我國新能源汽車連續(xù)高增長數(shù)年之后,最近幾個月迎來了拐點。一是銷量持續(xù)下滑,10月份,新能源汽車銷量為7.5萬輛,環(huán)比下降5.9%,同比下降45.6%,遠高于我國車市4%的整體降幅。這已經(jīng)是新能源汽車銷量連續(xù)第四個月同比下滑了。前10個月國內新能源汽車銷量僅有94.7萬輛,距離150萬輛年銷量目標有巨大差距。二是企業(yè)效益驟降,如比亞迪第三季度實現(xiàn)歸屬于上市公司股東的凈利潤僅為1.2億元,同比下降88.58%。
業(yè)界對于氫燃料電池汽車前景也質疑不斷。中國工程院院士楊裕生最近撰寫了一篇文章直指,“氫能是終極能源”命題不成立,我國輸氫遠不及輸電合理。氫能的獲取,有限度、有難度,并不是那么“輕巧”。科研人員應該在這方面多做些實事求是的分析,而不要炒作和鼓噪,以免誤導公眾。
我們不應唱衰新能源汽車市場,但當前的局面卻是我們反思如何發(fā)展新能源汽車的好契機。近期清華大學教授、中國科學院院士、中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長歐陽明高,回顧了中國電動汽車政策決策始末,并對氫能、氫燃料電池汽車市場前景談了個人的見解。
本文根據(jù)歐陽明高近期在“張家口長城 · 國際可再生能源論壇(2019)”上演講整理而成。
中國新能源汽車研發(fā)始于“十五”,也就是2001年。“十五”期間五年是打基礎階段。在國家中長期科技規(guī)劃,2003年至2006年期間,通過規(guī)劃我們提出節(jié)能與新能源汽車的思路。這個思路最后反映在規(guī)劃里面就是一個優(yōu)先主題,節(jié)能與新能源汽車。另外一個前沿技術叫做氫能與可再生能源。
節(jié)能汽車國家項目重心是要建立新能源汽車動力系統(tǒng),叫新能源動力系統(tǒng)。主要有三種車:油電混合、純電動、氫燃料電池。氫燃料電池一般來講是跟電池的混合動力,沒有純粹的氫燃料電池的。這是三種車,實際上動力系統(tǒng)核心就是這些東西,基礎的東西是電池、電極、電控,這是共性。
1、北戴河會議定調純電動戰(zhàn)略
在規(guī)劃指導下,中國開展“十一五”新能源汽車發(fā)展,是新能源汽車從打基礎到示范考核階段。在“十一五”中間的北京奧運會,使中國電動汽車走向產業(yè)化的關鍵節(jié)點,就是2008年奧運會,這是全球第一次大規(guī)模的示范,這是一個標志性的、里程碑意義的時間節(jié)點,也是歷史性的。
在此基礎上,中國進一步做“十二五”的規(guī)劃,就要考慮產業(yè)化,究竟以什么為產業(yè)化的突破口?因為當時有非常多的挑戰(zhàn)和困難,而且大家達不成共識。
這個過程中,“十二五”的規(guī)劃也是我主持的,規(guī)劃中我們提出所謂的中國交通體系的特點和優(yōu)勢,尋找特點和優(yōu)勢,提出了“點、線、面”模型。所謂“點”就是中國的大城市,北京、天津算一個點。“線”就是三五百公里以上,比如說北京到上海,“面”就是中小農村地區(qū)城鎮(zhèn)。
按照這個體系結構來看,中國電氣化交通特色是非常明顯的。比如說“點”上,現(xiàn)在新能源城市客車已經(jīng)世界第一,全球新能源客車95%以上都在中國。在“線”上大家知道電氣化高鐵。在“面”上我們有兩億五千萬輛的電動自行車、電動摩托車,這也是中國奇跡,但中國自己并不認為這是什么奇跡。不過全球看好,這么大規(guī)模解決交通問題。
基于這樣一個體系,中國的轎車怎么發(fā)展?主體在城市,因為長途比較少的,所以當時我們認為電動轎車雖然當時續(xù)時里程并不是太長,但是我們認為以它為突破口是非常好的產業(yè)化的路徑。
所以在2009年3月份,第一次黨的最高領導人提出新能源汽車帶領汽車工業(yè)的發(fā)展方向。接著8月份北戴河開了非常高層的研討會,這里面形成了所謂純電驅動的技術轉型戰(zhàn)略,以純電動為突破口的戰(zhàn)略。這種戰(zhàn)略跟國外相比,比如與豐田的戰(zhàn)略是不一樣的。豐田戰(zhàn)略是先進燃油車、混合動力車、燃料電池車,這是當時的思路。當時國際大企業(yè)的主體思路是這個思路。就是燃油車到混合動力到燃料電池車,這是國際大企業(yè)思路。
中國通過這個會議選擇了以純電動為基礎平臺,來帶動其他的新能源汽車。也就是說,以鋰離子電池和純電動汽車為技術平臺突破口,帶動新能源汽車全方位發(fā)展,這是2009年做出來的決策。
在此基礎上,我們開始示范,2009年新能源汽車被列為戰(zhàn)略產業(yè)開始示范,并進行國家補貼,“十二五”我們思路就是金融產業(yè)化,加入了技術平臺,包括充電設施、測試評價、技術規(guī)范。
到2014年習總書記發(fā)出號召,發(fā)展新能源汽車是汽車大國邁向汽車強國的必由之路。所以中國新能源汽車產業(yè)化從此進入規(guī)?;l(fā)展階段。
在這個過程當中,中國鋰離子電池出現(xiàn)了歷史性的進步和革命性的突破,現(xiàn)在中國鋰離子電池產業(yè)在全球產業(yè)鏈最全、規(guī)模最大,水平也不錯。全球十大電池廠商中國占七家,包括第一名和第三名。作為第一名的寧德時代已經(jīng)向德國三大汽車公司和豐田開始供應電池,比亞迪也已經(jīng)開始向豐田供應電池。豐田和比亞迪建立合資公司來生產純電動汽車,電池全由比亞迪供應?,F(xiàn)在特斯拉也準備由中國供應電池,已經(jīng)全球配套。這個過程當中,電池成本降低80%,比能量提升了三倍,這是歷史性的進步。
同時電動汽車從大客車、微型車逐步向轎車進入,里程從當初150公里,現(xiàn)在已經(jīng)普遍到400公里以上,明后年大家會看到500公里,今后600公里、700公里都會出來,這是進步的過程。
中國新能源汽車產量也從年產量零上升到去年年底126萬輛,保有量達到350萬輛以上,明年將會超過500萬輛,這是非常大的進步。
電動汽車是中國首次在全球率先成功大規(guī)模的導入高科技民用消費品,手機、電腦、洗衣機、冰箱都不是中國率先引入的。而且由于中國的進步,中國市場的巨大,引領了全球轎車方面的轉型,現(xiàn)在都朝這個方向轉型,他們思路也變了。習近平主席在兩院院士大會講話提到新能源汽車躋身世界前列。
當然,現(xiàn)在還有很多公眾關心的問題。大規(guī)模引入一個新的高科技產品必然存在很多的問題,這里我列出很多,其中一些是偽問題。
前兩個星期,我在中央電視臺做過一次經(jīng)濟大講堂專門講到過這些問題,其中我們認為有一個問題必須重視,隨著比能量不斷提升,電池燃料熱穩(wěn)定性降低這是不爭的事實,不是所有的電池安全性不好,只是高比能量的。
現(xiàn)在磷酸鋰電池安全性很好,大客車都是裝的磷酸鋰電池,沒有出現(xiàn)過事故,但是高鎳三元電池的安全性,相對來說需要的技術要更高。
2、氫燃料電池汽車前景何在?
氫燃料電池最開始是2003年。我是能源領域專家組成員,我們給中央領導寫過一封信,就是交通能源面臨的挑戰(zhàn)與機遇戰(zhàn)略選擇,提出了氫燃料電池,所以2006年吸收進了中長期科技規(guī)劃,被列為前沿領域。
燃料電池目前眾說紛紜、有各種各樣的不同意見,我講一下我個人的觀點,首先動力定位來講,燃料電池汽車不是替代鋰離子電池去取代傳統(tǒng)轎車的。
從成本的平衡點來看,乘用車要到500公里以上,商用車200公里以上,燃料電池汽車才更有優(yōu)勢。我認為鋰離子電池更適合在中短途領域替代汽油機,而氫燃料電池動力系統(tǒng)更適合長途大型重載這樣的交通工具,比如說汽車里面用的柴油機,這是我們的基本觀點。
在應用領域方面,尤其是作為氫燃料電池率先進入市場的突破口在哪里?主要是在重卡、物流、公交。在地域來講主要是北方會更有優(yōu)勢。大家看到北方基本上純電動很少的,東北尤其少,為什么?冬天的取暖耗能太高。冬天東北的純電動車有時候需要配備燃氣鍋爐供暖,顯然這個故事講不圓,而燃料電池本身有廢熱足夠取暖。
我們?yōu)槭裁催x擇張家口作為重要的基地,很重要的原因就是,第一這里比較冷,第二是重載的車型,第三是跟可再生能源比較接近。這是氫燃料電池市場率先突破的突破口,不可能馬上遍地開花。
我們清華在做燃料電池,一步一步做下來,先是做燃料電車混合動力,燃料電池發(fā)動機,然后做電堆,膜電極。剝洋蔥,一層一層剝下來。首先是燃料電池混合動力系統(tǒng)全部都是由清華團隊開發(fā)的。由于企業(yè)的介入,性能不斷的提高。比如說最新的燃料電池大客車是和福田一起做的,12米大客車成熟工況只需要5公斤氫,5公斤氫相當于18升柴油。而現(xiàn)在的12米大客車怎么也要30升柴油以上,我們要節(jié)省40%,所以從使用上它已經(jīng)可以跟柴油車競爭了。由于我們采用混合動力壽命也大幅度的提高,通過混合可以把壽命提高一倍以上。
今年上海要做1000個燃料電池電堆,燃料電池電堆過去5年成本降低接近一半,今后五年還要再降一半。另外我們現(xiàn)在開始做膜電極,其實成本有相當一部分在膜電極上,尤其是膜。中國東岳專門做膜的,使膜每平米從幾千塊錢下降到幾百塊錢,這是很重大的突破。我們現(xiàn)在正在進行產業(yè)化轉化,在張家口有發(fā)動機工廠,風電制氫工廠,正在面向冬奧會和豐田合作,開發(fā)兩千輛燃料電池大客車。
當然氫燃料電池還面臨一些挑戰(zhàn),主要挑戰(zhàn)不是車,而是氫能的制取、供應、儲運、車上儲存、以及加氫站,這是目前的主要瓶頸。我們相信氫燃料電池需要逐步的來突破,我主持制定了中國氫燃料電池汽車技術路線圖,大概分三步,其中一個關鍵節(jié)點就是冬奧會,冬奧會將與北京奧運會對純電動車的推動一樣,里程碑式的推動中國燃料電池汽車發(fā)展,所以燃料電池汽車發(fā)展可以說是里程碑式的重要一個節(jié)點。只要這個節(jié)點我們做好了,后面產業(yè)化就行了。
我們希望企業(yè)家參與,真正把冬奧會這一仗打好,后面事情就順利了。
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