編者按
1999年6月,王秉剛從中國汽車技術(shù)研究中心(中汽中心)主任職位上退休,受科技部高新技術(shù)司邀請,參與到汽車科技項(xiàng)目管理工作中。此后20年,他將退休生涯與時(shí)代需要相結(jié)合,在中國汽車工業(yè)舞臺(tái)上繼續(xù)彈奏人生樂章。年6月,王秉剛從中國汽車技術(shù)研究中心(中汽中心)主任職位上退休,受科技部高新技術(shù)司邀請,參與到汽車科技項(xiàng)目管理工作中。此后20年,他將退休生涯與時(shí)代需要相結(jié)合,在中國汽車工業(yè)舞臺(tái)上繼續(xù)彈奏人生樂章。
第一個(gè)10年,從1999年到2009年,參與國家清潔汽車行動(dòng),取得階段性成果。期間,王秉剛擔(dān)任全國清潔汽車行動(dòng)協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室專家組組長,以及科技部“清潔汽車關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)與產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目總體組組長。
回看清潔汽車行動(dòng)10年,其主要成績有三:其一,我國汽車技術(shù)實(shí)現(xiàn)由化油器發(fā)動(dòng)機(jī)年代,向電噴發(fā)動(dòng)機(jī)和尾氣處理技術(shù)年代過渡,汽車排放由無標(biāo)準(zhǔn)迅速提高到國Ⅲ水平。
其二,在推廣清潔替代能源方面做了大量工作,先后嘗試LPG、CNG、LNG、甲醇、乙醇、生物柴油和二甲醚等。自主研發(fā)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī),實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破與大規(guī)模推廣,從國家補(bǔ)貼到完全市場化。
其三,在清潔能源汽車與電動(dòng)汽車研發(fā)上走出一條跨行業(yè)官、產(chǎn)、學(xué)、研合作攻關(guān)之路,取得重要自主技術(shù)研發(fā)成果,為后來的863計(jì)劃的實(shí)施打下了基礎(chǔ)。
第二個(gè)10年,自2009年科技部將汽車領(lǐng)域的科技項(xiàng)目重點(diǎn),轉(zhuǎn)入節(jié)能與新能源汽車技術(shù)領(lǐng)域起,參與新能源汽車工作,目前還在繼續(xù)。這10年是中國新能源汽車風(fēng)起云涌的10年,王秉剛是實(shí)踐者和見證者之一。
在國家863計(jì)劃“節(jié)能與新能源汽車技術(shù)”重大項(xiàng)目中,王秉剛擔(dān)任監(jiān)理咨詢專家組組長,全程參與這起有史以來最大的汽車科技項(xiàng)目論證,主持項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)檢查與驗(yàn)收。
2010年,王秉剛擔(dān)任全國25個(gè)示范城市督導(dǎo)檢查專家組組長,通過攻關(guān)對標(biāo),使混合動(dòng)力客車迎來重大轉(zhuǎn)折。
2006年至2009年,王秉剛擔(dān)任中德可再生交通能源合作項(xiàng)目中方協(xié)調(diào)人工作,組織完成“中國未來道路運(yùn)輸能源戰(zhàn)略研究報(bào)告”。
2010年,作為編制工作組主要成員,王秉剛參加了《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》編制工作,通過論證純電動(dòng)乘用車產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的實(shí)際可行性,為最終確定我國新能源汽車以純電驅(qū)動(dòng)為主要戰(zhàn)略取向的總思路提供重要依據(jù)。
2015年,王秉剛擔(dān)任新能源汽車創(chuàng)新工程專家組組長,負(fù)責(zé)組織全國20多個(gè)整車與動(dòng)力電池骨干企業(yè)開展新能源汽車研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化工作。到2016年,創(chuàng)新工程完成預(yù)期任務(wù),中國自主研發(fā)的新能源汽車與動(dòng)力電池項(xiàng)目整體達(dá)到國際先進(jìn)水平。
值得一提的是,受中國汽車報(bào)《汽車與運(yùn)動(dòng)》雜志社邀請,王秉剛自2006年開始擔(dān)任“中國心”十佳發(fā)動(dòng)機(jī)評委會(huì)主任。12年里,他不改初衷,排除干擾,堅(jiān)持公平公正原則,使“中國心”十佳發(fā)動(dòng)機(jī)與“沃德十佳發(fā)動(dòng)機(jī)”、“國際年度發(fā)動(dòng)機(jī)”并列成為國際公認(rèn)的三大發(fā)動(dòng)機(jī)評選活動(dòng)之一。
不久前,82歲的王秉剛在北京寓所接受口述歷史訪談,為我們厘清了中國新能源汽車發(fā)展技術(shù)路徑。以下為王秉剛訪談實(shí)錄。顧民對本文亦有貢獻(xiàn)。
1960年,我從清華大學(xué)動(dòng)力機(jī)械系汽車拖拉機(jī)專業(yè)畢業(yè),在一汽一干就是30年,從普通技術(shù)員成長為高級工程師。1991年調(diào)任中汽中心,在主任崗位上工作到退休。可以說,我把人生最寶貴的40年獻(xiàn)給了中國汽車事業(yè),算是汽車戰(zhàn)線上的一名老兵。
1999年退休后,我被相關(guān)部委委以重任,先后參與兩個(gè)重大項(xiàng)目:一是清潔汽車行動(dòng),這項(xiàng)工作持續(xù)10年,取得了階段性成果。二是新能源汽車工作,迄今已10年有余,目前還在繼續(xù)。
跨入新世紀(jì)后,中國在傳統(tǒng)汽車方面努力追趕世界水平,產(chǎn)銷量全球第一,新能源汽車也從零起步,逐步發(fā)展成為全球最大市場。所以,這是中國汽車工業(yè)史上發(fā)展最迅速、最輝煌的20年,我有幸以一位老汽車工程師身份參加到這一進(jìn)程中,并為此做出自己的貢獻(xiàn)。
能夠?qū)⑼诵萆暮蜁r(shí)代需要結(jié)合在一起,在中國汽車工業(yè)舞臺(tái)上彈奏人生余響,確實(shí)是一件很幸運(yùn)的事情。
清潔汽車行動(dòng)
1998年,國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)指示,要在全國開展空氣凈化-清潔汽車行動(dòng)。
為什么提出清潔汽車行動(dòng)?當(dāng)時(shí)大氣污染比較嚴(yán)重,有關(guān)方面認(rèn)為,汽車排放污染是造成空氣質(zhì)量惡化的主要原因之一。雖然1990年代末中國汽車保有量還不大,但整體技術(shù)水平低,路上跑的都是化油器汽車,沒有催化器,沒有后處理,也談不上排放標(biāo)準(zhǔn)。而國外已經(jīng)進(jìn)入電噴時(shí)代,國內(nèi)外水平差別明顯。
清潔汽車行動(dòng)涉及大氣污染治理與能源安全,國家對此相當(dāng)重視。由時(shí)任國務(wù)院副總理李嵐清主抓,科技部、國家計(jì)委、國家經(jīng)貿(mào)委、國家環(huán)??偩帧C(jī)械工業(yè)局等14個(gè)部委參與。
我在中汽中心工作期間,就跟科技部接觸頻繁。我退休前,科技部高新技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化司司長李健、副司長石定寰就找到我,邀請我退休后協(xié)助主持清潔汽車行動(dòng)專家組工作。經(jīng)過慎重考慮,我欣然接受了。
說實(shí)話,退休后我有多種選擇。當(dāng)時(shí)也有些企業(yè)來找我,想到退休后還要去企業(yè)忙活,說白了就為賺些錢,對我沒太大動(dòng)力。
也有人動(dòng)員我開個(gè)汽車設(shè)計(jì)公司。在前次訪談時(shí)我曾經(jīng)介紹過,為了推動(dòng)自主研發(fā),呂福源部長早就想辦一個(gè)設(shè)計(jì)公司,他找了整車企業(yè),沒有得到響應(yīng),后來就想籌辦獨(dú)立的設(shè)計(jì)公司,還想利用底特律的人才資源,就地辦個(gè)設(shè)計(jì)公司為國內(nèi)自主研發(fā)探路與培養(yǎng)人才,有意讓我退休后去操持,可惜沒有如愿。
受呂部長的影響,對開設(shè)計(jì)公司,我的確有些心動(dòng),可以實(shí)現(xiàn)很多年以前實(shí)現(xiàn)不了的理想。那時(shí)候也是起步的好時(shí)期,后來國內(nèi)好幾個(gè)設(shè)計(jì)公司差不多都是這個(gè)時(shí)期開始建立,大都辦得不錯(cuò),我相信我如果去辦,也應(yīng)該可以。
但最終我還是選擇參與科技部的項(xiàng)目工作,除了科技項(xiàng)目對我很有吸引力外,不坐班,不管人,難得一個(gè)自由,更適合于當(dāng)時(shí)已經(jīng)身心疲憊的我。
我做好了繼續(xù)工作10年的打算,從60歲干到70歲。沒想到,清潔汽車行動(dòng)告一段落后,我接著又干了10年有余。
工作給了我不停思考的壓力,給了我與國家事業(yè)連接的機(jī)會(huì),給了我與這么多年輕同事、同行結(jié)交的幸運(yùn)。雖然年歲已高,在大家的照顧下,還是充滿激情,忘了疲倦,努力工作?;叵肫饋?,如果當(dāng)初兩位司長不來找我,我這20多年人生軌跡就完全不一樣。我非常感謝他們給我這個(gè)重要機(jī)會(huì)。
1999年1月,科技部等14個(gè)部委在原電動(dòng)汽車和燃?xì)馄噧蓚€(gè)領(lǐng)導(dǎo)小組及辦公室基礎(chǔ)上,成立全國清潔汽車行動(dòng)協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組及辦公室,向各地下發(fā)《關(guān)于實(shí)施“空氣凈化工程——清潔汽車行動(dòng)”的若干意見》。辦公室設(shè)在國家科技部高新技術(shù)司,具體工作由高新技術(shù)司能源與交通處落實(shí)。
當(dāng)年6月,正式通知我擔(dān)任(全國清潔汽車行動(dòng)協(xié)調(diào))領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室專家組組長與科技部“清潔汽車關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)與產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目總體組組長。除我之外,還有一位來自能源領(lǐng)域的組長——四川石油管理局總機(jī)械師朱清澄。
清潔汽車行動(dòng)專家組工作地點(diǎn)設(shè)在中汽中心北京工作部,辦公室日常工作由時(shí)任中汽中心副主任兼北京工作部主任張進(jìn)華負(fù)責(zé)。此后20多年,張進(jìn)華是我的親密戰(zhàn)友與工作伙伴,對我的工作與生活給予極大支持和幫助。他為人正派,工作有激情、思路敏捷,還善于協(xié)調(diào)各方關(guān)系。
清潔汽車行動(dòng)主要目標(biāo)有三:燃油汽車清潔化、清潔替代燃料推廣與電動(dòng)汽車研發(fā)。燃油汽車清潔化與我國內(nèi)燃機(jī)技術(shù)水平有關(guān),當(dāng)時(shí)我們還處在化油器時(shí)代,排放沒什么標(biāo)準(zhǔn)。而國外已經(jīng)普遍采用電噴及后處理裝置,排放達(dá)到歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)。這就對中國汽車工業(yè)提出緊迫要求,要從化油器向電噴與后處理技術(shù)過渡,追趕國外排放標(biāo)準(zhǔn)。
清潔替代燃料推廣和中國能源狀況有關(guān)。與中國經(jīng)濟(jì)規(guī)模相比,中國石油儲(chǔ)量在全球處于相對較低水平,供需有缺口。汽車產(chǎn)業(yè)是石油消耗大戶,必須及早啟動(dòng)替代燃料推廣應(yīng)用。當(dāng)時(shí)我們了解到,不少替代燃料排放相對比較清潔,比汽油、柴油要好。
為實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)目標(biāo),科技部成立“清潔汽車關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)與產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目。從電噴和催化器技術(shù)研發(fā),到排放標(biāo)準(zhǔn)、排放檢測能力建立,再到清潔替代燃料開發(fā)推廣,確立一批研究課題。
清潔汽車行動(dòng)是國務(wù)院確定的主要工作,牽涉面很廣。為避免各地一哄而上,領(lǐng)導(dǎo)小組要求在國內(nèi)選取若干有代表性地區(qū)和城市進(jìn)行示范,取得經(jīng)驗(yàn)后,再在全國范圍內(nèi)進(jìn)行推廣。
我們選擇了12個(gè)城市作為第一批示范運(yùn)行,包括北京、上海、天津、重慶、哈爾濱、長春、西安、烏魯木齊、四川省川中地區(qū)(成都、綿陽、德陽)、廣州、深圳和海南省等。
2008年赴海南考察LNG汽車加注站
示范城市確定后,我經(jīng)常與專家組同事們到全國去做調(diào)研,很多城市都很投入。國家對示范城市支持經(jīng)費(fèi)并不多,前后幾期項(xiàng)目累計(jì)投入不到1億元,但最終實(shí)施效果很不錯(cuò)。
在清潔汽車行動(dòng)同時(shí),還開展一批關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)工作,專家組主要做立項(xiàng)方案,報(bào)相關(guān)部委審批。部委確定項(xiàng)目交給誰,由哪些單位承擔(dān)等。專家組再具體推進(jìn),按照時(shí)間節(jié)點(diǎn)檢查驗(yàn)收。一期項(xiàng)目結(jié)束后,再籌備二期項(xiàng)目,10年來至少開展了三期項(xiàng)目。在第三期中安排了一個(gè)500萬資金的電動(dòng)汽車研發(fā)課題。
總結(jié)起來,清潔汽車行動(dòng)開展10年,基本實(shí)現(xiàn)燃油汽車清潔化與清潔替代燃料推廣這兩個(gè)目標(biāo)。
其一,我國汽車技術(shù)整體實(shí)現(xiàn)了由化油器發(fā)動(dòng)機(jī)年代,向電噴發(fā)動(dòng)機(jī)與尾氣處理技術(shù)年代過渡,汽車排放從無標(biāo)準(zhǔn)迅速提高到國Ⅲ水平。電噴化是汽車技術(shù)演進(jìn)大勢所趨,大量的工作是行業(yè)主管部門和各企業(yè)完成的,專家組只是通過科技項(xiàng)目實(shí)施予以推動(dòng)。
其二,在推廣清潔替代能源方面做了大量工作。先后嘗試過LPG(Liquefied Petroleum Gas,液化石油氣)、CNG(Compressed Natural Gas,壓縮天然氣)、LNG(Liquefied Natural Gas,液化天然氣)、甲醇、乙醇、生物柴油、二甲醚等。
其中,推廣最為成功的是天然氣汽車。自主研發(fā)了天然氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī),實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破與大規(guī)模推廣,產(chǎn)品從有國家少量補(bǔ)貼到完全市場化。
2005年隨上海交大訪日本考察二甲醚汽車技術(shù)
其三,在清潔能源汽車與電動(dòng)汽車研發(fā)上走出一條跨行業(yè)官、產(chǎn)、學(xué)、研合作攻關(guān)之路,取得重要自主技術(shù)研發(fā)成果,為后來的863計(jì)劃的實(shí)施打下了基礎(chǔ)。
從液化石油氣到天然氣
在清潔替代燃料推廣方面,10年來我們對所能想到的替代燃料,基本都做過調(diào)研和嘗試。包括液化石油氣、天然氣、甲醇、乙醇、二甲醚、生物柴油等,也包括將地溝油與野生麻風(fēng)樹果做成生物柴油。這些替代燃料有的得到大規(guī)模推廣,有的在部分地區(qū)與領(lǐng)域得到應(yīng)用,還有一些做了不同程度的嘗試,最終沒有得到推廣應(yīng)用。
真正進(jìn)入全國性大規(guī)模推廣的只有液化石油氣(LPG)和天然氣。LPG是開采石油時(shí)的副產(chǎn)品,用LPG作為汽車替代燃料,只需對汽油機(jī)進(jìn)行一些簡單改造。當(dāng)時(shí)國際上使用最廣的汽車替代燃料就是LPG,比如意大利和韓國的LPG汽車就非常多。
從一開始,我們就把LPG作為一個(gè)重要推廣項(xiàng)目。北京和上海的出租車70%以上都經(jīng)過改裝使用了LPG,全國有20多萬輛LPG出租車。但LPG最終也沒有立住,什么原因?
一是貴。我們做飯用的燃?xì)夤?,里面就是LPG。國內(nèi)城鎮(zhèn)居民對LPG需求數(shù)量非常大,導(dǎo)致價(jià)格居高不下。二是LPG使用過程中帶來的問題,加氣站供應(yīng)的LPG往往雜質(zhì)多,燃料系統(tǒng)容易堵塞,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)故障較多。
此外,LPG加氣站不如汽油站多。使用LPG后,相比汽油便宜不了多少,出租車每天大約節(jié)省二三十元,但故障多與加氣不方便兩個(gè)因素疊加,司機(jī)認(rèn)為省下這點(diǎn)錢不值。出租車行業(yè)對LPG逐漸失去熱情,政府就很難再推動(dòng)。
從排放角度,跟汽油機(jī)相比,LPG汽車多半是在原汽油機(jī)基礎(chǔ)上改裝,也沒有體現(xiàn)出特別的清潔優(yōu)勢。因此,LPG推廣五六年后,就慢慢沉寂了。
各種替代燃料中,最成功的是天然氣。天然氣主要成份是甲烷,分子結(jié)構(gòu)簡單,燃燒干凈,而且是世界上儲(chǔ)量大、被廣泛使用的一種石化資源。2018年底一份統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,在全球能源消費(fèi)中,石油、煤炭和天然氣占比分別約為34%、27%、24%。
和全球平均水平相比,中國天然氣在一次能源消費(fèi)中占比僅約為8%。為什么這么低?中國已探明的主要能源儲(chǔ)量特點(diǎn)是多煤、缺油、少氣。近年來國內(nèi)也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)一些大天然氣礦,而其他國家豐富的天然氣資源也已經(jīng)大量進(jìn)口。
過去在汽車上天然氣使用不夠。汽車用天然氣比較復(fù)雜,常溫狀態(tài)下它是氣體,為方便大規(guī)模運(yùn)輸和儲(chǔ)存,必須進(jìn)行特殊處理。處理方式通常有兩種路線:一種CNG,一種LNG。
對以天然氣為燃料的汽車來說,發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和燃油車也很不同:兩者的噴射系統(tǒng)、燃料供給系統(tǒng)不同,發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比也不同,后處理技術(shù)也不同。以天然氣為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)要在原發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上做較大的改造設(shè)計(jì),商用車的壓燃式柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)一般要改造為點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。
雖然和LPG相比,天然氣更清潔,但推廣難度要大得多。LPG比較簡單,常溫下稍一壓縮就呈液態(tài),丙烷在20℃、0.81MPa(8個(gè)大氣壓)壓力下即可壓縮為液體,灌裝、運(yùn)輸和使用非常方便。此外,建LPG加氣站成本也不高,百八十萬元就能建起來。
天然氣要在-161.5℃低溫下才能液化,因此,天然氣汽車的主要技術(shù)路線是壓縮天然氣(CNG),最大額定壓力為25MPa(250個(gè)大氣壓)。
推廣CNG汽車主要涉及兩方面:一是發(fā)動(dòng)機(jī)改造,這方面我們做了很多工作。二是建加氣站,建一個(gè)CNG加氣站至少得三四百萬元,比LPG加氣站貴很多。
CNG汽車推廣之路頗費(fèi)時(shí)間,中間還曾出過火災(zāi)事故。那時(shí)候,只要一說什么地方天然氣車爆炸,我們就緊張得不得了,趕緊去做現(xiàn)場調(diào)查。后來在各級政府支持下,企業(yè)加大研發(fā)和投入,安全問題基本解決,加氣站逐步發(fā)展起來,CNG汽車就慢慢推廣起來。
截至2018年年底,我國天然氣汽車保有量為670萬輛,其中CNG汽車保有量626萬輛,CNG加氣站約5600座。尤其在氣源豐富地區(qū),CNG作為汽車燃料既方便又經(jīng)濟(jì)。
從地域上看,天然氣汽車推廣得最好的是四川,四川很早就有使用天然氣的歷史。此外,新疆、寧夏等西部地區(qū)也推廣得不錯(cuò)。這些地區(qū)有天然氣資源,天然氣通過管道運(yùn)輸,離產(chǎn)區(qū)近價(jià)格就更便宜。凡是天然氣便宜的地方,推廣天然氣汽車積極性就高。
這期間我深刻體會(huì)到,清潔替代燃料是否能夠推廣,最終起決定性作用的是市場因素。某種能源再好,如果沒人埋單,就很難做起來。尤其是做商業(yè)運(yùn)營的車輛,首先要考慮經(jīng)濟(jì)性,其次是方便性。環(huán)保問題、能源問題是政府與社會(huì)考慮的重要事項(xiàng),要通過相應(yīng)鼓勵(lì)與制約政策來體現(xiàn)。
從液化石油氣汽車的衰落到天然氣汽車的興起,我們見證了市場的決定性力量。通過各種能源推廣實(shí)踐,我們最終認(rèn)識到:一種汽車新能源能否被推廣并站穩(wěn)腳跟,一定要把經(jīng)濟(jì)性作為重要要素。
打通LNG汽車產(chǎn)業(yè)鏈
CNG汽車在國內(nèi)推廣早,保有量大,但缺點(diǎn)是能量密度低,大約只有汽油的1/3。CNG汽車?yán)m(xù)駛里程短,加一次CNG,一般只能行駛100公里-200公里。解決方案是,將天然氣變?yōu)橐簯B(tài),提高能量密度,走LNG這條路。
將LNG作為汽車燃料技術(shù)門檻很高。當(dāng)時(shí)只有少數(shù)發(fā)達(dá)國家具備LNG低溫技術(shù),而且設(shè)備價(jià)格昂貴。其中,美國LNG汽車技術(shù)最先進(jìn),已有幾千輛在行駛。低溫液化技術(shù)只在國內(nèi)航天工業(yè)、化工工業(yè)等少數(shù)領(lǐng)域應(yīng)用,在汽車上還沒有應(yīng)用先例。
汽車是一種直接面對消費(fèi)者、批量化生產(chǎn)的交通工具,要求重量輕、安全可靠、壽命長,能適應(yīng)各種環(huán)境,而且成本要低。這是一方面。
另一方面,LNG汽車如果大規(guī)模商用,需要打造一條完整產(chǎn)業(yè)鏈。包括燃料的生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)技術(shù);包括加注站里的存儲(chǔ)、計(jì)量、加注技術(shù);包括汽車上的存儲(chǔ)、輸送、氣化、穩(wěn)壓、噴射、燃燒等技術(shù)。需要許多特殊技術(shù)和零部件,缺一個(gè)環(huán)節(jié)都不行?,F(xiàn)在氫燃料汽車推廣中遇到的問題與當(dāng)時(shí)天然氣汽車何其像也。
2004年考察新疆吐哈油田的廣匯LNG工廠
我們參觀過新疆吐哈油氣田一座LNG工廠,完全由德國進(jìn)口建設(shè)。中國第一輛LNG客車樣車由上??莆㈨?xiàng)、黃震老師(現(xiàn)為中國工程院院士、上海交通大學(xué)副校長)牽頭研制,該車的儲(chǔ)液罐、閥門、蒸發(fā)器等關(guān)鍵零部件均為進(jìn)口件。
2001年,北京公交總公司與首科中原公司合作,組建中國第一個(gè)LNG公交車示范車隊(duì),規(guī)模50輛。同時(shí)建了一個(gè)LNG加注站,改裝了LNG公交車運(yùn)行,效果不錯(cuò)。LNG公交車全部涉及低溫的關(guān)鍵零部件與加注站設(shè)施均為進(jìn)口。
靠進(jìn)口零部件與設(shè)備,LNG汽車能做示范,但推廣不了,因?yàn)閮r(jià)格太高。有沒有可能自己攻關(guān),自主攻克LNG關(guān)鍵技術(shù)?經(jīng)過調(diào)研,我們了解到,我國航天工業(yè)有低溫液化技術(shù),國內(nèi)已有一些能做低溫儲(chǔ)罐的小企業(yè),同時(shí)石油工業(yè)也在積極推動(dòng)LNG技術(shù),問題在于缺少跨行業(yè)的合作溝通。
當(dāng)時(shí)也存在一些空白,比如沒有低溫閥門等零部件。專家組討論認(rèn)為,我們可以組織各方力量攻關(guān),目標(biāo)就是推進(jìn)全部關(guān)鍵零部件自主研發(fā)生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。否則LNG汽車就推廣不了。
科技部采納了專家組建議,批給課題100多萬元,要完成這樣任務(wù),這個(gè)數(shù)目在當(dāng)時(shí)也是很少。LNG汽車集成研發(fā)科技攻關(guān)項(xiàng)目最后落實(shí)在長沙。課題采取招標(biāo)方式,動(dòng)員不同行業(yè)參加,強(qiáng)調(diào)要拿出產(chǎn)品來。最終交付物不只是項(xiàng)目報(bào)告和樣件,而是產(chǎn)品和一個(gè)示范車隊(duì)。
課題確定后,課題組把零部件分?jǐn)傞_,在全國范圍內(nèi)招標(biāo)。經(jīng)過一年多時(shí)間的努力,終于將技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈條打通,自主做出零部件,用這些零部件裝備的LNG汽車在長沙運(yùn)行起來。因其成本比國外進(jìn)口便宜很多,具備初步產(chǎn)業(yè)化條件。
長沙項(xiàng)目實(shí)際是集成與驗(yàn)證LNG汽車技術(shù)的一個(gè)平臺(tái)。通過課題的實(shí)施,逐步積累了不少經(jīng)驗(yàn),參與這些項(xiàng)目的企業(yè)逐漸實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。有些企業(yè)生產(chǎn)零部件,有幾個(gè)汽車廠做整車,LNG汽車推廣出現(xiàn)起色。
有資源后,LNG客車便在多個(gè)城市發(fā)展起來。比如深圳市一下就上了1000輛LNG公交車,該市建有LNG進(jìn)口站。LNG能量密度大,尤其適合跑長途,裝上幾罐就可以跑一兩千公里,這樣,LNG長途大客車和集裝箱貨車也推廣起來了。
LNG汽車發(fā)展起來后,帶動(dòng)一批新興零部件產(chǎn)業(yè)發(fā)展。張家港的富瑞特裝公司就是一個(gè)典型例子,這家公司原來是做低溫設(shè)備的一個(gè)作坊式工廠。有一次,我們在成都舉行天然氣汽車交流會(huì),公司董事長鄔品芳聽我講天然氣汽車前景及LNG汽車優(yōu)點(diǎn)后,回去就確定向LNG技術(shù)轉(zhuǎn)型。
富瑞特裝過去做液化罐,但不是工業(yè)等級,后來經(jīng)過努力攻關(guān)達(dá)到了汽車工業(yè)的要求?,F(xiàn)在從加氣站罐到儲(chǔ)運(yùn)罐,再到汽車運(yùn)輸罐,它都能做,而且產(chǎn)量很大,上規(guī)模后價(jià)格降下來。富瑞特裝成長為一家提供LNG儲(chǔ)罐技術(shù)整體解決方案的上市企業(yè),產(chǎn)品銷往國內(nèi)外。
2017年參觀張家港富瑞特裝高壓容器生產(chǎn)
LNG汽車推廣之路證明,只要我們下工夫,就能克服關(guān)鍵技術(shù)難關(guān)。在LNG汽車集成研發(fā)科技攻關(guān)項(xiàng)目中,國家并沒有拿出很多錢來做推廣,我們也只是起到牽頭組織作用??辞宄﨤NG市場前景后,自然就有人愿意投資。LNG資源除了進(jìn)口外,后來國內(nèi)很多油氣田也開始生產(chǎn)LNG,LNG資源有了保障。
LNG汽車在國內(nèi)起步較晚,但推廣迅速。2018年年底,我國LNG加氣站總量約3400座,LNG汽車保有量約為44萬輛,居世界第一。
2009年5月13日,清潔汽車行動(dòng)十周年總結(jié)表彰會(huì)在重慶召開,我和朱清澄被領(lǐng)導(dǎo)小組授予“個(gè)人特殊貢獻(xiàn)獎(jiǎng)“。但我認(rèn)為,這個(gè)貢獻(xiàn)獎(jiǎng)應(yīng)該頒給更多人,從行業(yè)主管部門、地方政府、企業(yè),到高校、科研機(jī)構(gòu),為清潔汽車行動(dòng)做出貢獻(xiàn)的人很多,專家組長只是起到組織協(xié)調(diào)作用。
這次總結(jié)會(huì),意味著國家清潔汽車行動(dòng)告一段落。
“三縱三橫”布局意義重大
在清潔汽車行動(dòng)開展的最后兩年,科技部已經(jīng)將汽車領(lǐng)域科技項(xiàng)目重點(diǎn)轉(zhuǎn)到節(jié)能與新能源汽車技術(shù)領(lǐng)域,設(shè)立了十一五國家863計(jì)劃“節(jié)能與新能源汽車技術(shù)”重大項(xiàng)目。項(xiàng)目總體組組長是時(shí)任同濟(jì)大學(xué)校長萬鋼,時(shí)任科技部部長徐冠華主持立項(xiàng)論證會(huì)。
萬鋼校長在立項(xiàng)報(bào)告中提出了著名的“三縱三橫”基本技術(shù)構(gòu)架概念,對我國汽車技術(shù)創(chuàng)新體系具有重要意義?!叭v”是指燃料電池汽車、混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車三種整車技術(shù)?!叭龣M”是指多能源動(dòng)力總成系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制單元和動(dòng)力電池和電池組管理系統(tǒng)三種關(guān)鍵技術(shù)。縱橫交錯(cuò),形成一個(gè)矩陣,既重視整車,又重視共性核心技術(shù)。
在立項(xiàng)之初,燃料電池投資最多,其次是混合動(dòng)力,最后是純電動(dòng)。
為什么純電動(dòng)排在最后?與當(dāng)時(shí)電池技術(shù)情況有很大關(guān)系。當(dāng)時(shí)鉛酸電池和鎳氫電池比較成熟,鋰電池尚未在動(dòng)力電池領(lǐng)域獲得應(yīng)用。美國通用公司裝備鉛酸電池的EV1與豐田公司用鎳氫電池裝備的電動(dòng)汽車都沒能成功推向市場。但專項(xiàng)沒有放棄,仍把純電動(dòng)汽車列入三縱之一,積極工作,期待有發(fā)展機(jī)會(huì)。
將燃料電池放在重要位置是受到當(dāng)時(shí)國際上發(fā)展潮流的影響,普遍認(rèn)為燃料電池汽車有可能成為未來汽車的主要發(fā)展方向。當(dāng)時(shí)北美和歐洲都熱衷于氫能源,像大眾汽車集團(tuán)、奔馳汽車都在探索氫能源。后來我到過德國調(diào)研,參觀了汽車液化加氫站,到加拿大參觀著名的巴拉德燃料電池工廠,并了解到燃料電池公交汽車示范車隊(duì)。氫燃料電池汽車在國際上已經(jīng)取得初步進(jìn)展。
2007年在德國慕尼黑參觀寶馬公司的液氫加注站
日本豐田公司在混合動(dòng)力技術(shù)上的成就,動(dòng)搖了存在百年的汽車傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)概念,混合動(dòng)力會(huì)成為傳統(tǒng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)轉(zhuǎn)型的重要技術(shù)路徑,重大專項(xiàng)把它列入三縱之一非常正確。
隨著時(shí)間推移和技術(shù)發(fā)展,863計(jì)劃的早期格局已經(jīng)發(fā)生很大變化,但由這個(gè)重大專項(xiàng)發(fā)起的向新技術(shù)進(jìn)軍的浪潮,則席卷和引領(lǐng)了以后中國汽車產(chǎn)業(yè)的技術(shù)變革,中國汽車工業(yè)揭開了自主創(chuàng)新的重要一幕,功不可沒。
新項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)也總結(jié)了清潔汽車行動(dòng)經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為專家組對項(xiàng)目開展監(jiān)督管理非常必要。提出在科技項(xiàng)目管理機(jī)制上應(yīng)該有所創(chuàng)新,確定建立項(xiàng)目監(jiān)理制。在萬鋼主持編制的立項(xiàng)報(bào)告中,明確提出建立重大專項(xiàng)監(jiān)理咨詢專家組,與總體組并列。后來,我受聘擔(dān)任監(jiān)理咨詢專家組組長,參與項(xiàng)目全過程論證,組織項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)檢查和驗(yàn)收工作。為保證監(jiān)理工作的公正性,將咨詢監(jiān)理專家組掛靠在中國國際咨詢公司。
重大專項(xiàng)中設(shè)立了百余個(gè)大小課題,遍布全國各地。我的工作就是與各位專家和中咨公司的工程師一起到承擔(dān)課題的工廠、學(xué)校與科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)研,檢查課題進(jìn)展情況與問題。
在科技項(xiàng)目管理中,我最不能容忍的,一是弄虛作假,二是拿到了國家的錢卻不努力去做。對于工作努力、進(jìn)展有成效的課題單位,我會(huì)不惜表揚(yáng)之詞;對于工作怠慢、成果差的單位,我也會(huì)不留情面地批評。我對課題組提出的評價(jià)意見和建議,以及向科技部與總體組反映的情況很受重視,對推動(dòng)課題進(jìn)展起了積極作用。我深感能夠在70歲高齡時(shí)還能參與專項(xiàng)工作,為汽車科技事業(yè)發(fā)揮余熱,非常幸運(yùn)。
混合動(dòng)力汽車的起落
863計(jì)劃項(xiàng)目的成果與影響很快得到整個(gè)產(chǎn)業(yè)的重視。國務(wù)院幾個(gè)主管汽車產(chǎn)業(yè)的部委,聯(lián)合制定一系列發(fā)展節(jié)能與新能源汽車的鼓勵(lì)政策與發(fā)展計(jì)劃。
2008年到同濟(jì)大學(xué)檢查863燃料電池汽車項(xiàng)目
2009年,國家四部委(財(cái)政部、科技部、發(fā)改委和工信部)決定,通過示范推動(dòng)科技成果市場化,提出“十城千輛”計(jì)劃,即發(fā)動(dòng)十個(gè)城市開展示范工作,每個(gè)城市示范規(guī)模1000輛,車輛類型包括三類汽車:燃料電池汽車、混合動(dòng)力汽車與純電動(dòng)汽車。
通知發(fā)出后,出乎意料地反響熱烈,許多城市踴躍申報(bào)。經(jīng)過評審,最終確定了25個(gè)城市開展節(jié)能與新能源汽車示范。我受命擔(dān)任督導(dǎo)檢查專家組組長。
示范活動(dòng)做了三年,實(shí)際情況是,投入實(shí)際運(yùn)行的車輛類型主要是混合動(dòng)力客車,燃料電池汽車、純電動(dòng)汽車與混合動(dòng)力乘用車微乎其微。
初期,混合動(dòng)力客車也只是實(shí)現(xiàn)了功能,但節(jié)油效果并不好。北京市組織了一次混合動(dòng)力公交車測試,從全國找來5家企業(yè),每家企業(yè)提供2輛樣車,放在同一條公交線上運(yùn)行。結(jié)果很不理想,只有廈門金龍有較明顯且穩(wěn)定的節(jié)油效果。經(jīng)過了解,在廈門金龍混合動(dòng)力系統(tǒng)中采用了超級電容做能量回收的儲(chǔ)能裝置,而制動(dòng)能量回收的效率恰恰是城市公交混合動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能的要點(diǎn)。
這次測試成為混合動(dòng)力公交車發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折。這之后,很多企業(yè)做了大量研發(fā),尤其在制動(dòng)能量回收技術(shù)上下了很大功夫?;旌蟿?dòng)力公交車由此迎來新的發(fā)展熱潮,宇通客車和天津松正(技術(shù)公司)表現(xiàn)十分突出。
約一年后,在昆明又進(jìn)行了一次全國規(guī)模的測試,把國內(nèi)較好的混合動(dòng)力公交車集中起來,在同一條路線上做測試。節(jié)油效果普遍提高,有三種混合動(dòng)力公交車超過對標(biāo)的國外技術(shù),成績最好的12米混合動(dòng)公交車百公里油耗降到21升/22升,甚至接近20升。
這標(biāo)志著國內(nèi)混合動(dòng)力公交車技術(shù)已達(dá)到國際領(lǐng)先水平。雖然后來由于國家發(fā)展重點(diǎn)的調(diào)整,混合動(dòng)力公交車沒有繼續(xù)推廣,但在這個(gè)過程中卻培育了一批具有創(chuàng)新實(shí)力的企業(yè)。
新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略形成
經(jīng)過863計(jì)劃與“十城千輛”示范工作,從政府到行業(yè)對如何發(fā)展汽車技術(shù)都有了新的認(rèn)知。中國汽車工業(yè)擺脫落后狀況必須堅(jiān)持自主創(chuàng)新,要抓住世界汽車工業(yè)技術(shù)變革的重要時(shí)期,有所作為。在諸多技術(shù)路徑上從哪里切入,十分重要。
2010年,國務(wù)院確定由工信部牽頭制定“2011-2020年節(jié)能與新能源汽車發(fā)展規(guī)劃”。規(guī)劃的起草工作交給中國汽車工程學(xué)會(huì),由張進(jìn)華負(fù)責(zé),我也受邀參與其中。經(jīng)過近半年時(shí)間,開展許多具體調(diào)研與論證,最后征求各部委意見,廣泛聽取各方意見,由國務(wù)院頒布。
這個(gè)規(guī)劃的最重要內(nèi)容,我認(rèn)為不是數(shù)量目標(biāo),而是確定了以純電驅(qū)動(dòng)為主要戰(zhàn)略取向的大方向。后來,中國政府在新能源汽車的政策取向基本沿著這個(gè)大方向去做。純電動(dòng)汽車與插電式混合動(dòng)力汽車得到快速發(fā)展。
確定以純電驅(qū)動(dòng)為主有諸多因素,其中重要原因是與我國鋰電池技術(shù)進(jìn)步戚戚相關(guān)。在世界汽車工業(yè)發(fā)展史上,電動(dòng)汽車可謂幾起幾落,根本原因也是受限于電池技術(shù)。電池技術(shù)不突破,電動(dòng)汽車就不可能有出路。
2010年前后,手機(jī)、筆記本電腦開始應(yīng)用鋰離子電池。從能量密度看,當(dāng)時(shí)鉛酸電池僅為30-40 Wh/Kg,鎳氫電池為70-80 Wh/kg,鋰電池已經(jīng)可以達(dá)到130-140 Wh/kg,其能量密度幾乎比鎳氫電池高一倍。同樣的電量,重量減少一半。但鋰離子電池安全性差,經(jīng)常能聽到發(fā)生燃燒甚至爆炸的消息。后來,美國人發(fā)明了磷酸鐵鋰電池,安全性能很好,為電動(dòng)汽車發(fā)展提供了重要條件。
高性能鋰電池的出現(xiàn),讓我們看到純電動(dòng)汽車的曙光。第一家給我留下深刻印象的是比克電池(深圳市比克電池有限公司),在這里我第一次看到了大規(guī)模現(xiàn)代化生產(chǎn)鋰離子電池的生產(chǎn)線,非常興奮?;氐奖本蚁蚩萍疾颗c總體組匯報(bào)了情況,后來很多同事都去那里調(diào)研考察。
當(dāng)時(shí)比亞迪公司已經(jīng)在做鋰電池。比亞迪靠手機(jī)電池起家,通過購買秦川福萊爾獲得生產(chǎn)汽車的資質(zhì),在電動(dòng)汽車上算是先知先行,很早就開始純電動(dòng)與“雙?!辈咫娛郊夹g(shù)研發(fā),是第一個(gè)把鋰電池用到汽車上、實(shí)現(xiàn)鋰電池汽車商業(yè)化的企業(yè)。在我國新能源汽車發(fā)展史上,比亞迪是先鋒。
2015年參觀比亞迪電池研究中心
可以說,汽車用的動(dòng)力型鋰電池技術(shù)就是源于手機(jī)、筆記本、電動(dòng)工具等領(lǐng)域,當(dāng)然,鋰電池要達(dá)到汽車的安全、可靠、高一致性、低成本、長壽命與復(fù)雜使用環(huán)境的要求,還要經(jīng)歷很多研發(fā)攻關(guān)過程。
在大家努力下,以磷酸鐵鋰為主的動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展起來,以后又有了三元鋰電池等多種材料體系。這些成果為電動(dòng)汽車發(fā)展創(chuàng)造了關(guān)鍵性條件,支持了我國純電驅(qū)動(dòng)的發(fā)展戰(zhàn)略。
說到這里,就不能不提起,我國發(fā)展純電動(dòng)汽車是許多前輩孜孜以求、努力探索的結(jié)果。二汽(東風(fēng)公司)老領(lǐng)導(dǎo)黃正夏很早就發(fā)展電動(dòng)汽車向中央政府打過報(bào)告,我讀過他的文章。
石定寰(科技部高新司司長)也是一位電動(dòng)汽車的積極倡導(dǎo)者。早在2000年前,日本豐田公司贈(zèng)送給科技部15輛純電動(dòng)汽車做技術(shù)交流,該車匹配鎳氫電池,續(xù)駛里程約100公里。石定寰為了建立電動(dòng)汽車示范運(yùn)行,推動(dòng)國內(nèi)外電動(dòng)汽車技術(shù)交流,跑了好幾個(gè)城市尋找支持,最后在汕頭市建立了試驗(yàn)示范基地,先后有十余種國內(nèi)外電動(dòng)汽車到那里開展使用試驗(yàn)。
我國電動(dòng)汽車快速進(jìn)步
為加速新能源汽車發(fā)展,2011年之后,國家出臺(tái)一系列政策,涉及各個(gè)方面,為一個(gè)產(chǎn)業(yè)出臺(tái)如此多的政策也是歷史上少有。
國家補(bǔ)貼政策,加上地方配套資金,極大地調(diào)動(dòng)了企業(yè)積極性。許多地方政府也制定了鼓勵(lì)政策與措施,在國家部委、地方政府和各企業(yè)共同努力下,我國電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展起來。
2014年-2016年,我有幸擔(dān)任了由三個(gè)部委(財(cái)政部、工信部、科技部)建立的“新能源汽車創(chuàng)新工程”專家組組長,參與組織有20多個(gè)整車與動(dòng)力電池骨干企業(yè)參加的新能源汽車研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化工作。
創(chuàng)新工程涉及純電動(dòng)乘用車、商用車和動(dòng)力電池三大領(lǐng)域,共有25個(gè)子項(xiàng)目。在動(dòng)力電池方面,考慮到磷酸鐵鋰已經(jīng)成熟,創(chuàng)新工程就專注于三元體系,要在提高能量密度上加大力度,不至于落后國際發(fā)展進(jìn)程。整車項(xiàng)目也把指標(biāo)設(shè)定在與國際先進(jìn)水平競爭的目標(biāo)上。
項(xiàng)目做了3年,驗(yàn)收時(shí)大多數(shù)效果不錯(cuò)。以比亞迪唐、吉利帝豪EC7、北汽新能源E系列、長安C206為代表的新能源乘用車,其綜合性能達(dá)到國際先進(jìn)水平,成為我國推廣新能源汽車的重要車型。
在項(xiàng)目助推下,以寧德時(shí)代為代表的三元鋰電池技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平,寧德時(shí)代后來發(fā)展成為銷量居世界第一的國際型動(dòng)力電池企業(yè)。
遺憾的是,有少數(shù)項(xiàng)目因?yàn)槠髽I(yè)決策者的猶豫及投入不足等原因,沒有完成預(yù)期目標(biāo),失去一次難得的通過技術(shù)創(chuàng)新趕上先進(jìn)行列的機(jī)會(huì)。
通過這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施,我進(jìn)一步認(rèn)識到,企業(yè)是產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的主體,技術(shù)創(chuàng)新又是企業(yè)提升競爭力的必由之路。我國汽車企業(yè)應(yīng)該盡快從跟蹤學(xué)習(xí)走到自主創(chuàng)新,才能贏得未來發(fā)展。
中德合作項(xiàng)目的收獲
2005年前后,經(jīng)時(shí)任國務(wù)院參事石定寰和清潔汽車辦公室張進(jìn)華的推薦,我擔(dān)任了科技部中德可再生交通能源合作項(xiàng)目的中方協(xié)調(diào)人,在科技部高新司交通能源處領(lǐng)導(dǎo)下做一些協(xié)調(diào)工作。這個(gè)項(xiàng)目基本屬于技術(shù)交流性質(zhì),歷時(shí)四五年,每年中德雙方專家組都會(huì)互訪交流。
2006年赴德國考察只有3個(gè)人的生物質(zhì)柴油工廠
這期間,我在德國參觀了許多與汽車能源相關(guān)的項(xiàng)目,包括一座只有3個(gè)人值班管理的高度自動(dòng)化的小型生物質(zhì)材料生產(chǎn)柴油的示范工廠?;貒?,也想利用中德合作方式,籌備一些經(jīng)費(fèi)在國內(nèi)策劃類似項(xiàng)目,探索汽車綠色能源路徑。最終因項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)未能落實(shí)而作罷。
中德合作項(xiàng)目結(jié)束時(shí),雙方共同組織完成“中國未來道路運(yùn)輸能源戰(zhàn)略研究報(bào)告”,算是合作項(xiàng)目的主要研究成果。
對我來說,通過參與這個(gè)項(xiàng)目,對汽車能源技術(shù)現(xiàn)狀與未來發(fā)展路徑有了進(jìn)一步認(rèn)識。其中有兩個(gè)研究方法特別有用:一是全壽命周期研究方法,二是汽車能源4E評價(jià)方法。
全壽命周期主要包括燃料過程和材料過程,前者指燃料從礦井出來到被汽車使用消耗的全過程;后者包括汽車從原材料、生產(chǎn)、使用,直到報(bào)廢的整個(gè)過程。這兩個(gè)過程相互交叉,構(gòu)成汽車的全壽命周期。
評價(jià)某種能源方案是否環(huán)保、是否經(jīng)濟(jì)、是否可行,要考察其全壽命周期,而不能只看一個(gè)局部。比如電動(dòng)車排放問題,就不能簡單講電動(dòng)汽車在道路上是零排放。很多專家可能會(huì)說,你用的電是臟的,而且電池生產(chǎn)過程中要消耗很多電,發(fā)電過程的排放要不要攤到每輛車上?這個(gè)問題必須予以客觀回答,而且必須要定量地評估。我記得苗圩部長(工信部原部長)參加人大會(huì)時(shí),記者就問過他這個(gè)問題。
2018年,在我的積極推動(dòng)下,中國汽車工程學(xué)會(huì)組織跨行業(yè)有關(guān)專家學(xué)者制定“汽車生命周期溫室氣體及大氣污染物排放評價(jià)方法”團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。這是世界上第一個(gè)針對汽車的全壽命排放評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)建立后,中國汽車工程學(xué)會(huì)相繼完成2018年和2019年全生命周期排放評價(jià)報(bào)告,客觀、科學(xué)、定量地給出結(jié)果。
中德合作項(xiàng)目收獲的另一個(gè)方法是汽車能源評價(jià)4E要素。在一次交流會(huì)上,德國專家闡述了國際上公認(rèn)的選擇汽車能源與動(dòng)力系統(tǒng)的3E要素。3個(gè)E分別是Energy(能源),即能源的可獲得性;Environment(環(huán)境),即對環(huán)境的影響;Economy(經(jīng)濟(jì)性),即綜合使用成本。
我根據(jù)10多年來中國發(fā)展汽車清潔能源工作的實(shí)際體會(huì)提出,還應(yīng)該補(bǔ)充一個(gè)E—Ease of use,即使用方便性,主要指能源供給的方便性,它與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)密切相關(guān)。
我還列舉了一些例子加以解釋,這個(gè)補(bǔ)充得到德國專家一致認(rèn)同,用4E要素評價(jià)更全面。在后來的工作中,我經(jīng)常用4E要素作為預(yù)判一種新型汽車能源及動(dòng)力系統(tǒng)有否有發(fā)展前景的工具。簡明扼要,抓住事物本質(zhì),把復(fù)雜問題簡單化。我也在刊發(fā)的文章與會(huì)議發(fā)言中,多次介紹并推薦4E要素方法。
10到20年燃油車仍是主體
汽車工業(yè)發(fā)展至今,已成為石油消耗最大產(chǎn)業(yè)。人類很早就開始探索汽車新能源,試圖擺脫對石油的依賴。但我認(rèn)為,今后相當(dāng)長時(shí)間里,人類仍然無法撼動(dòng)石油能源在汽車上的統(tǒng)治地位。
我的主要理由如下:
第一,電動(dòng)汽車等非石化能源汽車技術(shù)發(fā)展要全面達(dá)到燃油汽車的成熟程度,包括基礎(chǔ)設(shè)施的完善,還有很長一段路程。
第二,地球上石油天然氣資源仍然十分豐富,并不像有些文章所寫就要枯竭的程度,對中國這個(gè)幅員廣大、地理氣候條件復(fù)雜多樣的國家,交通能源多樣化更合理,也更安全。
第三,隨著混合動(dòng)力等節(jié)能技術(shù)的推廣,傳統(tǒng)汽車能耗大幅度降低,汽車的石油天然氣資源消耗將明顯減少。
正在制定的國家汽車發(fā)展規(guī)劃初步認(rèn)定,到2035年,新能源汽車與傳統(tǒng)汽車平分天下,這個(gè)基調(diào)是合適的。今后10年~20年,汽車業(yè)將出現(xiàn)燃油車和電動(dòng)車并存局面,很長一段時(shí)間燃油車仍是主體。
這個(gè)大的估計(jì)與判斷不能出現(xiàn)偏差,中國汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模全球第一,上下游產(chǎn)業(yè)鏈龐大,可謂牽一發(fā)而動(dòng)全身。因此,我們不能輕易提出全面禁止燃油車的計(jì)劃。中國不像挪威,說禁燃就禁燃,挪威是小國,用電便宜,而且沒有自己的汽車工業(yè)。
最近,我在中國汽車工程學(xué)會(huì)參加“2021-2035節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖”編制工作時(shí),大家經(jīng)過討論提出,將2035年目標(biāo)定為“全面實(shí)現(xiàn)汽車電動(dòng)化”。這里的“電動(dòng)化”代表廣義,包含所有帶有電力驅(qū)動(dòng)的汽車,混合動(dòng)力汽車也在此范疇內(nèi)。我認(rèn)為“電動(dòng)化”是一個(gè)非常智慧的提法。
我們應(yīng)該大力推動(dòng)傳統(tǒng)燃油車采用混合動(dòng)力技術(shù),現(xiàn)在啟用了一個(gè)新詞,叫做“混動(dòng)化”。豐田公司創(chuàng)造的混合動(dòng)力技術(shù),是對傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車技術(shù)進(jìn)步的巨大貢獻(xiàn)。我們會(huì)為提高內(nèi)燃機(jī)效率幾個(gè)百分點(diǎn)付出長期努力,內(nèi)燃機(jī)學(xué)術(shù)界把它看成多年心血的結(jié)晶,殊不知這只是內(nèi)燃機(jī)MAP圖中一個(gè)點(diǎn)的效率數(shù)值,其學(xué)術(shù)價(jià)值大于工程價(jià)值。這點(diǎn)效率提高放到整車實(shí)際工況里,對汽車實(shí)際運(yùn)行的節(jié)油效果微乎其微。
然而,混合動(dòng)力技術(shù)從車輛動(dòng)力系統(tǒng)入手,獲得了大幅度節(jié)油效果。在城市工況下,僅制動(dòng)能量回收一項(xiàng)就有可能獲得多達(dá)30%的節(jié)油率,其他如怠速停機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)優(yōu)化等,都能得到明顯的節(jié)能減排效果?,F(xiàn)在,好的混合動(dòng)力汽車的能耗只有同級傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)車輛一半左右。
混合動(dòng)力是燃油汽車技術(shù)升級的必由之路,不論存在多少難度,它都是中國汽車產(chǎn)業(yè)繞不過去的技術(shù)。這幾年,我國汽車工業(yè)對混合動(dòng)力重視程度非常不夠,我認(rèn)為應(yīng)該及時(shí)糾正,否則我們在傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域要繼續(xù)落后。
發(fā)展新能源汽車要多研究市場
經(jīng)過十幾年努力,我國新能源汽車取得與世矚目的成就。推廣規(guī)模世界領(lǐng)先,技術(shù)水平也處于先進(jìn)之列,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得良好進(jìn)展,新能源汽車已經(jīng)為許多消費(fèi)者接受與喜愛。
2020年7月的銷售數(shù)據(jù)表明,新能源汽車銷售明顯復(fù)蘇,這非??上?。當(dāng)前要把眼光放到廣大的多樣化市場上,注意不同市場需求。
在討論未來發(fā)展技術(shù)路線時(shí),我建議要從市場需求多樣化入手,而不是過于單一地以不斷提高技術(shù)指標(biāo)來引導(dǎo)的思路。例如,電池能量密度與汽車?yán)m(xù)駛里程,在繼續(xù)提升以滿足高性能汽車需要的同時(shí),要關(guān)注經(jīng)濟(jì)型、普及型電動(dòng)汽車的技術(shù)開發(fā)。
過去幾年,我們主要在大中型城市推廣新能源汽車,并取得很好的成績,今后也要在中小城市與農(nóng)村,大力推廣適合于該市場特點(diǎn)的新能源汽車。這樣有助于新能源汽車高速發(fā)展,把新能源汽車成果分享給更多的人民群眾。
2018年,我到柳州調(diào)研微型電動(dòng)汽車普及經(jīng)驗(yàn),看到上通五菱開發(fā)的2.5米長微型電動(dòng)汽車,質(zhì)量好、價(jià)格便宜,作為城市出行交通工具,很受消費(fèi)者歡迎。柳州市政府制定了一系列鼓勵(lì)政策,一個(gè)300萬人口的城市,電動(dòng)汽車推廣數(shù)量約2萬輛。
我把他們的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)為“柳州模式”,在網(wǎng)上介紹后,受到很多關(guān)注,很快得到工信部的重視,在全國推廣?,F(xiàn)在,上通五菱的電動(dòng)汽車銷量已經(jīng)在全國處于領(lǐng)先位置。
2018年在柳州調(diào)研電動(dòng)汽車在三線城市推廣經(jīng)驗(yàn)
除以城市出行為主要用途的微型電動(dòng)汽車外,我還建議為廣大農(nóng)村研發(fā)專用的多種用途的經(jīng)濟(jì)型電動(dòng)汽車,既能做交通工具,也能做生產(chǎn)輔助工具,為農(nóng)村實(shí)現(xiàn)電氣化提供實(shí)用裝備。對中小城市和農(nóng)村用戶來講,續(xù)航里程不需要很高,但要充電方便、維修方便、經(jīng)濟(jì)適用。
隨著電動(dòng)汽車技術(shù)進(jìn)步,我比較看好高端乘用車市場,電驅(qū)動(dòng)特有的強(qiáng)勁動(dòng)力,安靜平穩(wěn)清潔的特性,是燃油車無法比擬的。高端車用戶對價(jià)格不大敏感,是高技術(shù)應(yīng)用的最佳對象,我預(yù)測電動(dòng)車將成為高端車的主流。這個(gè)領(lǐng)域?qū)⒂幸粓黾ち业氖澜缧愿偁帯?/p>
我非??春?a class='link' target='_blank'>蔚來汽車等幾個(gè)新造車勢力,期待他們脫穎而出,成為佼佼者。我多次試駕蔚來汽車,感覺很好,印象深刻。蔚來在銷售服務(wù)方面有許多創(chuàng)新。李斌(蔚來汽車創(chuàng)始人、董事長、CEO)是一位敢想且實(shí)干的企業(yè)家,他經(jīng)常有一些出人意外的創(chuàng)意,最近提出的電池銀行概念就非常有意義。
2020年在北京妙峰山試駕蔚來ES6
我與中國一汽董事長徐留平也常有交流,他是一位有責(zé)任心、有擔(dān)當(dāng)?shù)念I(lǐng)導(dǎo)。我在一汽工作過30年,對老家有非常深厚的感情,非常期待紅旗品牌新能源汽車能在高端車領(lǐng)域早日嶄露頭角。
大中型城市是A級左右(包括A0級、A級和B級)新能源汽車最激烈的競爭舞臺(tái),既要性能先進(jìn),又要價(jià)格合理。王傳福領(lǐng)導(dǎo)的比亞迪在這個(gè)領(lǐng)域表現(xiàn)非常出色。A級車也是燃油汽車的必爭之地,是混合動(dòng)力與插電式混合動(dòng)力技術(shù)應(yīng)用的主要領(lǐng)域。
前面講過,我不主張?jiān)谥袊岢鼋嫉挠?jì)劃目標(biāo),但我積極主張?jiān)诠差I(lǐng)域加快推動(dòng)電動(dòng)化。因?yàn)檫@些車輛出行頻度高,對城市大氣環(huán)境影響大,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化、做到零排放十分必要,技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)成熟。
2019年在廣州調(diào)研換電出租車
在出租車等日行駛里程多的商業(yè)車輛推廣中,換電模式是合理的選擇。中長途貨車市場這塊,在燃料電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化尚未實(shí)現(xiàn)之前,柴油車、天然氣汽車可能還是主流,特定環(huán)境下也將采用電動(dòng)車,比如礦山、港口、機(jī)場、短途物流等領(lǐng)域。
中國汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模已是全球第一,在科研項(xiàng)目和產(chǎn)業(yè)推動(dòng)上做了很多工作,取得豐富經(jīng)驗(yàn)。現(xiàn)在,應(yīng)該把產(chǎn)業(yè)發(fā)展決策論證過程,建立在更加科學(xué)的基礎(chǔ)之上。
沒有捷徑可走
從1999年退休到現(xiàn)在,我有幸一直工作在發(fā)展清潔能源汽車領(lǐng)域。我們?nèi)〉昧溯^大成績,既有成功經(jīng)驗(yàn),也有失敗教訓(xùn)。影響我們進(jìn)步的是不同程度的浮夸風(fēng),少數(shù)弄虛作假也會(huì)時(shí)不時(shí)出來擾亂思想與工作。
當(dāng)前中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)在國際上究竟處于什么水平和位置?就產(chǎn)業(yè)規(guī)??矗瑹o疑是世界第一,但從技術(shù)水平看,總體而言,我認(rèn)為最多是第二梯隊(duì)。
我們自己應(yīng)該有清醒估計(jì),切不能自持驕傲,要踏踏實(shí)實(shí)地追趕,爭取早日跑進(jìn)第一梯隊(duì)里。這個(gè)過程可能要花幾十年時(shí)間。
很多人認(rèn)為,我們有些整車已經(jīng)做得不錯(cuò)。但只要看看零部件產(chǎn)業(yè)情況,就能明白我們的狀態(tài)如何。10年前,我曾經(jīng)做過調(diào)查,某企業(yè)自主開發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī),整機(jī)達(dá)到國際水平,但是70%-80%零部件是從國外公司或合資企業(yè)采購。
能做集成已經(jīng)是很大進(jìn)步,但零部件沒人去做,大量的、核心的零部件長期依賴國外公司肯定不是好事。我們講開放合作沒有異議,但同時(shí)要努力掌握主要的、關(guān)鍵的零部件主動(dòng)權(quán),這方面也不應(yīng)該有異議,日本、韓國都是這樣做的。
所以,一定要清醒地認(rèn)識中國汽車工業(yè)在世界的位置。直到現(xiàn)在,我們總體還是落后的,還有大量嚴(yán)重問題與缺陷存在,還需要踏踏實(shí)實(shí)去做。
無論是發(fā)展傳統(tǒng)汽車工業(yè),還是發(fā)展新能源汽車,其實(shí)都沒有捷徑可走,該打牢的基礎(chǔ)必須打牢。躲不過的,就是躲不過。發(fā)展工業(yè)有戰(zhàn)略設(shè)計(jì),但沒有捷徑。
純電動(dòng)汽車的基礎(chǔ)還是汽車,只是更換了動(dòng)力系統(tǒng)。燃油汽車技術(shù)落后,動(dòng)力系統(tǒng)也沒有優(yōu)勢,電池和電機(jī)技術(shù)也未必占有明顯優(yōu)勢,基礎(chǔ)研究水平都在先進(jìn)國家之后。因此,我們還要踏踏實(shí)實(shí)走自主創(chuàng)新道路。只要踏實(shí)努力,以中國人的勤奮與聰明,待以時(shí)日,建設(shè)汽車強(qiáng)國的夢想一定能夠?qū)崿F(xiàn)。
來源:新能源汽車新聞EV
作者:葛幫寧
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