一、混合動力電動汽車發(fā)展概述
2005年8月份的一場"油荒"確確實實讓國人對能源有一種危機感。歷史上,國際石油價格曾有過三次大幅度的上漲,這三次石油價格的上漲,是一種危機性漲價,兩次是石油危機,后一次是海灣危機。2005年以來,我國的石油漲價與前三次不同,是一種無危機性漲價,這顯示出我國已經(jīng)逐漸邁入高油價時代。世界能源危機給了以電能作為動力源,無污染、清潔、高效的電動汽車以新的舞臺,發(fā)展前景十分誘人。電動汽車主要包括純電動汽車、混合動力電動汽車和燃料電池電動汽車;旌蟿恿﹄妱悠囀请妱悠囬_發(fā)過程中最利于市場化的一種車型。
1997年12月,豐田公司首先實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化的世界上第一款混合動力電動汽車Prius,2000年進入美國市場,2004年其銷售量占美國混合動力電動汽車市場64%的份額,2005年第一季度的銷售量比2004年同期增長超過一倍。為適應(yīng)美國市場的需求,豐田公司已推出第二代Prius。2004年本田公司的Civic混合動力電動汽車占據(jù)美國混合動力電動汽車市場31%的份額,居第二位。
美國三大汽車公司在電動汽車產(chǎn)業(yè)化方面比日本遜色不少,三大汽車公司僅在1990-2000年期間,小批量生產(chǎn)、銷售過純電動汽車,而混合動力和燃料電池電動汽車還未能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。2004年福特公司共銷售出2566輛Escape混合動力電動汽車,大約占市場份額的3%。
二、混合動力電動城市公交客車產(chǎn)業(yè)化分析
1.國家政策現(xiàn)狀
我國"十五"國家高新技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)將電動汽車以重大專項列入。我國將混合動力電動汽車作為現(xiàn)階段電動汽車發(fā)展的重點和方向。
2004年6月出臺的《汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》中指出:汽車產(chǎn)業(yè)要結(jié)合國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整戰(zhàn)略和排放標準的要求,積極開展電動汽車、車用動力電池等新型動力的研究和產(chǎn)業(yè)化,重點發(fā)展混合動力電動汽車技術(shù)和轎車柴油發(fā)動機技術(shù)。國家在科技研究、技術(shù)改造、新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、政策環(huán)境等方面采取措施,促進混合動力電動汽車的生產(chǎn)和使用。
國家863電動汽車重大科技專項2003年工作要點指出:加強與國家有關(guān)部委的協(xié)調(diào)與合作,組織開展電動汽車相關(guān)政策研究,為電動汽車示范應(yīng)用和走向市場創(chuàng)造良好的外部環(huán)境。選擇北京、武漢、威海等城市,研究制定電動汽車運行示范規(guī)劃。繼續(xù)推進汕頭試驗基地建設(shè)和示范運行。北京市:以商業(yè)化運營為目標,以2008年綠色奧運為節(jié)點,進行城市區(qū)域和公交線路的運行試點示范,研究制定峰谷電價優(yōu)惠政策;武漢市:為適應(yīng)平面交通為主的大交通量城市特點,進行"一環(huán)、二區(qū)、多點"電動汽車區(qū)域和線路商業(yè)化運行試點示范,探索建立城市間混合動力交通示范;威海市:探討適合沿海、旅游中小城市的電動汽車商業(yè)化運行方案,同時建立電動汽車的旅游或公務(wù)租賃運行體系。
建設(shè)部2004年3月6日頒布《關(guān)于優(yōu)先發(fā)展城市公共交通的意見》,提出"爭取用五年左右的時間基本確立公共交通在城市交通中的主體地位"。
2.技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
經(jīng)過50年的發(fā)展,我國汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了以長春汽車研究所、東風汽車工程研究院等為代表的12家(部、市)屬研究機構(gòu)和其他二十多家汽車、交通研究機構(gòu)。清華大學、上海交通大學、華中科技大學、武漢理工大學等大專院校也在開展混合動力電動客車技術(shù)的研究工作,并建立了專門的課題小組和研究中心,我國汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具有一定的研究開發(fā)能力。但是由于歷史原因,我國汽車企業(yè)數(shù)量多、涉及面廣、規(guī)模小、重復(fù)建設(shè)、產(chǎn)業(yè)科技資源十分分散,面對新一輪汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及技術(shù)升級的局面,我國的技術(shù)力量分散,難以形成合力,難以實現(xiàn)新一代汽車的突破性創(chuàng)新。
從2003年起,電動汽車重大科技專項已由總體規(guī)劃、全面啟動階段,轉(zhuǎn)入關(guān)鍵技術(shù)攻堅和產(chǎn)業(yè)化前期準備階段。國家在電動汽車上已投入大量資金支持多項關(guān)鍵技術(shù)的研究,在汽車電池、電機、電控三大關(guān)鍵技術(shù)方面相繼取得突破。在電動汽車整車設(shè)計、驅(qū)動系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng),尤其是鋰離子電池、燃料電池等高性能動力電池的研制方面取得的進展備受矚目,在某些方面已處于世界領(lǐng)先水平。
目前,已有武漢、北京、上海等地依托大型汽車企業(yè)、高校及科研機構(gòu)成立了電動汽車股份制中心。政府正努力把電動汽車推向市場,大型科研項目均以產(chǎn)品和企業(yè)為中心,盡快實現(xiàn)電動汽車的產(chǎn)業(yè)化。隨著國家863專項的順利開展,我國眾多企業(yè)和科研單位對混合動力電動城市公交客車進行了研究和開發(fā)。串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)各類混合動力電動城市公交客車樣車相繼研制成功,正在向產(chǎn)業(yè)化方向努力。國內(nèi)混合動力電動公交客車研發(fā)情況見表1。
表1 國內(nèi)混合動的電動公交客車研發(fā)情況
時間 |
合作單位 |
車型 |
1999年 |
清華大學和廈門金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司
|
混合動力輕型客車 |
2000年 |
武漢理工大學,武漢公用客車廠和武漢經(jīng)濟開發(fā)區(qū) |
WG120HD城市公交客車 |
2001年 |
深圳五洲龍汽車有限公司 |
FDG6120HEVG |
2002年 |
東風電動車輛股份有限公司 |
EQ6110HEV城市公交車 |
2003年 |
株洲時代集團 |
TEG61120CK-HEV公交車 |
2004年 |
華南理工大學和廣州汽車工業(yè)集團 |
GZ6110HEV |
3.市場發(fā)展?jié)摿?/span>
國內(nèi)、外專家對我國汽車需求進行了大量的分析預(yù)測,對各種預(yù)測結(jié)果綜合表明:到2010年,汽車保有量將達到4500-6000萬輛,年需求量為500-700萬輛。2010-2030年是使我國汽車產(chǎn)業(yè)高速增長時期,汽車保有量增長率和國民生產(chǎn)總值增長率的彈性最強。到2030年,汽車保有量將達到2.2-4.6億輛,年需求量達到2000-3000萬輛。按照市場10%的占有率計算,屆時,混合動力電動汽車將達到200萬輛。
我國電動汽車的研發(fā)自1997年全面啟動。發(fā)展電動汽車首先給我國民族汽車產(chǎn)業(yè)在整車研發(fā)中趕超世界先進水平帶來了難得的機遇;其次,2008年奧運會開列的20億元電動汽車定單,也推動了我國電動汽車的研發(fā)駛?cè)肟燔嚨;再次,緩解我國對石油的需求。因此,這項具有重大戰(zhàn)略意義的項目已列入國家"十五"重大科技攻關(guān)計劃,在今后5年內(nèi)將獲得國家和地方、企業(yè)共計40億元人民幣的資金支持。
4.產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢
選擇混合動力電動汽車作為現(xiàn)階段我國電動汽車產(chǎn)業(yè)化的突破口,既借鑒了國際經(jīng)驗,又符合我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求。
首先,有利于對傳統(tǒng)汽車工業(yè)的改造。與傳統(tǒng)汽車和純電動汽車相比,混合動力電動汽車結(jié)合了兩種能源的優(yōu)勢,可節(jié)約燃油30%-50%。推廣混合動力電動汽車,一方面,可以充分利用傳統(tǒng)汽車工業(yè)現(xiàn)有的龐大生產(chǎn)規(guī)模和社會基礎(chǔ)設(shè)施;另一方面,又在一定程度上保障了傳統(tǒng)汽車廠商的利益,促進了他們加速開發(fā)電動汽車和改進電池、電機、控制系統(tǒng)的積極性,同時在傳統(tǒng)汽車向電動汽車過渡中,傳統(tǒng)汽車發(fā)展的每一項新技術(shù),如信息、安全等領(lǐng)域,都可轉(zhuǎn)移或結(jié)合采用到混合動力電動汽車上,從而促進傳統(tǒng)汽車工業(yè)的改造和發(fā)展。
其次,有利于降低電動汽車成本和實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。當前,制約電動汽車發(fā)展的瓶頸是高能量蓄電池技術(shù)。鉛酸蓄電池雖然廉價、安全可靠,但能量低、質(zhì)量大、體積大、續(xù)駛里程短,還需要建設(shè)充電檢測等設(shè)施,難于為社會接受。鎳氫、鋰離子電池,特別是燃料電池雖然能夠克服鉛酸蓄電池的諸多不足,但很昂貴,無法大面積推廣;旌蟿恿﹄妱悠囌m應(yīng)了當前這一發(fā)展需求。
混合動力電動汽車又以混合動力城市公交客車發(fā)展最為迫切。城市公交客車不同于傳統(tǒng)客車,對市民的出行影響大,其社會效益顯著。以武漢市為例,武漢市現(xiàn)有公交線路240條,公交線網(wǎng)長度730km(計劃增至866.55km),現(xiàn)有公交客車5600臺,出行車輛每日行駛250-300km。對于"兩江隔三鎮(zhèn)"的武漢市,公交客車對市民出行有著舉足輕重的作用。
我國城市公交客車保有量為15萬輛,其中北京市1.8萬輛,上海市1.1萬輛,武漢市5700輛。如果將國內(nèi)10%的公交客車改為混合動力客車,國內(nèi)將有1.5萬輛/年的需求。北京市在2008年奧運會期間,將有1萬輛清潔城市公交客車需求。傳統(tǒng)城市客車燃油消耗量為33L/1OOkm,以每天營運300km計算,每輛混合動力城市公交客車可節(jié)省燃油20%,那么每輛串聯(lián)式混合動力城市客車可節(jié)省燃油19.8L/天,按照目前柴油價格3.8元/升計算,每天可節(jié)約75.24元的燃油,即2.2572萬元/年(一年實際工作時間按照300天計算)。串聯(lián)式混合動力城市客車可降低排放45%,能夠極大改善城市公交客車污染狀況,節(jié)能和環(huán)保效果顯著。
世界發(fā)達國家對節(jié)能、環(huán)保城市公交客車研究相對較弱,我國研制的混合動力城市公交客車的性能達到國際先進水平,出口的可能性極大。
三、混合動力電動城市公交客車產(chǎn)業(yè)化建議
1.把握機遇,以企業(yè)和高等院校為主體
迎合世界車輛發(fā)展趨勢,把握國家在混合動力電動汽車發(fā)展和關(guān)乎百姓日常生活的政策傾斜,參與電動汽車重大專項的企業(yè)要把專項研發(fā)納入企業(yè)的戰(zhàn)略規(guī)劃,主要零部件課題申請也要與整車承擔單位聯(lián)合上報。我國已組建了"上海燃料電池動力系統(tǒng)有限公司"和"東風電動車輛股份有限公司"。前者是由上汽集團、同濟大學和上?萍纪顿Y公司等共同投資3745萬元聯(lián)合成立的,后者是由東風汽車公司牽頭,聯(lián)合湖北省內(nèi)產(chǎn)、學、研等各方面力量。
到目前為止,武漢理工大學、武漢新創(chuàng)光電科技發(fā)展有限公司和武漢公用客車廠已具備串聯(lián)式混合動力城市客車整車產(chǎn)業(yè)化的能力。東風電動車輛股份有限公司生產(chǎn)的并聯(lián)式混合動力電動城市公交客車已在510公交線路上進行了試營運,正在做產(chǎn)業(yè)化準備。
混合動力電動城市公交客車是高新技術(shù)產(chǎn)品,關(guān)鍵的技術(shù)研發(fā),必須依靠企業(yè)、大學、研究院所的聯(lián)合,必須借鑒國內(nèi)、外經(jīng)驗,重組企業(yè)、高校和研究院所的智力與產(chǎn)業(yè)資源,形成電動汽車產(chǎn)業(yè)人才、科技、產(chǎn)業(yè)、投資和財富高地;帶動汽車產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化重組和技術(shù)升級;加快資金和智力有效運動和循環(huán),加快科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。
應(yīng)充分利用發(fā)揮高等院校和企業(yè)的科研優(yōu)勢,為混合動力電動城市公交客車的產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。
2.構(gòu)筑產(chǎn)業(yè)政策壁壘,形成經(jīng)濟規(guī)模
我國汽車產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品價高質(zhì)低,競爭力低下,技術(shù)進步緩慢。其根本原因是中國汽車行業(yè)缺乏足夠的壁壘,使行業(yè)內(nèi)企業(yè)的數(shù)目越來越多,導(dǎo)致行業(yè)分散化,形成不了經(jīng)濟規(guī)模。這是我國發(fā)展混合動力電動城市公交客車必須避免的現(xiàn)象。在我國,電動汽車產(chǎn)業(yè)還是幼稚產(chǎn)業(yè),還不能形成經(jīng)濟壁壘,以阻止過多企業(yè)進入該行業(yè)。政府應(yīng)充分發(fā)揮政策作用,構(gòu)筑產(chǎn)業(yè)政策壁壘,通過生產(chǎn)許可證制度,在全國組建2-3家混合動力電動城市公交客車的整車企業(yè)。同時,政府還應(yīng)采取有力措施,按國際標準,逐步提高汽車排放凈化法規(guī)要求,減免電動汽車各種稅費,提供生產(chǎn)發(fā)展基金,制定電動汽車強制采購計劃,盡快促進混合動力電動城市公交客車產(chǎn)業(yè)化形成經(jīng)濟規(guī)模。
有專家這樣預(yù)測,當國內(nèi)汽車市場油價漲到5元/升的時候,就是電動汽車產(chǎn)業(yè)化的開始。目前,我國的97號汽油已經(jīng)漲到4.69元/升(深圳),這也預(yù)示著雷同電動汽車發(fā)展模式的另一場混合動力城市公交客車的產(chǎn)業(yè)化悄悄來臨。
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