近期,关于“纯电动汽车和插电式混合动力”是否真能达到“节能减排”作用的讨论又一次甚嚣尘上。 起因是日本汽车技术专家、马自达创驰蓝天技术之父人见光夫炮轰各国新能源政策,他表示,如果按照现在的发电方式进行计算,从二氧化碳减排的角度看,电动汽车几乎没有意义。
人见光夫给出的理由是,将内燃机的实际油耗改善大约25%,二氧化碳排放量就能达到与电动汽车相同水准。同时,他更指出以火力发电为主的中国电动汽车,从源头到轮子实际产生的排放量可能比汽油车还要高。 环保部机动车污染防治中心副主任丁焰也承认,以目前的发电方式和生产方式,如果做全周期评价的话,电动汽车是否绝对环保确实存在较大争议。 而另一方面,有关重庆长安汽车拟与浙江吉利集团、湖南科力远、昆明云内动力就投资科力远混合动力技术有限公司的相关事宜签订《增资扩股框架协议》的公告引起了业内的广泛关注。
这原本只是一次普通的合作增资,而业内人士却将它提升到了“随着越来越多中国企业的参与,中国可能打破外资企业对混合动力技术的垄断”这一产业高度来看待。更有甚者认为,如果以此为出发点能为中国节能与新能源汽车和环境保护,探索出一条更务实的道路。 这两件事看似并没有什么可比性,但本质里都是因业内人士对纯电动车的节能环保性存在质疑而引发的讨论。 在此,我们不去探讨纯电动车、插电式混合动力汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车究竟哪一种更为环保,因为这一问题已经被各国专家谈论了数十年也未能得出结果。
我们单就国家最初为什么会在众多新能源汽车发展路线中选中了以纯电动车为主,插电混合动力汽车、燃料电池车为辅的长远发展路线来进行分析。
全国乘用车市场信息联席会秘书长崔东树表示,国家之所以会设定这条发展路线,最根本的意图在于“趋利避害”。
相比纯电动汽车,混合动力汽车回避了国内充电配套设施缺乏的局限,使用方便性突出。无论从技术、节能减排效果,还是从产业化能力等方面,混合动力都将在较长一段时间内占据新能源汽车发展的主力位置。此外,从成本方面来讲也有其优越。仅以增加10%的生产成本,就能实现提升20%~30%的节油率。
目前,包括丰田、通用、大众等主流汽车厂商都推出了新一代混合动力车型。甚至,有专家称,混合动力是引领中国新能源汽车战略最终迈向纯电动车领域的必由之路。
但是,国家目前并没有将其列入发展方向,其实有他的考量。
技术短板导致舍弃混合动力
主要原因在于,我国传统燃油汽车核心技术短板依然存在,并且对国外企业的技术依存度过高。
混合动力汽车并没有脱离传统燃油汽车的核心技术,对于发动机以及变速箱技术的要求依然很高。
独立汽车咨询顾问张翔博士透露,目前国内成熟的发动机生产线基本是与国外生产厂家的协助、合作下建立而成的,独立研发能力薄弱。
中国内燃机工业协会常务副会长兼秘书长邢敏也直言不讳:“我国内燃机核心技术还落后国际先进水平至少15~20年。”也就是说,既使发展混合动力技术也很难帮助中国汽车产业实现“弯道超车”的目标。
实际上,早在1986年中国政府主导、企业和高校参与的中国重大科技项目——“863计划”中,国家就尝试过对于混合动力技术的研发,但最终与丰田掌握的“强混”技术相去甚远。因此,如果将混合动力汽车加入扶持行列中,无异于打开大门,“邀请”日本品牌占领市场高地。
其实,不光是我国政府存在这方面考量,全球车企皆不甘心向丰田缴纳高昂的专利费。因此在节能与新能源道路上,可谓“八仙过海,各显神通”。欧美汽车强国深化柴油发动机、纯电动车、小排量涡轮增压、插电式混合动力、燃料电池等技术的研发,无不希望绕过丰田设立的技术壁垒。除日本本国之外,世界各国皆没有将混合动力列入新能源汽车范畴,或是主要补贴行列。
燃料电池汽车只能作为辅助路线
目前,燃料电池汽车面临的技术难题比纯电动车还要多。首先,成本问题一直无法突破,其次是效率问题。
以目前成本最低的蒸汽甲烷重整法(SMR)为例,天然气和水蒸气加热到1100°C,配合金属催化剂生成一氧化碳和燃料电池汽车所需要的燃料氢气。
但值得注意的是,目前的燃料电池最高转化效率在60%左右,也就是说忙活了一圈之后,驱动汽车的过程中还会损失40%的能量。
目前电驱领域最有发言权的人物之一,特斯拉的老大马斯克在被采访问道燃料电池车的问题时,就表示这种模式“extremely silly”(非常蠢)。
此外,燃料的储存也是一大难题。除了众所周知的高度易燃易爆性外,氢气还有一个特性,称为“氢脆”,也就是和一般金属接触时会使金属脆化。这就要求氢气需要由特殊的有机材料或者合金材料制成的容器来储运。
2013年,戴姆勒与日产和福特三家结成技术同盟,共同针对燃料电池汽车技术进行攻克。当时,三家公司曾制定了一个雄心勃勃的时间表,称将在2017年向市场投放一款可量化的燃料电视汽车。结果一年后,戴姆勒集团首席执行官迪特尔·蔡澈(Dieter Zetsche)就无奈地表示:距离量化投放市场,燃料电池汽车恐怕还有十年的路要走。
不过,2015年底作为全球首款量产燃料电池乘用车的丰田Mirai让业内看到了这条道路的可行性。 发展纯电动车是筛选后的结果
相比之下,对于中国来说,发展纯电动车具有一定的优势。
首先在电池领域,中国已经有了一定的积累,比亚迪更是在世界电池领域站稳了一席之地。此外北京普莱德、洛阳Air Lithium(给康迪电动车提供心脏的公司)以及万向集团分别位列2015年世界锂电池制造商竞速排行榜8到10名。其次纯电动汽车入门门槛较低,便于自主品牌的发展。
2016年2月21日,据德国《星期日世界报》报道,针对大众汽车在美国排放测试中造假的行为,美国环保署要求大众在查塔努加州和田纳西州工厂生产电动车,并帮助美国建立一个电动汽车充电网络。
“排放门”发展至今十分值得玩味。其一,可以看出美国和中国政府一样瞄准了电动汽车作为未来发展路线,并希望借大众之手解决部分较为“烧钱”的难题。其二、柴油汽车的环保性以及多个国家正在推行的柴油车环保计划都因此事件受到了前所未有的质疑。
至于人们对于纯电动车其电的来源并不环保的担忧,张翔博士表示这会随着我国能源结构的调整而随之优化。
近年来,我国已经减少了火力发电,同时发展核电、水电、风电、太阳能等多种发电形式。根据2015年国电电力数据,火电企业发电量同比下降10.12%,水电企业和风电企业发电量都呈现两位数增长。
并且,根据相关规划,到2020年,我国将实施超低排放改造4.2亿千瓦。国家能源局电力司司长韩冰说,按照十三五预期,完成节能改造实际上将少烧一亿吨煤,能够降低将近60%的污染物排放。
除了担忧电的来源是否清洁,目前还存在一些客观问题,需要国家出手进行调整和扶持。
比如由于电池产业的竞争力仍然不足,现有的补贴模式很容易形成间接补贴外资电池企业的模式。
再比如配套设施仍然不足,以及纯电动车的安全问题等等。不过国家早已经注意到了这些问题。从2016年2月24日国务院总理李克强主持召开国务院常务会议中,提出的进一步支持新能源汽车产业的措施就能看出,接下来国家将有更多实现对这几方面管理和推动的政策出台。
当然,正如崔东树所说的:“国家选择这条发展路线的初衷在于实现产业超越,将中国汽车产业做大做强。”至于环保,那是后话。