1、电动汽车产业现状分析与发展构想电动汽车产业: 电动汽车产业:现状分析与发展构想关于发展电动汽车的三点讨论一、电动汽车技术路径的讨论 电动汽车技术路径的讨论 自上世纪 90 年代以来,随着能源问题、环境问题的日益突出,电动汽车进入了 加速发展的时期。2008 年爆发的世界金融危机,对全球汽车行业造成了巨大的冲击, 加速了汽车产业的结构调整和产品转型。包括我国在内的很多国家相继出台了一系 列的政策,制订了相应的技术计划,力求在新一代汽车发展中抢占先机。 由于电动车发展路线是电动汽车产业发展的指挥棒和风向标。在这里,我从几 个方面对电动汽车的发展路线进行一些分析,以求描绘出发展电动汽车的技术路径。
2、(一)主要发达国家电动汽车技术路径 主要发达国家电动汽车技术路径 美国 美国奥巴马政府于 2009 年 8 月发布“下一代电池和电动汽车计划”:总经 费 24 亿美元,要求企业按 1:1 的比例配套 24 亿美元,发展 9 类、48 个科研生产项 目。其中,15 亿美元资助电池,5 亿美元资助电动力系统,4 亿美元用来购买 7 千余 辆全电动汽车和“插电式”电动车。 (1、纯电动车最多5500 辆,续航能力为 100 英里(160.9 公里)的尼桑电动车 5000 辆,续航能力为 100 英里的先进电池电动卡 车 400 辆,100 辆电动中型卡车;2、“插电式”混合动力车 1737 辆;3、
3、数百辆增 程式电动车(雪弗莱);上述计划中没有燃料电动车。)。 美国以增程式电动汽车为主攻方向,代表车型是通用公司的雪佛兰 Volt。 日本 1 日本经产省 2009 年 6 月发布 “创新能源技术计划电动汽车与电池技术”: 明确提出 2013 年将开发出插电式电动汽车,2015 年再发展纯电动汽车,这是近年来 锂离子动力电池技术发展到相应水平后的必然趋势。 日本以高效混合动力汽车和插电式纯电动汽车为主, 代表车型是丰田公司的普锐 斯、雷克萨斯和日产公司的叶子。 欧盟 欧盟国家把重点放在燃油发动机的节油减排研究上。1(二)我国电动汽车发展路线 2009 年公布的汽车行业调整和振兴规划中,新能源
4、汽车就被列入其中并订 立下量化、具体的发展目标。原文表述:电动汽车产销形成规模。改造现有生产能 力,形成 50 万辆纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能,新 能源汽车销量占乘用车销售总量的 5%左右。主要乘用车生产企业应具有通过认证的 新能源汽车产品。文中未提及燃料电池电动汽车(FCEV)。我的感觉是,充电式混 合动力应该理解为插电式电动汽车,普通型混合动力应该理解为油电混合电动车。 2010 年 6 月公布的关于开展私人购买新能源汽车补贴试点的通知中,国家 对于新能源汽车的发展重点在纯电动汽车,普通混合动力车则被归入节能车型,最 高补贴 3000 元。 这也是政策首次将混合
5、动力归入“节能”车型, 而不是新能源汽车。 这一政策表明了政府主管部门的态度,中强度混合动力日本企业像丰田、本田已经 做得很好了,国内企业很难再赶超。纯电动汽车大家都刚刚起步,鼓励政策把侧重 点放在纯电动与插电式混合动力方面。 TOP10 TOP10 是由国内十家大型汽车企业联合成立的汽车产业联盟, 其成员是国内销售 额位居前 10 名的本土整车企业,包括上汽、一汽、东风、长安、广汽、北汽、华晨、 奇瑞、重汽和江淮。 不久前,中国汽车行业的最强音 T10 已经正式商定了节能和新能源汽车发展战 略,并发布了新能源汽车发展的“渐进路线图”,即逐步由混合动力过渡到纯电动, 甚至提出到 2015 年,
6、纯电动汽车的应用达到 50 万辆以上的发展目标。(科学时报) (三)科研机构和专家观点 中国科学院:纯电动汽车为研发方向。 陈清泉(中国工程院院士、世界电动车协会主席):短途交通适宜发展小型纯 电动汽车,大型的、长距离的比较适合混合动力和增程式汽车,真正要实现大型、 远程行驶要等到将来燃料电池汽车成熟以后。 (分类发展) 杨裕生(中国工程院院士) :以大力发展“纯电驱动”的微小型低速短程乘用车 为突破口,以增程式的大中型公共客车和中高档乘用车为主要过渡车种,向新一代 纯电动车方向跨越式发展,不宜再“合资”搞混合动力,更不该买来组装。 陈全世(清华大学汽车研究所所长) :多途径,方案多元化是正确
7、的,原因是不 知道哪条路最后能成功。2小型、短程是发展纯电动汽车的突破口。 小型、短程是发展纯电动汽车的突破口。主要理由:1.微型、小型纯电动汽车 经济上可取,技术上可行,更贴近市场,比较适合我国的国情。如,小型、微型车 使用铅酸电池售价万元,配用锂离子电池以后售价万万元;百公里耗电仅 度左右。与我国目前的消费水平相当,消费者买得起、用得起。 支持专家:杨裕生(中国工程院院士)、欧阳明高(清华大学汽车安全与节能 国家重点实验室主任、国家计划节能与新能源汽车重大项目专家组组长)、 周鹤良(中国电工技术学会电动车辆专业委员会主任委员)、贾新光(汽车行业资 深专家),等。 (四)初步结论 关于新能源
8、汽车路径的选择一直存在争议,可以说是始终难以趋同。但伴随天 然气、乙醇等替代燃料车的推广受挫,氢燃料电池车技术始终难以突破等因素,技 术路线之争逐渐集中到混合动力与纯电动两种路径上。目前较为一致的观点是: 技术路线上: 技术路线上:在我国,市场需求是多元的,混合动力与纯电动两种技术路线并 不是完全对立的,不是有你没有我,二者可以共同发展。 产业化推进战略:大力发展“纯电驱动”的微小型低速短程乘用车为突破口; 产业化推进战略 以增程式的大中型公共客车和中档乘用车为主要过渡车种(现在工信部提出的是混 合动力);向新一代纯电动车方向跨越式发展。 短途、市内交通适宜采用小型、微型纯电动汽车;较长距离的
9、适宜采用混合动 力和增程式汽车。 共性关键技术: 共性关键技术:以动力电池(及其管理系统)、燃料电池发电系统和充电(或 加氢)网络为核心的能源系统;以驱动电机(及其控制器)和传动系为核心的动力 系统;以协调控制各个系统,保证整车安全、高效、舒适为核心的整车控制系统。 二、发展中低档纯电动汽车的讨论 前面讲过,关于新能源汽车路径的选择一直存在争议,技术路线之争逐渐集中 到了混合动力与纯电动上。需要指出的是,尽管目前的技术选择上还有一混合动力 车。但是,混合动力技术无论它如何精湛也不能摆脱对稀缺资源石油的依赖,也绝 对做不到运行中零排放,还要考虑保留有足够的航空用油,石油终归有完全枯竭的 一天,最
10、终的主流方向将是纯电动汽车。 再回到混合动力与纯电动上,我们再从另外一个角度分析。在目前还有石油的 情况下,将如何选择呢?我们认为,基于以下几个理由,我国还是以纯电动汽车为3主攻方向。一是日本企业像丰田、本田具有较大技术优势;二是日本的“普瑞斯” 1997 年已批量生产,现已经销售超百万两,国内的尚无真正意义上的批量生产批量 生产;三是国内企业缺少关键技术,即便叫的最响的比亚迪双模车,也是如此。比 亚迪的 F3DM 和 E6 两款主打电动汽车,将正式上市时间从他们宣称的 2004 年一次次 推迟到 2010 年的 3 月 29 日,但直到现在,比亚迪向私人用户成批出售电动汽车仍 然是个传说,即
11、使有售也是局限于个别城市数量很少的示范车辆;四是即便考虑到 “补贴”,仍不具备经济实用性,由于时间关系,在这里不仔细算这个帐了。从这 个角度考虑,在现在,纯电动仍是主流方向。 从上述两个角度分析,我国应该把电动汽车发展的重点放到纯电动汽车上,国 内的很多专家也支持这个观点。如杨裕生院士今年 3 月份在我省电动汽车产业发展 院士论坛上建议:我国新能源汽车不宜再搞混合动力车。当然,选择混合动力还是 选择纯电动 上,是可以继续争论的。一般来说,混合动力的门槛要高很多,混合动 力车有利于维护现有的市场格局,大型汽车企业和资金实力比较强的企业,特别是 大型客车企业,乐于接受混合动力的观点;纯电动车,特别
12、是完全纯电动车,门槛 要低很多,甚至手工敲打就可以生产出样车来,中、小型汽车企业和新介入这一领 域的科研机构、企业乐于接受纯电动的观点。如中科院,他们的观点很干脆,明白 无误地确定:纯电动汽车为研发方向,绝不走混合动力的弯路! 如果我们认可纯电动方向的话,下一步怎么走,还是需要讨论的。根据性能, 可以把纯电动汽车分为高档和中低档两个类型!其中,高档纯电动汽车一般采用增 程式纯电动(EREV)技术,设计性能接近传统燃油汽车,并具有空调系统。由于电 池技术很难有大的突破,可以说,纯电动汽车在相当长一段时期内,很难具备高端 产品的商业化条件,现实中全球亦无成功的先例。 中低档纯电动汽车一般采用完全纯
13、电动(EV)。其性能大致可以描述如下:1. 安全。要具有较高的安全性能,也就是说,安全性能上不能打折扣;2.价格较低; 如,使用铅酸电池售价万元,配用锂离子电池以后售价万万元;百公里耗 电仅度左右。3.最高时速在 100 公里左右。4.续航里程在 100 公里左右;5.车 型为微型、小型。 其中,安全是最基本要求;价格较低,是与我国目前的消费水平相当,消费者 买得起、用得起;最高时速在 100 公里左右,是因为城市市内车速很少能达到 60 公 里;续航里程在 100 公里左右,是因为大多数城市居民上班距离不超过 20 公里,平4均不到 10 公里;选择微型、小型车型,可以节约存放空间,这也是城
14、市轿车文化的 潮流。这里有几张国外知名车企电动汽车的图片,可以参考! 中低档纯电动汽车经济上可取,技术上可行,更贴近市场,比较适合我国的国 情。市场和需求的客观存在决定了该产品的客观存在。山东等省份,中低档纯电动 汽车销售情况非常好,已经形成规模。就像电动自行车、电动摩托车一样,虽然饱 受争议,但在争议中快速发展。 目前的问题: 没有生产准入;现在的现实情况是延用原来的汽车资质来限制电动汽车的生产, 直接剥夺了后来者参与的机会,造成了不公平的创新环境! 上牌照难;郑州的有一些,是经过市领导特批的!上个拍照,要市主要领导特 批!可见有多难! 无相关标准;有关标准针对的是与传统汽车性能接近的纯电动
15、汽车,撇开了低 速、小型化的电动车。 没有明确支持,甚至封杀;造成相关产品要么出口海外,要么是作为特殊场合 的专用车。结果形成一种怪象!我国的一些企业的微小型电动汽车能够出口到美国 等发达国家,却无权把车卖到国内。其中的深层次问题,值得我们深思! 圈内不想干,圈外不让干。大的车企目前的日子还都不错,不愿意干,这些企 业影响着标准、生产准入的政策,出于维护现有的市场格局的考虑,也不让圈外的 企业干。 我和多位专家沟通后认为:我们河南特别适合发展中低档纯电动汽车。主要理 由:1.全省大部分地市,道路平坦,非常适合性能不如传统汽车的电动汽车;2.大 多数相邻城市间距都在 150 公里以下,在电动汽车
16、的续航能力之内;3. 河南是电动 摩托车、电动自行车用户最多的省份,老百姓积累了电动交通工具的使用体验,为 电动汽车培育了庞大的潜在市场,电动摩托车、电动自行车升级版的中低档电动车 肯定会受到欢迎! 4.中原城市群发展迅猛,轿车需求量巨大,为电动汽车汽车的示 范、销售提供了得天独厚的产业和市场优势。 建议:采取“准入条件放宽、产品标准从严”的原则,“市场先行、低端启动、 试点先行”的策略,以市场促技术的“贸工技”的产业发展模式,引导、支持相关 企业抢抓发展机遇,积累资金、积累技术、积累市场、积累发展后劲。 建议:我们只要政策,不要国家的资金支持,能否向国家申请我省为发展中低5档纯电动汽车的试点
17、省! 三、“可快速更换电池的电动汽车”的再讨论 可快速更换电池的电动汽车”的再讨论 我们知道,关于制约电动汽车发展的瓶颈有电池技术有待进步、电池管理系统 制约、配套设施不完善、观念问题、商业模式问题等。 可以说,前三个都直接与电 池有关,后面两个也与电池有关。因此,电动汽车,特别是纯电动汽车一直难于大 规模商业化的根本原因还是电池问题,或者说是电池瓶颈难题,即:电池的性能、 容量、寿命、价格都不能满足电动汽车的要求。 十多年前,我们河南电动汽车团队经过深入研究,最早认识到:纯电动汽车的 电池瓶颈难题並不完全在于电池本身,而是更在于电池的正确使用,并把“电池的 使用技术”当成一门“技术”来看待、
18、来研究、来攻关,找到了引发电池瓶颈难题 的祸根蓄电池的成组效应及其发生的机理,提出了削弱“蓄电池的成组效 应”的理论与方法,并提出了快速更换电池包的思路,取得了多项成果(图) 。由于 车上的电池包可以快速更换,首先,续驶里程已不再重要,这就可以使用最廉价的 铅酸电池来滿足公交车任何日行程要求;第二,电池包可以离车充电、离车维护、 专业管理,只有这样才能有效实施治理电池成组效应的技术操作,从而大大延长电 池的成组使用寿命,这才能使电动车的运营成本大幅度降低。可以说,快速更换电 池包,是在更为实际的操作层面发展电动汽车的技术路径。 “可快速更换电池的电动 汽车”的思路提出后,引起了很大的反响,也有
19、非常激烈的争论。现在,10 多年过 去了,电池技术有很大的进步,再讨论这个问题,考察这个思路,我们认为,它仍 是解决电动汽车问题瓶颈的最有效方法。实施这个方法的困难不在于技术层面上, 而在于全社会-从政府,到汽车企业、电力企业、电池企业能否统一认识,共同参与。 最近,清华大学政治经济学研究中心研究后认为:在 20 到 30 年内,在燃料电池电 动汽车的时代没有到来之前,能够快速更换电池的纯电动汽车、增程式电动汽车和 与之配套的电池租赁、电池维护、充电服务的运营模式,是电动汽车完全实现商业 化的最佳途径这就是电动汽车已经清晰可见的“真神” !这个结论的前提是“燃 料电池电动汽车的时代没有到来之前
20、” ,由于燃料电池电动汽车(FCEV FCEV)价格高、系 FCEV 统复杂,维护困难、氢的储运困难、电氢电转换效率低,铂金的资源有限等缺 陷。国外主要国家,基本上放弃了这条技术路线。我国最近的一些引导性政策,如 汽车行业调整和振兴规划 、关于开展私人购买新能源汽车补贴试点的通知也 未提及燃料电池电动汽车。照此看来,燃料电池电动汽车的时代会许只是一个梦想,6永远不会再来,那样的话,能够快速更换电池的纯电动汽车、增程式电动汽车和与 之配套的电池租赁、电池维护、充电服务的运营模式,将真正是电动汽车完全实现 商业化的唯一途径了。 该中心的研究结果与我们河南团队提出的思路不是不谋而合,可以说是共谋而
21、合!因为他们确实多次与我省的刘祖德教授等交流,多次考察我们河南在这个方向 上的思路、技术。站在全球的视角,清华大学政治经济学研究中心得出了这样一个 结论:坚持我国的技术路线,发展可快速更换电池的电动汽车,应该上升为国家战 略!可见,清华大学有关专家、学者对快速更换电池思路的推崇程度! 实现电动汽车产业化是一个需要全社会共同参与的庞大的系统工程。采取快速 更换电池思路发展电动汽车产业更是一个全新的系统工程,不仅需要睿智的选择, 更需要极富勇气的实践!中间有很多问题需要探讨。但是,这些问题主要限于管理 层面的问题,换电式电动汽车所依赖的基本上都是成熟技术,不存在难以突破的技 术瓶颈, 管理层面的问
22、题相对就容易些, 只要我们企业间在利益上能够做到合理 “取 舍” ,总是可以找到解决问题的办法。 建议:把握历史机遇,组织相关力量,从关键技术、市场需求和经济效益三个 方面,重点对“快速更换电池”等实际操作层面的技术路线进行论证,形成一个符 合我省实际、可以长期坚持的技术路线,加大研发投入力度,掌握核心关键技术, 强力推进产业化进程,以实现我省电动汽车大业的“弯道超车”和“跨越发展”, 在低碳经济和后危机时代的经济战略布局中取得先机。仅供个人用于学习、研究;不得用于商业用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur fr den persnlichen fr Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l tude et la recherche uniquement des fins personnelles; pas des fins commerciales. , , . 以下无正文
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