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電動汽車:未來汽車工業(yè)的方向

Tag:電動汽車   汽車工業(yè)   方向  
一、國際上開發(fā)電動汽車已成趨勢
  最近,通用公司董事長瓦格納披露,對開發(fā)電動汽車進行戰(zhàn)略性調(diào)整。放緩純電動車開發(fā),全力發(fā)展混合動力汽車,2004年即打算生產(chǎn)100萬輛,超過豐田原計劃2005年生產(chǎn)30萬輛的規(guī)模。福特公司董事會主席前不久也曾預(yù)計,2020年美國混合動力汽車產(chǎn)銷量將達到20%,大約為340萬輛。
  在燃料電池汽車方面,通用公司試制出一種全新的概念車,把所有動力及光電控制系統(tǒng)都集成到一塊30公分厚的底盤上,可裝配任何形式的乘用車和載貨車車身,堪稱重大創(chuàng)造發(fā)明,他們也宣稱將成為世界第一家年產(chǎn)100萬輛燃料電池汽車的公司。美國布什總統(tǒng)在今年1月20口國情咨文中,將原來的開發(fā)經(jīng)費10億美元追加7.2億美元,用于燃料電池汽車開發(fā)和氫能源的研究。2月6日講話,再一次強力要求發(fā)展氫動力汽車,不依賴從“不喜歡我們的國家進口的石油”,希望從現(xiàn)在日需石油2000萬桶、進口1150萬桶,到“2040年以前,把每天石油需求量減少1100萬桶以上”,折合每天減少150萬噸,全年減少5.5億噸。美國一國會議員乃至提出,要像開發(fā)阿波羅登月計劃一樣,發(fā)展燃料電池車,投入65億美元,通過10年努力,完全擺脫國家交通運輸對外國石油資源的依賴。
  豐田也絕不甘落后,準(zhǔn)備2012年將內(nèi)燃汽車全部改產(chǎn)混合動力車,并聯(lián)合日產(chǎn)、福特、戴·克公司,共同開發(fā)燃料電池汽車各種零配件,在系列化、標(biāo)準(zhǔn)化方面搶在前面。所有這些都說明,世界逐漸以“氫動力車”取代已經(jīng)飽和的“內(nèi)燃汽車”的前兆已經(jīng)顯現(xiàn)。
  汽車是一切工業(yè)化國家的支柱產(chǎn)業(yè),也是我國的支柱產(chǎn)業(yè)。據(jù)國家統(tǒng)計資料,我國汽車、房地產(chǎn)、電子電訊三項,已占國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值年增幅的50%以上,其中汽車增幅占34%。據(jù)2002年統(tǒng)計,全國汽車每增長1個百分點,可擰動其他相關(guān)經(jīng)濟增長1.7個百分點,已成為擴大內(nèi)需的一個主要方面。全國全年直接從事汽車生產(chǎn)的工人約200萬人,占全國職工總數(shù)1.6%,而與汽車相關(guān)的從業(yè)人數(shù)則達2790萬人,占全國職工總數(shù)13.5%。如果全國轉(zhuǎn)向電動汽車的開發(fā)應(yīng)用,帶動的比例將更大。
  目前,我國大型汽車工業(yè)集團,無不與世界大型跨國集團合資合作,國際汽車集團的競爭,無不劇烈的反映為國內(nèi)市場的競爭。在這種形勢下,如何利用我國的“后發(fā)優(yōu)勢”,趕超國際先進水平,是個要認(rèn)真思考、迫切加以解決的問題。國家科技部“十五”規(guī)劃中,把電動汽車開發(fā)上升為12個重大專項之一,投入8億多元經(jīng)費支持,是非常重要和有遠見的。因此,著重研究混合動力車、燃料電池車的特點和加速開發(fā)的戰(zhàn)略意義十分必要。
  二、混合動力汽車的特點和加速開發(fā)的戰(zhàn)略意義
  混合動力電動汽車,采用了“油電結(jié)合”系統(tǒng),充分發(fā)揮“內(nèi)燃”和“電動”兩者的優(yōu)勢,其優(yōu)點如下:
  ——與傳統(tǒng)內(nèi)燃汽車發(fā)展并不矛盾。傳統(tǒng)汽車車身及采用的各種電子信息技術(shù),電動汽車均可采用。傳統(tǒng)內(nèi)燃汽車結(jié)合采用了高效電機系統(tǒng),一般可節(jié)省油耗30%--50%,減少碳?xì)、氮氧、二氧化碳等有害污?0%--90%。這對改善我國能源和環(huán)境有巨大作用;旌蟿恿ζ嚨倪M一步發(fā)展,對內(nèi)燃機的功能和車身結(jié)構(gòu)還可大加改進和簡化,降低造價,提高性能。
  ——可減少用電量;旌蟿恿﹄妱悠囋谛旭倳r,內(nèi)燃機可為電池充電,一般可減少電能消耗20%一30%,汽車在下坡及怠速行駛時,還可回收電力10%一15%,對保護電機及延長電池使用壽命有很大好處。
  ——可擴大電動車使用范圍。不限制走固定線路,不需要建設(shè)地面充電站;在城市可以電動為主,在郊區(qū)及農(nóng)村可以內(nèi)燃為主,這就為城鄉(xiāng)普及電動汽車、改善環(huán)境污染提供了方便。
  世界開發(fā)混合動力汽車最領(lǐng)先的公司為豐田,該公司開發(fā)的一種五座轎車,充滿汽油及電力后,創(chuàng)造過連續(xù)行駛1000公里的紀(jì)錄。一般內(nèi)燃機轎車充滿油后,行駛也不過300--400公里。豐田公司到2001年為止,已產(chǎn)銷105萬輛,占世界產(chǎn)銷總量90%,正大力開發(fā)五種類型的混合動力汽車,計劃2005年產(chǎn)銷量達到30萬輛,保有量達到210萬輛。并擬自2012年起,將各種內(nèi)燃汽車全部改產(chǎn)混合動力汽車。日本日產(chǎn)公司、美國福特公司也準(zhǔn)備與豐田公司聯(lián)合生產(chǎn)混合動力汽車。
  石油是最寶貴的化工原料和戰(zhàn)略資源,但由于大量用作交通運輸及航空燃料,也帶來了能源枯竭、環(huán)境污染和經(jīng)濟安全等三個嚴(yán)重問題。據(jù)權(quán)威估計,全世界石油剩余可采儲量只能供50年5570年。2020年前,供應(yīng)雖然不致出現(xiàn)問題,但由于大城市廢氣污染60%以上來自燃油;特別由于石油是戰(zhàn)略物資,稀缺時會競相采購和儲備,導(dǎo)致大幅度漲價;出現(xiàn)地區(qū)性戰(zhàn)亂時,正常供應(yīng)也很難保證,嚴(yán)重影響經(jīng)濟安全。我國不能不作長遠打算;旌蟿恿ζ嚕瓤墒∮30%--50%,又可節(jié)電20%--30%,并可保持30--50年長過渡期使用,是非常適宜的。
  目前世界大型跨國公司的發(fā)展戰(zhàn)略,一方面大量向世界各國、特別如對中國,擴大建設(shè)和推銷內(nèi)燃汽車;一方面他們自己卻在加強開發(fā)電動汽車,準(zhǔn)備將來再以高技術(shù)、高價格同我國合資合作,向我輸出。目前,我國電動汽車技術(shù)同內(nèi)燃汽車技術(shù)相比,同國外差距并不大,只要我們努力創(chuàng)新,創(chuàng)造自己獨立的知識產(chǎn)權(quán),是完全有條件的。如果我們?nèi)匀徽J(rèn)為這是遙遠的將來,聽而不聞、視而不見,等到確認(rèn)動手晚了,必然會像內(nèi)燃汽車一樣,被迫重復(fù)走依靠引進的老路。我們有過這方面的沉痛教訓(xùn),上世紀(jì)80年代,日本多方面勸說東風(fēng)公司引進50萬臺“化油器”制造技術(shù),不要引進他們已經(jīng)開發(fā)應(yīng)用的“電噴技術(shù)”。結(jié)果,不過十年左右功夫,國家一紙通令,停止“化油器”生產(chǎn),一律采用“電噴技術(shù)”,大城市要達到歐洲一、二號污染排放標(biāo)準(zhǔn),成億元的人民幣等于浪費了。
  三、加強燃料電池汽車研發(fā)基地建設(shè),充實專業(yè)人才
  許多著名科學(xué)家認(rèn)定,從交通運輸來說,20世紀(jì)是“石油動力”世紀(jì),21世紀(jì)將成為“氫動力”世紀(jì)。
  燃料電池在科學(xué)原理上是相當(dāng)成熟的。但是要把目前最常用的氫燃料電池發(fā)電機用到汽車上,還需要開發(fā)新的原材料、不斷優(yōu)化電堆結(jié)構(gòu)、采用先進控制技術(shù),不斷提高質(zhì)量和性能,大幅度降低成本,才能實現(xiàn)商品化、產(chǎn)業(yè)化。
  燃料電池發(fā)電機,用于普通汽車(船、艦)上,有如下優(yōu)點:
  ——由于是氫氧直接電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能,燃料利用效率特別高,可達到60%左右(如果再利用熱能,可達到80%),比內(nèi)燃機效率25%左右高出一倍多,這是能源的最大節(jié)約。
  ——氫氧化合后,產(chǎn)生和排放的是水蒸汽,可以說是真正的“零污染”。
  ——燃料電池是在較低溫度下進行電化學(xué)反應(yīng)的,沒有聲音,沒有機械傳動損耗。用于潛艇等水下裝置,還不易被敵方發(fā)現(xiàn)。
  ——由于直接供應(yīng)氫即能發(fā)電,可不經(jīng)過電網(wǎng)建立獨立電站。這對獨立工廠、醫(yī)院、高層樓房、野戰(zhàn)部隊供電或建立備用電力,都是特別適用的。
  ——燃料電池發(fā)電機可直接取代內(nèi)燃機,使“油電結(jié)合”的混合動力汽車,成為高級的電動車;或以燃料電池為主,加上其他電源,采用“電電結(jié)合”的更新型電動車。
  燃料電池不僅可以帶動汽車行業(yè)升級,而且本身就是一個新能源的高技術(shù)產(chǎn)業(yè),從而可以帶來無限的商機。世界各國,特別是各大汽車公司,包括通用、福特、戴·克、豐田、本田、大眾、雷諾、日產(chǎn)等公司,均在不遺余力開發(fā),各公司每年投入資金大都近十億美元。因此,在采用“氫動力”這個公認(rèn)的大方向下,誰將最后攀登高峰,還難預(yù)料。就是某些技術(shù)成熟后,改進和換代也會很快;不能老是跟在別人后面,無所作為,應(yīng)當(dāng)在百花齊放、百家爭鳴基礎(chǔ)上,積極鼓勵創(chuàng)意性開發(fā),創(chuàng)造自己知識產(chǎn)權(quán)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和品牌,要努力觀察國內(nèi)外新動向,加強國內(nèi)國際合作,積極吸取百家之長,完善自己的發(fā)展目標(biāo),力爭在這一高新科技領(lǐng)域取得世界的重要一席地位,為祖國爭光。
  特別重要的是,通過燃料電池汽車技術(shù),還可帶動一大批高新領(lǐng)域、高新技術(shù)的進步。根據(jù)汽車產(chǎn)業(yè)加速向智能化、輕量化、節(jié)能化及可持續(xù)發(fā)展的要求,還可帶動一大批高附加值產(chǎn)業(yè)發(fā)展,如新材料工業(yè)、光電傳輸業(yè)、精密機械、化學(xué)工程、輕合金制備、高級輕紡、新型橡膠、特殊玻璃等?梢栽O(shè)想,燃料電池大量發(fā)展后,很有可能成為信息技術(shù)的最大研試陣地、最大的新型產(chǎn)業(yè)載體和用戶。電子技術(shù)目前只占單位汽車構(gòu)成的20%--30%,將來很可能達到50%--60%。正象黨的十六大指出的,將是我國走新型工業(yè)化道路的一項重大內(nèi)容,做到以工業(yè)化帶動信息化,又以信息化促進工業(yè)化、現(xiàn)代化,為改造傳統(tǒng)汽車工業(yè),實現(xiàn)跨越式發(fā)展,開辟一條現(xiàn)實的發(fā)展道路。