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電動(dòng)汽車(chē):未來(lái)汽車(chē)工業(yè)的方向

Tag:電動(dòng)汽車(chē)   汽車(chē)工業(yè)   方向  
一、國(guó)際上開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車(chē)已成趨勢(shì)
  最近,通用公司董事長(zhǎng)瓦格納披露,對(duì)開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行戰(zhàn)略性調(diào)整。放緩純電動(dòng)車(chē)開(kāi)發(fā),全力發(fā)展混合動(dòng)力汽車(chē),2004年即打算生產(chǎn)100萬(wàn)輛,超過(guò)豐田原計(jì)劃2005年生產(chǎn)30萬(wàn)輛的規(guī)模。福特公司董事會(huì)主席前不久也曾預(yù)計(jì),2020年美國(guó)混合動(dòng)力汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量將達(dá)到20%,大約為340萬(wàn)輛。
  在燃料電池汽車(chē)方面,通用公司試制出一種全新的概念車(chē),把所有動(dòng)力及光電控制系統(tǒng)都集成到一塊30公分厚的底盤(pán)上,可裝配任何形式的乘用車(chē)和載貨車(chē)車(chē)身,堪稱重大創(chuàng)造發(fā)明,他們也宣稱將成為世界第一家年產(chǎn)100萬(wàn)輛燃料電池汽車(chē)的公司。美國(guó)布什總統(tǒng)在今年1月20口國(guó)情咨文中,將原來(lái)的開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)10億美元追加7.2億美元,用于燃料電池汽車(chē)開(kāi)發(fā)和氫能源的研究。2月6日講話,再一次強(qiáng)力要求發(fā)展氫動(dòng)力汽車(chē),不依賴從“不喜歡我們的國(guó)家進(jìn)口的石油”,希望從現(xiàn)在日需石油2000萬(wàn)桶、進(jìn)口1150萬(wàn)桶,到“2040年以前,把每天石油需求量減少1100萬(wàn)桶以上”,折合每天減少150萬(wàn)噸,全年減少5.5億噸。美國(guó)一國(guó)會(huì)議員乃至提出,要像開(kāi)發(fā)阿波羅登月計(jì)劃一樣,發(fā)展燃料電池車(chē),投入65億美元,通過(guò)10年努力,完全擺脫國(guó)家交通運(yùn)輸對(duì)外國(guó)石油資源的依賴。
  豐田也絕不甘落后,準(zhǔn)備2012年將內(nèi)燃汽車(chē)全部改產(chǎn)混合動(dòng)力車(chē),并聯(lián)合日產(chǎn)、福特、戴·克公司,共同開(kāi)發(fā)燃料電池汽車(chē)各種零配件,在系列化、標(biāo)準(zhǔn)化方面搶在前面。所有這些都說(shuō)明,世界逐漸以“氫動(dòng)力車(chē)”取代已經(jīng)飽和的“內(nèi)燃汽車(chē)”的前兆已經(jīng)顯現(xiàn)。
  汽車(chē)是一切工業(yè)化國(guó)家的支柱產(chǎn)業(yè),也是我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)資料,我國(guó)汽車(chē)、房地產(chǎn)、電子電訊三項(xiàng),已占國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值年增幅的50%以上,其中汽車(chē)增幅占34%。據(jù)2002年統(tǒng)計(jì),全國(guó)汽車(chē)每增長(zhǎng)1個(gè)百分點(diǎn),可擰動(dòng)其他相關(guān)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)1.7個(gè)百分點(diǎn),已成為擴(kuò)大內(nèi)需的一個(gè)主要方面。全國(guó)全年直接從事汽車(chē)生產(chǎn)的工人約200萬(wàn)人,占全國(guó)職工總數(shù)1.6%,而與汽車(chē)相關(guān)的從業(yè)人數(shù)則達(dá)2790萬(wàn)人,占全國(guó)職工總數(shù)13.5%。如果全國(guó)轉(zhuǎn)向電動(dòng)汽車(chē)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用,帶動(dòng)的比例將更大。
  目前,我國(guó)大型汽車(chē)工業(yè)集團(tuán),無(wú)不與世界大型跨國(guó)集團(tuán)合資合作,國(guó)際汽車(chē)集團(tuán)的競(jìng)爭(zhēng),無(wú)不劇烈的反映為國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。在這種形勢(shì)下,如何利用我國(guó)的“后發(fā)優(yōu)勢(shì)”,趕超國(guó)際先進(jìn)水平,是個(gè)要認(rèn)真思考、迫切加以解決的問(wèn)題。國(guó)家科技部“十五”規(guī)劃中,把電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)發(fā)上升為12個(gè)重大專項(xiàng)之一,投入8億多元經(jīng)費(fèi)支持,是非常重要和有遠(yuǎn)見(jiàn)的。因此,著重研究混合動(dòng)力車(chē)、燃料電池車(chē)的特點(diǎn)和加速開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略意義十分必要。
  二、混合動(dòng)力汽車(chē)的特點(diǎn)和加速開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略意義
  混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē),采用了“油電結(jié)合”系統(tǒng),充分發(fā)揮“內(nèi)燃”和“電動(dòng)”兩者的優(yōu)勢(shì),其優(yōu)點(diǎn)如下:
  ——與傳統(tǒng)內(nèi)燃汽車(chē)發(fā)展并不矛盾。傳統(tǒng)汽車(chē)車(chē)身及采用的各種電子信息技術(shù),電動(dòng)汽車(chē)均可采用。傳統(tǒng)內(nèi)燃汽車(chē)結(jié)合采用了高效電機(jī)系統(tǒng),一般可節(jié)省油耗30%--50%,減少碳?xì)、氮氧、二氧化碳等有害污?0%--90%。這對(duì)改善我國(guó)能源和環(huán)境有巨大作用;旌蟿(dòng)力汽車(chē)的進(jìn)一步發(fā)展,對(duì)內(nèi)燃機(jī)的功能和車(chē)身結(jié)構(gòu)還可大加改進(jìn)和簡(jiǎn)化,降低造價(jià),提高性能。
  ——可減少用電量。混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)在行駛時(shí),內(nèi)燃機(jī)可為電池充電,一般可減少電能消耗20%一30%,汽車(chē)在下坡及怠速行駛時(shí),還可回收電力10%一15%,對(duì)保護(hù)電機(jī)及延長(zhǎng)電池使用壽命有很大好處。
  ——可擴(kuò)大電動(dòng)車(chē)使用范圍。不限制走固定線路,不需要建設(shè)地面充電站;在城市可以電動(dòng)為主,在郊區(qū)及農(nóng)村可以內(nèi)燃為主,這就為城鄉(xiāng)普及電動(dòng)汽車(chē)、改善環(huán)境污染提供了方便。
  世界開(kāi)發(fā)混合動(dòng)力汽車(chē)最領(lǐng)先的公司為豐田,該公司開(kāi)發(fā)的一種五座轎車(chē),充滿汽油及電力后,創(chuàng)造過(guò)連續(xù)行駛1000公里的紀(jì)錄。一般內(nèi)燃機(jī)轎車(chē)充滿油后,行駛也不過(guò)300--400公里。豐田公司到2001年為止,已產(chǎn)銷(xiāo)105萬(wàn)輛,占世界產(chǎn)銷(xiāo)總量90%,正大力開(kāi)發(fā)五種類型的混合動(dòng)力汽車(chē),計(jì)劃2005年產(chǎn)銷(xiāo)量達(dá)到30萬(wàn)輛,保有量達(dá)到210萬(wàn)輛。并擬自2012年起,將各種內(nèi)燃汽車(chē)全部改產(chǎn)混合動(dòng)力汽車(chē)。日本日產(chǎn)公司、美國(guó)福特公司也準(zhǔn)備與豐田公司聯(lián)合生產(chǎn)混合動(dòng)力汽車(chē)。
  石油是最寶貴的化工原料和戰(zhàn)略資源,但由于大量用作交通運(yùn)輸及航空燃料,也帶來(lái)了能源枯竭、環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)安全等三個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題。據(jù)權(quán)威估計(jì),全世界石油剩余可采儲(chǔ)量只能供50年5570年。2020年前,供應(yīng)雖然不致出現(xiàn)問(wèn)題,但由于大城市廢氣污染60%以上來(lái)自燃油;特別由于石油是戰(zhàn)略物資,稀缺時(shí)會(huì)競(jìng)相采購(gòu)和儲(chǔ)備,導(dǎo)致大幅度漲價(jià);出現(xiàn)地區(qū)性戰(zhàn)亂時(shí),正常供應(yīng)也很難保證,嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)安全。我國(guó)不能不作長(zhǎng)遠(yuǎn)打算;旌蟿(dòng)力汽車(chē),既可省油30%--50%,又可節(jié)電20%--30%,并可保持30--50年長(zhǎng)過(guò)渡期使用,是非常適宜的。
  目前世界大型跨國(guó)公司的發(fā)展戰(zhàn)略,一方面大量向世界各國(guó)、特別如對(duì)中國(guó),擴(kuò)大建設(shè)和推銷(xiāo)內(nèi)燃汽車(chē);一方面他們自己卻在加強(qiáng)開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車(chē),準(zhǔn)備將來(lái)再以高技術(shù)、高價(jià)格同我國(guó)合資合作,向我輸出。目前,我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)同內(nèi)燃汽車(chē)技術(shù)相比,同國(guó)外差距并不大,只要我們努力創(chuàng)新,創(chuàng)造自己獨(dú)立的知識(shí)產(chǎn)權(quán),是完全有條件的。如果我們?nèi)匀徽J(rèn)為這是遙遠(yuǎn)的將來(lái),聽(tīng)而不聞、視而不見(jiàn),等到確認(rèn)動(dòng)手晚了,必然會(huì)像內(nèi)燃汽車(chē)一樣,被迫重復(fù)走依靠引進(jìn)的老路。我們有過(guò)這方面的沉痛教訓(xùn),上世紀(jì)80年代,日本多方面勸說(shuō)東風(fēng)公司引進(jìn)50萬(wàn)臺(tái)“化油器”制造技術(shù),不要引進(jìn)他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的“電噴技術(shù)”。結(jié)果,不過(guò)十年左右功夫,國(guó)家一紙通令,停止“化油器”生產(chǎn),一律采用“電噴技術(shù)”,大城市要達(dá)到歐洲一、二號(hào)污染排放標(biāo)準(zhǔn),成億元的人民幣等于浪費(fèi)了。
  三、加強(qiáng)燃料電池汽車(chē)研發(fā)基地建設(shè),充實(shí)專業(yè)人才
  許多著名科學(xué)家認(rèn)定,從交通運(yùn)輸來(lái)說(shuō),20世紀(jì)是“石油動(dòng)力”世紀(jì),21世紀(jì)將成為“氫動(dòng)力”世紀(jì)。
  燃料電池在科學(xué)原理上是相當(dāng)成熟的。但是要把目前最常用的氫燃料電池發(fā)電機(jī)用到汽車(chē)上,還需要開(kāi)發(fā)新的原材料、不斷優(yōu)化電堆結(jié)構(gòu)、采用先進(jìn)控制技術(shù),不斷提高質(zhì)量和性能,大幅度降低成本,才能實(shí)現(xiàn)商品化、產(chǎn)業(yè)化。
  燃料電池發(fā)電機(jī),用于普通汽車(chē)(船、艦)上,有如下優(yōu)點(diǎn):
  ——由于是氫氧直接電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能,燃料利用效率特別高,可達(dá)到60%左右(如果再利用熱能,可達(dá)到80%),比內(nèi)燃機(jī)效率25%左右高出一倍多,這是能源的最大節(jié)約。
  ——氫氧化合后,產(chǎn)生和排放的是水蒸汽,可以說(shuō)是真正的“零污染”。
  ——燃料電池是在較低溫度下進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)的,沒(méi)有聲音,沒(méi)有機(jī)械傳動(dòng)損耗。用于潛艇等水下裝置,還不易被敵方發(fā)現(xiàn)。
  ——由于直接供應(yīng)氫即能發(fā)電,可不經(jīng)過(guò)電網(wǎng)建立獨(dú)立電站。這對(duì)獨(dú)立工廠、醫(yī)院、高層樓房、野戰(zhàn)部隊(duì)供電或建立備用電力,都是特別適用的。
  ——燃料電池發(fā)電機(jī)可直接取代內(nèi)燃機(jī),使“油電結(jié)合”的混合動(dòng)力汽車(chē),成為高級(jí)的電動(dòng)車(chē);或以燃料電池為主,加上其他電源,采用“電電結(jié)合”的更新型電動(dòng)車(chē)。
  燃料電池不僅可以帶動(dòng)汽車(chē)行業(yè)升級(jí),而且本身就是一個(gè)新能源的高技術(shù)產(chǎn)業(yè),從而可以帶來(lái)無(wú)限的商機(jī)。世界各國(guó),特別是各大汽車(chē)公司,包括通用、福特、戴·克、豐田、本田、大眾、雷諾、日產(chǎn)等公司,均在不遺余力開(kāi)發(fā),各公司每年投入資金大都近十億美元。因此,在采用“氫動(dòng)力”這個(gè)公認(rèn)的大方向下,誰(shuí)將最后攀登高峰,還難預(yù)料。就是某些技術(shù)成熟后,改進(jìn)和換代也會(huì)很快;不能老是跟在別人后面,無(wú)所作為,應(yīng)當(dāng)在百花齊放、百家爭(zhēng)鳴基礎(chǔ)上,積極鼓勵(lì)創(chuàng)意性開(kāi)發(fā),創(chuàng)造自己知識(shí)產(chǎn)權(quán)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和品牌,要努力觀察國(guó)內(nèi)外新動(dòng)向,加強(qiáng)國(guó)內(nèi)國(guó)際合作,積極吸取百家之長(zhǎng),完善自己的發(fā)展目標(biāo),力爭(zhēng)在這一高新科技領(lǐng)域取得世界的重要一席地位,為祖國(guó)爭(zhēng)光。
  特別重要的是,通過(guò)燃料電池汽車(chē)技術(shù),還可帶動(dòng)一大批高新領(lǐng)域、高新技術(shù)的進(jìn)步。根據(jù)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)加速向智能化、輕量化、節(jié)能化及可持續(xù)發(fā)展的要求,還可帶動(dòng)一大批高附加值產(chǎn)業(yè)發(fā)展,如新材料工業(yè)、光電傳輸業(yè)、精密機(jī)械、化學(xué)工程、輕合金制備、高級(jí)輕紡、新型橡膠、特殊玻璃等。可以設(shè)想,燃料電池大量發(fā)展后,很有可能成為信息技術(shù)的最大研試陣地、最大的新型產(chǎn)業(yè)載體和用戶。電子技術(shù)目前只占單位汽車(chē)構(gòu)成的20%--30%,將來(lái)很可能達(dá)到50%--60%。正象黨的十六大指出的,將是我國(guó)走新型工業(yè)化道路的一項(xiàng)重大內(nèi)容,做到以工業(yè)化帶動(dòng)信息化,又以信息化促進(jìn)工業(yè)化、現(xiàn)代化,為改造傳統(tǒng)汽車(chē)工業(yè),實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展,開(kāi)辟一條現(xiàn)實(shí)的發(fā)展道路。