纯电动汽车技术路线其深意何在?
雷洪钧
(湖北省城市客车工程技术研究中心)
中国政府已经下定决心,要拿出上千亿元资金来发展纯电动(目前政府文件的含纯电驱动)新能源汽车,这个并不是欧、美、日车厂主要发力的市场? 中国政府义无反顾的推动纯电动汽车技术路线,其深意何在?笔者反复学习,其体会如下:
一、理解下面几个慨念是后续讨论的前提
1、节能汽车、新能源能源汽车、清洁能源汽车之间的区别
①节能汽车是指在传统汽油、柴油汽车的基础上,采用节能技术,使其单位消燃料耗量有明显下降的汽车;
②新能源汽车主要是指使用了除汽油、柴油以外的物质进行驱动的汽车;
③清洁能源汽车是指本车不但采用了新能源,而且排放几乎无污染的汽车。
2、混合动力、纯电驱动、插电混合动力、纯电动之间的区别
①混合动力汽车是指车上装有两套以上动力源,即车载动力源有(烧汽油、柴油、天然气等)发动机驱动系统、再加上(蓄电池供电)电机驱动系统的汽车,其搭配形式上基本有三种,一是串联、二是并联、三是混联;
②纯电驱动是指车上装有两个以上动力源,但是直接参加驱动是只有电机,而车上的内燃机的其功能是用来发电的,是给车载电池充电用的,
③插电纯混合动力是在纯电驱动的基础上,再加一套上外接充电接口,即车载电池充电不在依赖车载发动机发的电,可以从车外补充电。
④纯电动是指车上只有动力电池一套种动力源、电机驱动系统的汽车。
二、发展新能源汽车技术路线之争目前还在继续
1、日本式混合动力技术路线对中国影响较深。丰田堪称是混合动力的鼻祖。丰田于1997年8月在日本发布了柯斯达Hybrid EV。媒体报道,目前雷克萨斯油电混合动力车型在全球的累计销量已经超过50万辆。中国客车企业从2000年开始了混合动力客车研发,到2008年北京奥运会上规模示范运营,接下来是,科技部联合财政部、发改委、工信部等部委发起的十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程,于2009年1月启动,2012年到期,主要技术路线是日本式混合动力。实际情况是,中国许多客车厂家的混合动力车经历串联、并联、混联产品研发历程,但是其性能指标上不去。套用日本式混合动力技术路线,中国汽车要“弯道”超车的指导思路,受到了越来越多的质疑。国家发改委的一位处长曾经公开发表过文章指出,混合动力技术路线是日本人给中国设的一个陷阱。
2、日本式混合动力技术路线在中国响应者不少。如清华大学汽车系一位很有名的老师在全国性的新能源汽车培训会上,多次强调混合动力技术才是真正的新能源汽车技术。中国许多学者、专家及厂家工程技术人员在论坛上(媒体上),不停积极呼吁,混合动力车的研发倒应该是当务之急。他们观点是:一是混合动力车并非什么远在天边的高科技,又有成熟的商品化车型(注:指日本混动车)可借鉴;二是混合动力车特别适合中国大城市交通普遍拥堵,汽车频繁制动的国情,节能治污的效果可以发挥到极致; 三是他们认为,对电动车的开发情有独钟的“抄近道儿”提倡者是傻聪明,最终会随着美国日本汽车业宣布放弃电动车的研发而走进死胡同。
3、以中国工程院汽车领域郭孔辉院士为代表等不少权威人士提倡小型低速电动车市场化技术路线。他坚持认为,纯电动技术路线,要以小型低速电动车的市场化带动电池、电机等相关零部件关键技术升级,进而带动高端电动车产业化是一条可行之路。但是国家相关标准(如GB7258)没有这类汽车一说。中央政府十三五汽车产业规划里,也没有提及“小型低速电动车”这个事,
4、丰田、日产、本田等13家公司宣布2015年开始向市场开始导入燃料电池车。这个对中国影响不小。他表明,日本不仅混合动力技术路线领先全球,而直接奔“燃料电池车”的技术路线,根本没有理会中国纯电动技术路线。
三、中国发展汽车已经历多条技术路线的锻炼,实践出真知
1、对外开放时,中国汽车发展其基本思路是市场换技术。
中国汽车对外开放,实事求是地的讲,促进了我国汽车界的技术进步。但是的确没有达到当初的初衷。中国的汽车市场是完全开放了,但是核心技术的确没有学到手。为什么核心技术没有学到手?
一是涉及到汽车发达国家的基本利益,人家不会主动教给我们;二是我们主动地学,也学不到手。传统汽车技术是一个工业体系,其核心技术要有一个完整的基础工业体系支撑,不是汽车体系内自己能解决的;三是存在一些系列法律壁垒,即使我们工程技术人员学懂了,且能会在计算机上的设计了,但也不能用于实际产品设计;四是传统汽车的先进制造设备基本上也是国外的,即使买了国外成套的设备,这些设备技术还是在人家手上。
2、日本人的混合动力技术路线非常成功,为什么在中国却行不通呢?
①当年中国共产党领导的新民主主义革命路线的回顾。开始也是学走俄国的,即从中心城市夺取胜利的道路,而实际上,最终以失败告终;总结经验教训后,开辟了“以农村包围城市的”武装夺取政权的道路,最终,中国人们在一穷二白基础上站起来了。这个就回答了,俄国已经成功的道路,在中国行不通。这个结论,是用成千上万的革命烈士用生命回来的。
②10多年日本式的混合技术路线在中国客车开发里程的回顾。搞了串联,不行;再搞并联,也不行;接下来搞混联,还是不行;10多年实践证明,在日本很成功的混合动力的技术路线,在中国的确行不通。这个结论,是无数客车及零部件厂的工程技术人员一次又一次失败里程中得出的结论。
3、日本式混合动力技术路线对中国来说,行不通的基本原因是什么?
从上面慨念上,可以了解到,混合动力汽车是指车上装有两个以上动力源,即车载动力源有(烧汽油、柴油、天然气)发动机驱动系统、再加上(蓄电池供电)电机驱动系统的汽车,两套系统搭配组合形式上基本有三种,一是串联;二是并联;三是混联。
混合动力汽车在是燃油(气)汽车技术基础上,再加上(蓄电池供电)电机驱动的全新的汽车。混合动力汽车不是在传统汽车产品的基础上,而是在传统汽车技术的基础上、技术领先的产品。而中国在传统汽车技术方面远远落后发达国家。中国发展新能源汽车出发点,是建立在中国传统汽车的平台上已经没有可能超越发达国家的认识之上的。也就是说,中国要发展混合动力汽车,第一步,必须要在传统汽车技术上追上发达国家(这已经没有可能);第二步,在电池、电机、电控技术的方方面面,要与发达国家保持同步。
所以说,明明知道不可为了,同时10多年混合动力客车开发实践已经证明不可行了。中国新能源汽车如果继续走日式“混合动力”的技术路线,是将中国的汽车工业往死里整。
4、小型低速电动车没有纳于于国家十三五产业发展规划的理由是什么?
上道路行驶的机动车必须要满足国家有关标准(如GB7258)的要求。上面说的“小型低速电动汽车”的技术现状满足了GB7258安全标准的基本要求。这个车是公安部要整顿的车辆。这个车辆有市场需要,但是安全不能保障。道理很简单,是市场重要?还是人们群众生命安全重要?山东等地3年前发布了有关发展这类车辆的有关地方性文件,到2016年就已经到期了。实际证明,山东等地方基于经济的发展需要,在规范“小型低速电动汽车”发展以后,也没有带动高端电动车产业化发展。
三、纯电动汽车技术路线其深意何在?
中国式插电混合动力车已经不是日本式的混合动力车。中国式插电混合动力车上的车载发动机与纯电动车的电机,不再是机械上动力耦合关系了。车载发动机的功能纯用来发电的,是为车载动力电池补电用的。从这个意义上讲,插电混动车是在纯电动汽车上基础上,加了一套专门的发电装置而言。
说到这里,可以理解中国政府已经将日本式混动力技术路线排除在中国政府的新能源汽车慨念以外了。中国式新能源汽车的技术路线就是纯电动汽车技术路线,而仅的对车载电池充电方式没有做统一性的规定而已。
2014年5月24日习近平同志视察上海汽车集团新能源车辆发展时,提出了“发展新能源汽车是迈向汽车强国必由之路”号令。 自此之后中国政府接二连三的打出发展新能源全产业链组合拳。其深意何在?
1、发展纯电动汽车产业已经上升到了国家安全的高度
从2001年至2010年,中国GDP总量由11.03万亿元猛增至40.9万亿元,中国原油进口总量由6025万吨增至25367万吨。很明显,中国经济的发展与石化资源的需求成正比,而海上石油运输线的安全时刻被美、日等敌对国威胁。纯电动汽车技术路线的推进最终要降低中国社会对传统石化能源的依赖,降低通过海上通道输送的石化能源总量对我国经济发展的比重。到此,发展新能源汽车不是汽车厂家的单一市场行为了。
2、发展纯电动汽车产业是提升我国军事力量的需要
日本海军的苍龙级潜艇最新一艘赤龙号装备了丰田与松下提供的锂电池及管理系统;美军、日军、德军、英军甚至韩国军队都在不同程度开发军用化的新能源技术。美军使用加拿大TM4提供的前后驱动电机、以及ATL磷酸铁电池装备轻型混动军车。主要特点是新能源能提升不依赖空气水下运行的航速和续航里程;中国必须及时跟进。到此,发展新能源汽车,是中国军事实力对比的需要。
3、发展纯电动汽车是中国汽车是弯道“超”车的现实要求
客观地说,改革开放以来,中国汽车工业的发展得益于合资品牌在技术、资金以及产品上的支撑,快速缩短了与西方车厂的差距。但是在涡轮增压器、可变正时、发动机电控、自动变速器(含控制策略)、高效率的四驱系统(含差速锁)等核心技术,跨国公司至今并未向中方全部转让。中国汽车要弯道“超”车是时代的要求,但是如何能实现这一设想?这就是要走中国式纯电动汽车发展道路。
四、中国式纯电动汽车技术路线其成效已经凸显
全年超30万辆是可以实现的。工信部今年11月10日发布了10月份新能源汽车产量情况,根据机动车整车出厂合格证统计,2015年10月,我国新能源汽车生产5.07万辆,环比上涨54.6%,同比增长8倍,1-10月累计生产20.69万辆,同比增长3倍。2015年11月,我国新能源汽车生产72378辆。其中,纯电动乘用车生产30111辆,插电式混合动力乘用车生产7510辆;纯电动客车生产21804辆,纯电动专用车生产9042辆,插电式混合动力客车生产3911辆。
五、发展中小型纯电动公交车、面包型城市快递物流电动车是完全切实可行的。
笔者认为,2009年十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程,如果当初对8米以下纯电动公交车有财政补贴,我国的新能源汽车发展形势,比目前要好得多,到2015年底50万纯电动汽车目标,不仅可以完成,而且可以超额。面包型城市快递物流车国家财政补贴5年不变,从而实现以小型电动车的市场化带动电池、电机等相关零部件关键技术升级,进而带动高端电动车产业化是一条可行之路。2016年是中小型纯电动公交车及面包型城市快递物流纯电动车推广普及开始的第一年。
六、中国制造的纯电动汽车目前存在的问题,不足以影响其推进步伐
在2014年,中国政府宣布2020年新能源车保有量为500万台目标时,质疑、调侃的声音不绝于耳。2015年发生了几起新能源公交公交车自燃安全事故。不少人士提出了动力电池安全吗?环保吗?一次充电续驶里程太短,充电不方便,推广应用条件不成熟等质疑。但是中国制造的纯电动汽车目前存在的问题,不足以影响其推进步伐。在一点,大家基本上清楚的。
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