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    刘宗巍:能源革命前景下的汽车动力技术发展展望


    本文根据2017年8月15日刘宗巍副教授在iCET第七届中国绿车榜发布会上的发言整理,原载于《汽车纵横》2017.08

     

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    发展新能源汽车已呈全球必然趋势

    当前,汽车产业可以用三大革命驱动汽车文明重新定义来概括,其一是能源革命,就是我们今天要重点讨论的话题,其二是互联革命,其三是智能革命。相对来说,能源革命本质上是一个技术问题,而网联和智能革命两位一体,则是产业生态重塑的问题,两者在同一时间节点到来,使产业变数空前增加,也给企业的决策带来了很大挑战,要求我们必须进行系统的思考。

    下面我从四点和大家分享一下自己关于未来汽车动力技术走向的看法。

    第一,能源多元化将是汽车产业的长期格局,此消彼长需要经历一个较长的过程。不过,尽管关于燃油车和新能源车的讨论在10年甚至20年前就存在,但是到今天情况确实有所不同了,当前已经到了所有汽车人都必须认真看待新能源汽车的时间节点了。以前电动车固有的技术问题没有解决,成本高昂,性能还不够好,完全不足以满足消费者的需求;而现在电动车已经开始逐渐接近可以和传统燃油车一较高下的程度了,这个时候其固有的优势就会陆续显现出来、发挥作用。

    第二,到底是什么在推动电动车时代的加速到来?其实并不是能源问题,而一定是环保问题。因为在石油枯竭之前,包括油耗、碳排放等环保法规会不断加严,导致仅仅采用传统发动机越来越难以满足标准。在这种情况下,发展新能源汽车就变成了一种必然的选择。

     

    中国将在世界汽车动力格局中发挥主导作用

    第三,我想特别强调的是,在这轮变化中,中国的份量将变得前所未有的重要,甚至有望主导世界汽车动力的格局和走向。一方面,我们不仅是全球最大的汽车市场,其实也是最开放的汽车市场,全世界绝大部分汽车品牌都在中国征战,而且中国已经成为了很多国际顶级车企除本土之外最重要的市场。像通用出售了欧宝之后,如果美国经济再遇不景气,就只能寄希望于中国了;大众在美国遭遇“排放门”,更是靠中国市场稳定了局面。因此,国外车企必然会越来越重视中国市场。另一方面,恰恰中国在节能减排法规方面也要做到引领,我们六阶段的排放法规号称要做到世界最严,油耗法规也在迅速向国际最高标准靠拢,包括即将出台的NEV积分,在如此大的一个国家范围内实施也是前所未有的。在这种情况下,以后国内外车企都必须认真考虑如何满足中国的法规,因为这个法规越来越不好达到了,甚至外企也会遇到困难,再不是把欧美市场上销售的车型改一改拿到中国来就行了。未来一定是针对中国法规开发产品,然后再简配改型到他国市场销售,这样中国就将主导世界汽车产业市场。

    而且对于中国法规加速严苛这个问题,中外车企都不要心存侥幸。因为中国的环保压力越来越大,治理雾霾、控制碳排放已经成为了政治任务;而在石油消耗方面,尽管全球资源枯竭还不会很快到来,但是中国石油对外依存度过高,2016年已经超过65%,而真正可以进行能源替换的油耗大户,基本上就只有汽车。这也是我们为什么要出台双积分的根本原因,因为能源安全已经成为最大的国家安全问题,万一石油进口通道受扼,我们的国民经济将面临崩盘的风险。所以,我们必须尽快把耗油的车转化成了耗电的车,即使我们的电不干净,但至少我们还能正常运行,并且还有各种能源可以用于发电。

    正因如此,中国已经明确了新能源汽车的发展目标,在《节能与新能源汽车技术路线图》和《中长期发展规划》提出,2020年新能源车要达到200万辆,2025年达到700万辆,2030年达到1500万辆,占比达到40%。这实际上就表达了中国政府的一个态度。试想即便这个目标打个折扣,如果每年能有1000万辆是新能源汽车,那也会带来根本性的改变,因为到那个时候,为之配套的充电设施网络以及能源互联网也一定到位了,再往后可能新能源车的普及就是水到渠成了。

     

    发动机仍有发展空间,尚有大量工作亟待完成

    第四,那么是不是发动机就要很快退出历史舞台了呢?我并不这样看,我认为发动机还有很长的使用寿命,还有很长的路可以走。首先,毕竟发动机是比较成熟的技术,而且也还有进一步挖掘节能潜力的空间,像马自达刚刚公布第二代“创驰蓝天”技术,用汽油机压燃的方式获得油耗的降低。其次,动力电池的性能改善和成本降低也需要时间,现在动力电池较之发动机其实仍然处于劣势。实际上,我们所做的所有技术决策,无外乎考虑效果、成本和潜力三点。从大趋势上来看,电池肯定会越来越便宜,而发动机为了满足法规必须追加很多技术,会变得越来越贵,而且这些追加的技术一定越来越复杂,恐怕不是所有企业都能够掌握。这样此消彼长,电动车的时代终将到来。但是这个变化是需要时间的,对于传统车企来说,如果当下这个时间段发动机技术落后于人,将会非常困难。生存问题尚未解决,还谈什么迎接电动车时代呢?最后,单独由发动机驱动的车辆会越来越少,但发动机依然可以在混合动力以及插电混动里面存在,开始是以现有的发动机匹配相对小的电池来满足法规,慢慢会过渡到以较大的电池搭配固定工况的发动机来满足法规。最终,直到动力电池非常便宜了,才会真正进入到纯电动车为主的时代。

    基本上到2025年的五阶段油耗法规,大部分车型单靠发动机就不能满足了,所以动力总成一定要向电气化不断迈进,企业要在这方面加大投入。实际上,针对现有发动机技术开发混合动力系统,和针对混合动力系统需求开发发动机,这是有很大差别的,其中有很多工作要做,企业必须尽早意识到这一点,并切实采取行动。总之,能源多元化是一个长期的格局,这个过程一定是渐进的,在此消彼涨过程中,电动车的份额会越来越大,但是发动机依然相当重要,还有大量的工作需要我们来做,搞发动机的人也依然有施展的空间。

       

    能源多元化是大国战略选择,燃料电池汽车切不可忽视

    基于目前的技术状态来判断,不考虑在今后的发展过程中某种动力技术突然产生颠覆性的进步,未来的汽车动力格局必然是多元的,其中燃料电池汽车也会占据一席之地。总体而言,未来汽车格局应该是,大型车会是燃料电池和插电汽车,中型车是混合动力汽车,小型车和微型车则是电动车。即使格局稳定下来,电动车恐怕也不会像燃油车那样一统天下。比如说在黑龙江冬天开电动车,很多问题是难以解决的,等到全国的新能源汽车保有量上来了,节能减排的战略目标实现了,某些特殊地域就依然开燃油车好了,也没有什么关系。

    在中国新能源汽车按官方定义分为三类:电动车、燃料电池汽车和插电式汽车,实际主推的是电动车和插电式汽车,这两种车都是以动力电池为主驱动的,和燃料电池汽车是完全不同的两条技术路线。由于中国加快推广新能源汽车,以实现能源替换和碳排放降低的战略需求非常迫切,必然侧重于相对成熟的新能源技术。从技术角度来看,燃料电池汽车的成熟度还是比电动车要低,尽管燃料电池汽车有很多优势是电动车不具备的,但它的关键技术还没有突破,成本还是太高。如果说随着电池的进步,电动车已经逐渐接近能与燃油车较量的水平了,但燃料电池汽车目前还没有挑战燃油车地位的资格。另一方面,像中国这样的大国也不可能同时推进加油站、充电站和加氢站三种基础设施。所以为了尽快实现节能减排,我们在推进新能源汽车时选择以电动车为主,这是可以理解的。

    但是新能源汽车“发展有先后、推进有侧重”并不意味着我们可以忽略燃料电池汽车。同样因为我们是大国,在能源战略上是绝不能赌博的,必须把“能源多元化”作为长期战略,对于任何一种重要的技术选项都不能疏漏。如果我们不跟进燃料电池汽车,万一技术出现重大突破,走向成熟迅速加快,甚至会对电动车构成很大的压力,我们也将面临战略失判的巨大危险。所以,国家切不可因为以电动车为主,就忽视了燃料电池汽车技术的攻关和产业的发展。

    实际上,由于中国地大物博,在局部地域构建特色的环境来推广燃料电池汽车就可以取得很好的发展。总体来说,我认为燃料电池汽车在中国应该以商用车优先切入,因为商用车也必须进入电动化时代,而搭载着一大堆动力电池本身就不节能和环保,相比之下燃料电池汽车可能是更合适的选择。同时,燃料电池成本较高,商用车恰恰有可能把它承载下来。因此,中国完全有可能在燃料电池商用车方面取得突破,并为乘用车进行技术储备。这样未来如果汽车动力技术的方向出现突变,我们也不会措手不及。

     

    未来可期,砥砺前行

    我们迎来了一个波澜壮阔的时代,特别是对于中国来讲,能源、互联和智能三大革命重新定义汽车文明,方向和目标已知,路径和手段未知,这对后发者更为有利。但是,挑战也非常巨大,我们能不能拨开迷雾找到正确的道路,考验着汽车行业的全体同仁,也考验着中华民族的大国智慧。未来10到15年将决定着中国能否成功建设成为汽车强国,而汽车强国的成功与否将决定着中国最后能否成为真正意义上的制造强国。从这个角度来讲,我们应该为生活在这个时代而庆幸,也要为生活在这个时代而加倍努力。

        

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