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首頁 >> 能源論壇 >> 新能源汽車三大技術路線不應被割裂
 
新能源汽車三大技術路線不應被割裂
來源:中國汽車報網 作者:沈成鵬 時間:2019/11/29 
從今年7月始,我國新能源汽車市場一改連續多年大幅飆升的勢頭,扭頭向下連降4個月,至今未見收斂。這一跌出乎許多人意料。有人將下跌的原因歸結為經濟下滑、財政補貼退坡;有人將下跌的原因歸結為車輛火災不斷、質量不穩、殘值不保;有人將下跌的原因歸結為充電基礎設施不完善;有人懷疑國家新能源汽車戰略難以持續;有人估計國家新能源汽車技術路線要調整;有人猜測國家要用氫燃料電池汽車取代電動汽車;有人斷言氫能源汽車是得不償失的巨大浪費。毫無疑問,上述種種都是促成新能源汽車市場大滑坡的原因,但筆者認為,它們都不是根本性的原因,根本原因是在即將到來的2020年,我國新能源汽車產業將走到向何處去的十字路口。站在這個路口前,消費者、企業、行業、甚至一些政府官員都產生了疑慮。不破解這些疑慮,新能源汽車產業就會動搖,新能源汽車市場就會波動。  

♦新能源汽車的歷史使命   

2014年5月24日,習近平主席在上海汽車集團考察時強調,發展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路,要加大研發力度........使之成為一個強勁的增長點。這段話指明了我國汽車產業發展的方向。

早在“十五”期間(2001年起),國家863計劃“電動汽車”重大科技專項就確立了混合動力汽車(后調整為插電式、增程式)、純電動汽車、燃料電池汽車的整車發展技術路線。這三種技術路線都定位于電動化。

為什么國家新能源汽車戰略要指向電動化?據參加這一政策制定的專家介紹,當時賦予新能源汽車三大任務:第一,解決我國石油對外依存度過高問題;第二,解決我國燃煤發電占比過大,大氣污染嚴重問題;第三,解決我國汽車產業技術長期落后于人問題,實現彎道超車。

現在回頭看,三大任務完成得如何?顯然,新能源汽車還未能承擔起解決石油對外依存度過高、燃煤發電比重過大的重擔,但已顯示出可以大批量替代燃油車的可能性,從而為解決少燒油和少燒煤問題提供了一條極有希望的解決之路。至于彎道超車,雖然這一提法受到多方質疑,但電動汽車大大縮短了我國汽車產業與發達國家的技術差距已獲公認。

♦新能源大發展又提出新要求

在新能源汽車大發展的同時,我國新能源產業也取得了重大突破。國家的規劃是:我國能源要實現以化石能源為主導向以可再生能源為主導轉型。實現這一轉型的契機是風電、光電產業的異軍突起。權威數據:2017年,我國光伏發電新增裝機53.1GW,占全球新增光伏發電裝機的54%,是第二名美國新增光伏裝機(10.6GW)的5倍。風力發電新增裝機19.7GW,是第二名美國風電新增裝機(7GW)的2.8倍。2017年,我國可再生能源減少的二氧化碳排放量達到1494百萬噸,占當年總排放量的16.4%。而同年美國可再生能源減少的二氧化碳排放量為493.4百萬噸,占當年排放量的9.6%。   

成績斐然,問題呈現。我國幅員遼闊,經濟發展不平衡,可再生能源發電集中在西北邊遠地區,用電中心位于中東部地區,能源供應者和使用者相距遙遠。更令人頭疼的是,風、光等可再生能源發電具有波動性大、間歇性強的先天缺陷,這給電網穩定運行帶來極大風險,導致風電、光電上網難、輸送難。權威數據:2018年我國可再生能源“棄電”量高達1022.9億千瓦時。2019年前三季度我國光伏發電新增裝機1750萬千瓦,遠不及2017年、2018年同期新增裝機4300萬千瓦和3454萬千瓦的水平。

誰能解決發出的電被迫扔掉,企業裝機積極性下降的難題?

遍尋所有產業,唯有純電動和氫燃料電池汽車可擔此重任。由是,電動汽車又有了兩大新使命。第一,消納可再生能源,第二,儲存上不了網的可再生能源。新能源汽車之所以有此能力,是因為其具有與傳統汽車動力不同的電池,既可以當做發動機驅動汽車前進,又可以當做移動“油箱”儲存電能。氫燃料電池還能將暫時以氫氣方式儲存的電能,重新發電回饋給電網,因此有人又稱其為“移動的發電機”。

新能源汽車的作用如此重要,其作為國家新興戰略產業的地位會改變嗎?如果不,我們還擔心什么呢?   

♦應該放棄氫燃料電池汽車嗎?

今年以來,一些專業人士對我國新能源汽車技術路線提出了修改建議。有人呼吁:我們要跟上國際潮流,將新能源汽車的發展重點轉移到氫燃料電池汽車上;也有人意見相反:應該放棄氫燃料電池汽車,集中力量干相對成熟的純電動汽車。

以筆者看來,這兩種意見都有失偏頗。

經過十余年努力,我國純電動汽車產業取得了巨大成功,不僅產銷量、保有量全球第一,而且登上世界汽車產業引領者寶座,掀起了世界性的汽車電動化熱潮,揭開了汽車向智能化、網聯化、共享化、綠色化發展的新篇章。成就舉世矚目,但前進之路依然曲折艱難。從內部因素看,我們的成功是在政府之手推動下取得的,技術還不成熟,產品還不完善,真正的市場化還未形成。從外部因素看,國際競爭轉入國內,歐美日韓都從中國的成功受到啟發,制定了雄心勃勃的電動汽車計劃,把中國設定為主戰場、試驗場。在此嚴峻的形勢下,我們絲毫不能放松純發展電動汽車的腳步。

2003年,氫燃料電池進入國家中長期科技規劃,上升為國家戰略。自那時起,國家、行業、企業投入了很大精力研發氫燃料電池汽車。目前已基本掌握了氫燃料電池關鍵材料、核心零部件等關鍵技術。低溫啟動、電堆功率密度、整車性能部分達到國際先進水平,個別指標國際領先;擁有一批電堆、系統、關鍵附件的配套廠家。截止2019年10月,工信部發布的《道路機動車輛生產企業及產品(第324批)》公告中,氫燃料電池車型共135款,包括客車98款,貨車36款,轎車1款。

誠然,與舉國之力發展的純電動汽車相比,燃料電池汽車還不成熟,無論在技術、成本、產業鏈、配套設施、消費者認知度、市場成熟度,特別是氫能的制備、儲存、運輸、加注等方方面面都無法相提并論。然而我們不能因此否定它、放棄它。

♦“三大”是一個整體 是新能源汽車的基礎

尺有所短,寸有所長,三大技術做為新能源汽車的核心技術路線,各有優缺點,唯有互相補充才能圓滿發展。混合動力(插電式、增程式)汽車能夠大幅降低油耗,不需要大規模的充電基礎設施;純電動汽車做到了不燒油、零污染,缺點是續駛里程短,充電時間長,適用于市區短途輕載運輸。氫燃料電池汽車正相反,續駛里程長、載重能力強、加注時間短,更適用于長途中重載運輸。三者最好的關系是互補。對于引起爭議的純電動和氫燃料電池技術的定位,中科院院士、清華大學教授歐陽明高指出:氫能燃料電池不是替代鋰離子電池去取代轎車動力的,鋰離子電池更適合替代汽油機,氫燃料電池動力系統更適合長途大型重載的交通工具,比如汽車用的柴油機。

三大技術路線為我國新能源汽車發展奠定了基礎,它們是一個整體,從低到高、從易到難、從近而遠,基本覆蓋了新能源汽車主要技術領域,推動了汽車產業的轉型升級。混動是燃油車技術的改進,純電動與燃油車有了本質的區別,燃料電池則從概念到技術、到產業鏈發生了更大變化。工信部等三部委關于印發《汽車產業中長期發展規劃》提出,到2020年,新能源汽車年產銷達到200萬輛,到2025年,新能源汽車占汽車產銷20%以上。國家《“十三五”戰略性新興產業發展規劃》規劃的目標是,到2020年,實現氫燃料電池汽車批量生產和規模化示范應用。受國家制造強國建設戰略咨詢委員會、工業和信息化部委托制定的《節能與新能源汽車技術路線圖》細化為:到2020年實現1萬輛氫燃料電池汽車規模,2025年實現10萬輛規模,2030年實現100萬輛商業化應用。從國家的規劃中,我們可以看出,純電動汽車和氫燃料電動汽車在發展進程上有先后,不是一擁而上打亂仗。

國務院發展研究中心原副主任、中國電動汽車百人會理事長陳清泰對純電動和氫燃料電池兩條技術路線的關系做過精辟的論述:從中長期來說,這兩條技術路線各有優勢,是互補的關系,在不同的場景各有優劣,不是簡單的替代關系。從技術成熟度、產業化發展基礎設施來看,處在不同階段,呈梯級發展態勢。儲能電池電動汽車的產業鏈已趨于成熟,基礎設施基本形成,生產成本開始接近市場可接受的程度,總體上進入了大規模產業化發展的階段。而燃料電池汽車開始進入示范生產和應用階段,產業鏈薄弱環節生產成本比較高,基礎設施也在建設,但距離大規模產業化發展還有一段距離。從已知的全球主要國家和主要汽車公司的戰略布局來看,2030年之前,乘用車電動發展的主體仍然是儲能電池汽車。到2030年大公司儲能電池汽車平臺的產能將會達到百萬輛,甚至數百萬輛級,而燃料電池汽車仍為數萬,或者是數十萬輛級。陳清泰認為,做出如上判斷很重要,可以正確引導有效資源的合理配置,實現梯級發展,防止顧此失彼。

♦“三大”協同 新能源汽車才能獲得全面發展

新能源汽車之所以成為國家新興戰略產業,不是要其僅僅獨善其身,而是要其承擔起巨大的社會責任,解決困擾社會發展的問題:一是少燒油,這關系到國家安全;二是少燒煤,這關系到國家環境改善;三是要使用綠色無公害燃料,這既關系到新能源能否順利發展,也關系到新能源汽車能不能實現全生命周期零排放。這三大任務是能源產業自身無法完成,其他產業無力完成的任務,只有成規模的新能源汽車才有這種能力。汽車產業必須承擔起這一歷史使命,唯有此,汽車產業才有根基、才有可持續、才有未來。

任何新技術的發展和應用都不是一帆風順的,無論是純電動汽車、混合動力(插電式、增程式)汽車,還是燃料電池汽車,在關鍵技術和降成本上都有很大的提升空間。中國地域廣闊,車輛應用場景多元,在新能源汽車技術路線的選擇上應該因地制宜,宜“氫”則“氫”,宜“電”則“電”,宜“混”則“混”,“氫”“電”“混”協同,才能獲得全面發展,新能源汽車三大技術路線不應被割裂。明于此,發展路上的技術困難、成本困難、材料困難、配套困難,就都不是困難,都在可解決和必須解決之列了。

作者系中國電動汽車百人會傳播顧問

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