“汽油依然是这个星球上目前能找得到的最好的能源,但是它很快就会被开采待尽,所以我们必须找到新的能源。”丰田燃料电池首席专家表示。
“1976年我们就踏上了探索新能源的道路,只能说彼时‘谈’新能源都有点‘太早了’,但是我想现在已经到了不能不‘做’点什么的时候了!”大众中国总裁倪凯铭博士如此表述。
中国已经成为全球电动车最大的试验田,而中国深圳电动车展则无疑成了最大的秀场。上周,第25届世界电动车大会在深圳开幕。与以往几次大会主要参与机构为研究中心不同,本届展会面积将达4.5万平方米,吸引了350多家企业参展。大众、通用、丰田、比亚迪等几乎所有的整车商都带着自己的电动车设想来到了现场。参展电动车数目高达200多台,百花齐放,共襄盛举。这也说明了,新的能源拓展已经不是一家之言,而是众望所归的未来,整个汽车行业,已经以最大的热情,投入到新能源车辆的研制中。深圳市政府随后更表示将投资600亿打造全国新能源车试点城市。
尽管热情洋溢,政府亦投资巨大,然而在新能源发展的路径上,依然面临着从“新能源产业链各环节合作不够紧密”到“电池成本过高性能有待革命性突破”等从产业到产品的各种问题。
如果说,此前新能源依然停留在各自埋头研发探索的阶段,那么通过这次的电动车展,则把产业链各环节的厂商集中起来,共同面对、寻找解决全球新能源发展之路。
整车商战略明晰
绝对路线与过渡路线
在本次的电动车大会上,除了政府投入与电站建设外,就新能源车本身,最值得关注的,莫过于不同的整车商对于未来新能源路径的不同选择。
13年前便推出了第一台混合动力普锐斯、如今全球正冲刺百万年销量的丰田汽车依然执著于“混合动力”技术的开发。尽管在受到我国政府影响后,丰田汽车于日前决定与天津市政府合作,试行插电式普锐斯,然而其技术的关键环节及最大产业优势依然在于其混合动力技术及控制油电切换的那套电子控制设备。
与之相对,虽然在70年代便起步电动车却因为“过早”而停下的大众汽车,则更加关注于纯电动车的开发。“我们不想再在竞争对手拥有绝对优势的领域投入过多的精力”,大众中国总裁倪凯铭一针见血地指出,“2013年,我们将在南北大众各投放一款纯电动车。对大众汽车而言,从目前的高效动力,下一站直达电动车。”
然而,值得关注的是,在这两种看似“极端”的技术之外,开始出现了又一种“过渡性”的新能源路径,即“增程式”。在车展上为观众带来增程式技术的厂家包括通用及奇瑞汽车。
从5万欧元电池谈起
燃料电池车普及前景仍渺茫
目前,对于纯电动燃料电池车而言,其锂离子电池的待电性能与电池重量比值约100瓦时/千克,铅酸电池只有其三分之一,不能支持长途行驶,即使大中型公共客车可以装载较多电池,充电一次行驶150公里左右可能是合理的里程,但充其量也只能达到200公里。
从中可见,除了续航里程,电池的重量也是一大问题,以比亚迪公司纯电动车为例,能行驶300公里的车身负载的电池重量高达600千克左右。同时,电池成本的障碍目前也难以逾越。根据大众汽车提供的电动车价格参数,至2015年,每千瓦时电池价格可从目前的1000欧元降至200欧元,而一台电动高尔夫所需的功率在260千瓦,因而单车电池成本达到了5万欧元。
于是,我们看到两大问题,一是车价问题,二是电池问题。根据中国工程院院士提供的数据,上海的纯电动公交车用大量锂离子电池和超级电容器,要190万元左右一辆,经计算,一辆车全寿期省下的油费和电费差价,远抵不上高昂的购车费,仍需要政府大量补贴。但如果将电池数量减少,白天就需要快速充电或换电池,由此将造成电网负荷加大,而且政府还要新建许多充电站,同时,更换电池的服务设施投资也很大。
正是在这样的情况下,增程式电动车出现了。而对于车型的选择,业内资深人士也表示,“商用公交车和中高档乘用车才是可行的方案。”增程式技术的理念是,车子自发动时起便充分使用电能行驶,直至电能耗尽还没到达目的地,才开始用传统动力。“目前电池很昂贵,而对大多数城市用户而言,上下班在50公里以内的人占到了一半以上,增程式是当前技术条件下一种可操作的折衷方案。”通用技术专家表示。
增程式电动车
降低一次性投入
对于增程式电动汽车,发电机可先由电站充电工作,也可由车上的小型内燃机在最佳工况下带动发电。这类车是以电动机为主、发动机为辅工作的汽车。发动机的唯一作用是发电,需要启动时,又可连续工作在最佳转速下,输出的功率和扭矩也基本恒定,因而其效率、排放、可靠性等均处在较佳状态,还省去与电动机耦合匹配的成本。同时这一方式在长途行驶中也更有优势。这种车传到变速箱上的动力是完全由电动机提供,故可划入纯电驱动类汽车,是纯电动汽车的增程。有人认为它装有用油的发电机,应列入串联式类混合动力车,其实它的内燃机发电与电池供电是并联的关系,与串联式混合动力车在运行模式上是有区别的。
增程式电动汽车与插电式混合电动汽车的差别,在于混合动力汽车以发动机为主,电动机为辅。发动机是要参与实际驱动车辆的。
目前国内已有两种不同电池组的增程式电动公交车。典型代表是北京科凌电动车有限公司的大客车。这种车用作城市公交,考虑到市区行驶平均速度极少超过50公里/小时,11米客车的功率设定在30千瓦左右,如果配一个有动态控制功能的30-40千瓦发电机组在车上补给电能,城市电动公交车就能连续运行,并可降低电池的用量,延长电池寿命,还可使用定型的发电机组,降低一次性投资。
这种车配用5万元铅酸电池和10万元超级电容器,制造成本约80万元,铅酸电池使用寿命可达5年以上。该车平均车速50公里/小时,100公里油耗不足19升。与同规格的燃油公交车相比,节油率大于50%。
新能源起步
城市公用交通、高档乘用车先行
在讨论新能源技术路径选择时,我们会发现,无论是身处技术前沿的两院院士,还是汽车行业资深分析师评论家,无疑都赞同新能源车型应当率先在城市公用交通及高档乘用车方面采用。
事实上,号称全球电池第一的电动车先行者比亚迪在电动车展上便郑重宣布,自己要做城市商用车解决方案供应商。
“城市公交才能更好地被纳入政府补助的范围,更利于初期的商业化推广”,相关人士表示。而来自南方电网的代表则表示,目前比亚迪为深圳市提供的纯电动出租车已在关内投入使用,“我们有统一的充电点,车子来充电,同时会检测和收集使用数据,以备进一步的改进”,“公交车和出租车都是一程一程的,不存在长距离行驶充电难的问题,如果从技术的角度考虑的话。”
而通过高档乘用车发展私人电动车的原因则集中在“价格”问题上。“你看丰田为什么能推得动混合动力,因为它在北美、欧洲起步时推广的车型都是价格较高的车型,同时丰田的品牌能支撑它的价位,因而得以大行其道”,一位业内人士表示,“比亚迪推广纯电动车,可是它的品牌不能支撑它的成本”,因而只能策略性地转向先发展可直接获取政府补助的商用车。
采写:南都记者林憬文
声音
中国电动车如何走
EV重点实验室的首席科学家、清华大学教授、全国政协常委、汽车安全与节能国家重点实验室主任欧阳明高教授在电动车大会上首次公布了未来十年中国电动汽车的发展路线图,他在演讲中指出:
未来五年最重要的目标在于降低成本,电动车每瓦时成本可以降低到两元左右。并且我们希望它的生命周期可以是增加或者是延长两千倍。同时,我们也希望可以去开发一些大规模的低功耗的充电岗和电池的技术。就商业模型来说,我们会利用补贴以及国家采购的模型,互相结合。对于那些私人购买者,国家也会提供一定的补贴。另外,我们也会继续去探索新的商业模型。我们希望可以形成一体化的能源供应商、汽车生产商、电池供应商价值链。
接下来五年里,我们希望起草大概一百多项的技术标准,这是我们在基础设施方面的任务,希望有这样一种三维式的能源供应模式。我们会基于现有的电网进行进一步的改革。新能源车推广也会结合现有城市的交通体系,在示范城市发展两千多个充电站,40万个充电杆。在示范城市里面,我们的任务就是把十个城市一千辆电动车项目进一步拓展,现在我们有13个示范城市,我们希望可以扩展到25个示范城市,并且选择其中的5个城市去针对私人的购买者提供补贴。接下来在十二五计划里面,我们会把焦点转向纯电动车。这是我们的商用化的一个战略,或者是说三步走的战略。