鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1709次 | 2019年03月13日
中國(guó)對(duì)新能源汽車的需求比任何國(guó)家都迫切
c隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們對(duì)生活質(zhì)量的更高追求,汽車逐漸成為部分消費(fèi)者的剛需。近幾年,由于消費(fèi)升級(jí)、環(huán)境治理力度加強(qiáng)等原因,新能源汽車頻頻迎來(lái)政策利好,成為資本和車企眼中的“香餑餑”。據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù),雖然去年我國(guó)汽車產(chǎn)銷量28年來(lái)首次出現(xiàn)同比下降,行業(yè)遭遇寒冬,但新能源車逆勢(shì)增長(zhǎng),產(chǎn)銷量比上年同期分別增長(zhǎng)59.9%和61.7%,且產(chǎn)銷量雙雙破百萬(wàn)。然而關(guān)于新能源汽車的爭(zhēng)議不絕于耳。新能源汽車是否真的節(jié)能環(huán)保?安全性如何保障?又能否使人們的出行更加高效、更加便捷?我們邀請(qǐng)了中國(guó)工程院院士陳清泉從專業(yè)的角度來(lái)對(duì)以上問(wèn)題做出解答。
汽車維修廠里長(zhǎng)大的“亞洲電動(dòng)車之父”
陳清泉是電機(jī)電力驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)車專家,他發(fā)明了多種電動(dòng)車專用的特種電機(jī)及其控制裝置,研制出多輛不同類型的電動(dòng)車。其研究和創(chuàng)新成果多次在國(guó)際上獲獎(jiǎng),并在中國(guó)、日本、美國(guó)、德國(guó)得到應(yīng)用。他創(chuàng)辦了世界電動(dòng)車協(xié)會(huì),被譽(yù)為“電動(dòng)車三賢士之一”和“亞洲電動(dòng)車之父”。除了學(xué)術(shù)研究和工程發(fā)明,他還先后在諸如日本本田、韓國(guó)三星、美國(guó)福特等汽車公司高級(jí)顧問(wèn),擁有豐富的電動(dòng)車行業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
陳清泉從小在印尼長(zhǎng)大,父親經(jīng)營(yíng)公交和出租車生意,還有自己的維修廠。這樣的環(huán)境讓他能從小近距離接觸汽車行業(yè)。但他發(fā)現(xiàn),隨著技術(shù)發(fā)展,汽車變得越來(lái)越舒適,越來(lái)越豪華,而維修車間里卻烏煙瘴氣,工人的手也都是沾滿油膩,臉黑,手也黑。后來(lái)他意識(shí)到,這是汽車尾氣排放造成的。從此他開(kāi)始好奇:汽車可以不可以沒(méi)有污染排放?這也為他后來(lái)進(jìn)入電動(dòng)車領(lǐng)域埋下了最初的種子。
19世紀(jì)電動(dòng)車才是主流選擇
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
和很多人直觀印象不同,其實(shí)電動(dòng)車的出現(xiàn)比燃油車早了至少幾十年。1873年,英國(guó)人羅伯特·戴維森就用一次電池作動(dòng)力成功制作出了電動(dòng)汽車,但并沒(méi)有列入國(guó)際的確認(rèn)范圍。20世紀(jì)早期的美國(guó),電動(dòng)車的保有量能夠占到38%,燃油車只有22%。但隨著燃油車的不斷改進(jìn)以及福特T型車流水線的出現(xiàn),再加上電動(dòng)車的充電和續(xù)航問(wèn)題遲遲得不到解決,汽車市場(chǎng)逐漸被內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的燃油車占領(lǐng),并一直延續(xù)到了今天。
陳清泉講到,由于19世紀(jì)沒(méi)有高速公路,所以那時(shí)候電動(dòng)汽車有自己特殊的用途,最典型的就是倫敦的OperaCar(劇院汽車),也就是貴族到歌劇院看歌劇時(shí)用的專用車。同時(shí)在倫敦、紐約還有電動(dòng)汽車做出租車。之后才出現(xiàn)了內(nèi)燃機(jī)車,但由于啟動(dòng)一個(gè)內(nèi)燃機(jī)車要用到曲柄,靠人工手搖發(fā)動(dòng),冬季就會(huì)造成很多困難。因而當(dāng)時(shí)電動(dòng)汽車依舊是主流。
為什么20世紀(jì)初期電動(dòng)車會(huì)被內(nèi)燃機(jī)車替代?
陳清泉認(rèn)為20世紀(jì)初電動(dòng)車接近死亡,只有倫敦送牛奶的行業(yè)在使用。因?yàn)殡妱?dòng)汽車有一個(gè)特點(diǎn),可以不熄火,并且電動(dòng)汽車很安靜,不像用內(nèi)燃機(jī)車送牛奶會(huì)吵醒顧客。
為什么當(dāng)時(shí)主流的電動(dòng)車后來(lái)逐漸走向衰落,被內(nèi)燃機(jī)車取代呢?
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
陳清泉提到了幾個(gè)關(guān)鍵因素。第一是福特,他發(fā)明了流水線,降低了生產(chǎn)成本,把內(nèi)燃機(jī)車產(chǎn)業(yè)化。第二個(gè)因素,一個(gè)名叫凱特林的電氣工程師,他發(fā)明了啟動(dòng)器,用小的電機(jī)來(lái)啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī),不需要用手搖啟動(dòng),大大降低了使用難度。第三個(gè)因素則是當(dāng)時(shí)美國(guó)在德州發(fā)現(xiàn)了大油田。陳清泉認(rèn)為福特很聰明,不僅支持政府開(kāi)發(fā)大油田,還收購(gòu)了鐵路,延緩鐵路發(fā)展,但支持政府發(fā)展高速公路。
美國(guó)第一條高速公路,從芝加哥到邁阿密,這樣的長(zhǎng)距離運(yùn)輸,讓電動(dòng)車失去了優(yōu)勢(shì)。綜合以上因素導(dǎo)致了電動(dòng)車行業(yè)的消亡。
雖然電動(dòng)車有很多優(yōu)點(diǎn),但最終還是沒(méi)能把產(chǎn)業(yè)化繼續(xù)下去。陳清泉認(rèn)為關(guān)鍵的技術(shù)瓶頸就在于電池。因?yàn)殡姵氐哪芰棵芏?、功率密度沒(méi)辦法跟汽油相比,一直到現(xiàn)在還是短板。汽油車一次加油可以跑幾百公里,電動(dòng)車則普遍在200公里左右。
除了技術(shù)本身不夠成熟外,陳清泉還提到了一些更深層的原因。他認(rèn)為科學(xué)和工程技術(shù)直接有聯(lián)系但也有不同??茖W(xué)是解決“為什么”,工程則是解決“如何”,所以要產(chǎn)業(yè)化成功,只有“技術(shù)好”還不行,還需要有四大要素配合,那就是技術(shù)、政策、市場(chǎng)和金融。
中國(guó)電動(dòng)車產(chǎn)量世界第一,但技術(shù)還有差距
進(jìn)入21世紀(jì),中國(guó)開(kāi)始逐漸加大對(duì)新能源車研發(fā)生產(chǎn)的支持力度。尤其是從2009年開(kāi)始,相繼出臺(tái)了一系列新能源汽車推廣政策,不僅免收新能源車購(gòu)置稅,還有免搖號(hào)、不限行等優(yōu)惠政策。但隨著新能源汽車市場(chǎng)的日趨成熟,新能源補(bǔ)貼政策逐漸減少,預(yù)計(jì)到2020年將會(huì)全部取消。為了避免新能源汽車出現(xiàn)斷層,中國(guó)在2017年9月發(fā)布了《乘用車企業(yè)平均燃料消耗與新能源汽車積分并行管理辦法》,俗稱“雙積分政策”。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是對(duì)汽車企業(yè)的兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行打分,一個(gè)有關(guān)傳統(tǒng)燃油車,一個(gè)有關(guān)新能源車,最后綜合到一起評(píng)估。汽車企業(yè)生產(chǎn)的燃油車與新能源車需要保持一定比例,使綜合積分為正,否則就要向積分富裕的車企購(gòu)買積分,或面臨處罰。
但采用補(bǔ)貼手段來(lái)促進(jìn)新能源車行業(yè)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策,遭到了不少質(zhì)疑,也產(chǎn)生了一系列問(wèn)題。陳清泉認(rèn)為大規(guī)模補(bǔ)貼刺激了一些車企的產(chǎn)能,讓中國(guó)新能源車在產(chǎn)量上達(dá)到世界第一,但補(bǔ)貼無(wú)法讓技術(shù)水平成為世界第一。中國(guó)某些電池廠生產(chǎn)的電池性價(jià)比,以及一些電機(jī)在功率、密度、效率上排到世界前列。
陳清泉認(rèn)為在輕量化方面,中國(guó)與國(guó)外先進(jìn)水平仍有差距。輕量化不夠會(huì)導(dǎo)致能耗高。而這需要從材料開(kāi)始改變,需要用復(fù)合材料,不是用碳纖維,還要混合使用好碳纖維、鋁或其它材料。除了輕量化不夠外,中國(guó)動(dòng)力總成的一體化也還不夠。什么是動(dòng)力總成?陳清泉解釋到,就是將電機(jī)、電控、變速箱做成一體,這樣不僅提高了效率,也更加安全。
世界經(jīng)驗(yàn)表明:電動(dòng)車的前期發(fā)展需要政策扶持
雖然補(bǔ)貼與技術(shù)發(fā)展沒(méi)有必然的聯(lián)系,但陳清泉認(rèn)為扶持政策還是必要的。因?yàn)樗行率挛镆婚_(kāi)始是弱勢(shì)的,這就需要由政府牽頭,制定相應(yīng)的扶持政策來(lái)輔助行業(yè)起步。美國(guó)、日本都是如此。
陳清泉列舉了美國(guó)加州的例子。他說(shuō)加州也有相應(yīng)的補(bǔ)貼政策,但加州沒(méi)有直接簡(jiǎn)單的補(bǔ)貼制造商,簡(jiǎn)單的補(bǔ)貼制造者只能促進(jìn)產(chǎn)能的增加,而不能促進(jìn)技術(shù)發(fā)展。他認(rèn)為現(xiàn)在中國(guó)也在逐漸改變,不是只補(bǔ)貼制造商,也開(kāi)始加大對(duì)用戶和零部件廠的激勵(lì)。同時(shí)中國(guó)借鑒了美國(guó)加州積分制的經(jīng)驗(yàn),在這個(gè)基礎(chǔ)上制定了雙積分制度,更符合中國(guó)的國(guó)情。
新能源車與新一輪汽車革命
新能源在技術(shù)發(fā)展和環(huán)保壓力的驅(qū)動(dòng)下迎來(lái)了新的復(fù)蘇和發(fā)展。這一發(fā)展也伴隨著新一輪的汽車革命。陳清泉認(rèn)為這一輪的汽車革命有三個(gè)內(nèi)涵。第一個(gè)是電動(dòng)化;第二個(gè)就是無(wú)人駕駛或者自動(dòng)駕駛;第三個(gè)是互聯(lián)共享。這次汽車革命將會(huì)深刻改變?nèi)祟愇磥?lái)的出行方式,也會(huì)改變整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)。
他解釋到未來(lái)的出行不僅僅是車,而是車、路、城的更好結(jié)合。除了做智能汽車之外,還要看道路是否智能?城市是否智能?所以這將是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的變革。這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈至少涉及到五個(gè)產(chǎn)業(yè)。
第一個(gè)產(chǎn)業(yè)就是原來(lái)的車企,這個(gè)車企本身要造出智能的車;第二個(gè)涉及到汽車和能源的關(guān)系,因?yàn)殡妱?dòng)汽車是依靠電力驅(qū)動(dòng)的,而電力不是一次能源。這就需要更多地利用太陽(yáng)能、風(fēng)能,同時(shí)還要能把晚上用電低峰的電力平衡好,起到削峰填谷的作用;第三個(gè)涉及到的是互聯(lián)共享、通訊聯(lián)網(wǎng);第四個(gè)產(chǎn)業(yè)是智慧交通;第五則是智慧城市。
同時(shí),陳清泉認(rèn)為還需要建立三個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)。第一是汽車電子平臺(tái);第二是道路電子平臺(tái);第三是城市數(shù)據(jù)平臺(tái)。因?yàn)楝F(xiàn)在是整個(gè)世界產(chǎn)業(yè)變革的時(shí)候,這會(huì)催生一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)。這不僅僅是市場(chǎng)的變革,需要建立一個(gè)健康的生態(tài)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈。
在面對(duì)這一新的變革時(shí),中國(guó)有自身大市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì),目前中國(guó)是世界上最大的新能源車生產(chǎn)消費(fèi)國(guó),但也面臨很大的挑戰(zhàn)。陳清泉認(rèn)為挑戰(zhàn)來(lái)自于補(bǔ)貼的逐漸減少,同時(shí)越來(lái)越多的外國(guó)車企將進(jìn)入中國(guó)。他估計(jì)今后五年將會(huì)是競(jìng)爭(zhēng)最激烈的時(shí)期。他建議相關(guān)企業(yè)一定掌握自己的核心技術(shù),同時(shí)吸引行業(yè)領(lǐng)軍人才。
中國(guó)對(duì)新能源車的需求比任何國(guó)家都迫切
近幾年,新能源車掀起投資與購(gòu)買熱潮,不少中國(guó)車企都在大力布局新能源汽車,以求在新能源市場(chǎng)搶占先機(jī)。同時(shí),越來(lái)越多的國(guó)外新能源汽車正大舉進(jìn)入中國(guó),除了傳統(tǒng)車企,以蔚來(lái),小鵬、威馬為代表的造車新勢(shì)力也在資本的催化下不斷壯大,國(guó)內(nèi)新能源汽車市場(chǎng)的格局變得越來(lái)越復(fù)雜。對(duì)于新能源汽車的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),陳清泉表示創(chuàng)新是決勝關(guān)鍵。而創(chuàng)新的根本在于思想,而非空喊口號(hào)。
目前,中國(guó)對(duì)新能源汽車的需求比任何國(guó)家都迫切,一是因?yàn)槿庇?,二是因?yàn)榄h(huán)境壓力。更為主要的是因?yàn)橹袊?guó)的經(jīng)濟(jì)還在發(fā)展,對(duì)汽車還有需求。2018年,中國(guó)汽車產(chǎn)銷量28年來(lái)首次出現(xiàn)下滑,被認(rèn)為是中國(guó)汽車行業(yè)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。然而,新能源汽車的需求卻持續(xù)保持上漲。陳清泉認(rèn)為,未來(lái)中國(guó)的汽車增長(zhǎng)率會(huì)減慢,但新能源汽車增長(zhǎng)率會(huì)上升,這就是市場(chǎng)的需求。
從科學(xué)到工程還需要一系列系統(tǒng)優(yōu)化
科學(xué)和工程之間有很大區(qū)別,用陳清泉的話說(shuō),科學(xué)研究的是Why(為什么),而工程探究的是How(怎樣),也就是怎樣將一項(xiàng)科研成果落地形成產(chǎn)業(yè)。從科學(xué)到工程,這之間有一系列的系統(tǒng)集成優(yōu)化。其中,人員管理扮演了相當(dāng)重要的角色,核心是發(fā)揮每一個(gè)人的積極性。陳清泉認(rèn)為有兩點(diǎn)是關(guān)鍵。第一,是要有監(jiān)管機(jī)制,因?yàn)槿瞬皇巧?,所以人是?huì)犯錯(cuò)的。第二則是要有團(tuán)隊(duì)精神,工程特別強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)的精神。陳清泉說(shuō),“特別是在今天大數(shù)據(jù)時(shí)代,以前我們傳統(tǒng)的搞技術(shù)就是搞數(shù)學(xué)模型,今天光靠數(shù)學(xué)模型不夠,要在數(shù)學(xué)模型上加上大數(shù)據(jù),還要加上區(qū)塊鏈?!?/p>
十年后新能源車性價(jià)比會(huì)超過(guò)燃油車
盡管許多人認(rèn)為新能源是汽車發(fā)展的大趨勢(shì),但市場(chǎng)上還是出現(xiàn)了許多不同聲音。有不少車主抱怨新能源汽車充電不方便、續(xù)航能力差、甚至有可能出現(xiàn)突然斷電、電池爆炸等事故。
面對(duì)這些問(wèn)題,陳清泉表現(xiàn)出了他對(duì)新能源車的一貫自信。他表示,新能源車這幾十年的進(jìn)步非常大,以前電動(dòng)汽車充滿電只能開(kāi)一百甚至幾十公里,但現(xiàn)在可以開(kāi)到200公里。電動(dòng)汽車中的電池也在一直進(jìn)步,陳清泉預(yù)測(cè),下一代電池很有可能是固態(tài)鋰離子或者硫鋰電池。
“我們一定能夠做到性能既好又安全的電池,”陳清泉說(shuō)。
陳清泉對(duì)新能源車的自信不光來(lái)自于技術(shù),還來(lái)源于電力在能源結(jié)構(gòu)中的優(yōu)勢(shì)。他大膽預(yù)測(cè),十年以后,新能源車的性價(jià)比會(huì)在沒(méi)有補(bǔ)貼的情況下超過(guò)燃油車,到那時(shí),人們不需要補(bǔ)貼也會(huì)主動(dòng)購(gòu)買新能源車,因?yàn)樗男詢r(jià)比好。
新能源車到底能不能做到節(jié)能減排?陳清泉相信新能源汽車可以改變能源結(jié)構(gòu)。中國(guó)這幾年發(fā)電廠的清潔化力度很高,對(duì)太陽(yáng)能、風(fēng)能的利用在世界上名列前茅,在目前整個(gè)能源結(jié)構(gòu)里面,新能源已經(jīng)有相當(dāng)?shù)谋壤?,而且電力是二次能源。他表示中?guó)可以更多地利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源,更多地利用晚上的電力,起到一個(gè)電力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的作用,這也正是傳統(tǒng)電力結(jié)構(gòu)所做不到的。
“所以從整體來(lái)說(shuō),新能源的道路是完全正確的,”陳清泉說(shuō)。