我國在混合動力電動汽車規(guī)模化生產(chǎn)的可行性

對于世界各國汽車廠商和政府不惜投入巨資，研發(fā)以混合動力汽車為代表的新型節(jié)能環(huán)保汽車，國內(nèi)很多有識之士表示了擔心。人們認為這些廠商的如意算盤是：在通過內(nèi)燃機傳統(tǒng)技術的價值鏈的不斷優(yōu)化——包括向中國轉(zhuǎn)移部分增值環(huán)節(jié)、以維護其在成熟市場的現(xiàn)有競爭地位和份額的同時，加速對新興可再生能源動力系統(tǒng)的研發(fā)和市場進入，確保自己在汽車產(chǎn)業(yè)的技術領先及可持續(xù)發(fā)展?？茽柲?上海)有限公司副總裁孟凡辰博士在接受記者采訪時表達了自己的看法，“我們?nèi)绻麤]有可再生能源動力系統(tǒng)對現(xiàn)有內(nèi)燃機動力平臺的補充、替代及其相應的自主知識產(chǎn)權，就會長期保持對進口的依賴。這對中國汽車廠商這樣后起的企業(yè)來說是不可想象的?！薄皟?nèi)燃機的發(fā)展到今天已經(jīng)相當成熟，這意味著它有一套成熟的系統(tǒng)、標準和工藝。對我國的汽車工業(yè)而言，這些都是非常高的門檻。”中國863計劃電動汽車專項總體組組長、首席科學家萬鋼認為，從經(jīng)濟性角度講，國內(nèi)汽車企業(yè)對于中、高端的傳統(tǒng)汽車技術，與其巨資投入研發(fā)不如直接購買，但同時也就難以擺脫“永遠跟在人家后面跑”的局面。萬鋼的觀點很明確，在傳統(tǒng)內(nèi)燃機領域，中國汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)沒有超越的可能。要從根本上解決中國汽車工業(yè)崛起的問題，強力推動新型動力汽車發(fā)展是一條不得不走的出路。其理由是，相對于發(fā)達國家汽車工業(yè)，中國目前的劣勢——傳統(tǒng)內(nèi)燃機技術基礎的薄弱——反而會成為優(yōu)勢，因為這意味著中國的歷史包袱比他們更輕，這為中國發(fā)展以混合動力為代表的新節(jié)能環(huán)保汽車創(chuàng)造了一定的條件。而且按照萬鋼的說法，我國在內(nèi)燃機汽車技術上距國際先進水平有近20年的差距，但在電動汽車方面則全然不同。萬鋼表示，在混合動力汽車方面，我們和國際先進水平的差距大約在5年，而在燃料電池汽車方面我們和全球最領先的戴-克最新的車型也只有2年左右差距。在某些技術上———比如燃料電池組———我們還具有局部優(yōu)勢。萬鋼是國家863計劃電動汽車專項總體組組長、首席科學家。他曾在德國奧迪公司就職11年，被推舉為1998年德國汽車業(yè)界十大精英之一。2001年回國后，他受科技部委托，主持制定了863計劃電動汽車重大專項的總體規(guī)劃。除了中國具備在節(jié)能環(huán)保型汽車領域取得突破的條件外，減少對石油依賴和環(huán)保問題也是中國迫切需要在節(jié)能環(huán)保汽車領域取得突破的重要原因。中國從10年前就已開始成為石油純進口國。而隨著我國汽車產(chǎn)量和保有量的高速增長，目前我國對進口石油的依賴程度已達到30%以上，而且這種趨勢還看不到衰竭的苗頭。預計2004年我國石油進口將超過1億噸。而我國50%以上的石油消耗在交通領域，減少交通領域的石油消耗已成為當務之急。2001年年中，科爾尼公司曾做過一個測算：假定中國采用燃料電池主導發(fā)展汽車工業(yè)，并在2010年實現(xiàn)人均汽車保有量0.09輛———這是1999年泰國的人均擁有量，屆時中國石油年進口開支將節(jié)省300億美元以上(按2000年平均石油價格計算)，如果按照目前的油價來算的話，這一數(shù)字將接近千億美元。目前中國的二氧化碳排放量位于世界第二位，世界上污染最嚴重的10個城市中有7個在中國。汽車廢氣排放在此中扮演了主要角色。像北京一類的汽車消費大城市已經(jīng)不堪重負。盡管國家已經(jīng)出臺了諸多關于尾氣排放的法規(guī)，但卻是杯水車薪，萬鋼說：“北京市汽車存量在3年間就翻了一倍，即便將排放標準從O2提到O3，清潔量不到20%，而排放污染的絕對總量仍在加重?！睂ふ液挠蜕佟⒌团欧诺男滦推囈呀?jīng)是必選之路。實際上，中國目前在清潔能源汽車的開發(fā)方面的成績也印證了萬鋼的觀點。去年六月，中國科技部的專家就到武漢對東風電動車輛股份有限公司承擔的混合動力汽車研發(fā)項目進行了階段性驗收。據(jù)東風電動車輛股份有限公司總經(jīng)理信繼欣介紹，東風的混合動力汽車主要是在風神藍鳥的原型車上進行的改裝升級。首先把藍鳥2.0排量的發(fā)動機拿下來，換上一個1.6排量的燃油發(fā)動機和一個電動機。經(jīng)多輪反復實驗，擁有兩顆“心”的風神藍鳥，百公里加速性能、高速性能和排放性能等均優(yōu)于原車。啟動車速在12公里以下時，電動機提供驅(qū)動力；超過12公里時，電動機驅(qū)動自動轉(zhuǎn)換為燃油發(fā)動機驅(qū)動，車輛高速行駛、燃油發(fā)動機動力不足時，電動機自動給燃油發(fā)動機“助一臂之力”。雖然12公里的動力切換臨界點速度比起豐田的PRIUS的24公里要低了很多，但這已經(jīng)是一種巨大的進步。該車雖然在成本上比原型汽高出約30%，但是比原型車節(jié)油30%，綜合排放低了50%以上。如果今年10月能夠通過國家產(chǎn)品型式認證的話，就可以批量生產(chǎn)。此次與混合動力轎車一起通過國家驗收的還有東風擁有自主知識產(chǎn)權的混合動力城市公交車EQ6110HEV。除了混合動力汽車外，中國還在燃料電池轎車研究方面有所突破。今年4月，“超越一號”燃料電池汽車由上海同濟大學汽車研究院自主研發(fā)成功，并且，樣車已通過科技部節(jié)點驗收，其性能完全符合預定指標?！俺揭惶枴钡某晒Φ囊粋€重要意義就是實現(xiàn)了我國燃料電池轎車零的突破。據(jù)介紹，“超越一號”燃料電池轎車最大時速達110公里，最大續(xù)駛里程可以達到220公里，14秒內(nèi)可以從零加速到80公里。明年5月，燃料電池轎車第二代樣車“超越二號”也將在上海誕生。就在東風混合動力汽車和上海的燃料電池車取得成功的同時，國產(chǎn)純電動客車也在北京開始了試運行。據(jù)介紹，這種純電動客車采用國產(chǎn)鋰電池技術，該車沒有傳統(tǒng)燃油發(fā)動機，屬于零排放，每車有3組電池，其中兩組是備用的，一次充電可連續(xù)行駛300公里左右，每次充電的時間將是1小時左右，最高車速將達到90-100公里。目前，該車正在北京進行試運行，為了便于充電，將在專門的行駛路線上建立充電站。據(jù)負責生產(chǎn)該車車身的江蘇常隆客車有關人士介紹，該車整車的造價將高達150萬元左右，其中車身造價70萬元，電池的價格在40萬元左右，是專為2008北京奧運會所打造的，如果試驗成功，將批量生產(chǎn)1000輛左右。不長的時間內(nèi)取得如此大的成績，來自中國借汽車動力革命的機會趕上世界汽車生產(chǎn)強國的巨大決心。單純依靠目前實力還不強的本土汽車廠商的單打獨斗，顯然無法實現(xiàn)中國汽車產(chǎn)業(yè)趕超的目標，而中國特有的體制使中國有機會以國家的力量，直接介入汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2001年啟動的龐大而縝密的國家戰(zhàn)略計劃——863計劃電動汽車重大專項在中國汽車動力革命中扮演了關鍵的角色，實際上正是這一國家級計劃使中國“官、產(chǎn)、學、研”各界緊密地走到一起，形成了一股強大的合力。中國這一戰(zhàn)略計劃發(fā)端于2000年。當年國際油價的波動引起了包括中國在內(nèi)的世界各國的震動。同年9月，以萬鋼為代表的一批旅德汽車工程師聯(lián)名向科技部提出“把發(fā)展轎車清潔能源作為中國汽車工業(yè)跳躍發(fā)展的起跑線”的戰(zhàn)略性建議，此建議得到了科技部的鼎力支持。經(jīng)過近一年的策劃和調(diào)研，2001年2月29日，863計劃電動汽車重大專項通過了科技部立項論證會，我國有史以來最大的汽車科技專項正式啟動。國家為此總體投入資金24億元人民幣，三大汽車集團、112家科研單位參與了這次規(guī)模空前的研發(fā)。2001年底863計劃電動汽車重大專項的招標結果大致是：純電動轎車由上汽奇瑞、天津汽車牽頭研制；而混合動力客車由一汽、東風控股的東風電動汽車公司牽頭，利用各自的現(xiàn)有底盤技術開發(fā)；混合動力轎車由東風電動汽車公司負責開發(fā)；燃料電池客車則由北京客車總廠負責；燃料電池轎車項目則由上海燃料電池汽車動力系統(tǒng)有限公司承擔，該公司由上汽集團、同濟大學及信息產(chǎn)業(yè)部電機研究所等單位共同投資成立。該計劃制定了三大戰(zhàn)略目標：第一，實現(xiàn)我國車用潔凈燃料的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)換，減輕對石化能源需求的壓力；第二，跳出先污染再治理的怪圈，首先解決大城市公交問題，改善城市大氣環(huán)境；第三，跨越式發(fā)展，在世界汽車工業(yè)新一輪競爭中占領制高點。與過去諸多科研項目不同的是，此次計劃一開始就顯示出縝密和科學的構架。首先，明確提出“三橫三縱”研發(fā)布局?！叭龣M”是指純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車的整車；“三縱”是指電池、電機和控制系統(tǒng)的關鍵零部件。并且對各具體項目采取了不同的研發(fā)導向、時間安排、投資策略和推廣及產(chǎn)業(yè)化措施，體現(xiàn)有所為、有所不為的原則。此外，該課題采用了“官、產(chǎn)、學、研”結合的商業(yè)化模式，即按課題成立獨立的股份制整車公司，并以此為主導，整體調(diào)動零配件廠商和院校及研發(fā)機構，除接受國家部分撥款之外，還可以增資擴股，對外融資，而各地政府則扮演后臺支持的角色。同時，在所有課題公司之上，由國家專項領導小組和總體組統(tǒng)一監(jiān)理和定期驗收，并以此確定是否繼續(xù)撥款。

顯而易見，這種架構最大的優(yōu)勢就是理順了關系，解決了資金問題，構造了極佳的產(chǎn)業(yè)化起點?？梢钥隙ǖ氖?，在參與中國新動力汽車研發(fā)的企業(yè)中，勢必將出現(xiàn)世界新一代汽車的領跑者。

現(xiàn)在全國想做電動汽車的企業(yè)已有幾十家，深圳的明華集團是一家在納斯達克上市的民營企業(yè)，它的主攻方向就是電動巴士。湖北專門成立了東風電動車輛公司，神龍公司已經(jīng)開發(fā)出了富康988混合動力轎車。國家科技部日前在汕頭宣布，經(jīng)過為期4年多的運行試驗，國家電動汽車試驗示范區(qū)與日本豐田汽車公司共同實施的電動汽車試驗宣告成功。截至今年10月底，日本豐田汽車公司的5部純電動汽車總運行里程達70多萬公里。國家電動汽車試驗示范區(qū)于1998年正式落戶于汕頭，是我國目前唯一的電動汽車試驗基地。1998年5月，日本豐田汽車公司給試驗示范區(qū)提供了5部純電動汽車。國內(nèi)外專家們認為，對純電動汽車而言，在汕頭這樣潮濕而多鹽分的沿海地區(qū)運行，創(chuàng)造出這樣的紀錄，在全世界尚無先例，這對在中國推廣應用電動汽車將起到良好的示范作用。通過產(chǎn)學研共同努力，混合動力電動汽車試驗車已經(jīng)在湖北問世。其中，東風電動車輛股份有限公司去年完成了第一輛混合動力客車樣車。由武漢公用客車廠、武漢理工大學和武漢經(jīng)開投資公司研制的第一輛混合動力客車正式下線，即將投入小批量生產(chǎn)。據(jù)了解，按照計劃，東風公司在未來兩三年內(nèi)將組織生產(chǎn)30臺多種電池、電機控制系統(tǒng)、氣電結合的混合動力電動大客車，其中20臺提供北京市作營運試驗，10臺留武漢作營運試驗，并將富康和風神轎車改裝成20輛純電動及混合動力電動汽車，在武漢市進行城市和近郊營運試驗，力爭2005年能投入小批量生產(chǎn)，2008年能夠為北京奧運會服務，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。由東風電動車輛股份有限公司牽頭申報的ＥＱ6100ＨＥＶ混合動力城市公交客車開發(fā)、ＥＱ7200ＨＥＶ混合動力轎車開發(fā)兩個混合動力整車，以及由華中科技大學等單位申報的7個零部件開發(fā)項目，已被列入“十五”國家863計劃電動汽車重大專項首批項目并正式啟動。由電工研究所研制的國家“863”項目“混合動力汽車用電機及其控制系統(tǒng)”和“EQ7200HEV混合動力轎車ISA/ISG”課題順利通過了驗收。驗收專家組認真審閱了驗收報告和相關材料，聽取了課題負責人的報告，經(jīng)過認真討論，一致認為“混合動力汽車用電機及其控制系統(tǒng)”具有低速大轉(zhuǎn)矩，電機可靠性較好等特點；通過參與混合動力轎車集成驅(qū)動系統(tǒng)的研發(fā)工作，取得了突破性成果，整體技術水平達到國際先進、國內(nèi)領先水平。ISA/ISG系統(tǒng)的控制器與主電機控制器、DC/DC合為一體，集成度高，樣機具有較好的應用前景。在研究中形成了自主知識產(chǎn)權，為下一步工作順利開展和課題滾動奠定了堅實的基礎。

“混合動力汽車用電機及其控制系統(tǒng)”和“EQ7200HEV混合動力轎車用ISA/ISG”課題于2003年1月正式簽訂課題合同書，課題按照年度節(jié)點計劃和整車技術進度要求，在永磁同步電機設