本文討論的新能源汽車(chē)僅限于純電動(dòng)車(chē)、燃料電池車(chē)和油電混合動(dòng)力汽車(chē),而將先進(jìn)柴油動(dòng)力車(chē)和使用生物液體燃料的汽車(chē)歸為節能汽車(chē)的范疇。所謂純電動(dòng)車(chē)是指以蓄電池或燃料電池為動(dòng)力行駛的用電動(dòng)機驅動(dòng)的汽車(chē);燃料電池車(chē)有很多種,目前公認的最佳辦法是質(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)電子的運動(dòng)產(chǎn)生電能,儲存并使用;油電混合動(dòng)力汽車(chē)是指由傳統的汽油機或柴油機與電動(dòng)機結合提供動(dòng)力的汽車(chē)。
一、發(fā)展新能源汽車(chē)的重大意義 汽車(chē)工業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè),它與人們的生活息息相關(guān),已成為現代社會(huì )必不可少的組成部分。但是,以石油為燃料的傳統的汽車(chē)工業(yè),在為人們提供快捷、舒適的交通工具的同時(shí),增加了國民經(jīng)濟對化石能源的依賴(lài),加深了能源生產(chǎn)與消費之間的矛盾。隨著(zhù)資源與環(huán)境雙重壓力的持續增大,發(fā)展新能源汽車(chē)已成為未來(lái)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的方向。
(一)發(fā)展新能源汽車(chē)是緩解石油短缺的重要措施 發(fā)展新能源汽車(chē)是減少對國外石油依賴(lài),解決快速增長(cháng)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),我國汽車(chē)市場(chǎng)發(fā)展迅速,已成為全球第二大汽車(chē)市場(chǎng)。2009年,我國汽車(chē)保有量突破7000萬(wàn)輛,產(chǎn)銷(xiāo)量雙雙突破1300萬(wàn)輛,石油年消耗量將會(huì )達到1.2億噸。目前,我國人均GDP已超過(guò)3000美元,消費結構升級是必然趨勢,加之我國正處于工業(yè)化、城市化和機動(dòng)化的重要階段,汽車(chē)需求的快速增長(cháng)難以避免。我國每千人汽車(chē)擁有量?jì)H為38輛,與139輛的世界平均水平存在很大差距,汽車(chē)消費市場(chǎng)還有相當大的發(fā)展空間。預計到2020年,我國汽車(chē)保有量將達到1.5億輛,如果全部使用化石能源,石油年消耗量將達2.5億噸,約占屆時(shí)我國石油總消耗量的55%。因此,大力發(fā)展新能源汽車(chē)是緩解我國石油短缺、降低石油對外依存度的重要措施。
(二)發(fā)展新能源汽車(chē)是降低環(huán)境污染的有效途徑 新能源汽車(chē)不燃燒汽油和柴油,所使用的鋰電池是國際公認的環(huán)保電池。加之與傳統汽車(chē)相比,電動(dòng)車(chē)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,傳統汽車(chē)的能源轉化效率只有17%,電動(dòng)車(chē)的效率是90%,即使考慮燃煤發(fā)電的效率損失,電動(dòng)車(chē)的總效率也大于30%,約為傳統汽車(chē)的二倍,節能效果十分明顯。特別是近年來(lái),世界各國高度關(guān)注溫室氣體排放和氣候變化問(wèn)題,我國雖然是發(fā)展中國家,人均溫室氣體排放量水平較低,但由于我國人口眾多,多年來(lái)國民經(jīng)濟持續快速發(fā)展,能源消費量已居世界第二位,今后所面臨的國際社會(huì )的壓力將逐步增大。有調查顯示,全球大概25%的二氧化碳是來(lái)自于汽車(chē)的尾氣。我國如能在新能源汽車(chē)領(lǐng)域率先實(shí)現突破,將會(huì )改變我國在氣候變化上的被動(dòng)地位,并為全球解決日益嚴重的能源環(huán)境問(wèn)題做出貢獻。
(三)發(fā)展新能源汽車(chē)是汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的必由之路 新能源汽車(chē)將催生汽車(chē)動(dòng)力技術(shù)的一場(chǎng)革命,并必將帶動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)升級,建立新型的國民經(jīng)濟戰略產(chǎn)業(yè),是汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的必由之路。新能源汽車(chē)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(chē)僅需花五分之一的錢(qián)就可以跑到與原來(lái)相當的公里數。普通汽車(chē),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(chē)變速是電機驅動(dòng),沒(méi)有變速箱,而且非常強勁。此外,電動(dòng)車(chē)的四輪驅動(dòng),原理簡(jiǎn)單,容易實(shí)現,且運行維護方便,不用換機油。新能源汽車(chē)的上述特點(diǎn),決定了它具有強大的生命力和廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景。設想到2020年,我國新能源汽車(chē)占屆時(shí)汽車(chē)保有量的20%,約3000萬(wàn)輛,年可以節約石油5000萬(wàn)噸,相當于一個(gè)大慶油田一年的石油產(chǎn)量。
(四)發(fā)展新能源汽車(chē)是智能電網(wǎng)建設的重要內容 傳統的電力系統,實(shí)際用電負荷的波動(dòng)性與發(fā)電機組額定工況下所要求的用電負荷穩定性之間存在固有矛盾,如何處理電力系統的峰谷差一直是電網(wǎng)企業(yè)頭疼的問(wèn)題。我國電力裝機已突破8億千瓦,并將繼續快速增長(cháng),但目前電站的年利用小時(shí)數僅為5000小時(shí),也就是說(shuō),許多機組是為了應對電力系統短時(shí)間的峰值負荷而建設的,如果措施得法,建設6億千瓦的裝機容量就夠用了。試想,如果政府大力提倡發(fā)展新能源汽車(chē),各個(gè)城市的居民都去買(mǎi)電動(dòng)車(chē),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(mài)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。按照這樣的設想建立起來(lái)的電網(wǎng),將具有一定的自我調節能力,電力系統的發(fā)、輸、配、售、用以及調度等各個(gè)環(huán)節將會(huì )形成有效的互動(dòng),成為一個(gè)智能化的有機整體,從而極大地提高電力系統的安全性和可靠性。可以預計,作為智能電網(wǎng)建設的重要組成部分,新能源汽車(chē)將帶來(lái)電力系統的一場(chǎng)革命。
總體而言,新能源汽車(chē)代表了世界汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向,是未來(lái)世界汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的制高點(diǎn),是世界各主要國家和汽車(chē)制造廠(chǎng)商的共同戰略選擇。從國家戰略的高度來(lái)審視,大力發(fā)展新能源汽車(chē)是新一輪的經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn)的突破口和實(shí)現交通能源轉型的根本途徑。我國汽車(chē)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(chē)的競爭當中去,勇于迎接挑戰,才能抓住這次難得的歷史機遇,實(shí)現我國汽車(chē)工業(yè)的跨越式發(fā)展。 二、國際新能源汽車(chē)狀況和趨勢 美國、日本、德國等發(fā)達國家對新能源汽車(chē)技術(shù)高度重視,從汽車(chē)技術(shù)變革和產(chǎn)業(yè)升級的戰略出發(fā),頒布制定了優(yōu)惠的政策措施,積極促進(jìn)本國新能源汽車(chē)工業(yè)發(fā)展,以期提升本國汽車(chē)工業(yè)國際競爭力、在全球汽車(chē)工業(yè)新一輪競爭中占據有利地位。據不完全統計,國際金融危機爆發(fā)之前,發(fā)達國家每年用于新能源汽車(chē)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,累計投入已達100多億美元。
在政策的激勵和引導下,全球各主要汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家都加快了新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化的步伐。目前,“低排放”的混合動(dòng)力汽車(chē)已進(jìn)入大規模產(chǎn)業(yè)化階段,在全球的累計銷(xiāo)量已超過(guò)100萬(wàn)輛,在當前新能源汽車(chē)市場(chǎng)上占據主導地位。“零排放”純電動(dòng)汽車(chē)的批量生產(chǎn)時(shí)間已提前到2015年,比原來(lái)預計的時(shí)間提前了10年至15年。據預測,2012年前后將迎來(lái)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化的高潮,未來(lái)10年至20年將是新能源汽車(chē)工業(yè)格局形成的關(guān)鍵時(shí)期,新能源汽車(chē)將成為拉動(dòng)經(jīng)濟發(fā)展新的增長(cháng)點(diǎn)。 目前,全球混合動(dòng)力車(chē)銷(xiāo)量最大的國家為美國。2008年美國混合動(dòng)力汽車(chē)銷(xiāo)量31.4萬(wàn)輛,同比下降10.3%。2007年為35萬(wàn)輛。雖然美國是混合動(dòng)力車(chē)全球銷(xiāo)量最大的國家,但混合動(dòng)力車(chē)在美國的汽車(chē)銷(xiāo)量占有比例相當低,2008年約占整體汽車(chē)銷(xiāo)量的2.4%。奧巴馬總統上任后,把插電式混合動(dòng)力汽車(chē)作為刺激經(jīng)濟和拯救汽車(chē)業(yè)的一張王牌。在他的倡導下,聯(lián)邦政府為推進(jìn)插電式混合動(dòng)力汽車(chē)計劃,在短短幾個(gè)月內緊鑼密鼓地出臺了一系列強力措施,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),支持充電基礎設施建設,消費者購車(chē)補貼和政府采購。美國還設立了一個(gè)總量為250億美元的基金,以低息貸款方式支持廠(chǎng)商對節能和新能源汽車(chē)的研發(fā)和生產(chǎn),目標是每年汽車(chē)燃油經(jīng)濟性提高一倍。預計到2012年,美國聯(lián)邦政府購車(chē)中一半是插電式混合動(dòng)力汽車(chē)或純電動(dòng)汽車(chē),到2015年,美國本土將有100萬(wàn)輛混合動(dòng)力汽車(chē)投入使用。 三、我國新能源汽車(chē)發(fā)展現狀 我國新能源汽車(chē)發(fā)展始于上世紀九十年代。“十五”計劃以來(lái),國家制定了新能源汽車(chē)科技規劃,并在“863”項目等國家項目的支持下,先后投入20多億元研發(fā)經(jīng)費,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(chē)及相關(guān)零部件的研發(fā)列為重點(diǎn)課題,對各種主要技術(shù)路線(xiàn)進(jìn)行了跟蹤研究,取得了階段性的研究成果,并培養了一支能力較強的研發(fā)隊伍,為我國新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展打下了良好的基礎。 近年來(lái),我國加快了新能源汽車(chē)研發(fā)步伐,目前已具備了實(shí)現產(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(chē),實(shí)現了小批量整車(chē)生產(chǎn)能力。在北京、天津、上海、武漢、株洲等城市開(kāi)展了小規模示范應用,為新能源汽車(chē)進(jìn)一步推廣提供了技術(shù)、產(chǎn)品和運行經(jīng)驗的保障。 近年來(lái),隨著(zhù)全球汽車(chē)工業(yè)重心開(kāi)始向中國市場(chǎng)轉移,新能源汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程明顯加快。據不完全統計,目前,我國包括一汽、東風(fēng)、上汽、北汽、奇瑞、吉利、力帆、比亞迪等在內的整車(chē)企業(yè)超過(guò)150家,從事混合動(dòng)力客車(chē)研制和生產(chǎn)的廠(chǎng)家就有30多家。特別是隨著(zhù)我國新能源汽車(chē)的制造體系逐步建立,自主創(chuàng )新能力得到較大提升,國內許多企業(yè)已開(kāi)始涉足與新能源汽車(chē)相關(guān)的電池、電機等關(guān)鍵零部件的研制和生產(chǎn),技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平的差距正在縮小。 當前,國際金融危機不斷蔓延,世界主要汽車(chē)企業(yè)的發(fā)展都受到很大影響,企業(yè)生存面臨著(zhù)極大挑戰。為此,國家發(fā)展改革委制定了《汽車(chē)工業(yè)調整和振興規劃》,對汽車(chē)工業(yè)發(fā)展進(jìn)行了全面規劃部署,財政部、科技部也印發(fā)了《關(guān)于開(kāi)展新能源汽車(chē)示范推廣試點(diǎn)工作的通知》,加大了對新能源汽車(chē)的政策支持力度,汽車(chē)企業(yè)也紛紛增加對新能源汽車(chē)及相關(guān)零部件的研發(fā)投入。作為汽車(chē)工業(yè)自主創(chuàng )新的熱點(diǎn),我國新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)正在進(jìn)入新的高速發(fā)展階段。 四、我國新能源汽車(chē)發(fā)展存在的問(wèn)題 近年來(lái),我國新能源汽車(chē)產(chǎn)量迅速增加,汽車(chē)質(zhì)量快速提升,研發(fā)步伐明顯加快,具備了實(shí)現產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的基本條件。但總體來(lái)看,我國新能源汽車(chē)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: (一)技術(shù)水平有待進(jìn)一步提高。據有關(guān)專(zhuān)家介紹,目前我國新能源汽車(chē)技術(shù)水平還比較低,在電池系統集成技術(shù)、大規模生產(chǎn)工藝設計、生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量和成本控制等方面,與國外先進(jìn)水平仍有較大差距,特別是在電池、電機、電控等核心技術(shù)缺失,致使國產(chǎn)關(guān)鍵零部件與進(jìn)口產(chǎn)品的性能差距較大,電力驅動(dòng)系統效率低,電池充電時(shí)間長(cháng),使用壽命較低。 (二)企業(yè)投入力度明顯不足。我國新能源汽車(chē)還處在制作“樣車(chē)”的水平,要使其成為廣大用戶(hù)滿(mǎn)意的主流商品,無(wú)論整車(chē)還是零部件都還有大量后續開(kāi)發(fā)工作。但有的企業(yè)不是加緊研發(fā),積累自主知識產(chǎn)權,而是迫不及待地購買(mǎi)國外的電池、關(guān)鍵部件和控制系統進(jìn)行拼裝,美其名曰“系統集成”。雖然業(yè)內許多企業(yè)都躍躍欲試,但大多只是借機炒作,虛張聲勢,“雷聲大雨點(diǎn)小”,還處在觀(guān)望和等待的狀態(tài),實(shí)際行動(dòng)十分遲緩。有的整車(chē)廠(chǎng)甚至借國家控制新能源汽車(chē)整車(chē)廠(chǎng)的市場(chǎng)準入之機,以出讓整車(chē)生產(chǎn)資質(zhì)獲利,完全是只顧眼前,不思進(jìn)取。 (三)產(chǎn)業(yè)體系建設尚不夠完善。目前,我國新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)能力建設比較薄弱,沒(méi)有建立起從科研、設計到設備制造的比較完備的產(chǎn)業(yè)體系,產(chǎn)業(yè)鏈建設有待進(jìn)一步加強,特別是消費者所必需的充電站等配套基礎設施建設嚴重滯后,新能源汽車(chē)有關(guān)測試和試驗的技術(shù)規范不健全,產(chǎn)品認證體系亟待加強,標準化工作明顯滯后,嚴重阻礙新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。 (四)各類(lèi)要素和資源需要進(jìn)一步整合。目前,我國新能源汽車(chē)企業(yè)大多各自為戰,分頭研制,行業(yè)協(xié)會(huì )和中介機構的作用得不到發(fā)揮,缺乏必要的資源整合與統籌協(xié)調,低水平重復建設較多,資源浪費現象比較普遍。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(chē)的各類(lèi)要素和資源,在生產(chǎn)者和消費者之間建立起對新能源汽車(chē)的良好預期,是我國發(fā)展新能源汽車(chē)需要解決的一個(gè)重要任務(wù)。 (五)缺乏明確的國家戰略和有力的政策措施。新能源汽車(chē)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汽車(chē)進(jìn)行競爭的能力,需要政府制定優(yōu)惠政策予以扶持才能健康發(fā)展。目前,我國的新能源汽車(chē)戰略尚不明晰,國家尚未制定戰略性的新能源汽車(chē)發(fā)展規劃,激勵新能源汽車(chē)生產(chǎn)和消費的政策不夠系統,相互之間缺乏協(xié)調,雖然國家已制定了新能源汽車(chē)補貼政策,但有關(guān)實(shí)施細則尚未出臺,許多補貼實(shí)際上難以獲得,加之地方政府畫(huà)地為牢,對外地企業(yè)進(jìn)入本地市場(chǎng)采取排斥政策,導致地方保護主義盛行,從而使我國新能源汽車(chē)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)