陳光祖作為中國(guó)汽車界的元老級(jí)人物,他說:“中國(guó)汽車從摸索開始,我也是在摸索中成長(zhǎng),現(xiàn)在的年輕汽車人比我們更有學(xué)問、更有知識(shí),唯一能給年輕一代留下的是我們的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。”
到底電動(dòng)汽車能否改變中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)命運(yùn),很多業(yè)內(nèi)的人士都在質(zhì)疑,搞電動(dòng)汽車勞命傷財(cái)!搞電動(dòng)汽車不合乎中國(guó)的國(guó)情!但是作為看著中國(guó)汽車業(yè)成長(zhǎng)的見證人,我有資格說:不搞電動(dòng)汽車等于是讓中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)患上“貧血癥”。
歷史的必然

電動(dòng)汽車是什么?如果是認(rèn)為在汽車上加上電動(dòng)機(jī),那是一種誤解。我們說的電動(dòng)汽車是新世紀(jì)全球汽車產(chǎn)業(yè)跨越性的變革,是一項(xiàng)高科技的產(chǎn)品。大家都知道,從汽車產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展中看,汽車產(chǎn)業(yè)的變遷是和社會(huì)的原結(jié)構(gòu),以及相適應(yīng)的汽車“心臟”變化有著緊密的聯(lián)系。
1769年,世界上第一輛蒸汽車誕生了,在18世紀(jì)末和19世紀(jì)初始曾有過一段黃金年代,這就是最古老的電動(dòng)汽車。
在1885年世界上第一輛內(nèi)燃機(jī)汽車誕生了,隨著石油開采業(yè)的發(fā)展和內(nèi)燃機(jī)汽車的普及,促使汽車成為工業(yè)社會(huì)極為重要的一種產(chǎn)品,以至于被譽(yù)為“改變世界的機(jī)器”。
然而,在上世紀(jì)的近百年里,內(nèi)燃機(jī)汽車幾乎是無節(jié)制地發(fā)展,帶來人類社會(huì)的諸多重大難題,也導(dǎo)致了節(jié)能與減排成為新世紀(jì)汽車產(chǎn)業(yè)變革的第一要?jiǎng)?wù)。全球都意識(shí)到了道路只有一條:要以明確的意志,最適合的技術(shù)選擇和產(chǎn)業(yè)決策,讓電動(dòng)汽車東山再起,否則汽車產(chǎn)業(yè)曾經(jīng)有的奇妙神化將會(huì)破滅。
但要實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)變速,道路是曲折的、艱難的,需要一個(gè)“摸著石頭過河”的過程,在現(xiàn)在我們摸索著前進(jìn)已經(jīng)看到了光明的“對(duì)岸”。
現(xiàn)代的電動(dòng)汽車是新世紀(jì)整個(gè)現(xiàn)代化汽車產(chǎn)業(yè)中重要的組成部分,是一個(gè)最具活力的車種,它正形成自己獨(dú)特的一種實(shí)踐和理論基礎(chǔ)。現(xiàn)在電動(dòng)汽車集成了機(jī)械、電力、電子、磁力、液力、計(jì)算機(jī)、新材料、智能控制和最新的能源組合,它是一項(xiàng)多學(xué)科、跨領(lǐng)域、高科技的集合體。
現(xiàn)代電動(dòng)汽車擁有新模式的社會(huì)組織,是不斷持續(xù)創(chuàng)新的聯(lián)盟群體,要建設(shè)一個(gè)以“綠色系統(tǒng)工程”為主的產(chǎn)業(yè)機(jī)制和網(wǎng)絡(luò)。這包括從產(chǎn)品概念構(gòu)思和研發(fā),一直延伸到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、銷售、服務(wù)以及回收的整個(gè)產(chǎn)品生態(tài)周期,形成可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)業(yè),一直體現(xiàn)新世紀(jì)人們智慧和創(chuàng)造力的源泉,于是汽車神話再現(xiàn)了。
這說明,汽車的形態(tài)隨著社會(huì)發(fā)展有改進(jìn)和根本化改變,但人類社會(huì)已離不開汽車,已經(jīng)奠定了人類生產(chǎn)生活不可分割的東西,人們總是千方百計(jì)地使汽車的產(chǎn)品能不斷地事事代代的世世下去。
寶貴的實(shí)踐
上世紀(jì)70年代,第一次石油危機(jī)以后,全球汽車產(chǎn)業(yè)開始新一輪汽車的研究,這標(biāo)志著現(xiàn)代電動(dòng)汽車的新起點(diǎn)。經(jīng)過摸索和實(shí)踐,特別是上世紀(jì)的90年代末,世界上電動(dòng)汽車的研發(fā)和商業(yè)化步伐都大大加快了,最可貴的收獲是找到了一個(gè)發(fā)展現(xiàn)代電動(dòng)汽車的規(guī)律。
一開始多數(shù)是搞純電池汽車,而且都用鉛酸電池的改進(jìn)產(chǎn)品。到90年代,主要是日本、歐美致力于混合動(dòng)力汽車的研發(fā),電動(dòng)汽車的研制取得不少實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,接著不少汽車從相關(guān)汽車開始研制燃料電池汽車方向發(fā)展,全球動(dòng)力汽車進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展期,明確了電動(dòng)汽車的發(fā)展線路圖,這種對(duì)現(xiàn)代電動(dòng)汽車前景的共識(shí)和明確,某種意義上來說比電動(dòng)汽車的某一具體成果更重要。中國(guó)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也是一致的。
現(xiàn)代的電動(dòng)汽車是由電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車三大車種構(gòu)成,但是他們之間的發(fā)展各有特色,至今仍有不少不確定的因素,仍是一種邊實(shí)踐邊前進(jìn)的過程。
純電動(dòng)汽車的研制到目前為止,作為汽車產(chǎn)品大量應(yīng)用還有一些爭(zhēng)議。但用于一個(gè)特定的區(qū)域、線路進(jìn)行運(yùn)行,作為特小型汽車進(jìn)入家庭在社區(qū)有限地帶,作為非上路車輛為某一專業(yè)業(yè)務(wù)服務(wù),如城市掃地車,都是非常適合的。
純電動(dòng)車的問題在于動(dòng)力電池至今仍未達(dá)到理想的程度,目前多用鎳氫電池,并開始應(yīng)用鋰離子電池、鋰離子電池、鋰聚合物電池,在性能上有很大的提高,但是據(jù)說比能量、比功率能量密度,循環(huán)壽命、價(jià)格,充電時(shí)間上和還可以有很多潛力可挖,商業(yè)化前景有待努力和觀察。
混合動(dòng)力汽車將會(huì)有很大發(fā)展,也比較實(shí)用,隨著科技發(fā)展的混合動(dòng)力汽車已多樣化。那么什么叫混合動(dòng)力汽車呢?按國(guó)際能源組織的定義:傳遞車輛能量至少來自兩種不同的能源可轉(zhuǎn)換裝置,兩種不同的儲(chǔ)能裝置,可逆的儲(chǔ)能供應(yīng)物體是電動(dòng)機(jī)。
按混合動(dòng)力分類,有微混合動(dòng)力,一般節(jié)能10%左右,現(xiàn)在這種低混合水平已經(jīng)過時(shí)了;輕混合度節(jié)能20%左右,也接近于低節(jié)能范圍,可以忽略不計(jì);全混合度,也叫高混合度,節(jié)能在40%或更多。
這是當(dāng)前努力方向,從掌握科技看已經(jīng)達(dá)到了可普及地步,現(xiàn)代時(shí)興一種可插入混合動(dòng)力系統(tǒng)PHEV(plug-in hybrid electric wehicle)成為發(fā)展的主要對(duì)象,這種新型混合動(dòng)力,電池容量大,可以利用外接電源充電,特別在夜間低谷時(shí)充電,平時(shí)用電池動(dòng)力,超過電池容量時(shí)可以采用混合動(dòng)力模式,這種車電池運(yùn)行可達(dá)60公里,加上混合動(dòng)力,全程續(xù)航可超過300公里。

近來,還有一種雙模式混合動(dòng)力汽車的發(fā)明,同時(shí)兼有插入式性能,即車輛上配備有兩個(gè)電動(dòng)機(jī),可以根據(jù)路況隨時(shí)切換不同性能的電動(dòng)機(jī)作用,以保持車輛性能和經(jīng)濟(jì)性,這也是一種新型的混合動(dòng)力汽車。
混合動(dòng)力汽車時(shí)1997年由豐田公司首次推向市場(chǎng),目前已成為很成熟化的產(chǎn)品,商業(yè)化應(yīng)用已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。據(jù)美國(guó)CSM公司預(yù)測(cè),2000年全球約有3萬輛混合動(dòng)力汽車,2004年17.5萬臺(tái),預(yù)計(jì)2010年達(dá)70萬輛。美國(guó)另一資訊公司Mercer預(yù)測(cè)2011年全球混合動(dòng)力銷售110萬輛。
豐田公司生產(chǎn)的Prius(普銳斯)已累計(jì)達(dá)100萬輛,豐田表示2010年要年產(chǎn)100萬輛混合動(dòng)力汽車,2020年豐田全系列車型都要搭在為混合動(dòng)力汽車,第三代混合動(dòng)力汽車成本下降50%,Prius在2012年的價(jià)格要達(dá)到15-20萬元人民幣。
國(guó)際汽車界人士認(rèn)為,混合動(dòng)力是當(dāng)代最佳的電動(dòng)汽車。但它仍是一種過渡性的產(chǎn)品,仍存在著雙重的動(dòng)力,增加車輛重量,各種混合動(dòng)力車輛性能有待進(jìn)一步提高,而最終將為燃料電池汽車所替代。
燃料電池實(shí)質(zhì)上是電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生器,它的機(jī)理是一個(gè)電解水的逆過程,通過氫氧的化學(xué)反應(yīng)生成水并釋放電能,是零污染。燃料電池汽車是應(yīng)用一種質(zhì)子交換膜的燃料電池,它特點(diǎn)是效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、比功率大、無腐蝕性、壽命(PEMFC)長(zhǎng),成為今后電動(dòng)汽車最為理想的驅(qū)動(dòng)電源。
目前,燃料電池汽車也是多樣化的,主要分類是:純?nèi)剂想姵仄嚕瑒?dòng)率都由燃料電池來承擔(dān),由于燃料電池價(jià)格昂貴。
現(xiàn)在較多應(yīng)用的是在燃料電池基礎(chǔ)上增力。一旦電池或超級(jí)電容形成混合型燃料電池汽車,可以適當(dāng)降低燃料電池的功率和成本。當(dāng)然,這種高科技的燃料電池混合型汽車也是處在一個(gè)比較復(fù)雜的優(yōu)化過程,更好滿足現(xiàn)實(shí)性的整體動(dòng)力性設(shè)計(jì)需求,還需要相當(dāng)時(shí)間。
質(zhì)子交換膜燃料電池一個(gè)核心技術(shù)是催化劑,這和目前汽車后處理器三元催化劑一樣需要貴金屬鉑,原料稀缺、價(jià)格昂貴。中科院院士朱亞杰認(rèn)為,我國(guó)稀土資源豐富,研究用稀土替代或部分替代貴金屬是有可能的,這樣價(jià)格可大幅度下降。
美國(guó)的圣路易斯大學(xué)已試驗(yàn)出一種無膜的燃料電池,該校化學(xué)家謝利·明特說:“膜的燃料電池非常好,因?yàn)榫酆衔锏哪ふ既剂想姵爻杀?0-40%。日本大發(fā)汽車已開發(fā)出,可以排放一氧化碳的催化過程,而不使用昂貴的鉑的最新燃料電池技術(shù),可見燃料電池汽車的科技進(jìn)步成為其正作為商業(yè)化產(chǎn)品的一大關(guān)鍵因素。”
近年,燃料電池汽車已成為各個(gè)跨國(guó)汽車公司和政府的在汽車產(chǎn)業(yè)上重大行動(dòng)。美國(guó)政府計(jì)劃在2010年燃料電池汽車應(yīng)占全球同類產(chǎn)品市場(chǎng)份額25%, 2020年進(jìn)入商業(yè)化。
日本政府目標(biāo)燃料電池2010年5萬輛,2020年500萬輛,2030年1500萬輛。歐盟提出2003年推出33輛燃料電池巴士,在歐盟8個(gè)國(guó)家10個(gè)主要城市示范運(yùn)營(yíng),2006年3月國(guó)也加入該示范計(jì)劃,有3輛燃料電池巴士在北京試運(yùn)營(yíng)。
歐盟計(jì)劃燃料電池汽車2010年達(dá)到初級(jí)化應(yīng)用,2020年進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用的起飛階段。我國(guó)作為汽車大國(guó)向汽車強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)折時(shí)期,也承擔(dān)發(fā)展燃料電池汽車的研發(fā)和應(yīng)用。要在2008年奧運(yùn)會(huì)上展示電動(dòng)汽車研發(fā)和制造成果,2010年實(shí)現(xiàn)燃料電池萬輛級(jí)水平,2015年達(dá)到10萬輛。
2008年的奧運(yùn)會(huì),將是我國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)建設(shè)的新里程。在奧運(yùn)會(huì)上將有一批新能源汽車展現(xiàn)在世界人民的眼光上,顯示出我國(guó)自主品牌電動(dòng)汽車的靚麗風(fēng)采。
路線圖
路線圖是體現(xiàn)從國(guó)情出發(fā),發(fā)展電動(dòng)車的科學(xué)發(fā)展觀,是電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)決策 一種思維定勢(shì)。
路線圖不僅是為了把汽車產(chǎn)品搞出來,更是未來要建設(shè)一個(gè)新型的電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè),而確立的一種發(fā)展程序,這是根本性的。
路線圖是發(fā)展電動(dòng)汽車指導(dǎo)性思想,但在總框架下是靈活的,不是一成不變的,但總目標(biāo)是一致的,不可隨意更改的。

汽車產(chǎn)業(yè)無論是過去還是未來都是全球化程度發(fā)展形式最一致的產(chǎn)業(yè),我們的路線圖改符合國(guó)際電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的程序,也符合中國(guó)國(guó)情,目標(biāo)是建設(shè)一個(gè)具有國(guó)際一流水平,自主的電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)。
設(shè)想中國(guó)電動(dòng)汽車發(fā)展路線圖“三縱、三橫、三系統(tǒng)”可簡(jiǎn)稱為“三三制路線圖”。
三縱是純電池電動(dòng)汽車,混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和燃料電池電動(dòng)汽車。6家動(dòng)力電池,6家驅(qū)動(dòng)電機(jī),10家控制系統(tǒng),3家燃料電池。
三橫是:高效能動(dòng)電池管理系統(tǒng),先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)和信息化的控制系統(tǒng)。
三系統(tǒng)是:新型電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)、制造工程系統(tǒng)和新型能源的開發(fā)與管理工程系統(tǒng),社會(huì)應(yīng)用工程系統(tǒng)。
這是重點(diǎn)講系統(tǒng)工程問題,電動(dòng)汽車的商業(yè)化進(jìn)程很重要的是要面向市場(chǎng)建立起社會(huì)化的系統(tǒng)支撐和應(yīng)用工程的問題。
關(guān)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造,電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)汽車的設(shè)計(jì)上沒有什么本質(zhì)區(qū)別,但電動(dòng)汽車畢竟在產(chǎn)品布局、運(yùn)行情況、新型動(dòng)力上有區(qū)別。各種電動(dòng)汽車各自特色的新型驅(qū)動(dòng)源是有相當(dāng)復(fù)雜的優(yōu)化問題,只有建立起精確的、完整的數(shù)字化仿真模型基礎(chǔ)上,才能經(jīng)過反復(fù)計(jì)算得出最佳設(shè)計(jì)效果。
電動(dòng)汽車的試驗(yàn)也具有其獨(dú)特性,實(shí)體的試驗(yàn)也是驗(yàn)證仿真設(shè)計(jì)必不可少的程序。例如,電動(dòng)汽車強(qiáng)磁、高溫對(duì)電磁的干擾,冷卻退風(fēng)等,以及防撞和保護(hù)燃料裝置等。
對(duì)傳統(tǒng)汽車的進(jìn)一步優(yōu)化,如風(fēng)阻系數(shù),滾動(dòng)阻力,機(jī)械摩擦阻力,減輕質(zhì)量等問題的提升,有助于電動(dòng)汽車的效率增強(qiáng)。
關(guān)于新型能源開發(fā)與管理工程,也是新能源供應(yīng)重大問題,以氫氣為例,制氫的方法很多,如碳化合裂解、電解水制氫、工業(yè)副產(chǎn)品提氫等。還有用“ 電”是制氫一種平衡電能的辦法,是比較經(jīng)濟(jì)的。
電解水制氫,如果用三峽電站,價(jià)格是每度1角,按電解效率70﹪計(jì)算,生產(chǎn)1公斤相當(dāng)于汽油熱能的氫,直接成本1.5元,僅使用93號(hào)汽油的十分之一。
對(duì)工業(yè)副產(chǎn)氫,像氯堿廠焦化廠等生產(chǎn)中排出大量含氫氣體。不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)每年排出工業(yè)副產(chǎn)氫800億立方米,現(xiàn)在都基本不回收,白白浪費(fèi)。據(jù)測(cè)算回收1平方米氫氣或成本1元,價(jià)格也不算高,還要從光合細(xì)菌,如藻類植物中,催化氫等技術(shù)。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)些看利用天然能制氫也是有很好前景的,如太陽能、地?zé)帷L(fēng)能、水能、海洋能、核能等轉(zhuǎn)化可再生的氫源是可能的。
例如,等離子化學(xué)制氫,水蒸氣狀態(tài)下,通過高頻反應(yīng)放電,使水分子外層失去電子,而處于電離狀態(tài),經(jīng)電場(chǎng)加速離子扣互作用分解成氫和氧,這種制氫法設(shè)備容積小,產(chǎn)氫效率高,量轉(zhuǎn)換效率達(dá)80%。
還有各種甲醇、二甲醚、液化煤、生物柴油、乙醇等提取技術(shù)。關(guān)于新能源社會(huì)應(yīng)用系統(tǒng)工程。也以氫為例,如儲(chǔ)存、運(yùn)輸、加注等工程也是十分復(fù)雜的。
燃料電池汽車的氫氣供應(yīng)補(bǔ)充目前基本是分為:
首先是車載制氫技術(shù),目前較多用甲醇重整方法供應(yīng),氫從碳?xì)浠衔镏蟹蛛x出來,在分解中產(chǎn)生H2和CO,將CO轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2和水,溫度在攝氏200度以上,CO處理不當(dāng)會(huì)使燃料電池中的催化劑中毒,還要增加一些裝置去處理才能得到純氫,目前這種方法應(yīng)該較多。
車載儲(chǔ)氫技術(shù)目前有三種方法,一是氣體在儲(chǔ)存,用鋼瓶或碳纖維儲(chǔ)存,但這方法方便,不過儲(chǔ)量不高,受影響;二是液化冷儲(chǔ)存,在一個(gè)大氣壓下,冷凍攝氏零下252度的氫為液化,目前已有部分汽車上應(yīng)用,但罐體成本較高,一般要真空隔熱;三是金屬氫化物儲(chǔ)氫,氫是化學(xué)特性活潑,可以和很多金屬或合金相化合,使之吸收氫,有的是吸收含量很高,甚至超過液態(tài)氫。在一定溫度下釋放出來,這種技術(shù)越來越為人們重視,是儲(chǔ)氫的一種好方法。

但儲(chǔ)氫金屬或合金輔助材料很多,還卻在研究之中,我國(guó)稀土材料豐富可以成為好的儲(chǔ)氫材料。還有用活性碳吸附儲(chǔ)氫,這技術(shù)也相當(dāng)?shù)暮茫苍谘芯繎?yīng)用。
目前研究碳納米材料儲(chǔ)氫,每克納米石墨纖維可儲(chǔ)氫2g,儲(chǔ)量很理想,但價(jià)格昂貴,放氫速度慢,影響燃料電池輸入氣體不足,還要研究。美珀杜大研制廉價(jià)制氫工藝,用鋁鎵合金,減少鉑的損耗。
其次是加氫站組成。現(xiàn)在各主要燃料電池汽車都設(shè)立不同加氫站,現(xiàn)在分為自溢加氫系統(tǒng)和增壓加氫系統(tǒng),前者是加氣速度快、效率高,后者成本較低,但要增加壓縮機(jī)容量,投資成本大。
加氫機(jī),像加油機(jī),在加氫機(jī)內(nèi)裝編程序的控制器,通過軟件保證安全,控制加氫過程,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加氫。目前我們?cè)诒本⑸虾R苍O(shè)立加氫站。
先進(jìn)的設(shè)計(jì)是在氫源制造,氫氣配送(地下管道)或輸送氫的運(yùn)輸轉(zhuǎn)輸,到加氫站整個(gè)過程系統(tǒng)工程,不同地區(qū)也有不同要求。
自主創(chuàng)新的好機(jī)遇
電動(dòng)車的推動(dòng)可能是實(shí)現(xiàn)中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)由“中國(guó)制造”走向“中國(guó)創(chuàng)造”的新契機(jī)。電動(dòng)汽車我們與國(guó)際上發(fā)達(dá)汽車工業(yè)國(guó)家起步時(shí)間差距不大,我們?cè)趪?guó)家支持下,在科技上差距也不算大,有些先進(jìn)的科技我們已經(jīng)達(dá)到或個(gè)別超過國(guó)際先進(jìn)水平。
電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的建設(shè)成為自立創(chuàng)新汽車產(chǎn)業(yè)重要或部分對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展是有重要意義。從歷史上看我們汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新兩種重要模式:
一種是逆向創(chuàng)新, 在上世紀(jì)80年代,引進(jìn)先進(jìn)轎車技術(shù), KD和部件國(guó)產(chǎn)化,在當(dāng)時(shí)我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)落后情況下是有必要的,它的特點(diǎn)是先有制造、加工,然后再向整車的創(chuàng)新方向發(fā)展。這種逆向創(chuàng)新水平不會(huì)太高,不會(huì)創(chuàng)造出超出國(guó)際水平的產(chǎn)品,是跟著學(xué)、跟隨性創(chuàng)新的結(jié)果。
第二種是邁向創(chuàng)新,中國(guó)電動(dòng)汽車是全球基本處于同一起步水平上,沒有什么穩(wěn)定的可購(gòu)技術(shù)。這種新的技術(shù)一般也是不賣的,所以逼著要靠自己創(chuàng)新。這種創(chuàng)新往往是從整車概念構(gòu)思開始,然后自主設(shè)計(jì)和制造,這就要可能走出原創(chuàng)新的道路,完整的從汽車設(shè)計(jì)到制造全過程自主創(chuàng)新。
對(duì)于動(dòng)力電池、燃料電池、動(dòng)力和整車的電控技術(shù)也是自主創(chuàng)新研發(fā)的。可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)超越性發(fā)展。通過電動(dòng)汽車的自主創(chuàng)新活動(dòng),進(jìn)一步帶動(dòng)整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新水平的效率的提高也很有利。
倡導(dǎo)氫能
從更大的范圍看,人類社會(huì)最終走向氫能社會(huì),和由氫而引發(fā)的氫經(jīng)濟(jì)。氫能社會(huì)永遠(yuǎn)超出燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的范疇,它是整個(gè)社會(huì)的“氫化”問題。
氫是宇宙中最基本的分布最廣泛、最均勻的一種元素,是取之不盡,用之不竭的“永久的燃料”。1973年開始第一次石油危機(jī)油價(jià)為12美元;1978年第二次石油危機(jī),伊朗革命引發(fā)的,油價(jià)為34美元。
現(xiàn)在的油價(jià)是歷史上令人難以承受的沖擊,好在正是這種油價(jià)的積壓,導(dǎo)致了世界上能源多元化出路,所以到100美元仍沒有出現(xiàn)石油危機(jī),這說明全球已經(jīng)對(duì)石油資源的依賴已經(jīng)采取相應(yīng)措施,而還不至于產(chǎn)生致命的打擊。但作為一種能源發(fā)展趨勢(shì),總是要從不可再生能源向可再生能源方向發(fā)展的,這是一個(gè)長(zhǎng)期艱苦探索的過程。但必須從現(xiàn)在毫不動(dòng)搖地進(jìn)行努力的工作。
2002年6月,在加拿大召開的第18屆世界能源大會(huì)上,提出了燃料電池汽車為主導(dǎo)的氫能社會(huì)的概念,這樣發(fā)展氫能成為了世界能源革命的一個(gè)焦點(diǎn)。此后,美、日歐盟等國(guó)家和組織都行動(dòng)起來,積極研發(fā)燃料電池及相關(guān)工程,取得了相當(dāng)大的進(jìn)步。
2002年9月,小布什政府出臺(tái)的Freedom CAR計(jì)劃,即自由合作研究新一代汽車計(jì)劃,指出要集中研究推行燃料電池的電動(dòng),用以取代1993年的PVGV計(jì)劃(該計(jì)劃是以混合動(dòng)為中心的電動(dòng)汽車計(jì)劃)。
2003年小布什進(jìn)一步說明:我對(duì)未來氫能源汽車開發(fā)上應(yīng)用,不是出于空想,美國(guó)燃料電池應(yīng)用的轉(zhuǎn)變,是為后代留下一份特殊的遺產(chǎn)。接著美國(guó)能源部制定“氫計(jì)劃”,要求在2020年燃料電池汽車進(jìn)入商業(yè)化。2006年3月,美國(guó)國(guó)家氫能源協(xié)會(huì)在紐約長(zhǎng)島會(huì)議中心召開氫能推行大會(huì),倡導(dǎo)者呼吁2020年應(yīng)視為全球氫能源的關(guān)鍵年,并指出燃料電池不僅是用于汽車上,而且還要進(jìn)入居民、點(diǎn)亮路燈等。
日本政府于2001年制定了“低危害汽車開發(fā)及普及行動(dòng)計(jì)劃”包括實(shí)施低危害汽車和無危害的燃料電池汽車的普及工作。與該計(jì)劃相對(duì)應(yīng)的日本燃料電池示范工程(JHFC)也應(yīng)運(yùn)而生,JHFC包括兩個(gè)工程,即“燃料電池示范研究”和“燃料電池汽車用氫共給設(shè)施示范研究”。目前已有57輛燃料電池汽車在日本各地試運(yùn)行。日本產(chǎn)業(yè)省規(guī)劃燃料電池汽車2020年達(dá)到500萬輛,2030年大規(guī)模商業(yè)化。
歐盟早在1998年就提出:歐盟燃料電池研究示范計(jì)劃,這包括汽車、軌道交通、輪船上應(yīng)用,還要研究出便攜式發(fā)電裝備,用于分散、偏遠(yuǎn)地區(qū)的動(dòng)力裝置。在2003年歐盟提出實(shí)施“燃料電池巴士示范工程”,推出了33輛燃料電池汽車在歐洲8個(gè)國(guó)家、10個(gè)城市作為示范運(yùn)營(yíng),包括倫敦、巴塞羅那、波爾圖、斯得哥爾摩、漢堡、斯圖加特和冰島的雷克雅爾來等。2003年6月中國(guó)加入了歐盟燃料電池汽車巴士示范工程,在北京有3輛低地板巴士,在頤和園、中關(guān)村地帶運(yùn)營(yíng)。
2003年11月,在聯(lián)合國(guó)發(fā)展計(jì)劃署,全球國(guó)際環(huán)境基金幫助下,在北京召開了“氫能經(jīng)濟(jì)國(guó)際合作伙伴計(jì)劃會(huì)議”,中國(guó)、美國(guó)、日本、加拿大、印度、巴西等15個(gè)國(guó)家和歐盟參加的會(huì)議。為此2005年,科技部提出:“氫能經(jīng)濟(jì)國(guó)際合作伙伴計(jì)劃項(xiàng)目報(bào)告”,包括燃料電池汽車客車的研制、測(cè)試和標(biāo)準(zhǔn)制定,可再生能源的制氫技術(shù),燃料電池車用高壓氫加注站等。要在2008年北京奧運(yùn)會(huì)上,2010年上海世博會(huì)上能有燃料電池汽車投入運(yùn)營(yíng),并在2015年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
雅馬哈公司稱,在摩托車上的燃料電池已獲得實(shí)驗(yàn)性應(yīng)用。摩托羅拉公司稱,在2005就開始在手機(jī)上實(shí)驗(yàn)燃料電池電源,這種燃料電池只有小鈕扣這么大。冰島政府提出要在冰島所有漁船、汽車和居民屋內(nèi)裝燃料電池,在20年左右將冰島變成氫經(jīng)濟(jì)國(guó)家。

美國(guó)夏威夷在2001年通過鼓勵(lì)發(fā)展氫能源法案能夠生產(chǎn)超過自用需要加氫,多余的可賣給加利福利亞州。2001年4月,美國(guó)眾議院科學(xué)委員會(huì)上,祁士古石油公司CEO莫克.英格里塞利說:“氫經(jīng)濟(jì)時(shí)代已經(jīng)和聯(lián)系在一起,迫使我們不能不邁向氫經(jīng)濟(jì),誰不跟著他,誰就會(huì)后悔。”
芝加哥市政府提出“社區(qū)能源合作社”(community energy cooperatine)已在實(shí)驗(yàn)中,非中央化分布式電網(wǎng)提供家家戶戶電力,社區(qū)可以自覺購(gòu)買或是租用燃料電池裝置,這種辦法華盛頓和費(fèi)城也開始效仿。
還有一項(xiàng)“氫能源網(wǎng)絡(luò)”,現(xiàn)在正不斷展開分布式發(fā)電,加上計(jì)算機(jī)和軟件的結(jié)和,在智能數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)支持下,拉開分布式電網(wǎng)的序幕。這比中央式集中發(fā)電,集中供電的方式要好許多,風(fēng)險(xiǎn)也很小,如這次我們南方冰災(zāi)一樣就是過分集中化供電風(fēng)險(xiǎn)。
必須相信,燃料電池的技術(shù)進(jìn)步總有一天能為全世界每一個(gè)人服務(wù),氫的成本等于零,到那個(gè)時(shí)候,這種“幾乎”是免費(fèi)的能源,有什么理由去拒絕它呢?
當(dāng)?shù)厍蛏蠜]有一滴石油的時(shí)候,這種情況總有一天會(huì)來臨,是五十年、七十年還是一百年?這不是奇怪的問題。如果從現(xiàn)在我們對(duì)此問題將要產(chǎn)生的危機(jī)毫無準(zhǔn)備,那才是太草率了。
上世紀(jì)是單一能源的年代,在世紀(jì)末進(jìn)入多元化年代,但石油燃料仍居絕對(duì)主導(dǎo)地位。新世紀(jì)進(jìn)入一個(gè)多元化能源年代,那么什么時(shí)候再能恢復(fù)那樣的比較單一的能源年代呢?現(xiàn)在說是“氫”,但真正的成為現(xiàn)實(shí)都有很多不同認(rèn)識(shí),科學(xué)需要用時(shí)間來證實(shí)。
我國(guó)的石油進(jìn)口70%以上靠馬六甲海峽 ,政治經(jīng)濟(jì)都不穩(wěn)定,能源運(yùn)輸線風(fēng)險(xiǎn)不小,還有我們剛剛開始進(jìn)入石油儲(chǔ)備,石油的安全將是重大的政治和經(jīng)濟(jì)問題。
新能源的應(yīng)用,電動(dòng)汽車的研發(fā)、生產(chǎn)、迫在眉睫,但又不是短時(shí)間內(nèi)解決的,為此對(duì)電動(dòng)汽車特別是氫能的商業(yè)化的看法和形成不同的流派。
樂觀派:氫能大概用20年的左右的時(shí)間 ,即2020年我們可以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
保守派:氫能大約要用30年左右,真正進(jìn)入商業(yè)化階段,大約是2030年或更久。
觀望派:氫能源應(yīng)用沒有把握要集中力量,傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行改進(jìn),包括氫能源發(fā)動(dòng)機(jī)上下功夫,不要忽視燃料電池汽車。
幾種的看法面前,我們一定要保持冷靜的頭腦,方向上、戰(zhàn)略上不能動(dòng)搖,但必須承認(rèn)上面講的電動(dòng)汽車商業(yè)化仍是占很小的比重,即內(nèi)燃機(jī)汽車和電動(dòng)汽車的并存,不是短期的,是相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間過渡期,燃料電池汽車還不能作為主導(dǎo)產(chǎn)品,電動(dòng)車要成為主導(dǎo)產(chǎn)品大約要在60--70年的時(shí)間。
鄧小平同志曾經(jīng)說過:“現(xiàn)在不要去爭(zhēng)議,要的是實(shí)干!”要面對(duì)現(xiàn)實(shí)把氫能汽車干下去,幾十年以后完全徹底改變中國(guó)汽車依賴石化能源的情況。汽車產(chǎn)業(yè)才會(huì)可持續(xù)性發(fā)展,才會(huì)在自主化的道路上真正走出自己獨(dú)立自主的步伐。
因此,從現(xiàn)實(shí)出發(fā)目前要展開兩條戰(zhàn)線工作。第一,方向明確,燃料電池汽車為最終目標(biāo)是如何不能確定因素太多,像這次南方雪災(zāi)一樣天氣預(yù)報(bào)不準(zhǔn)確,因此還需要認(rèn)真地實(shí)踐和探索。
第二,在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間里兩種于共存的過渡,因此對(duì)傳統(tǒng)汽車的改進(jìn)還要下大功勞,不僅僅是在動(dòng)力方面,是全面的改進(jìn),才能保證現(xiàn)在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
對(duì)于傳統(tǒng)汽車改進(jìn),也有利于電動(dòng)汽車整體水平提升是不分前后,特別是體現(xiàn)在混合動(dòng)力汽車上。因此:兩條戰(zhàn)線是客觀的,是目前制定發(fā)展戰(zhàn)略的基礎(chǔ)。