行。二者协同可使车辆在毫秒级做出超越人类生理极限的判断与响应,这要求从感知认知、动力学控制等多维度开展系统级基础研究,为新能源汽车构建更坚实的安全能力与全新的数字化体验。
(3)汽车共性支撑技术
车规级芯片与工业软件是车辆感知、决策与执行的信息物理系统基础,也是电动化和智能化发展的共同支撑。其基础研究涉及芯片架构、实时操作系统等核心科学问题,研究水平直接决定了车辆在功能安全、可靠性、抗干扰等方面的性能上限,是实现关键核心技术自主可控的重要保障。
三、科技创新与产业创新深度融合路径思考
基础研究作为原始创新的源头,如何有效打通从基础研究到工程验证的应用通道,促进研究成果向颠覆性技术与产品高效转化,是当前亟须解决的关键问题。为此,必须构建以产业需求驱动的战略性基础研究长效保障机制,探索科技创新与产业创新深度融合的新路径,这正是新时期坚持基础研究长期主义的题中应有之义。
3.1 前端:重塑话语体系,建立需求对接机制
打通创新链条需从科学研究逻辑和产业逻辑的衔接入手。长期以来,产业界与学术界在关注重点上存在明显差异:企业侧重工程痛点、成本控制与研发周期,学术界则更关注科学问题与成果的理论价值。为此,企业应将模糊的商业痛点和工程难题凝练转化为清晰的科学问题,降低工程实践与基础研究之间的语义壁垒。
这就需要建立有效的需求识别和对接机制,将产品开发和技术研究中发现的关键瓶颈,系统梳理成基础科学问题清单,并定期向高校和科研院所发布,从而实现产业需求与基础研究方向的精准对接。
3.2 中端:集中配置资源,构建可推广的融合模式
构建多元化、长周期的稳定投入机制是重要支撑。对于战略意义重大、确定性较强的关键基础研究领域,应改变传统渐进式、分散化投入方式,采取任务导向的资源集中配置模式,组建跨学科联合攻关团队,在关键节点实施“饱和式”投入,以实现重点领域的突破性进展。
与此同时,应强化复合型人才体系建设。完善需求导向的科研组织模式,支持企业牵头组建产学研创新联合体,面向产业需求共同凝练科学问题、联合开展基础研究攻关。探索“双管理、双首席、双签字、双导师”的治理模式,并建立高校、科研院所与企业之间的人才双向流动通道,为融合创新提供高素质人才支撑。
3.3 后端:打通“0—1—10—100”全链条转化通道
基础研究的最终落脚点在于打造新质生产力的策源地,研究成果必须转化为产品竞争力和产业持续引领能力。从科学发现到产业化落地,通常需要经历3个层层递进的阶段:0→1(科学发现)以高校、科研院所为主体,企业早期介入;1→10(技术固化)由企业主导,聚焦工艺验证与原型开发;10→100(规模化落地)由企业主体体系化推进。
基于上述阶段特征,需构建稳定长效的全链条转化通道。在新能源汽车产业集聚区,系统布局建设一批基础研究平台与中试验证基地,支持基础研究成果开展工程可行性验证;建立符合基础研究规律的评价与激励机制,持续激励原始创新,并在科研评价体系中适当提高工程贡献和产业贡献的权重,从而推动基础研究成果向工程应用和产业化高效转化。
四、结语
我国新能源汽车产业从“八五”计划至今,其发展实践充分证明:真正的核心竞争力不在于看得见的产品表象,而在于看不见的底层机理中。基础研究的核心价值在于前瞻储备底层原理认知,从而构筑长期技术壁垒,这需要具备“容忍失败”的战略定力和长期主义精神。经过30多年的持续发展,我国新能源汽车产业凭借强大的工程能力已取得全球领先地位。然而,在从汽车大国迈向汽车强国的竞争中,真正的胜负将取决于基础研究能力的深度比拼,必须在基础研究领域主动谋划、持续投入、久久为功,以高水平的原始创新提升产业核心竞争力,为建设汽车强国贡献力量。
作者简介
廉玉波 中国工程院院士。比亚迪集团首席科学家。主要从事新能源汽车动力系统及整车研发工作。
文章来源
廉玉波. 坚持基础研究长期主义 塑造汽车产业引领优势. 中国科学院院刊, 2026, 41(6): 1247-1252.
DOI: 10.3724/j.issn.1000-3045.20260525006.
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