中國儲能網(wǎng)訊：9月1～2日，在主題為“經(jīng)濟轉(zhuǎn)型與汽車產(chǎn)業(yè)變革”的2012中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展(泰達)國際論壇上，新能源汽車再次成為業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的焦點。尤其是在今年我國汽車進入微增長時代后，能源、環(huán)境、交通對汽車業(yè)的影響越來越重要，新能源汽車產(chǎn)業(yè)化更顯迫切。
但是由于種種主客觀原因，到目前為止，我國新能源汽車的產(chǎn)業(yè)化、市場化、商業(yè)化都不理想。去年，整個行業(yè)真正的純電動汽車也只有幾千輛，距離我國《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012～2020年)》提到的2015年達到50萬輛，2020年的200萬輛要求差距還非常大。論壇上，來自企業(yè)和研究機構(gòu)的代表和專家從不同角度，提出了實現(xiàn)新能源汽車戰(zhàn)略的思考。
朱福壽：新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的
突破口在區(qū)域性運營車輛
9月1日，2012中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展(泰達)國際論壇上，東風汽車公司總經(jīng)理朱福壽以“如何在近期實現(xiàn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的突破”為題，與參會人士分享了東風公司的實踐經(jīng)驗。
朱福壽首先表明，受電池續(xù)航里程與壽命、高速公路充換電基礎(chǔ)設(shè)施、電網(wǎng)安全等因素的限制，要在短期內(nèi)實現(xiàn)用純電動汽車、新能源汽車，替代燃油車在高速路上長距離行駛不太現(xiàn)實，但這并不妨礙新能源汽車在區(qū)域性運營中的優(yōu)勢與廣闊市場。
朱福壽認為，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的突破口就在公交車、出租車、短距離代步車等出入范圍較固定的車型上，公務(wù)用車等區(qū)域性用車也有很大市場空間。原因有以下四方面：第一，這幾類車型對電池的續(xù)航里程要求較低，可以對投入成本進行有效控制和規(guī)劃;第二，充換電可由當?shù)卣疇款^組織電力公司等市場主體建設(shè)，并能較快形成區(qū)域性的充換電網(wǎng)絡(luò);第三，降油耗效果非常明顯，而且將現(xiàn)有的公務(wù)用車替換成電動汽車還能在很大程度上避免公車私用;第四，有助于解決城市的環(huán)境污染問題，城市空氣質(zhì)量將因此大為改觀。
在新能源汽車商業(yè)模式的問題上，朱福壽認為，從短期看，合理模式是以換電為主，充電為輔。新能源汽車的基礎(chǔ)設(shè)施目前主要有交流充電站、直流充電站和電池更換站;從運營模式上看主要有充電模式、換電模式。
相對于充電模式，換電所需時間短，目前我國地方建設(shè)的大型充換電站整車綜合換電時間為6～8分鐘，與傳統(tǒng)車輛加油時間基本相當;而且換電的優(yōu)勢進一步在于能夠方便管理，適用出租車公司、公交車公司，便于統(tǒng)一標準和統(tǒng)一管理。換下的電池可以集中到晚上充電，這樣不僅節(jié)省電費，還能夠提高整個電網(wǎng)經(jīng)濟運行的水平和安全性。
“此外，在換電模式下，我們可以考慮利用原有的4S店、維修站等其他各種各樣的網(wǎng)點來建設(shè)簡易的換電設(shè)施，投入成本非常低;充電設(shè)施可考慮與換電設(shè)施相分離，建成若干個，這樣新建充、換電站一起做，投資小、見效快，能夠充分利用現(xiàn)有的汽車銷售網(wǎng)絡(luò)資源，發(fā)揮多個市場主體的積極性。”朱福壽說。
據(jù)朱福壽介紹，在換電模式上，在歐洲，一個集充、換電為一體的大型充換電站投資達2000萬～3000萬元。“這樣的模式在我國基本沒有辦法商業(yè)操作。因為投資太大，所以我們的建議是建立一個換電跟充電相分離的模式，比如建一個換電池的簡易裝置，大概幾十萬元就夠了，換一個電池也就15~20分鐘。換下來以后把所有電池在晚上集中充電，通過智能電網(wǎng)解決問題。”
至于“充電為輔”，朱福壽解釋，就是在用戶上下班的地方建一些充電設(shè)施，使其可以利用白天工作的停滯時間給電動汽車進行充電。另外一方面，目前消費者普遍對電池更換后的質(zhì)量或性能存有疑慮，私家車的電池更換目前還很難被接受，因此對私家車更適用的商業(yè)模式是充電模式。
為了進一步加快實現(xiàn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)化，朱福壽提出三條建議：第一，要盡快著手研究可以操作的新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的路徑;第二，制定與出租車、公交車等大客戶群體換電電池的標準，因為換電關(guān)鍵的是電池標準;第三，新能源汽車產(chǎn)業(yè)化要結(jié)合現(xiàn)階段的技術(shù)，采用適合的商業(yè)模式，這樣才具有現(xiàn)實性和可操作性。
山科忠:混合動力技術(shù)是實現(xiàn)
可持續(xù)發(fā)展的交通社會的關(guān)鍵技術(shù)
“混合動力技術(shù)是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的交通社會的關(guān)鍵技術(shù)。”9月1日，豐田汽車株式會社專務(wù)兼豐田汽車研發(fā)中心(中國)有限公司總經(jīng)理山科忠在2012中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展(泰達)國際論壇上，介紹了以混合動力為核心的豐田電動汽車技術(shù)。
山科忠介紹，豐田主要開展了傳統(tǒng)汽車節(jié)能、代用燃料汽車、混合動力與電動汽車三方面的研究，其應(yīng)用的原則是根據(jù)恰當?shù)臅r間、恰當?shù)牡攸c，公司會根據(jù)不同國家的需求來銷售不同的汽車。
山科忠表示，就目前電池技術(shù)來說，電動車比較適合于短途使用，或者從公共交通車輛開始導(dǎo)入;另一方面，豐田認為無須擔心充電設(shè)施就可以使用的混合動力車HEV以及插電式混合動力車PHEV可以替代傳統(tǒng)動力車，電動車和燃料電池車今后會階段性地實現(xiàn)普及，但目前混合動力車和插電式混合動力車擔負著節(jié)省石油的重任。
通過40年的開發(fā)工作，豐田認為電動車存在著諸如充電設(shè)施、充電時間、續(xù)航里程、電池成本、車內(nèi)空間等需要解決的課題，因此其全面替換傳統(tǒng)汽車尚需時日。但同時豐田也認為，在利用電能方面比較現(xiàn)實的方法是插電式混合動力車，它綜合了電動車和混合動力車的優(yōu)點。
從豐田公司與中國汽車研究中心共同就插電式混合動力車開展的為期12個月的實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，分別在住宅和工作單位的停車場為共計19輛豐田普銳斯進行的實驗中，以純電模式行駛的距離為20公里時，PHEV與傳統(tǒng)車相比有64%的節(jié)油效果;如果行駛距離為30公里時，PHEV與傳統(tǒng)車相比有高達71%的節(jié)油效果，可以看到節(jié)油效果是非常明顯的。
“對顧客來講最大的變化是使用了電能。”山科忠說。作為電能利用的先行者，豐田在設(shè)計階段首先可能考慮用戶購買時盡量不損失其作為車輛的使用方便性，并且要滿足客戶的各種需求。
“混合動力技術(shù)是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的交通社會的關(guān)鍵技術(shù)。”山科忠表示，“混合動力車的核心電池、電動機等關(guān)鍵零部件可以比較靈活地應(yīng)用于EV、PHEV和PCEV(燃料電池電動汽車)。”
山科忠還介紹，混合動力系統(tǒng)在勻速行駛、減速等狀態(tài)時，能夠回收車輛浪費掉的能量;在起步、低速狀態(tài)等發(fā)動機工作效率低下的輕載區(qū)域以及急加速情況下，可以將回收的能量再次作為電力進行利用，通過電動機確保響應(yīng)速度，不僅實現(xiàn)了油耗改善，對提高車輛的性能也非常有效。
山科忠透露，豐田將在2015年前進行混合動力車用關(guān)鍵總成的國產(chǎn)化開發(fā)，同時繼續(xù)開展與混合動力系統(tǒng)車輛匹配的技術(shù)開發(fā);預(yù)計2015年，會在一汽豐田和廣汽豐田兩家合資企業(yè)中生產(chǎn)出符合中國市場需求的HEV新車型。
林程：電動商用車
可作為大力推廣的入門車型
9月2日，北京理工大學(xué)電動車輛國家工程實驗室副主任林程在2012中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展(泰達)國際論壇上，向與會者介紹了北理工近年來所進行的純電動商用車的研制情況。
從1992年開始，北理工進行了電動汽車尤其是純電動汽車領(lǐng)域的研究工作。林程說，國家出臺的相關(guān)政策和文件，已經(jīng)明確指出純電驅(qū)動是我國戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的一個主要方向。他認為，“從中國目前的電動車狀況看，基本上可以滿足一些低速電動車的要求，尤其是可以小范圍地滿足一般低端的電動乘用車的要求，這是目前國內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)動力電池的現(xiàn)狀。”林程指出，“和燃油車相比較，電動汽車還有一定的差距。”
作為從事20多年純電動汽車研究工作的科研機構(gòu)，北理工在上世紀90年代就推出了我國第一輛純電動大客車。2008年以后，北理工的平臺技術(shù)，特別是電動客車的平臺技術(shù)，在奧運會、世博會以及亞運會核心區(qū)域得到了大量運用，現(xiàn)在北京市電動汽車的很多整車平臺都來源于北理工的技術(shù)。
林程認為，電動商用車現(xiàn)在作為一個入門車型(因為其電池和電機的要求相對于電動乘用車要求低一些)，可以進行大力推廣。近幾年，北理工研制專門的電動商用車平臺體系，其能源系統(tǒng)已換成可快速更換的鋰離子動力電池系統(tǒng)，并設(shè)置了專用儀表和專用空調(diào)，還有電動助力系統(tǒng)等，提高了整車效益，每百公里電耗已從原來的170度，降低到現(xiàn)在的100～120度。
此電動商用車平臺所有的系統(tǒng)都由數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)進行連接，采用三路CAN總線分別對整車高壓、低壓和電池等系統(tǒng)信息進行和控制，包括ABS、低壓和燈光系統(tǒng)等等都是由不同的組線連接起來，同時其核心部分應(yīng)用了高密度的車用永磁同步電機。林程說，現(xiàn)在國內(nèi)大部分電動大客車都采用了永磁同步電機，功率密度達到了2.5千瓦/公斤以上，電機響應(yīng)速度也變得非常快，滿足了汽車動力學(xué)的特性要求。
此外，北理工還研發(fā)出一體化多擋的AMT系統(tǒng)，其在國內(nèi)電動車上的應(yīng)用是首次。同時，由于采用了電動變頻空調(diào)技術(shù)，突破了通常情況下空調(diào)能耗占整車能耗三分之一的狀況，實現(xiàn)了能耗的降低，噪音也降低了5分貝。
林程表示，在電動汽車應(yīng)用的三大要素——整車、充電基礎(chǔ)設(shè)施和商業(yè)模式中，商業(yè)模式是第一位的。“只有把商業(yè)模式確定好了，才能確定采用什么樣的充電基礎(chǔ)設(shè)施;通過這種定制的方式，才能夠?qū)崿F(xiàn)車輛技術(shù)與應(yīng)用的完美結(jié)合。”林程說道。
林程介紹了一種北京市采用的電池快速更換模式，在8分鐘內(nèi)就可以把電池換下來。這樣，一個充電站只要配三分之一的備用電池就能夠滿足50輛車的示范運行，有效提高了整車的有效載荷。
尤可為：全生命周期顯示
電動汽車耗能遠低于傳統(tǒng)汽車
“由于純電動汽車的能量效率非常高，因此其總能量消耗是遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)汽油車的。”9月2日，中國汽車技術(shù)研究中心尤可為博士在2012中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展(泰達)國際論壇上，用全生命周期理論分析了目前我國典型純電動汽車的能耗與環(huán)境效應(yīng)評價。
“為什么要從全生命周期的角度對電動汽車進行分析?”尤可為開場即把這一問題拋給了與會者，“大家知道電動汽車在使用周期是屬于零排放的，但很多人提出了異議——是不是電動汽車的二氧化碳排放從下游運行階段轉(zhuǎn)嫁到了上游的電力生產(chǎn)階段?”
對此尤可為回答，用全生命周期計算邏輯，通過輸入排放因子、各種燃燒技術(shù)的份額、能量效率、各種燃料的使用比例以及地理位置等參數(shù)，計算出采用不同電力生產(chǎn)方式用于電動汽車后全生命周期里的總排放物。
通過邊界條件的選取，包括燃煤發(fā)電、燃油發(fā)電、天然氣發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電以及核能發(fā)電等不同的技術(shù)路徑，計算出不同發(fā)電方式的綜合效率。然后與同平臺的傳統(tǒng)燃油車進行等熱值的汽油燃油經(jīng)濟性折算，從而對它進行一個綜合的計算。通過比對，假設(shè)與它同平臺的汽油車每百公里耗油量制定為8升，則純電動汽車的每百公里耗電量是18～20千瓦時。
數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，無論在任何一種發(fā)電方式下，純電動汽車在全生命周期中，盡管在電力生產(chǎn)過程階段可能會有很大一部分能量消耗，但是由于純電動汽車的能量效率非常高，因此其總能量消耗是遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)汽油車的。
尤可為強調(diào)，因為汽車是流動的污染源，純電動汽車相當于是把污染物從數(shù)量眾多的流動污染源轉(zhuǎn)移到了數(shù)量非常有限的固定電力生產(chǎn)的一個固定污染源上，非常便于對污染物進行集中處理。
尤可為預(yù)測，到2020年，國內(nèi)電動汽車的保有量大概能達到300萬輛。如果以300萬輛計算，從車輛運行階段分析，共可節(jié)約燃油600萬噸以上，二氧化碳減排1900萬噸以上。如果從全生命周期角度分析，若全部采用電網(wǎng)電驅(qū)動汽車，則由于約有700萬噸二氧化碳實際消耗在了電力生產(chǎn)階段，2020年時的二氧化碳減排可達1200萬噸，略低于車輛運行階段的減排量。若全部采用太陽能等可再生能源發(fā)電驅(qū)動純電動汽車，則可以真正實現(xiàn)燃料全生命周期的零排放目標。
此外，尤可為分析，中國未來的發(fā)電量可能會達到7.5萬億千瓦時，300萬輛電動汽車的耗電量僅僅達到200億千瓦時，只占當年電網(wǎng)發(fā)電總量的不到1%，從總量上對電網(wǎng)不會產(chǎn)生影響。
