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新能源汽車三大技術(shù)路線不應(yīng)割裂

來源:新能源網(wǎng)
時間:2019-12-12 15:01:56
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新能源汽車三大技術(shù)路線不應(yīng)割裂從今年7月開始,我國新能源汽車市場一改連續(xù)多年大幅飆升的勢頭,扭頭向下連降4個月,目前尚未有起色。這一跌出乎許多人意料。有人將下跌的原因歸結(jié)為經(jīng)濟(jì)下滑

  從今年7月開始,我國新能源汽車市場一改連續(xù)多年大幅飆升的勢頭,扭頭向下連降4個月,目前尚未有起色。這一跌出乎許多人意料。有人將下跌的原因歸結(jié)為經(jīng)濟(jì)下滑、財政補貼退坡;有人認(rèn)為是車輛起火事故不斷、質(zhì)量不穩(wěn)、殘值不保導(dǎo)致;有人則將癥結(jié)歸因于充電基礎(chǔ)設(shè)施不完善;有人懷疑國家新能源汽車戰(zhàn)略難以持續(xù);有人估計國家新能源汽車技術(shù)路線要調(diào)整;有人猜測國家要用氫燃料電池汽車取代電動汽車;有人斷言氫能源汽車是得不償失的巨大浪費。毫無疑問,上述種種都是導(dǎo)致新能源汽車市場大滑坡的原因,但筆者認(rèn)為,它們都不是根本性原因,根本原因是在即將到來的2020年,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)處于向何處去的十字路口,站在這個路口前,消費者、企業(yè)、行業(yè),甚至一些政府官員都產(chǎn)生了疑慮。不破解這些疑慮,新能源汽車產(chǎn)業(yè)就會動搖,新能源汽車市場就會波動。

  新能源汽車肩負(fù)歷史使命

  2014年5月24日,習(xí)近平主席在上海汽車集團(tuán)考察時強(qiáng)調(diào),發(fā)展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強(qiáng)國的必由之路,要加大研發(fā)力度,認(rèn)真研究市場,用好用活政策,開發(fā)適應(yīng)各種需求的產(chǎn)品,使之成為一個強(qiáng)勁的增長點。這段話指明了我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。

  早在“十五”期間(2001年起),國家“863計劃”電動汽車重大科技專項就確立了混合動力汽車(后調(diào)整為插電式、增程式)、純電動汽車、燃料電池汽車的整車發(fā)展技術(shù)路線。這三種技術(shù)路線都定位于電動化。

  為什么國家新能源汽車戰(zhàn)略要指向電動化?據(jù)參加這一政策制定的專家介紹,當(dāng)時賦予新能源汽車三大任務(wù):第一,解決我國石油對外依存度過高問題;第二,解決我國燃煤發(fā)電占比過大,大氣污染嚴(yán)重問題;第三,解決我國汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)長期落后于人問題,實現(xiàn)彎道超車。

  現(xiàn)在回頭看,三大任務(wù)完成得如何?顯然,新能源汽車還未能承擔(dān)起解決石油對外依存度過高、燃煤發(fā)電比重過大的重?fù)?dān),但已顯示出可以大批量替代燃油車的可能性,從而為解決少燒油和少燒煤問題提供了一條極有希望的解決之路。至于彎道超車,雖然這一提法受到多方質(zhì)疑,但電動汽車大大縮短了我國汽車產(chǎn)業(yè)與發(fā)達(dá)國家的技術(shù)差距已獲公認(rèn)。

  新能源發(fā)展對產(chǎn)業(yè)提出新要求

  在新能源汽車大發(fā)展的同時,我國新能源產(chǎn)業(yè)也取得了重大突破。國家的規(guī)劃是:我國能源要實現(xiàn)以化石能源為主導(dǎo)向以可再生能源為主導(dǎo)轉(zhuǎn)型。實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)型的契機(jī)是風(fēng)電、光電產(chǎn)業(yè)的異軍突起。權(quán)威數(shù)據(jù)顯示,2017年,我國光伏發(fā)電新增裝機(jī)53.1GW,占全球新增光伏發(fā)電裝機(jī)的54%,是排名第二的美國新增光伏裝機(jī)(10.6GW)的5倍;風(fēng)力發(fā)電新增裝機(jī)19.7GW,是第二名美國風(fēng)電新增裝機(jī)(7GW)的2.8倍。2017年,我國可再生能源減少的二氧化碳排放量達(dá)到14.94億噸,占當(dāng)年總排放量的16.4%;同年,美國可再生能源減少的二氧化碳排放量為4.93億噸,占當(dāng)年排放量的9.6%。

  雖然減排成績斐然,但問題亦暴露出來。我國幅員遼闊,經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡,可再生能源發(fā)電集中在西北地區(qū),用電中心則集中于中東部地區(qū),能源供應(yīng)者和使用者相距遙遠(yuǎn)。更令人頭疼的是,風(fēng)、光等可再生能源發(fā)電具有波動性大、間歇性強(qiáng)的先天缺陷,給電網(wǎng)穩(wěn)定運行帶來極大風(fēng)險,導(dǎo)致風(fēng)電、光電上網(wǎng)難、輸送難。有權(quán)威數(shù)據(jù)表明,2018年我國可再生能源“棄電”量高達(dá)1022.9億千瓦時;2019年前三季度,我國光伏發(fā)電新增裝機(jī)1750萬千瓦,遠(yuǎn)不及2017年、2018年同期新增裝機(jī)4300萬千瓦和3454萬千瓦的水平。

  如何解決發(fā)出的電被迫扔掉,企業(yè)裝機(jī)積極性下降的難題?

  從所有產(chǎn)業(yè)看,純電動和氫燃料電池汽車可擔(dān)此重任。由此,電動汽車又有了兩大新使命:第一,消納可再生能源;第二,儲存上不了網(wǎng)的可再生能源。新能源汽車之所以有此能力,是因為其具有與傳統(tǒng)汽車動力不同的電池,既可以當(dāng)做發(fā)動機(jī)驅(qū)動汽車前進(jìn),又可以當(dāng)做移動“油箱”儲存電能。氫燃料電池還能將暫時以氫氣方式儲存的電能,重新發(fā)電回饋給電網(wǎng),因此有人又稱其為“移動的發(fā)電機(jī)”。

  新能源汽車的作用如此重要,其作為國家新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的地位會改變嗎?如果不,我們還擔(dān)心什么呢?

  應(yīng)該放棄氫燃料電池汽車嗎?

  今年以來,一些專業(yè)人士對我國新能源汽車技術(shù)路線提出了修改建議。有人呼吁:我們要跟上國際潮流,將新能源汽車的發(fā)展重點轉(zhuǎn)移到氫燃料電池汽車上;也有人意見相反,認(rèn)為應(yīng)該放棄氫燃料電池汽車,集中力量干相對成熟的純電動汽車。

  以筆者之見,這兩種意見都失之偏頗。

  經(jīng)過十余年努力,我國純電動汽車產(chǎn)業(yè)取得了巨大成功,不僅產(chǎn)銷量、保有量居全球第一,而且掀起了世界性的汽車電動化熱潮,揭開了汽車向智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化、綠色化發(fā)展的新篇章。成就舉世矚目,但前進(jìn)之路依然曲折艱難。從內(nèi)部因素看,我國新能源汽車的成功是在“政府之手”推動下取得的,技術(shù)還不夠成熟、產(chǎn)品還不夠完善,真正的市場化還未形成。從外部因素看,新能源汽車已從國際競爭轉(zhuǎn)入國內(nèi),歐、美、日、韓都從中國的成功中受到啟發(fā),制定了雄心勃勃的電動汽車計劃,并把中國設(shè)定為主戰(zhàn)場、試驗場。在此嚴(yán)峻形勢下,我們絲毫不能放慢發(fā)展純電動汽車的腳步。

  2003年,氫燃料電池進(jìn)入國家中長期科技規(guī)劃,上升為國家戰(zhàn)略。自那時起,國家、行業(yè)、企業(yè)投入了很大精力研發(fā)氫燃料電池汽車。目前,我國已基本掌握了氫燃料電池關(guān)鍵材料、核心零部件等關(guān)鍵技術(shù);低溫啟動、電堆功率密度、整車性能部分達(dá)到國際先進(jìn)水平,個別指標(biāo)國際領(lǐng)先;擁有一批電堆、系統(tǒng)、關(guān)鍵附件的配套廠家。截止到2019年10月,工信部發(fā)布的第324批《道路機(jī)動車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》中,氫燃料電池車型共有135款,包括客車98款、貨車36款、轎車1款。

  誠然,與舉國之力發(fā)展的純電動汽車相比,燃料電池汽車還不成熟,無論是技術(shù)、成本、產(chǎn)業(yè)鏈、配套設(shè)施、消費者認(rèn)知度、市場成熟度,還是氫能的制備、儲存、運輸、加注等方方面面都無法相提并論,然而我們不能因此否定它、放棄它。

  “三大”是一個整體是新能源汽車的基礎(chǔ)

  尺有所短,寸有所長,三大技術(shù)作為新能源汽車的核心技術(shù)路線,各有優(yōu)缺點,惟有互相補充才能全面發(fā)展。混合動力(插電式、增程式)汽車能夠大幅降低油耗,不需要大規(guī)模的充電基礎(chǔ)設(shè)施;純電動汽車做到了不燒油、零污染,缺點是續(xù)駛里程短、充電時間長,適用于市區(qū)短途輕載運輸;氫燃料電池汽車?yán)m(xù)駛里程長、載重能力強(qiáng)、加注時間短,更適用于長途中重載運輸。三者最好的關(guān)系是互補。對于引起爭議的純電動和氫燃料電池技術(shù)的定位,中科院院士、清華大學(xué)教授歐陽明高曾指出:氫燃料電池不是替代鋰離子電池成為轎車動力的,鋰離子電池更適合替代汽油機(jī);氫燃料電池動力系統(tǒng)更適合長途大型重載的交通工具,它可以替代柴油機(jī)。

  三大技術(shù)路線為我國新能源汽車發(fā)展奠定了基礎(chǔ),它們是一個整體,從低到高、從易到難、從近而遠(yuǎn),基本覆蓋了新能源汽車主要技術(shù)領(lǐng)域,推動了汽車產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級?;旌蟿恿κ侨加蛙嚰夹g(shù)的改進(jìn),純電動與燃油車有了本質(zhì)的區(qū)別,燃料電池則從概念到技術(shù)、到產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)生了更大變化。工信部等三部委印發(fā)的《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》提出,到2020年,新能源汽車年產(chǎn)銷達(dá)到200萬輛;到2025年,新能源汽車占汽車產(chǎn)銷20%以上。國家《“十三五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》的目標(biāo)是,到2020年,實現(xiàn)氫燃料電池汽車批量生產(chǎn)和規(guī)?;痉稇?yīng)用?!豆?jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》將其細(xì)化為:到2020年實現(xiàn)1萬輛氫燃料電池汽車規(guī)模,2025年實現(xiàn)10萬輛規(guī)模,2030年實現(xiàn)100萬輛商業(yè)化應(yīng)用。從國家的規(guī)劃中,我們可以看出,純電動汽車和氫燃料電動汽車在發(fā)展進(jìn)程上有先后,不是一哄而上打亂仗。

  國務(wù)院發(fā)展研究中心原副主任、中國電動汽車百人會理事長陳清泰對純電動和氫燃料電池兩條技術(shù)路線的關(guān)系做過精辟的論述:從中長期來說,這兩條技術(shù)路線各有優(yōu)勢,是互補的關(guān)系,在不同的場景各有優(yōu)劣,不是簡單的替代關(guān)系。從技術(shù)成熟度、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施來看,處在不同階段,呈梯級發(fā)展態(tài)勢。儲能電池電動汽車的產(chǎn)業(yè)鏈已趨于成熟,基礎(chǔ)設(shè)施基本形成,生產(chǎn)成本開始接近市場可接受的程度,總體上進(jìn)入了大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的階段。而燃料電池汽車開始進(jìn)入示范生產(chǎn)和應(yīng)用階段,產(chǎn)業(yè)鏈薄弱環(huán)節(jié)生產(chǎn)成本比較高,基礎(chǔ)設(shè)施也在建設(shè),但距離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展還有一段距離。從已知的全球主要國家和主要汽車公司的戰(zhàn)略布局來看,2030年之前,乘用車電動發(fā)展的主體仍然是儲能電池汽車。到2030年,大公司儲能電池汽車平臺的產(chǎn)能將會達(dá)到百萬輛,甚至數(shù)百萬輛級;而燃料電池汽車仍為數(shù)萬輛,或者是數(shù)十萬輛級。陳清泰認(rèn)為,做出如上判斷很重要,可以正確引導(dǎo)有效資源的合理配置,實現(xiàn)梯級發(fā)展,防止顧此失彼。

  “三大”協(xié)同新能源汽車才能全面發(fā)展

  新能源汽車之所以成為國家新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),不是要其僅僅獨善其身,而是要其承擔(dān)起巨大的社會責(zé)任,解決困擾社會發(fā)展的問題:一是少燒油,這關(guān)系到國家安全;二是少燒煤,這關(guān)系到國家環(huán)境改善;三是要使用綠色無公害燃料,這既關(guān)系到新能源能否順利發(fā)展,也關(guān)系到新能源汽車能不能實現(xiàn)全生命周期零排放。這三大任務(wù)是能源產(chǎn)業(yè)自身無法完成、其他產(chǎn)業(yè)亦無力完成的任務(wù),只有成規(guī)模的新能源汽車才有這種能力。汽車產(chǎn)業(yè)必須承擔(dān)起這一歷史使命,惟有此,汽車產(chǎn)業(yè)才有根基、可持續(xù)、有未來。

  任何新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用都不是一帆風(fēng)順的,無論是純電動汽車、混合動力(插電式、增程式)汽車,還是燃料電池汽車,在關(guān)鍵技術(shù)和降成本上都有很大的提升空間。中國地域廣闊,車輛應(yīng)用場景多元,在新能源汽車技術(shù)路線的選擇上應(yīng)該因地制宜,宜“氫”則“氫”,宜“電”則“電”,宜“混”則“混”,“氫”“電”“混”協(xié)同,才能獲得全面發(fā)展,新能源汽車三大技術(shù)路線不應(yīng)被割裂。明確這一點,發(fā)展路上的技術(shù)困難、成本困難、材料困難、配套困難,就都不是困難,而在可解決和必須解決之列了。(文:沈承鵬 作者系作者系中國電動汽車百人會傳播顧問)