本文討論的新能源汽車僅限于純電動(dòng)車、燃料電池車和油電混合動(dòng)力汽車,而將先進(jìn)柴油動(dòng)力車和使用生物液體燃料的汽車歸為節(jié)能汽車的范疇。所謂純電動(dòng)車是指以蓄電池或燃料電池為動(dòng)力行駛的用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車;燃料電池車有很多種,目前公認(rèn)的最佳辦法是質(zhì)子交換膜燃料電池。這種技術(shù)的特點(diǎn)是以氫為燃料,通過(guò)電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電能,儲(chǔ)存并使用;油電混合動(dòng)力汽車是指由傳統(tǒng)的汽油機(jī)或柴油機(jī)與電動(dòng)機(jī)結(jié)合提供動(dòng)力的汽車。
一、發(fā)展新能源汽車的重大意義 汽車工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),它與人們的生活息息相關(guān),已成為現(xiàn)代社會(huì)必不可少的組成部分。但是,以石油為燃料的傳統(tǒng)的汽車工業(yè),在為人們提供快捷、舒適的交通工具的同時(shí),增加了國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)化石能源的依賴,加深了能源生產(chǎn)與消費(fèi)之間的矛盾。隨著資源與環(huán)境雙重壓力的持續(xù)增大,發(fā)展新能源汽車已成為未來(lái)汽車工業(yè)發(fā)展的方向。
(一)發(fā)展新能源汽車是緩解石油短缺的重要措施 發(fā)展新能源汽車是減少對(duì)國(guó)外石油依賴,解決快速增長(zhǎng)的能源需求與石油資源終將枯竭的矛盾的必由之路。近年來(lái),我國(guó)汽車市場(chǎng)發(fā)展迅速,已成為全球第二大汽車市場(chǎng)。2009年,我國(guó)汽車保有量突破7000萬(wàn)輛,產(chǎn)銷量雙雙突破1300萬(wàn)輛,石油年消耗量將會(huì)達(dá)到1.2億噸。目前,我國(guó)人均GDP已超過(guò)3000美元,消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級(jí)是必然趨勢(shì),加之我國(guó)正處于工業(yè)化、城市化和機(jī)動(dòng)化的重要階段,汽車需求的快速增長(zhǎng)難以避免。我國(guó)每千人汽車擁有量?jī)H為38輛,與139輛的世界平均水平存在很大差距,汽車消費(fèi)市場(chǎng)還有相當(dāng)大的發(fā)展空間。預(yù)計(jì)到2020年,我國(guó)汽車保有量將達(dá)到1.5億輛,如果全部使用化石能源,石油年消耗量將達(dá)2.5億噸,約占屆時(shí)我國(guó)石油總消耗量的55%。因此,大力發(fā)展新能源汽車是緩解我國(guó)石油短缺、降低石油對(duì)外依存度的重要措施。
(二)發(fā)展新能源汽車是降低環(huán)境污染的有效途徑 新能源汽車不燃燒汽油和柴油,所使用的鋰電池是國(guó)際公認(rèn)的環(huán)保電池。加之與傳統(tǒng)汽車相比,電動(dòng)車在啟動(dòng)時(shí)沒(méi)有污染,具有極好的環(huán)保性能。就效率而言,傳統(tǒng)汽車的能源轉(zhuǎn)化效率只有17%,電動(dòng)車的效率是90%,即使考慮燃煤發(fā)電的效率損失,電動(dòng)車的總效率也大于30%,約為傳統(tǒng)汽車的二倍,節(jié)能效果十分明顯。特別是近年來(lái),世界各國(guó)高度關(guān)注溫室氣體排放和氣候變化問(wèn)題,我國(guó)雖然是發(fā)展中國(guó)家,人均溫室氣體排放量水平較低,但由于我國(guó)人口眾多,多年來(lái)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展,能源消費(fèi)量已居世界第二位,今后所面臨的國(guó)際社會(huì)的壓力將逐步增大。有調(diào)查顯示,全球大概25%的二氧化碳是來(lái)自于汽車的尾氣。我國(guó)如能在新能源汽車領(lǐng)域率先實(shí)現(xiàn)突破,將會(huì)改變我國(guó)在氣候變化上的被動(dòng)地位,并為全球解決日益嚴(yán)重的能源環(huán)境問(wèn)題做出貢獻(xiàn)。
?。ㄈ┌l(fā)展新能源汽車是汽車工業(yè)發(fā)展的必由之路 新能源汽車將催生汽車動(dòng)力技術(shù)的一場(chǎng)革命,并必將帶動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)升級(jí),建立新型的國(guó)民經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),是汽車工業(yè)發(fā)展的必由之路。新能源汽車的使用的成本非常低廉。將其百公里的用電成本進(jìn)行換算,電的成本僅是油的成本的20%,也就是說(shuō),使用新能源汽車僅需花五分之一的錢就可以跑到與原來(lái)相當(dāng)?shù)墓飻?shù)。普通汽車,不論是手動(dòng)檔的,還是自動(dòng)檔的,都用變速箱變速,電動(dòng)車變速是電機(jī)驅(qū)動(dòng),沒(méi)有變速箱,而且非常強(qiáng)勁。此外,電動(dòng)車的四輪驅(qū)動(dòng),原理簡(jiǎn)單,容易實(shí)現(xiàn),且運(yùn)行維護(hù)方便,不用換機(jī)油。新能源汽車的上述特點(diǎn),決定了它具有強(qiáng)大的生命力和廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景。設(shè)想到2020年,我國(guó)新能源汽車占屆時(shí)汽車保有量的20%,約3000萬(wàn)輛,年可以節(jié)約石油5000萬(wàn)噸,相當(dāng)于一個(gè)大慶油田一年的石油產(chǎn)量。
?。ㄋ模┌l(fā)展新能源汽車是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要內(nèi)容 傳統(tǒng)的電力系統(tǒng),實(shí)際用電負(fù)荷的波動(dòng)性與發(fā)電機(jī)組額定工況下所要求的用電負(fù)荷穩(wěn)定性之間存在固有矛盾,如何處理電力系統(tǒng)的峰谷差一直是電網(wǎng)企業(yè)頭疼的問(wèn)題。我國(guó)電力裝機(jī)已突破8億千瓦,并將繼續(xù)快速增長(zhǎng),但目前電站的年利用小時(shí)數(shù)僅為5000小時(shí),也就是說(shuō),許多機(jī)組是為了應(yīng)對(duì)電力系統(tǒng)短時(shí)間的峰值負(fù)荷而建設(shè)的,如果措施得法,建設(shè)6億千瓦的裝機(jī)容量就夠用了。試想,如果政府大力提倡發(fā)展新能源汽車,各個(gè)城市的居民都去買電動(dòng)車,晚上用低谷的低價(jià)電為電動(dòng)充電,白天高峰時(shí)還可以用較高的價(jià)格向電網(wǎng)賣電,起到削峰填谷的作用,那么峰谷差的問(wèn)題就可以迎刃而解了。按照這樣的設(shè)想建立起來(lái)的電網(wǎng),將具有一定的自我調(diào)節(jié)能力,電力系統(tǒng)的發(fā)、輸、配、售、用以及調(diào)度等各個(gè)環(huán)節(jié)將會(huì)形成有效的互動(dòng),成為一個(gè)智能化的有機(jī)整體,從而極大地提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性??梢灶A(yù)計(jì),作為智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分,新能源汽車將帶來(lái)電力系統(tǒng)的一場(chǎng)革命。
總體而言,新能源汽車代表了世界汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向,是未來(lái)世界汽車產(chǎn)業(yè)的制高點(diǎn),是世界各主要國(guó)家和汽車制造廠商的共同戰(zhàn)略選擇。從國(guó)家戰(zhàn)略的高度來(lái)審視,大力發(fā)展新能源汽車是新一輪的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)的突破口和實(shí)現(xiàn)交通能源轉(zhuǎn)型的根本途徑。我國(guó)汽車工業(yè)必須積極行動(dòng)起來(lái),參與到這場(chǎng)全球性的新能源汽車的競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中去,勇于迎接挑戰(zhàn),才能抓住這次難得的歷史機(jī)遇,實(shí)現(xiàn)我國(guó)汽車工業(yè)的跨越式發(fā)展?!《?、國(guó)際新能源汽車狀況和趨勢(shì) 美國(guó)、日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)新能源汽車技術(shù)高度重視,從汽車技術(shù)變革和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的戰(zhàn)略出發(fā),頒布制定了優(yōu)惠的政策措施,積極促進(jìn)本國(guó)新能源汽車工業(yè)發(fā)展,以期提升本國(guó)汽車工業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力、在全球汽車工業(yè)新一輪競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利地位。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),國(guó)際金融危機(jī)爆發(fā)之前,發(fā)達(dá)國(guó)家每年用于新能源汽車的科研開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的資金不低于10億美元,累計(jì)投入已達(dá)100多億美元。
在政策的激勵(lì)和引導(dǎo)下,全球各主要汽車生產(chǎn)廠家都加快了新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的步伐。目前,“低排放”的混合動(dòng)力汽車已進(jìn)入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化階段,在全球的累計(jì)銷量已超過(guò)100萬(wàn)輛,在當(dāng)前新能源汽車市場(chǎng)上占據(jù)主導(dǎo)地位。“零排放”純電動(dòng)汽車的批量生產(chǎn)時(shí)間已提前到2015年,比原來(lái)預(yù)計(jì)的時(shí)間提前了10年至15年。據(jù)預(yù)測(cè),2012年前后將迎來(lái)新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的高潮,未來(lái)10年至20年將是新能源汽車工業(yè)格局形成的關(guān)鍵時(shí)期,新能源汽車將成為拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長(zhǎng)點(diǎn)?! ∧壳?,全球混合動(dòng)力車銷量最大的國(guó)家為美國(guó)。2008年美國(guó)混合動(dòng)力汽車銷量31.4萬(wàn)輛,同比下降10.3%。2007年為35萬(wàn)輛。雖然美國(guó)是混合動(dòng)力車全球銷量最大的國(guó)家,但混合動(dòng)力車在美國(guó)的汽車銷量占有比例相當(dāng)?shù)停?008年約占整體汽車銷量的2.4%。奧巴馬總統(tǒng)上任后,把插電式混合動(dòng)力汽車作為刺激經(jīng)濟(jì)和拯救汽車業(yè)的一張王牌。在他的倡導(dǎo)下,聯(lián)邦政府為推進(jìn)插電式混合動(dòng)力汽車計(jì)劃,在短短幾個(gè)月內(nèi)緊鑼密鼓地出臺(tái)了一系列強(qiáng)力措施,斥資140億美元支持動(dòng)力電池、關(guān)鍵零部件的研發(fā)和生產(chǎn),支持充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),消費(fèi)者購(gòu)車補(bǔ)貼和政府采購(gòu)。美國(guó)還設(shè)立了一個(gè)總量為250億美元的基金,以低息貸款方式支持廠商對(duì)節(jié)能和新能源汽車的研發(fā)和生產(chǎn),目標(biāo)是每年汽車燃油經(jīng)濟(jì)性提高一倍。預(yù)計(jì)到2012年,美國(guó)聯(lián)邦政府購(gòu)車中一半是插電式混合動(dòng)力汽車或純電動(dòng)汽車,到2015年,美國(guó)本土將有100萬(wàn)輛混合動(dòng)力汽車投入使用。 三、我國(guó)新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)新能源汽車發(fā)展始于上世紀(jì)九十年代。“十五”計(jì)劃以來(lái),國(guó)家制定了新能源汽車科技規(guī)劃,并在“863”項(xiàng)目等國(guó)家項(xiàng)目的支持下,先后投入20多億元研發(fā)經(jīng)費(fèi),中科院電工所、上海811所、清華大學(xué)等幾十家單位,把新能源汽車及相關(guān)零部件的研發(fā)列為重點(diǎn)課題,對(duì)各種主要技術(shù)路線進(jìn)行了跟蹤研究,取得了階段性的研究成果,并培養(yǎng)了一支能力較強(qiáng)的研發(fā)隊(duì)伍,為我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)?! 〗陙?lái),我國(guó)加快了新能源汽車研發(fā)步伐,目前已具備了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的基本條件,初步形成了比較完整的關(guān)鍵零部件體系,開(kāi)發(fā)了一批新能源汽車,實(shí)現(xiàn)了小批量整車生產(chǎn)能力。在北京、天津、上海、武漢、株洲等城市開(kāi)展了小規(guī)模示范應(yīng)用,為新能源汽車進(jìn)一步推廣提供了技術(shù)、產(chǎn)品和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的保障?! 〗陙?lái),隨著全球汽車工業(yè)重心開(kāi)始向中國(guó)市場(chǎng)轉(zhuǎn)移,新能源汽車的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程明顯加快。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前,我國(guó)包括一汽、東風(fēng)、上汽、北汽、奇瑞、吉利、力帆、比亞迪等在內(nèi)的整車企業(yè)超過(guò)150家,從事混合動(dòng)力客車研制和生產(chǎn)的廠家就有30多家。特別是隨著我國(guó)新能源汽車的制造體系逐步建立,自主創(chuàng)新能力得到較大提升,國(guó)內(nèi)許多企業(yè)已開(kāi)始涉足與新能源汽車相關(guān)的電池、電機(jī)等關(guān)鍵零部件的研制和生產(chǎn),技術(shù)水平與國(guó)際先進(jìn)水平的差距正在縮小?! ‘?dāng)前,國(guó)際金融危機(jī)不斷蔓延,世界主要汽車企業(yè)的發(fā)展都受到很大影響,企業(yè)生存面臨著極大挑戰(zhàn)。為此,國(guó)家發(fā)展改革委制定了《汽車工業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》,對(duì)汽車工業(yè)發(fā)展進(jìn)行了全面規(guī)劃部署,財(cái)政部、科技部也印發(fā)了《關(guān)于開(kāi)展新能源汽車示范推廣試點(diǎn)工作的通知》,加大了對(duì)新能源汽車的政策支持力度,汽車企業(yè)也紛紛增加對(duì)新能源汽車及相關(guān)零部件的研發(fā)投入。作為汽車工業(yè)自主創(chuàng)新的熱點(diǎn),我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)正在進(jìn)入新的高速發(fā)展階段?! ∷?、我國(guó)新能源汽車發(fā)展存在的問(wèn)題 近年來(lái),我國(guó)新能源汽車產(chǎn)量迅速增加,汽車質(zhì)量快速提升,研發(fā)步伐明顯加快,具備了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的基本條件。但總體來(lái)看,我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)仍然處于起步階段,尚有許多問(wèn)題亟待解決,主要包括以下幾個(gè)方面: ?。ㄒ唬┘夹g(shù)水平有待進(jìn)一步提高。據(jù)有關(guān)專家介紹,目前我國(guó)新能源汽車技術(shù)水平還比較低,在電池系統(tǒng)集成技術(shù)、大規(guī)模生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量和成本控制等方面,與國(guó)外先進(jìn)水平仍有較大差距,特別是在電池、電機(jī)、電控等核心技術(shù)缺失,致使國(guó)產(chǎn)關(guān)鍵零部件與進(jìn)口產(chǎn)品的性能差距較大,電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)效率低,電池充電時(shí)間長(zhǎng),使用壽命較低?! 。ǘ┢髽I(yè)投入力度明顯不足。我國(guó)新能源汽車還處在制作“樣車”的水平,要使其成為廣大用戶滿意的主流商品,無(wú)論整車還是零部件都還有大量后續(xù)開(kāi)發(fā)工作。但有的企業(yè)不是加緊研發(fā),積累自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),而是迫不及待地購(gòu)買國(guó)外的電池、關(guān)鍵部件和控制系統(tǒng)進(jìn)行拼裝,美其名曰“系統(tǒng)集成”。雖然業(yè)內(nèi)許多企業(yè)都躍躍欲試,但大多只是借機(jī)炒作,虛張聲勢(shì),“雷聲大雨點(diǎn)小”,還處在觀望和等待的狀態(tài),實(shí)際行動(dòng)十分遲緩。有的整車廠甚至借國(guó)家控制新能源汽車整車廠的市場(chǎng)準(zhǔn)入之機(jī),以出讓整車生產(chǎn)資質(zhì)獲利,完全是只顧眼前,不思進(jìn)取?! 。ㄈ┊a(chǎn)業(yè)體系建設(shè)尚不夠完善。目前,我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)能力建設(shè)比較薄弱,沒(méi)有建立起從科研、設(shè)計(jì)到設(shè)備制造的比較完備的產(chǎn)業(yè)體系,產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)有待進(jìn)一步加強(qiáng),特別是消費(fèi)者所必需的充電站等配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后,新能源汽車有關(guān)測(cè)試和試驗(yàn)的技術(shù)規(guī)范不健全,產(chǎn)品認(rèn)證體系亟待加強(qiáng),標(biāo)準(zhǔn)化工作明顯滯后,嚴(yán)重阻礙新能源汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展?! 。ㄋ模└黝愐睾唾Y源需要進(jìn)一步整合。目前,我國(guó)新能源汽車企業(yè)大多各自為戰(zhàn),分頭研制,行業(yè)協(xié)會(huì)和中介機(jī)構(gòu)的作用得不到發(fā)揮,缺乏必要的資源整合與統(tǒng)籌協(xié)調(diào),低水平重復(fù)建設(shè)較多,資源浪費(fèi)現(xiàn)象比較普遍。如何充分發(fā)揮市場(chǎng)配置資源的作用,有效整合發(fā)展新能源汽車的各類要素和資源,在生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間建立起對(duì)新能源汽車的良好預(yù)期,是我國(guó)發(fā)展新能源汽車需要解決的一個(gè)重要任務(wù)?! 。ㄎ澹┤狈γ鞔_的國(guó)家戰(zhàn)略和有力的政策措施。新能源汽車是新生事物,在目前的技術(shù)水平條件下,其生產(chǎn)成本還不完全具備與傳統(tǒng)汽車進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)的能力,需要政府制定優(yōu)惠政策予以扶持才能健康發(fā)展。目前,我國(guó)的新能源汽車戰(zhàn)略尚不明晰,國(guó)家尚未制定戰(zhàn)略性的新能源汽車發(fā)展規(guī)劃,激勵(lì)新能源汽車生產(chǎn)和消費(fèi)的政策不夠系統(tǒng),相互之間缺乏協(xié)調(diào),雖然國(guó)家已制定了新能源汽車補(bǔ)貼政策,但有關(guān)實(shí)施細(xì)則尚未出臺(tái),許多補(bǔ)貼實(shí)際上難以獲得,加之地方政府畫(huà)地為牢,對(duì)外地企業(yè)進(jìn)入本地市場(chǎng)采取排斥政策,導(dǎo)致地方保護(hù)主義盛行,從而使我國(guó)新能源汽車企業(yè)發(fā)展的市場(chǎng)環(huán)境趨于惡化,生存空間進(jìn)一步縮小。
(資料來(lái)源:電子工程世界)