一、化石能源的使用催生了汽車產業,車用能源的革命關系到汽車產業的生存和發展
我國能源供需狀況及特點:
(一)我國石油資源相對短缺,但消費增長較快,對外依存度高,是能源安全的突出問題
我國水能和煤炭較為豐富,蘊藏量分別居世界第1和第3位,而優質化石能源相對不足,石油和天然氣資源的探明剩余可采儲量目前僅列世界第13和第17位。我國人均能源資源擁有量在世界上處于較低水平,煤炭、石油和天然氣的人均占有量僅為世界平均水平的67%、5.4%和7.5%。
我國能源消費以煤炭為主。世界主要發達國家的能源消費以石油為主,其占能源消費總量的比例一般在30%?40%左右,其中煤炭消費占能源消費總量的10%?20%左右。在我國一次能源消費中,煤炭所占比重接近70%,天然氣消費量僅占5.4%左右,遠遠低于世界平均水平。2011年我國能源對外依存度超過13%,其中石油對外依存度由本世紀初的32%上升到58%。不僅石油、天然氣、鈾資源為凈進口,從2009年起煤炭也由凈出口變成為凈進口。
(二)我國汽車燃料消耗情況
我國能源消費持續增長,消費總量躍居世界第一,約占世界總消費量的20%,10年來我國累計消費增量占世界總增量的53%,年均增速為世界的3倍。特別是石油的消費從1993年成為石油凈進口國后進口量逐年增加,2012年凈進口達到2.7億噸,今年將達約3億噸,石油對外依存度達60%,這其中與汽車的快速增長有一定關系。
自改革開放以來,我國汽車產業迅速發展,盡管有人對在中國是否應鼓勵汽車進入家庭曾有過異議,但汽車還是逐步普及,已成為重要的個人交通工具,以其便捷、舒適吸引著人們,改變著人們的生活。但同時由于汽車使用的能源主要是石油資源,汽車保有量增加帶來的石油消費量不斷增加。至2012年底,我國不包括農用車在內的汽車保有量已達1.1億輛,消耗汽、柴油1.6億噸,平均每輛車每年油耗1.45噸。2012年我國汽車產量1928萬輛,今年產量預計突破2000萬輛,僅此一項一年新增汽柴油消耗就達2900萬噸,需新增原油3500萬噸左右,對我國的原油供應造成很大壓力。如果說化石燃料的應用催生了汽車產業,那么車用能源的革命關系到汽車產業的生存和發展。為解決車用能源問題,全世界都在研發新能源汽車,倡導與鼓勵發展新型動力系統及替代燃料汽車,并輔助以多種相關政策和措施,降低對石油資源的消耗乃至最終替代石油。一方面是“節流”,就是積極鼓勵并大力推廣節油技術和產品,另一方面是研發新能源汽車,以降低石油資源的消耗量。
(三)汽車尾氣排放已成為大氣的主要污染源之一
在世人矚目的霧霾中,汽車尾氣和燃煤是兩個最主要的污染源。因此可以說今后汽車工業的發展面臨能源供應和環保的雙重壓力。
二、汽車能源革命的努力方向
汽車行業在汽車產品方面所做的努力主要有以下三個方面:
一是推動傳統燃油汽車節能技術進步與應用,有效降低單車燃料消耗量。
目前我國汽車單車油耗水平比歐洲、日本高20%,我國傳統汽車節能潛力較大。首先我們應優化汽車產品結構,重點發展節能的小排量汽車,提高小型車市場份額;其次加大汽車節能技術研發投入力度,加強高效動力總成、車身輕量化等節能技術研發及應用,進一步降低油耗和減少排放;三是發展清潔柴油乘用車技術,降低單車油耗水平;四是加快非插電式混合動力技術研發及產業化,盡快推進混合動力公交車普及。到2015年,國內大型汽車企業集團和骨干企業汽車關鍵技術爭取達到國際水平,為節能減排做出應有的貢獻。
二是加快培育和發展以純電驅動為戰略導向的新能源汽車。
新能源汽車的全生命周期節能效果十分明顯。傳統汽車的能源轉化效率只有17%,考慮燃煤發電的效率損失后,純電動汽車總效率大于30%,約為傳統汽車的兩倍,并可視為無尾氣排放,具有節能環保、使用成本低等優點,可以大幅度減少石油消耗,甚至不使用石油。發展新能源汽車能夠降低對石油資源的對外依存度,對我國能源安全有現實意義。并且近10年來油價持續上漲,2003年,WTI和布倫特原油全年平均期貨價格分別為每桶31美元和28.5美元,截至9月3日,WTI和布倫特原油期貨價格分別為每桶108.5美元和115.7美元,分別上漲了約250%和306%。這對消費者構成巨大壓力,今后價格走勢的總趨勢還會上漲,發展新能源汽車從使用經濟性考慮也有著現實意義,電動汽車的運行成本要低于燃油汽車,今后這一趨勢可能更加明顯。電動汽車使用煤炭、水電、核電和其他可再生能源生產的電力,也能夠促進智能電網的建設,我國能源消費結構向“以電代油”的轉變有重大意義,有助于國家能源結構調整。簡而言之,發展新能源汽車對實現能源產業與汽車產業協調發展意義深遠,不僅能解決石化資源短缺問題,提高能源利用效率,而且能顯著降低污染物排放和溫室氣體排放。我們應加快培育和發展新能源汽車,但是純電動汽車受電池技術的制約,現在還遠未普及,人們還在探索其他的汽車能源的解決途徑。
三是發展替代燃料汽車。
天然氣是優質高效的清潔能源,二氧化碳和氮氧化物的排放明顯優于汽柴油燃料;而乙醇(非糧)、生物柴油等燃料可以替代部分汽柴油,是重要的車用替代燃料。因此在發展純電動汽車的過渡期內應因地制宜地發展替代燃料汽車,天然氣現在比汽柴油有經濟優勢和環保優勢,鼓勵天然氣(包括壓縮天然氣)、生物燃料替代燃料汽車的發展,促進車用能源多元化也是當前一條現實的路子。
如果技術能得以突破,發展以純電動汽車為代表的新能源汽車是緩解燃油供求矛盾,減少尾氣排放,改善大氣環境的根本舉措。
三、美國電動汽車研發的最新動向
在大洋彼岸的美國,最近Tesla公司的Model S型純電動車風頭正勁,2013年一季度實現盈利,并成為同期北美電動汽車銷量冠軍,最近有消息說已打入香港市場,獲得300輛訂單,股票價格也一路飆升(最高時達每股118美元)。今年6月13日,我利用途徑舊金山轉機的機會參觀了Tesla電動汽車工廠,并會見了它的經營者馬斯克。
在發展戰略上,Tesla提出“三步走”戰略,即先生產面向小眾的高端產品,再以中端中等價位使更多顧客可以接受,最后生產大眾化的產品。2008年推出的純電動跑車Roadster,定位高端,價格極貴,但其憑借著0-100km/h加速時間僅需3.7秒的優越性能成為全世界汽車行業的熱點。2012年推出的Model S定位中端,售價較Roadster明顯降低,銷量也成倍提高。他們的目標是實現電池技術突破并大幅度降低成本后,第三代產品售價降至30000美金的平民價格。明年將推出SUV電動汽車。
同時,與傳統車的經銷商網絡不同,Tesla采用蘋果式的體驗店銷售模式,這些體驗店由Tesla直接管理,與經銷商無關,在Tesla的體驗店內,顧客只要繳納5000美元訂金,Tesla就會將汽車送貨上門。
其次,Tesla提供多種充電方案,其中包括家庭充電,充電速度由充電電壓決定,Model S支持240伏和110伏兩個電壓充電。Tesla還為Model S開發了比單槍充電快一倍的雙槍充電技術,充電1小時可行駛99公里。為滿足用戶長途出行時的充電困擾,Tesla推出了超級充電站(Supercharger)計劃。Tesla在它的超級充電站為車主提供了兩種可選方案,第一種是免費充電,第二種是有償更換電池。Tesla承諾,超級充電站針對Tesla的電動汽車用戶提供終身免費的充電服務。Tesla的超級充電站能在半小時內為Model S補充足夠行駛240公里所需的電量。 Tesla計劃在2015年前建成100座超級充電站覆蓋全美,使用戶能夠駕駛Tesla電動汽車周游全美。如果充電基礎設施實現了全覆蓋,猶如無線通訊的基站實現全覆蓋一樣重要,消費者才能放心地使用。
最后,根據加州規定,所有在該州銷售的大車企都要滿足一定比例的零排放車額度,用分數計算。不達標的車企或者選擇交納罰款,或者從其它車企購買分數,否則就會被逐出加州市場。Tesla每售出一輛電動汽車就能獲得零排放車額度,并且作為銷量小的車企,自身無需滿足額度要求,因此成為零排放車額度的賣家。一季度,Tesla在加州出售零排放車額度,收入約6800萬美元。
四、加快我國純電動汽車產業化發展的建議
結合美國電動汽車研發的經驗,我國可采取以下一些措施來加快新能源汽車發展:
1. 探索符合我國國情的新能源汽車發展模式
這幾年,我國眾多車企進軍新能源汽車領域,但尚沒有革命性的技術和有市場沖擊力的車型出現,原因是多方面的。新能源汽車盡管也被賦予了交通工具的屬性,但它與傳統汽車有著很大的區別。需要站在新的視角上來思考和觀察新能源汽車的發展。Tesla從高端車型切入市場,這在傳統能源汽車領域略顯冒險,但這樣做降低了動力電池在整車成本中的比重,使高昂的新增成本在良好的產品性能面前變得能為一部分消費者坦然接受,而購買其產品的精英人群也起到了很好的社會宣傳效應。我們應借鑒國際經驗,積極探索,爭取早日探索出符合我國國情的新能源汽車發展模式,包括研發合適的產品、確定目標客戶以及采取新的市場推廣模式等。
2. 汽車行業應集中優勢資源,聯合行業內外的技術力量攻克技術瓶頸,提供優質的電動汽車產品
以企業為依托,組建動力電池、電機、電控等核心技術創新聯盟,集中行業內的優勢資源,聯合攻克技術瓶頸,提升我國新能源汽車的技術水平和整車性能,生產出高性能的整車產品,為新能源汽車商業化打好產品基礎。
3. 創新商業運營模式,推動上下游產業鏈聯動發展
新能源汽車商業模式創新與產品創新、服務創新同等重要,并與技術創新相互融合,互為促進。與傳統汽車相比,新能源汽車在結構、工作原理、使用方式上都發生了較大變化。因此,推廣新能源汽車不能照搬傳統整車的商業模式,在電池技術難以在短期內取得突破性進展的情況下,必須重視商業模式創新。要從新能源汽車產品特點出發,通過商業模式創新,緩解由于續駛里程短、購置成本高、充電時間長等因素導致的使用不便,提高新能源汽車產品的競爭力,擴大新能源汽車市場規模,推動包括基礎設施、零部件、整車以及相關服務等環節在內的新能源汽車上下游產業鏈聯動發展。
4. 汽車行業要與能源行業加強合作,推動智能電網與充電網絡建設,為純電動汽車的普及提供完善的使用環境
完善的充換電設施是發展新能源汽車產業的重要保障。作為新能源汽車使用的先決條件,充換電設施的建設一定要先于并且快于新能源汽車的推廣速度,才能更好的為新能源汽車產業服務。
要推動智能電網與充電網絡建設,鼓勵新能源汽車與智能電網相結合,探索新的普及形態。與傳統能源汽車相比,新能源汽車在與智能電網、智能交通、智能城市發展的融合互動方面,具有明顯的技術優勢。因此,應將新能源汽車的發展與智能電網、智能交通、智能住宅緊密結合,提高新能源汽車和基礎設施的信息化、自動化、智能化程度,探索形成新的新能源汽車普及形態,以加速實現新能源汽車的商業化。

五、不要放松對燃料電池汽車的研發
有消息稱,日本的車企認為純電動汽車短期內無法實現突破電池技術等的制約,轉而加快氫燃料電池動力汽車的產業化,這一動向也值得我們關注。現在各種新能源汽車流派尚處于萌芽狀態,誰將最終贏得市場還有很多不確定性。燃料電池動力汽車可使用液態氫或其他石油替代燃料,正在逐漸走向成熟,我們也不能放棄這一選擇。