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新能源汽车三大技术路线不应被割裂

发布日期:2019-11-29   来源:中国汽车报网   作者:星耀   浏览次数:1342

从今年7月始,我国新能源汽车市场一改连续多年大幅飙升的势头,扭头向下连降4个月,至今未见收敛。这一跌出乎许多人意料。有人将下跌的原因归结为经济下滑、财政补贴退坡;有人将下跌的原因归结为车辆火灾不断、质量不稳、残值不保;有人将下跌的原因归结为充电基础设施不完善;有人怀疑国家新能源汽车战略难以持续;有人估计国家新能源汽车技术路线要调整;有人猜测国家要用氢燃料电池汽车取代电动汽车;有人断言氢能源汽车是得不偿失的巨大浪费。毫无疑问,上述种种都是促成新能源汽车市场大滑坡的原因,但笔者认为,它们都不是根本性的原因,根本原因是在即将到来的2020年,我国新能源汽车产业将走到向何处去的十字路口。站在这个路口前,消费者、企业、行业、甚至一些政府官员都产生了疑虑。不破解这些疑虑,新能源汽车产业就会动摇,新能源汽车市场就会波动。  

♦新能源汽车的历史使命   

2014年5月24日,习近平主席在上海汽车集团考察时强调,发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路,要加大研发力度........使之成为一个强劲的增长点。这段话指明了我国汽车产业发展的方向。

早在“十五”期间(2001年起),国家863计划“电动汽车”重大科技专项就确立了混合动力汽车(后调整为插电式、增程式)、纯电动汽车、燃料电池汽车的整车发展技术路线。这三种技术路线都定位于电动化。

为什么国家新能源汽车战略要指向电动化?据参加这一政策制定的专家介绍,当时赋予新能源汽车三大任务:第一,解决我国石油对外依存度过高问题;第二,解决我国燃煤发电占比过大,大气污染严重问题;第三,解决我国汽车产业技术长期落后于人问题,实现弯道超车。

现在回头看,三大任务完成得如何?显然,新能源汽车还未能承担起解决石油对外依存度过高、燃煤发电比重过大的重担,但已显示出可以大批量替代燃油车的可能性,从而为解决少烧油和少烧煤问题提供了一条极有希望的解决之路。至于弯道超车,虽然这一提法受到多方质疑,但电动汽车大大缩短了我国汽车产业与发达国家的技术差距已获公认。

♦新能源大发展又提出新要求

在新能源汽车大发展的同时,我国新能源产业也取得了重大突破。国家的规划是:我国能源要实现以化石能源为主导向以可再生能源为主导转型。实现这一转型的契机是风电、光电产业的异军突起。权威数据:2017年,我国光伏发电新增装机53.1GW,占全球新增光伏发电装机的54%,是第二名美国新增光伏装机(10.6GW)的5倍。风力发电新增装机19.7GW,是第二名美国风电新增装机(7GW)的2.8倍。2017年,我国可再生能源减少的二氧化碳排放量达到1494百万吨,占当年总排放量的16.4%。而同年美国可再生能源减少的二氧化碳排放量为493.4百万吨,占当年排放量的9.6%。   

成绩斐然,问题呈现。我国幅员辽阔,经济发展不平衡,可再生能源发电集中在西北边远地区,用电中心位于中东部地区,能源供应者和使用者相距遥远。更令人头疼的是,风、光等可再生能源发电具有波动性大、间歇性强的先天缺陷,这给电网稳定运行带来极大风险,导致风电、光电上网难、输送难。权威数据:2018年我国可再生能源“弃电”量高达1022.9亿千瓦时。2019年前三季度我国光伏发电新增装机1750万千瓦,远不及2017年、2018年同期新增装机4300万千瓦和3454万千瓦的水平。

谁能解决发出的电被迫扔掉,企业装机积极性下降的难题?

遍寻所有产业,唯有纯电动和氢燃料电池汽车可担此重任。由是,电动汽车又有了两大新使命。第一,消纳可再生能源,第二,储存上不了网的可再生能源。新能源汽车之所以有此能力,是因为其具有与传统汽车动力不同的电池,既可以当做发动机驱动汽车前进,又可以当做移动“油箱”储存电能。氢燃料电池还能将暂时以氢气方式储存的电能,重新发电回馈给电网,因此有人又称其为“移动的发电机”。

新能源汽车的作用如此重要,其作为国家新兴战略产业的地位会改变吗?如果不,我们还担心什么呢?   

♦应该放弃氢燃料电池汽车吗?

今年以来,一些专业人士对我国新能源汽车技术路线提出了修改建议。有人呼吁:我们要跟上国际潮流,将新能源汽车的发展重点转移到氢燃料电池汽车上;也有人意见相反:应该放弃氢燃料电池汽车,集中力量干相对成熟的纯电动汽车。

以笔者看来,这两种意见都有失偏颇。

经过十余年努力,我国纯电动汽车产业取得了巨大成功,不仅产销量、保有量全球第一,而且登上世界汽车产业引领者宝座,掀起了世界性的汽车电动化热潮,揭开了汽车向智能化、网联化、共享化、绿色化发展的新篇章。成就举世瞩目,但前进之路依然曲折艰难。从内部因素看,我们的成功是在政府之手推动下取得的,技术还不成熟,产品还不完善,真正的市场化还未形成。从外部因素看,国际竞争转入国内,欧美日韩都从中国的成功受到启发,制定了雄心勃勃的电动汽车计划,把中国设定为主战场、试验场。在此严峻的形势下,我们丝毫不能放松纯发展电动汽车的脚步。

2003年,氢燃料电池进入国家中长期科技规划,上升为国家战略。自那时起,国家、行业、企业投入了很大精力研发氢燃料电池汽车。目前已基本掌握了氢燃料电池关键材料、核心零部件等关键技术。低温启动、电堆功率密度、整车性能部分达到国际先进水平,个别指标国际领先;拥有一批电堆、系统、关键附件的配套厂家。截止2019年10月,工信部发布的《道路机动车辆生产企业及产品(第324批)》公告中,氢燃料电池车型共135款,包括客车98款,货车36款,轿车1款。

诚然,与举国之力发展的纯电动汽车相比,燃料电池汽车还不成熟,无论在技术、成本、产业链、配套设施、消费者认知度、市场成熟度,特别是氢能的制备、储存、运输、加注等方方面面都无法相提并论。然而我们不能因此否定它、放弃它。

♦“三大”是一个整体 是新能源汽车的基础

尺有所短,寸有所长,三大技术做为新能源汽车的核心技术路线,各有优缺点,唯有互相补充才能圆满发展。混合动力(插电式、增程式)汽车能够大幅降低油耗,不需要大规模的充电基础设施;纯电动汽车做到了不烧油、零污染,缺点是续驶里程短,充电时间长,适用于市区短途轻载运输。氢燃料电池汽车正相反,续驶里程长、载重能力强、加注时间短,更适用于长途中重载运输。三者最好的关系是互补。对于引起争议的纯电动和氢燃料电池技术的定位,中科院院士、清华大学教授欧阳明高指出:氢能燃料电池不是替代锂离子电池去取代轿车动力的,锂离子电池更适合替代汽油机,氢燃料电池动力系统更适合长途大型重载的交通工具,比如汽车用的柴油机。

三大技术路线为我国新能源汽车发展奠定了基础,它们是一个整体,从低到高、从易到难、从近而远,基本覆盖了新能源汽车主要技术领域,推动了汽车产业的转型升级。混动是燃油车技术的改进,纯电动与燃油车有了本质的区别,燃料电池则从概念到技术、到产业链发生了更大变化。工信部等三部委关于印发《汽车产业中长期发展规划》提出,到2020年,新能源汽车年产销达到200万辆,到2025年,新能源汽车占汽车产销20%以上。国家《“十三五”战略性新兴产业发展规划》规划的目标是,到2020年,实现氢燃料电池汽车批量生产和规模化示范应用。受国家制造强国建设战略咨询委员会、工业和信息化部委托制定的《节能与新能源汽车技术路线图》细化为:到2020年实现1万辆氢燃料电池汽车规模,2025年实现10万辆规模,2030年实现100万辆商业化应用。从国家的规划中,我们可以看出,纯电动汽车和氢燃料电动汽车在发展进程上有先后,不是一拥而上打乱仗。

国务院发展研究中心原副主任、中国电动汽车百人会理事长陈清泰对纯电动和氢燃料电池两条技术路线的关系做过精辟的论述:从中长期来说,这两条技术路线各有优势,是互补的关系,在不同的场景各有优劣,不是简单的替代关系。从技术成熟度、产业化发展基础设施来看,处在不同阶段,呈梯级发展态势。储能电池电动汽车的产业链已趋于成熟,基础设施基本形成,生产成本开始接近市场可接受的程度,总体上进入了大规模产业化发展的阶段。而燃料电池汽车开始进入示范生产和应用阶段,产业链薄弱环节生产成本比较高,基础设施也在建设,但距离大规模产业化发展还有一段距离。从已知的全球主要国家和主要汽车公司的战略布局来看,2030年之前,乘用车电动发展的主体仍然是储能电池汽车。到2030年大公司储能电池汽车平台的产能将会达到百万辆,甚至数百万辆级,而燃料电池汽车仍为数万,或者是数十万辆级。陈清泰认为,做出如上判断很重要,可以正确引导有效资源的合理配置,实现梯级发展,防止顾此失彼。

♦“三大”协同 新能源汽车才能获得全面发展

新能源汽车之所以成为国家新兴战略产业,不是要其仅仅独善其身,而是要其承担起巨大的社会责任,解决困扰社会发展的问题:一是少烧油,这关系到国家安全;二是少烧煤,这关系到国家环境改善;三是要使用绿色无公害燃料,这既关系到新能源能否顺利发展,也关系到新能源汽车能不能实现全生命周期零排放。这三大任务是能源产业自身无法完成,其他产业无力完成的任务,只有成规模的新能源汽车才有这种能力。汽车产业必须承担起这一历史使命,唯有此,汽车产业才有根基、才有可持续、才有未来。

任何新技术的发展和应用都不是一帆风顺的,无论是纯电动汽车、混合动力(插电式、增程式)汽车,还是燃料电池汽车,在关键技术和降成本上都有很大的提升空间。中国地域广阔,车辆应用场景多元,在新能源汽车技术路线的选择上应该因地制宜,宜“氢”则“氢”,宜“电”则“电”,宜“混”则“混”,“氢”“电”“混”协同,才能获得全面发展,新能源汽车三大技术路线不应被割裂。明于此,发展路上的技术困难、成本困难、材料困难、配套困难,就都不是困难,都在可解决和必须解决之列了。

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