| 电动汽车：中国汽车工业的出路？ | ||
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| http://finance.sina.com.cn 2003年01月10日 11:40 中国经济时报 | ||
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本报记者董小荣 “电动汽车技术从90年代起步，在各国政府和各大汽车公司的推动下得到飞速的发展。尽管目前在价格、技术成熟度方面还不能与传统内燃机汽车比拟，但电动汽车具有深厚的发展潜力，将最终在今后10—20年中逐步取代传统汽车。”在不久前由国家科技部组织的一次电动汽车试验总结报告会上，国家863计划电动汽车专项组组长万钢这样回答记者的提问。 2002年，中国轿车产销量因超过40%的增长而被称为“中国轿车元年”。尽管汽车生产商因销量大增而欢天喜地，消费者因品种增加而选择余地更大，但由此造成的现实与未来的交通拥堵、原油进口以及环境压力却不能不让人感到担忧。统计资料显示，中国从1994年已开始成为石油纯进口国。2000年进口石油7000万吨，成品油3000万吨，进口石油价格达25亿美元；2001年进口石油大约8000万吨；2002年的统计数字还没有出来，但预计不会少于9000万吨。另据联合国调查，世界上污染最严重的10个城市中有7个在中国。近几年我国汽车保有量持续快速增长，汽车尾气已成了大气污染的罪魁祸首，有预测报告说，到2010年，我国许多大城市的汽车尾气排放量将比现在增长一倍。 面对严重的形势，中国政府与世界其他国家一样，也在为传统内燃机汽车寻找新的出路。2001年，经过多方论证和广泛征求意见，中国科技部启动了国家、地方和企业配套资金合计约24亿元人民币的电动汽车重大科技专项。这个专项中的一个重要措施就是在广东汕头建立了“国家电动汽车试验示范区”。此后的两年，记者两次对该基地进行了采访。 试验结果并不令人乐观 “国家电动汽车试验示范区”是1998年6月9日在广东省汕头市正式开通的。试验示范区主要任务有4项：1.探讨在中国条件下推广应用电动汽车的社会条件和支持环境；2.为新开发的电动汽车进行公证的性能评价和探索推广应用的经验；3.与国外伙伴进行试验，为进一步合作提供基础；4.为国家发展电动汽车提供决策上的依据。 试验车辆按三种模式运行：出租车、公交车和公务车。共24辆，其中丰田公司的5辆RAV4EV作出租车使用；通用汽车公司的2辆EV1和3辆S—IOEV车作公务用车；国产的5辆中巴车作公交汽车在汕头市区至菜芜码头之间作区域运行；其余几辆均作公务用车使用。四年半中(至2002年10月底)总共运行101.8957万公里。 毫无疑问，这四年半的试验取得了大量的数据，对中国今后制定电动汽车技术标准起到了非常重要的作用。但是，从经济效益的角度看，报告认为“其运行经济性无法与燃油汽车相比。” 在所有参加试验的车型中，丰田公司的RAV4EV被公认为是电动汽车方面的佼佼者，“有突出的技术特征，是一辆改装很成功的纯电动汽车。”但即使如此，它的经济运行结果仍不能令人满意。记者手上有两份试验报告，一份是两年以前的，一份是去年底公布的。对比一下，结果几乎一模一样。 RAV4EV是一种纯电动客货两用车，被称为21世纪的环保车，它单纯以电力为驱动能源。由于试验期长达4年多，所以报告只选择了从1999年5月1日到2000年7月31日为止的15个月的试验数据。在这15个月中，RAV4EV在试验区内以出租车的形式运行，平均每月营运25天左右，每天营运8小时／里程150—180公里，中午充电2—3小时。 报告算了一笔账，在15个月中营运收支结算结果：5辆出租车总收入260282.74元，平均每辆车月收入3470.44元，月支出9491.17元，支出结算亏损6020.73元。 报告的结论是：纯电动汽车受一次充电续驶里程短以及造价高的影响，其应用领域受到限制，比较适合的是市内客货两用车、市内公交车和其他市内用车。应重点发展混合动力汽车。 电动汽车将出现在北京奥运会 两年以前，在第一次采访这个项目时，记者曾就亏损问题询问过一位科技部主管此项工作的前负责人。在两位记者的一再“逼问”下，他回答的中心意思是，如果能够开发出我们自己的电动汽车，那我们就可以通过申请专利、制定技术标准等方式，在与跨国公司的谈判中拥有更多的筹码，狙击跨国公司在中国的“跑马圈地”，保护民族汽车工业和中国的合法权益。虽然试验项目出现亏损，但积累了宝贵的数据，为今后中国汽车工业的发展打下了基础。特别是在电动汽车领域，我们有可能与跨国公司“平起平坐”。 而作为一位科学家，我国电动汽车重大科技专项总体组组长万钢通过多年在电动汽车研究方面的实践，则更深刻地认识到中国发展电动汽车更重要的意义。 万钢说，发展电动汽车的根本意义首先在于能源结构的多元化。美国自由汽车计划(Freedom CAR)提出，由于石油资源分布的不均匀性和各国对石油需求的不平衡，在今后的发展中各国都应考虑减少对石油单一资源的依赖性，改变目前石油资源的过度消耗；其次，由于经济发展程度不同，各国汽车保有量差别很大，美国目前已达千人750辆，而目前中国千人仅14辆，到2050年达到千人188辆，届时中国的人口会达到14.78亿，汽车保有量将超过4亿辆。汽车需求量增加将带来石油进口量的增加，因此，这是汽车业人士现在就必须思考解决的问题；第三，电力作为一种二次能源的载体，可以由太阳能、水力、风力、煤电、核电产生，通过电网输送到千家万户，供工业、农业和居民使用。各国可以根据其资源分布，着重发展相应的电力技术，形成供求总量的平衡；第四，氢气也是一种二次能源载体，它同样可以通过电解水、天然气、煤、油、甲醇等获得。通过氢能源供应网络，可以解决电网目前尚未解决的机动车能源供应问题，从而形成氢能源结构。 万钢也承认，为了减少尾气排放对大气的污染，各国已经相继出台了更严格的排放法规，汽车制造企业为减少尾气污染而对传统内燃机汽车采取的复杂技术改造已经导致了传统汽车的造价不断上升，利润空间越来越小，长此以往显然不仅不利于汽车工业的发展，也不利于汽车的普及。发展电动汽车不仅是维护国家能源安全、保障社会持续发展的迫切需要，也是增强民族汽车工业国际竞争力的重要战略措施。 但我们知道，一些颇具实力的外国汽车制造商们很早就开始过电动汽车的研发工作，但至今没有实质性的结果，中国的汽车工业水平与国际一流相比，相差了近20年，我们有能力在电动汽车方面取得突破性进展吗？ 万钢对此很有信心：“在过去5年中，中国科技部在电动汽车关键技术、关键零部件、纯电动汽车整车开发和示范运行方面做了很大努力，并取得了明显的进步。” 万钢说，在电动汽车重大专项中，我们的目标是建立一个“三横三纵”研究开发模式。“三横”是指纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车的整车，“三纵”是指电池、电机和控制系统的关键零部件。 纯电动汽车在科技部“九五”研发的基础上，将在2003年推出小批量产品，并在特定区域中进行商业化示范运行；混合动力汽车的重点是开发大型客车，提高公共交通和城市间长途交通客车的燃油经济性，规划2005年完成产品开发，2006年投放市场；燃料电池汽车是世界各大汽车公司目前研究开发的热点，同样也是我国重大专项的研究重点。 万钢说，国家计划在今后5年中，重点研发燃料电池客车、轿车动力系统和样车，并于2008年在北京奥运会上示范运行。 发展电动汽车需要政策强力支持 对于电动汽车投入大、价格高、行程短、经济效益差、技术不够成熟等问题，试验报告认为，政府在运行机制上还缺乏更强有力的措施，在政策上也缺少更多的扶持。 报告呼吁，电动汽车虽然有着巨大的社会效益，但毕竟在它大批量投产之前，不会有很好的经济效益，在这种情况下，就需要发挥政府行为的主导作用，发动社会各方面支持电动汽车事业； 由于电动汽车投入大，任何一个企业单独承担都有困难像通用公司一年五六十亿美元的利润，已经投入数十亿美元研制电动汽车，尚感到力不从心，还需政府投入数亿美元支持，并同时与丰田汽车、Bp石油公司等合作开发电动汽车。中国是发展中国家，企业经济实力小，更需要发挥国家可以集中财力办大事的优势，加大对电动汽车事业的经济支持； 电动汽车是一项利国利民的朝阳产业，需要集中财力、物力，加快其发展速度。光靠政府的投入是不够的，需要吸收企业，尤其是经济实力较强的企业参与，还要吸收汽车产业部门参与并成为牵头单位，他们在改进电动汽车技术和完善售后服务工作方面都有特殊的保证作用； 电动汽车是一种多科学的社会化的大产业，更需要各方面人才的配合。目前“863”课题形成的官、产、学、研结合的模式，正是发展电动汽车产业的好模式。为了更好推广电动汽车，必须加快技术性能完善和成熟的进程，发挥技术的保证作用； 世界各国发展高新技术产业的通用做法就是利用优惠的产业政策进行扶持。在推广电动汽车方面，中国政府实施的优惠政策应该包括无偿提供停车场地、发给电动汽车正式营运牌证、提供输变电网站、免收养路费、免征电动汽车购置税和进口税等。 对此，万钢说政府已经在考虑并实施一些具体的计划。 在资金投入上，国家总投资约10亿元，地方和企业还有配套资金，总的规模约24亿元。投入方式分产品方案阶段、产品可靠性耐久性阶段、产品工程阶段。这些阶段所需投资量将呈指数形式增长。在今后3年中，将加大投资力度，保证研发成果产业化。 在研发形式上，采取整车开发单位牵头，协调零部件企业配合的管理模式。为了组成一个优化团队，允许在每一个关键零部件上选择2-3家具有不同技术特征的研发单位，承担同一种关键零部件的配套课题。 在零部件开发上，在竞争的基础上进行强势联合，推动整车企业和零部件企业在整车研发方面建立伙伴式联盟关系，在整车大企业间则推动在测试方法和技术标准方面的战略合作关系。 在车型开发方面，北方车辆厂和北京理工大学在尼奥普兰的底盘上开发大客车；一汽和东风在各自原有的底盘上开发混合动力公共汽车和大型客车；上汽奇瑞和上海交大、天津汽车和中国汽车工业研究所负责纯电动轿车开发；东风电动汽车公司负责开发混合动力轿车；燃料电池客车由清华和北京客车总厂合作研究；燃料电池轿车则由上汽集团、同济大学及信息产业部电机研究所等单位共同投资成立的一家新公司承担。 中国发展电动汽车有很多优势 汽车方面的一些专家认为，中国发展电动汽车的确有很多优势。 目前我国燃料电池发动机发展趋势很好，已从过去单电堆研究发展到带有支持系统和控制系统的燃料电池发动机系统研发能力。目前，参与研究的四个燃料电池研究所和高科技企业均已完成了它们的第一代样机。与此同时，还建立了燃料电池实验室和燃料电池发动机试验室。 我国的高功率型动力蓄电池进展也很迅速。就目前的阶段成果与国外相比，有较大的价格优势。目前有关部门正组织力量对动力蓄电池进行集中测试，在可靠性、耐久性进一步研究的基础上，可以形成较为完善的汽车用动力蓄电池供应系统。 在电机和驱动系统研究上也取得了相应的进展。我国政府重点鼓励稀土永磁电机的开发，因为我国在上述基础材料领域具有资源优势，可以降低将来产业化时车辆的造价。 在电动汽车的四轮驱动方面也取得了一些进展。多年来，世界各大汽车公司和大学都在轮毂电机、四轮驱动技术革新做了很多尝试。上海燃料电池汽车动力系统公司和同济大学新能源汽车工程中心也于2002年5月试制成功了一辆四轮驱动微型汽车功能模型车。该车型将电机驱动、制动、测速、悬架集成于四个相同的独立模块，采用国产燃料电池发动机、轮毂电机和锂离子电池，并自行开发了整车控制策略及其相应的软、硬件，实现了转速闭环控制和电子差速，形成以锂离子电池、燃料电池为动力的电—电混合驱动形式。在此基础上，该公司还将自行开发集驱动、制动、测速、转向为一体的电动轮驱动模块、独立悬架和整车中央控制块，并形成不同成本价格、可配置成电池驱动、电池—发动机和电池—燃料电池混合驱动的微型电动汽车。 万钢说：“我和我的学生们也研制了一个四轮驱动微型汽车的实施方案，四轮汽车采用框架结构，四轮独立悬挂，可以形成纯电池驱动、电池＋发电机混合动力，及燃料电池＋蓄电池电电混合驱动。面对电动汽车未来年轻的客户群体，我们发挥工业设计专业年轻学生的想象力，设计了各种不同外形的微型轿车。” “我们也对氢设施的建设方案进行了深入的研究，在总结我国推广清洁燃料汽车(LPC)经验的基础上，提出了一个建立氢设施的设想。”万钢说，在推广燃料电池汽车的过程中，氢需求和氢设施建设的发展过程是不同步的。最佳投资方式是需求在先，投资在后，这其中有个时间优化问题。“我们所设计的转换路径，首先使用现有化工企业副产品氢气，然后利用现有的氢气制造设施制氢。第三步是建立多种形式氢气重整站和车载型氢气重整设施。最后，形成氢气供应网络。”“我们已对上海现有化工副产品氢气资源进行详细调查，结论是：如果出租车全面使用燃料电池车的话，上海现有化工副产品氢气量足以满足未来20年上海发展燃料电池汽车的需求量。” 此外，来自其他方面的消息表明，我国在车用电池的攻关上也取得了群体性突破。在锂电池的攻关方面，我们已将每安时控制在1美元。中国雷天绿色电动源深圳有限公司成功地研究开发出大功率、低成本的锂离子动力电池，顺利通过了国家电池权威检测机构的检测，11项指标全部合格，填补了国内空白。我国还研制出锌-空气电池和电容电池，前者变充电为换料，简化了更换程序，后者是物理电池，效能比化学电池高，是一种寿命长、充电快而简单的超级电池。 发展电动汽车需要改变观念 电动汽车开发曾经历过两次高潮，一次是二战期间，当时汽油都用于战争；另一次是第一次中东战争期间，美国联合其他国家开发电动车。目前各国电动车研发水平差距并不太大，基本在一条起跑线上。 导致我国电动车研发热最直接的原因是2008年奥运会开出20亿元电动汽车订单，规定奥运会电动车只能在国内生产制造，而国内生产商也想借机实现技术上的层级飞跃，从而促使电动车在今年步入快车道。 目前电动汽车分为三种：纯电动汽车、燃料电池电动汽车和混合动力电动汽车。纯电动汽车是指以车载电源蓄电池为动力，用电机驱动车轮行驶；燃料电池电动汽车是一种可以将燃料中的化学能直接转化为电能的能量转化装置，它的特点是能量转化效率高，约是内燃机的2—3倍，生成物是水，不污染环境，缺点是造价太高，目前仅燃料电池的价格就要2.5万美元；混合动力电动汽车是装有两个以上动力源的汽车，最常见的是在城里用电机驱动，在城外用内燃机驱动。 在电动汽车领域，丰田汽车和通用汽车公司算得上是佼佼者之一。有消息说，丰田公司开发的混合动力轿车“先驱者”已经销售了10万辆，其中有7万辆在日本。还有消息说，日本庆应大学与日本科技协会已经共同研制出世界上跑得最快的电动汽车，虽然目前还在试验阶段，但时速已经超过了300公里。这辆名为KAZ的汽车长6.7米，宽1.95米，共有8个车轮，引擎为600马力，由84块锂电池提供电力，从零加速到每小时100公里只需7秒。而在去年1月的北美车展上，通用汽车推出的四轮驱动电动汽车概念车Autonomy，则显示了电动汽车技术的发展趋势。 在20世纪早期，电动汽车在美国的销售量曾大于燃油汽车。通用汽车的第一辆电动汽车可以追溯到1912年。但当时只有少数电动汽车每次充电后可以行驶超过50英里，并且人们要花一天时间给它们充电。在卡迪拉克启动电机于1912年被采用后，电动汽车退出了通用的生产线，这一情况席卷了整个业界，内燃机变得更加切实可行。1916年，通用汽车制造了它的最后一辆电动卡车。 在随后的几十年间，汽车制造商们就一直致力于优化内燃机，工程师们改进了所有车辆的功能和舒适性，并加装了安全装置。但是，在此期间，一些汽车制造商们并没有放弃对电动汽车的研究。1966年，通用汽车在2辆电动试验车上展示了在这些技术上的先进成就。 直到80年代末，电动汽车技术才再一次变得可行。1987年，通用汽车的太阳能跑车Sunraycer，以提前第二名两天半的成绩赢得了澳大利亚太阳能汽车挑战赛。更重要的是，它使通用汽车的工程师们认识到怎样使电动汽车的性能更为有效。在1990年洛杉矶汽车展上，通用汽车展示了一种名为“冲击(Impact)”的电动概念车。当年末，加州颁布了一项法律，要求每一家汽车生产厂商在该州销售的2%的轿车必须为零排放车。加州不久把这一要求推迟到2003年执行，比例增加到10%。1993年，通用汽车发表了一个长期计划，预计在2004年开发一种比当时的技术还要节油3倍的量产原形车。 汽车技术专家认为，人们积累了100多年来对内燃机的知识，知道什么行的通，什么行不通，但对于电动汽车却并非如此——人们必须重新设计车辆耐久性和检测标准，而且最重要的是使电动汽车变得切实可行。 从中国的国情出发，在推广电动汽车的过程中，除了要建立一系列有利的政策法规外，社会观念的改变也是一个重要的环节。汽车作为一种高价值消费品，除了其运输功能以外，在某种程度上还表示了占有者的社会地位。在过去的年代中，高功率，大空间的名牌轿车成为表示其占有者社会地位的象征，成为年轻人追求的目标。因此，“我们有必要吸引更多的年轻人参与电动汽车的开发和推广。”现在有越来越多年轻人的节能环保意识日益提高，在欧洲，年轻人已经以驾驶个性化环保型微型汽车为荣，奔驰SMART轿车的热销就充分证明了这一趋势。 在传统内燃机雄霸天下的时代，保持一份清醒的头脑，这可能才是中国汽车工业的希望吧。
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