油價(jià)飆升 節(jié)能減排 電動(dòng)汽車前途光明

   　 清華大學(xué)汽車安全與節(jié)能國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副教授 王賀武

    　 國(guó)際電動(dòng)汽車技術(shù)研發(fā)與商業(yè)化提速

    　 ·美、日及歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家純電動(dòng)汽車即將進(jìn)入實(shí)用化階段

    　·燃料電池汽車商業(yè)化的路線圖逐步明確

     　城市客車混合動(dòng)力系統(tǒng)出現(xiàn)平臺(tái)化趨勢(shì)。發(fā)電機(jī)組+驅(qū)動(dòng)電機(jī)+儲(chǔ)能裝置，構(gòu)成了混合動(dòng)力系統(tǒng)的基本技術(shù)平臺(tái)。

    　經(jīng)歷了長(zhǎng)期發(fā)展，純電動(dòng)汽車技術(shù)日臻成熟，相關(guān)的技術(shù)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系已經(jīng)完善，并在美、日、歐等國(guó)家和地區(qū)得到商業(yè)化的推廣應(yīng)用，重點(diǎn)是市政特殊用車(郵政運(yùn)輸車、環(huán)衛(wèi)車等)、固定線路的公交車、公務(wù)車隊(duì)用車和私人用車等領(lǐng)域。

   　 純電動(dòng)汽車面臨新發(fā)展機(jī)遇

     　各種高新技術(shù)開始在純電動(dòng)汽車上應(yīng)用，主要技術(shù)包括：動(dòng)力系統(tǒng)集成優(yōu)化技術(shù)不斷取得進(jìn)展，節(jié)能效果不斷提高；高性能鋰離子電池、鎳氫電池取代傳統(tǒng)的鉛酸電池；高效的一體化電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的直流電機(jī)；電動(dòng)輔助系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用提高了整車能量利用效率和性能；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用促進(jìn)了電動(dòng)汽車的模塊化和智能化；輕量化技術(shù)和電器結(jié)構(gòu)安全性技術(shù)得到了系統(tǒng)應(yīng)用。

    　美、日及歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家純電動(dòng)汽車即將進(jìn)入實(shí)用化階段。目前，法國(guó)電動(dòng)汽車的普及程度和保有量都位居世界前列，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)已有2萬(wàn)輛不同的純電動(dòng)汽車在運(yùn)行，其中純電動(dòng)轎車有8000輛。法國(guó)政府、法國(guó)電力公司、標(biāo)致-雪鐵龍汽車公司和雷諾汽車公司簽署協(xié)議，共同開發(fā)和推廣電動(dòng)汽車，共同合資組建了電動(dòng)汽車的電池公司，薩夫特公司承擔(dān)電動(dòng)汽車的高能電池的研究和開發(fā)以及電池的租賃和維修等工作。2006年11月，法國(guó)政府、法國(guó)電力公司與汽車制造商簽訂了協(xié)議，近期使全國(guó)電動(dòng)汽車保有量達(dá)到10萬(wàn)輛在20個(gè)城市推廣使用電動(dòng)汽車。

     　混合動(dòng)力汽車已初步商業(yè)化

     　由于技術(shù)相對(duì)成熟，節(jié)能和環(huán)保效果明顯，混合動(dòng)力汽車得到快速發(fā)展，并在各國(guó)優(yōu)惠政策的鼓勵(lì)下，逐步進(jìn)入商業(yè)化推廣應(yīng)用階段。以日本為主導(dǎo)的格局正在打破，大型汽車公司紛紛推出具有各自特色的混合動(dòng)力汽車。目前已批量銷售的混合動(dòng)力汽車包括豐田公司Prius、本田公司Insight、Civic、福特公司的Escape等轎車和OrionBusVI、NovaBus、HIMR客車等。2007年，美國(guó)市場(chǎng)上銷售的混合動(dòng)力車達(dá)到40多萬(wàn)輛，占新車總銷售量的3%。在混合動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展上，表現(xiàn)出明顯的模塊化和平臺(tái)化趨勢(shì)，轎車混合動(dòng)力系統(tǒng)的模塊化愈加明顯，逐步推進(jìn)汽車動(dòng)力的電氣化。從只具備自動(dòng)啟停、怠速關(guān)機(jī)功能的“微混合”、以并聯(lián)式混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)為主體的“輕混合”和以混聯(lián)式為特征的“強(qiáng)混合”，隨著電功率的比例逐步提高，混合程度不斷提高，最終過(guò)渡到可充電式的串聯(lián)式“全混合”方式。城市客車混合動(dòng)力系統(tǒng)出現(xiàn)平臺(tái)化趨勢(shì)。發(fā)電機(jī)組+驅(qū)動(dòng)電機(jī)+儲(chǔ)能裝置，構(gòu)成了混合動(dòng)力系統(tǒng)的基本技術(shù)平臺(tái)。通過(guò)換用不同的發(fā)電機(jī)組即APU，從汽、柴油內(nèi)燃機(jī)到氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)各種不同的能源動(dòng)力轉(zhuǎn)化裝置，形成油—電、氣—電、電—電等各種不同混合動(dòng)力系統(tǒng)，促進(jìn)了動(dòng)力系統(tǒng)的平穩(wěn)過(guò)渡與轉(zhuǎn)型?；旌蟿?dòng)力客車在公共汽車交通系統(tǒng)得到推廣應(yīng)用。由于公共汽車單車能耗和污染物排放比轎車高，其主要運(yùn)行于城市中心區(qū)域，平均速度低，怠速、加速/減速工況所占的比重大，能夠充分發(fā)揮混合動(dòng)力汽車的優(yōu)勢(shì)。目前，美國(guó)一些城市的公交公司已開始推廣混合動(dòng)力公共汽車。例如，紐約從2004年到2007年定購(gòu)了上千輛柴油混合動(dòng)力公共汽車，投入使用。同年，西雅圖也定購(gòu)250輛柴油混合動(dòng)力公共汽車。

     　燃料電池汽車技術(shù)研究更加深入

     　出于不同的能源戰(zhàn)略、環(huán)境保護(hù)和高附加值制造目的，燃料電池汽車的研發(fā)模式目前均是在政府主導(dǎo)下的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合進(jìn)行攻關(guān)，并積極開展全球范圍內(nèi)的跨國(guó)合作。美國(guó)能源部聯(lián)合國(guó)防部、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、公司等簽署研發(fā)合同，支持5個(gè)汽車與能源公司構(gòu)成的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟進(jìn)行燃料電池汽車車隊(duì)和基礎(chǔ)設(shè)施示范。2004年，包括我國(guó)在內(nèi)的“氫能經(jīng)濟(jì)國(guó)際合作伙伴(IPHE)”成立，計(jì)劃從2006年開始連續(xù)4年支持“先進(jìn)氫燃料電池”項(xiàng)目。燃料電池汽車商業(yè)化的路線圖逐步明確。美國(guó)能源部計(jì)劃2010年有不少于10萬(wàn)輛、2020年不少于250萬(wàn)輛燃料電池汽車，交通部計(jì)劃2015年新增公交車的10%為燃料電池汽車。日本計(jì)劃2010年擁有燃料電池轎車5萬(wàn)輛，2020年500萬(wàn)輛，2030年1500萬(wàn)輛。

    　 我國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化條件與政策環(huán)境已具備

    　 ·燃料電池汽車技術(shù)獲得突破，開始示范運(yùn)行

    　·為了促進(jìn)電動(dòng)汽車的推廣應(yīng)用，我國(guó)在政策方面已經(jīng)具備相應(yīng)的條件

     　我國(guó)燃料電池汽車研發(fā)采用與國(guó)際同領(lǐng)域權(quán)威單位不同的技術(shù)路線，開發(fā)出了獨(dú)具特色的能量混合型和功率混合型兩種燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng)。

    　我國(guó)在“十五”和“十一五”國(guó)家“863”計(jì)劃重大專項(xiàng)中共投入20億元的研發(fā)經(jīng)費(fèi)，支持電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)、平臺(tái)集成技術(shù)以及整車和關(guān)鍵零部件的開發(fā)。其中混合動(dòng)力汽車關(guān)鍵技術(shù)、動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)和整車開發(fā)，在“863”項(xiàng)目中占有非常重要的地位。

     　純電動(dòng)汽車已具備產(chǎn)業(yè)化條件

     　在“863”電動(dòng)汽車專項(xiàng)的支持下，我國(guó)在純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車方面的關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。

    　各式純電動(dòng)汽車技術(shù)均已具備產(chǎn)業(yè)化條件。在純電動(dòng)汽車客車的開發(fā)方面，純電動(dòng)客車動(dòng)力系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。目前，有50輛奧運(yùn)會(huì)用電動(dòng)客車已完成公告定型評(píng)審，2008年北京奧運(yùn)中心區(qū)專線電動(dòng)客車的應(yīng)用將全面檢驗(yàn)、展示我國(guó)在這一領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)。在純電動(dòng)轎車的開發(fā)方面，我國(guó)研發(fā)的搭載錳酸鋰動(dòng)力蓄電池的純電動(dòng)轎車，不僅完成了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的所有試驗(yàn)，還進(jìn)行了動(dòng)力電池的各項(xiàng)濫用試驗(yàn)，并在2006年完成了國(guó)際首例整車正面碰撞試驗(yàn)，證實(shí)了高性能純電動(dòng)汽車產(chǎn)品的安全性。我國(guó)企業(yè)還根據(jù)我國(guó)實(shí)際國(guó)情開發(fā)了各種形式的微型純電動(dòng)汽車，如清華大學(xué)與清能華通共同研發(fā)的“Micro哈里”采用了自主研發(fā)的新型四輪智能驅(qū)動(dòng)技術(shù)和高性能鋰離子動(dòng)力蓄電池，最高車速65km/h，0km/h～30km/h加速時(shí)間4.5s，百公里能耗5kWh，續(xù)駛里程大于120km。

    　混合動(dòng)力汽車技術(shù)基本成熟，以BSG和ISG為代表的輕度混合動(dòng)力汽車具備產(chǎn)業(yè)化條件。2007年11月底，10輛奇瑞B(yǎng)SG混合動(dòng)力轎車率先銷售到奇瑞出租車公司，小批量投放出租車市場(chǎng)，進(jìn)行為期6個(gè)月的市場(chǎng)考核，計(jì)劃單車運(yùn)行10萬(wàn)公里以上。12月13日，由長(zhǎng)安汽車集團(tuán)自主研發(fā)的首款量產(chǎn)混合動(dòng)力轎車杰勛HEV，在長(zhǎng)安汽車第五工廠正式下線，也將在重慶、深圳等地進(jìn)行市場(chǎng)考核，長(zhǎng)安集團(tuán)計(jì)劃于2009年生產(chǎn)該款混合動(dòng)力車3000輛，2010年將達(dá)5000輛。2007年武漢市公交集團(tuán)一次性采購(gòu)100輛并聯(lián)式混合動(dòng)力客車。2007年～2008年，湖南省公交系統(tǒng)計(jì)劃采購(gòu)100輛以上串聯(lián)式混合動(dòng)力客車。天津公交集團(tuán)計(jì)劃采購(gòu)50輛串聯(lián)式混合動(dòng)力公交車，投入示范運(yùn)行。

   　 燃料電池汽車技術(shù)獲得突破，開始示范考核運(yùn)行。我國(guó)燃料電池汽車研發(fā)采用與國(guó)際同領(lǐng)域權(quán)威單位不同的技術(shù)路線，開發(fā)出了獨(dú)具特色的能量混合型和功率混合型兩種燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng)，具有電-電混合、平臺(tái)結(jié)構(gòu)、模塊集成的技術(shù)特征，燃料經(jīng)濟(jì)性高于國(guó)外同類樣車特別是純?nèi)剂想姵仳?qū)動(dòng)模式樣車，轎車和客車兩種車型節(jié)氫效果均十分顯著，現(xiàn)已成為國(guó)際上主流系統(tǒng)。清華大學(xué)與上海神力科技有限公司、新源動(dòng)力股份有限公司、清能華通科技發(fā)展有限公司、北京京華客車廠、北方客車廠、北汽福田汽車公司等10多個(gè)單位聯(lián)合攻關(guān)，相繼研發(fā)成功了第一代高地板、第二代低入口和第三代全低地板燃料電池城市客車，已經(jīng)完成了累計(jì)超過(guò)5萬(wàn)公里的可靠性、耐久性試驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)能夠滿足實(shí)際運(yùn)行的需要，將在北京開展為期一年的公共交通示范運(yùn)行。同濟(jì)大學(xué)、上汽集團(tuán)等單位聯(lián)合開發(fā)的燃料電池轎車的可靠性、耐久性和技術(shù)成熟程度得到了德國(guó)大眾公司的認(rèn)可，20輛上海大眾帕薩特領(lǐng)馭燃料電池轎車將在2008年北京奧運(yùn)會(huì)期間提供服務(wù)。

     　制定政策推動(dòng)應(yīng)用

     　為了促進(jìn)電動(dòng)汽車的推廣應(yīng)用，我國(guó)在政策方面已經(jīng)具備相應(yīng)的條件。繼2005年國(guó)務(wù)院政府工作報(bào)告提出“要鼓勵(lì)和發(fā)展清潔汽車”后，2008年3月5日又將“著力突破新能源汽車、高速軌道交通、工農(nóng)業(yè)節(jié)水等一批重大關(guān)鍵技術(shù)”列入《政府工作報(bào)告》，《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》提出：“鼓勵(lì)開發(fā)使用節(jié)能環(huán)保和新型燃料汽車。”2006年2月，國(guó)務(wù)院發(fā)布的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》將“低能耗與新能源汽車”和“氫能及燃料電池技術(shù)”分別列入優(yōu)先主題和前沿技術(shù)。2007年6月公布的《中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家方案》鼓勵(lì)發(fā)展節(jié)能環(huán)保型汽車和鼓勵(lì)混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車的生產(chǎn)和消費(fèi)。2007年4月國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)發(fā)布的《高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃》進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)以氫能燃料電池為重點(diǎn)，大力開發(fā)大規(guī)模制氫和儲(chǔ)氫、燃料電池堆、燃料電池輔助裝置、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)等系統(tǒng)集成技術(shù)，開展產(chǎn)業(yè)化示范，推動(dòng)氫能燃料電池在交通領(lǐng)域的應(yīng)用。國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)2007年11月1日頒布實(shí)施的《新能源汽車生產(chǎn)準(zhǔn)入管理規(guī)則》則為各種電動(dòng)汽車汽車的推廣應(yīng)用掃清了政策障礙。規(guī)則根據(jù)各種純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車以及燃料電池汽車的各自特點(diǎn)和技術(shù)成熟度，分別規(guī)劃了推廣應(yīng)用的范圍和條件。

    　在混合動(dòng)力汽車方面，首先在乘用車上推廣使用具有怠速停車功能和啟動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)一體化的輕度混合動(dòng)力轎車技術(shù)，將其應(yīng)用到使用率較高的領(lǐng)域，如城市出租車；其次是在城市公交車輛上推廣應(yīng)用具有制動(dòng)能量回收功能的混合動(dòng)力，逐步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。在純電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化方面，應(yīng)該在小型乘用車尤其是微型純電動(dòng)汽車開拓市場(chǎng)。而在燃料電池方面，則應(yīng)在北京、上海、廣州等主要城市，利用奧運(yùn)會(huì)、世博會(huì)、亞運(yùn)會(huì)等契機(jī)開展一定規(guī)模的示范運(yùn)行。

    　在全國(guó)有交通領(lǐng)域節(jié)能減排強(qiáng)烈要求的大中型城市中選擇10-20個(gè)區(qū)域，如北京、上海、武漢、廣州等開展一定規(guī)模，如1000輛-2000輛電動(dòng)汽車進(jìn)行引導(dǎo)性示范，根據(jù)“優(yōu)先發(fā)展公共交通”的原則，重點(diǎn)在公共交通、公務(wù)用車、公益車輛(如環(huán)衛(wèi)車、郵政車等)等公共服務(wù)體系率先推廣使用純電動(dòng)、混合動(dòng)力、燃料電池電動(dòng)汽車，在進(jìn)行3年-5年的運(yùn)行后，到2010年全國(guó)總電動(dòng)車輛規(guī)模有可能達(dá)到10萬(wàn)-20萬(wàn)輛，到2015年達(dá)到百萬(wàn)輛。這樣可以在2010年減少汽、柴油用量100萬(wàn)噸左右，減少二氧化碳排放近300萬(wàn)噸左右；2015年，減少汽、柴油用量1000萬(wàn)噸左右，減少二氧化碳排放3000萬(wàn)噸左右。