在過去的一段時間,“新能源汽車”這個字眼頻頻曝光,這意味著作為汽車主要動力的內(nèi)燃機領(lǐng)域已經(jīng)開始醞釀著一場重大變革。
而這一波從政府、科研院校到汽車企業(yè)所集體迸發(fā)出的新能源熱情,是一場充盈著理想泡沫的綠色大躍進還是一次真正腳踏實地的革命?現(xiàn)在給出答案為時尚早,但是,如果就此認(rèn)為傳統(tǒng)內(nèi)燃機已經(jīng)成為夕陽產(chǎn)業(yè)顯然是不切實際的。
成本和安全制約燃料電池
一個被學(xué)術(shù)界基本認(rèn)可的觀點是———氫能發(fā)動機是理想目標(biāo),由于氫氣主要來自于電解水,而后者的能量主要來自于太陽能,無論是混合動力還是純電動,似乎沒有比其更加理想的清潔能源循環(huán)利用方式了。
但是由于目前制氫技術(shù)成本太高,以至于裝備燃料電池的汽車價格有些令人咂舌,一輛小型汽車大約為100萬美元/輛,而大客車價格更要貴得多,在還有不少不錯的替代解決方案的前提下,有誰肯花兩三百萬美元去買一輛大客車呢?
當(dāng)然對于燃料電池來說,最重要的一個問題來自安全方面。2003年7月,豐田召回了其出租的6輛燃料電池汽車,并宣布推遲另外6輛燃料電池汽車的租賃,原因是儲存氫燃料的高壓氫氣罐在加注氫氣時出現(xiàn)了泄漏。幾乎與此同時,各個國家在燃料電池汽車的試運行中都發(fā)現(xiàn)了一系列與安全相關(guān)的問題,這些都令燃料電池車的商業(yè)化前景有些渺茫。
2009年3月25日,在第25屆世界電動車大會新聞發(fā)布會上,國家863計劃節(jié)能與新能源汽車重大項目專家組組長、清華大學(xué)汽車工程系主任歐陽明高證實了這種觀點,在他看來,燃料電池的下一步仍在探討中,而純電動車帶來的則是更為現(xiàn)實的未來。
純電動暗藏污染
按照歐陽明高的說法,中國擁有一定的純電動汽車技術(shù)優(yōu)勢,而電也是最好的替代能源形式,它的來源可以多種多樣,如果在電池的商業(yè)模式上有突破,則完全是可行的。這一觀點的擁躉中,顯然包括了不少重量級的人物,中國工程院院士、亞太電動車協(xié)會主席陳清泉以及中國科學(xué)院院士何祚庥都認(rèn)為電動車將在可見的未來成為主導(dǎo)方向。
北京理工大學(xué)教授、國家863電動汽車重大項目課題負(fù)責(zé)人林程也同樣認(rèn)可純電動汽車的驅(qū)動方式,他認(rèn)為,長遠(yuǎn)看來,基礎(chǔ)設(shè)施足夠的話,純電動還會普及。
“隨著中國水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電這些綠色發(fā)電的發(fā)展,純電動車將成為重要的分步式儲能裝置,未來社會一定是交通和固定能源系統(tǒng)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,這是人類的夢想?!睔W陽明高描繪出的是一個高效發(fā)展、清潔而秩序井然的未來社會,而由此帶出的另一個依然爭論不休的問題是———如果從使用環(huán)節(jié)來看純電動汽車,的確可以達(dá)到零排放,但在以火力發(fā)電為主的中國,是否會在源頭造成更多的污染?
“從能源效率的角度看,傳統(tǒng)汽油及柴油機,從油井到油箱最終的效率在15%,而電動車從煤到電的使用效率則大概翻一倍。從排放角度看,傳統(tǒng)燃油汽車在城市中心區(qū)域排放,而電驅(qū)動汽車的源頭是在發(fā)電廠排放,一般來說,發(fā)電廠遠(yuǎn)離市區(qū),對人的直接健康威脅基本可以忽略?!睔W陽明高說,“當(dāng)然,盡管可以用固定集中的方式來處理污染,但用煤發(fā)電顯然還是一個問題?!?
另一個問題則是如何處理廢舊電池帶來的污染。即使拋棄污染問題不論,從尋找替代能源的角度來看,電池技術(shù)依然是制約其實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的瓶頸,無論是車載電池比功率、比能量、循環(huán)次數(shù)還是耗費充電時間長短等關(guān)鍵指標(biāo)方面均存在著問題。另外電動車還面臨充電設(shè)施建設(shè)問題,這需要政府出面規(guī)劃,因為在中國大多是公寓樓房,充電就成問題,所以更需要政府在基礎(chǔ)設(shè)施方面的支持。
騎墻派的尷尬
這就使得作為未來主義和折衷態(tài)度的混合體———同時擁有電動系統(tǒng)和發(fā)動機的混合動力汽車成為了電動車和傳統(tǒng)燃油汽車之間的騎墻派,它雖然被更多人當(dāng)作一款走向未來的過渡產(chǎn)品,但由于其滿足短期排放需要、基礎(chǔ)設(shè)施改動較少,因而熱衷于鼓動風(fēng)潮的汽車制造商們依然沒有放棄對其投擲賭注。
相比于現(xiàn)已應(yīng)用的混合動力技術(shù),可插電式混合動力技術(shù)使混合動力車擁有更好的性能和使用便捷性。
另一個趨勢也開始顯現(xiàn)出來———鋰電池的開發(fā)應(yīng)用,由于同樣要使用到電池,在混合動力車型中常用的鎳氫電池技術(shù)在能量密度、充放電速度等方面已經(jīng)接近理論極限值,而能量密度高、容量大的鋰電池則開始得到各汽車廠商和電池生產(chǎn)廠商的一致認(rèn)可。
由于是過渡性產(chǎn)品,不少人認(rèn)為混合動力車型只要做到中混即可,歐陽明高則認(rèn)為,輕混和插電式混合動力將在接下來的一個階段內(nèi)成為新能源汽車的主力車型,盡管如此,混合動力汽車不得不面對另外一個尷尬———當(dāng)電池技術(shù)突破后,隨著純電動汽車的發(fā)展,投入儼然不小的混合動力汽車是否還能擁有自己的空間?
如果循著商業(yè)邏輯來看,無論是混合動力、純電動或是燃料電池顯然都還面臨著很多瓶頸。在未來市場,誰能推出一款領(lǐng)導(dǎo)性的產(chǎn)品并宣告一個時代的真正來臨,目前尚無答案。
內(nèi)燃機仍然潛力巨大
國務(wù)院辦公廳年初公布的《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》中提出未來三年“形成50萬輛純電動、充電式混合動力和普通型混合動力等新能源汽車產(chǎn)能,新能源汽車銷量占乘用車銷售總量的5%左右,主要乘用車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)具有通過認(rèn)證的新能源汽車產(chǎn)品”。
而對于傳統(tǒng)的汽車動力———內(nèi)燃機,中國汽車工程學(xué)會常務(wù)副會長兼秘書長付于武是這樣看的:“在未來二三十年內(nèi)燃機汽車還會主導(dǎo)80%以上的市場份額,企業(yè)仍舊應(yīng)該以內(nèi)燃機汽車技術(shù)為主進行研發(fā)。希望大家更關(guān)心傳統(tǒng)汽車技術(shù)的升級?!?
付于武表示,內(nèi)燃機技術(shù)進步是非??斓?,現(xiàn)在的法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不斷推動行業(yè)一次又一次的技術(shù)升級,比如汽油機缸內(nèi)直噴加渦輪增壓,可以把功率提高一倍。這在以前是難以想像的。
“新的內(nèi)燃機技術(shù)帶渦輪增壓,增加它的功率密度,但是它是發(fā)動機的一個附件,不是內(nèi)燃機主體。比如柴油機是缸內(nèi)直噴,汽油機并沒有缸內(nèi)直噴,要把柴油機的缸內(nèi)直噴移植到汽油機上,直噴以后燃燒更好,進氣以后排氣,排氣出來以后再增壓,再加大功率密度,燃燒更好,這就是新的內(nèi)燃機。百公里耗油量才一升?!备队谖湔f他還舉例說,“現(xiàn)在,百公里耗油三升的產(chǎn)品都已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化了,關(guān)鍵是怎么看這條新技術(shù)路線。要節(jié)約能源,汽車變成柴油,燃燒效率一下子提高30%,新技術(shù)又提高20%,這空間大多了?!?BR>