梅林晨 MEI Lin-chen
(陜西學前師范學院環境與資源管理系,西安 710061)
(Department of Environment and Resource Management,Shaanxi Xueqian Normal University,Xi'an 710061,China)
當今社會,汽車早已成為我國人們生活中嚴重依賴的交通工具,汽車產業也在國民經濟中承擔著越來越重要的作用。追溯多數工業化發達國家的發展歷程,都不難看出在其工業化中期到工業化與現代化完成的過程中,都伴隨著汽車產業的高速發展,這一方面是因為汽車產業增長快產值高,而且隨著居民收入水平的提升會在一定時期內井噴式增長,往往可以成為國民經濟中的重要組成部分,另一方面也是因為汽車制造是一項系統工程,汽車行業有著極強的關聯性,汽車制造水平,往往代表著一個國家的整體工業水平,汽車產業的發展,可以帶動一系列相關產業的高速發展,正是這兩方面的原因,使得汽車產業成為一個工業化國家發展中必需的支柱產業。
近年來,我國汽車產業在國民經濟中的重要性不斷提高,逐步成為國民經濟的重要組成部分。2010年,我國汽車產業增加值占到GDP的1.7%,并一直維持在相對穩定的狀態。產量更是從2000年的207萬輛,不斷超越德國、韓國、美國、日本,在2009年產銷量突破1300萬輛,成為世界第一大汽車生產國,到2013年全年累計產銷量更是突破2100萬輛。
中國汽車產業的井噴式發展的同時,還應該看到近年來中國自主品牌乘用車在總產銷量上升的同時,其市場占有率卻在不斷下滑。2011年,自主品牌乘用車銷售611.22萬輛,占乘用車銷售市場的42.2%,市場份額同比下降3.4個百分點。2012年,自主品牌乘用車銷售648.50萬輛,占乘用車銷售市場的41.9%,市場份額同比下降0.3個百分點。2013年,自主品牌乘用車銷售722.20萬輛,占乘用車銷售市場的40.3%,市場份額同比下降1.6個百分點。
在成長為世界最大的汽車市場的同時,也應該看到中國汽車產業面臨著很多挑戰,影響著其進一步的發展。
首先,技術積累相比先進國家過于薄弱。中國汽車產業起步晚,底子薄,盡管近二十多年依靠引進外國技術與自主創新實現了汽車技術的掌握,但與德國日本等汽車工業的先進國家相比,還有著相當大的差距,特別是我國主要汽車生產企業大多為合資企業,技術創新基本依賴外國跨國汽車企業,許多關鍵零部件僅僅是外國產品的仿制。整體研發能力,零部件的可靠性與耐久性都與跨國汽車企業有著較大差距。其次,汽車產業的增長對我國的能源安全存在威脅。石油資源是重要的戰略資源,我國自有的石油產量長期以來都無法滿足高速經濟增長的需求,需要依賴進口彌補需求缺口,而一個國家對于進口石油的依賴程度越高,其經濟發展受國際石油市場波動的影響越大,國際公認的衡量一個國家對進口石油的依賴程度的指標為石油對外依存度,即一國石油進口量占據石油總消費量的比例,受高速發展的汽車行業影響,2009年中國的石油對外依存度已經達到52%,首次超過國際警戒線50%,2013年更是達到58.1%,汽車產業的增長帶來的石油需求,威脅到了我國的能源安全。最后,汽車產業的增長使得環境污染問題越來越嚴峻。燃氣汽車的污染主要來自汽車尾氣,具體來說主要有:顆粒物、二氧化碳、有毒氣體、鉛等幾個大類,汽車所排放的可吸入顆粒物80%小于2.5微米,是城市PM2.5的重要來源。二氧化碳的過量排放會導致全球溫室效應加劇,造成全球氣候變暖。有毒氣體主要包括一氧化碳、碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫幾類,各自具有不同的生物毒性。鉛排放主要來自汽油抗爆劑四乙基鉛,由于我國不斷推廣無鉛汽油,目前基本已實現全國的汽油無鉛化。二氧化硫可以通過燃油制造中的除硫工藝減低,一氧化碳、碳氧化物、氮氧化物和可吸入顆粒物可以通過提升內燃機效率和油品質量降低。但總體來說與我國汽車行業的高速發展相比,在不控制汽車總量,不改變發展模式的前提下,這些技術措施效果都是十分有限的,無法從根本上解決日益嚴重的環境問題。
以上多種問題,不但制約著我國汽車行業的發展,也對我國整體的的經濟發展、人民生活水平與健康水平甚至國家安全構成了嚴重威脅,因此,大力發展新能源汽車,成為我國汽車產業發展的必然選擇。
在新能源汽車領域,依照動力來源,總的來說可以分為兩大方向,即內燃動力汽車和電動汽車,新能源內燃動力汽車一般采用石油制品的替代品作為燃料,如天然氣或者生物燃料,這類汽車通過使用替代燃料降低排放與減少石油依賴,但有著各種缺點,例如壓縮天然氣汽車(CNG)受制于能量密度的限制,續航里程較少,目前主要應用于城市公共交通如出租車和公交車領域。液化天然氣汽車(LNG)結構復雜改裝維修成本高,目前在我國主要用于重型卡車。生物燃料能量密度低輸出功率不足,而且多數對發動機密封件有一定腐蝕影響使用壽命。在環保方面,雖然這些替代燃料確實可以降低有害物質的排放,但受限于原理,除了氫動力內燃機車之外,幾乎所有內燃動力汽車都無法降低溫室氣體的排放。從技術發展來看,內燃動力的新能源汽車所用技術受限于工作原理,已經多年沒有大的技術創新,早已形成既定的技術軌道,進入漸進式創新。我國雖然也應該發展一定的內燃動力新能源汽車作為補充,但一方面無法解決碳排放問題和多種替代燃料本身的缺陷,另一方面也很難在漸進式創新的技術軌道上趕超發達國家。
電動汽車與內燃動力新能源汽車不同,應該成為我國汽車工業發展的重點。一方面,電動汽車動力來自電力,在環保以及能源利用效率上有著先天的優勢,即使是仍然需要使用燃油的油電混合動力汽車,也解決了單純內燃機無法兼顧高輸出功率與高燃油效率的問題,加上動能回收和啟停技術,在同等燃油消耗下有著更環保的排放,而充電汽車和燃料電池汽車,一個是純粹的零排放,一個僅僅排放純凈水,而且打破了卡諾循環所限定的內燃機效率理論極限,這些都是傳統內燃機車無法比擬的。另一方面,電動汽車目前還有多種技術方案,路徑依賴并未完全形成,存在著出現跨越式創新的多種可能,而且相對于我國發動機與傳動系統制造技術與國際先進水平的較大差距,電動汽車方面的技術差距要小得多,特別是電動汽車對于某些金屬制造技術的依賴較小,更是可以回避我國汽車工業的一些薄弱環節。
以上分析表明,中國汽車工業是我國工業化和現代化的重要支柱,也已經成為我國經濟體系中的重要組成部分,同時中國汽車工業的發展也面臨了許多嚴峻挑戰,要想繼續發展好中國汽車工業,就必須實現戰略轉型,而本研究在比較了電動汽車技術與新燃料汽車技術后發現,電動汽車領域更適合作為中國汽車行業轉型的選擇。具體來說,電動汽車技術也分為串聯式混合動力電動汽車,并聯式混合動力電動汽車,純電動汽車和燃料電池汽車,對于其中的關鍵技術以及路徑選擇,本研究將會在未來繼續跟進。
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