对中国节能与新能源汽车发展的几点思考

CHINASCIENCEANDTECHNOLOGYACHIEVEMENTS中国科技成果\2010年\第14期\创新论坛04摘要：面对我国汽车保有量快速增长与能源供应日益紧张的矛盾，我国汽车产业应采取“过渡”与“转型”相结合的双重战略，在此前提下采用系统化推进策略，推动节能与新能源汽车产业的有序发展，形成可持续发展的汽车能源动力结构。我国已采取了一些政策措施保障“过渡战略”的实施，取得明显效果，未来政府应着眼于“转型战略”实施中出现的问题，采取积极政策措施推动全系统各环节协调发展。关键词：节能与新能源汽车；过渡战略；转型战略；系统化推进DOI:10.3772/j.issn.1009-5659.2010.14.0011面临的形势在世界金融危机的背景下，由于我国政策调控得当，汽车产业作为国家支柱产业率先从低谷中恢复，汽车销量恢复了高速增长的态势，2009年达到1364.48万辆，同比增长46%，民用汽车保有量达到7619.31万辆。但目前我国千人汽车保有量约为50辆，仅为世界平均水平的1/3，仍有巨大的上升空间。预计2020年我国汽车保有量将超过2.5亿辆，轿车在汽车保有量中所占比例超过60%。如果不采取有效措施，到2020年，车用燃料需求总量将超过4亿吨，我国石油供应安全将面临巨大挑战。2战略思路面对中国汽车保有量快速增长与能源供应日益紧张的矛盾，国家必须从战略层面进行汽车产业的结构调整，以满足人民对交通需求日益增长的需要和国家能源可持续发展的需要。从近、中、远期看，我国汽车产业需要采取“过渡”与“转型”相结合的双重战略（见图1），并行互动，在不断优化现有的车用能源动力系统、发展节能汽车的同时，积极开发并推广新一代车用能源动力系统，发展新能源汽车，从而形成可持续发展的汽车能源动力结构。“过渡战略”主要指在目前传统汽车的基础上采用各种先进节能技术，实现汽车燃油效率的不断提高。通过发展先进汽车节能技术实现汽车燃油消耗量降低的途径有很多，包括汽车小型化、汽车柴油化、整车设计及优化技术、汽车先进传动及驱动技术、高效内燃机技术、汽车轻量化技术、汽车低摩擦技术、混合动力技术等。预计到2020年，通过各种先进节能技术的综合应用，可实现乘用车平均燃料消耗量降低到5L/100km，实现国际接轨。“转型战略”主要指根据技术发展水平和产业化阶对中国节能与新能源汽车发展的几点思考1张可，女，湖北人，清华大学汽车系硕士，现任职于中国汽车工程学会产业研究院，从事新能源汽车研究。编辑\张淑萍\E-mail:[e-mail]文/张可1张宁姜英（中国汽车工程学会，北京100055）图1我国汽车产业转型的双重战略布局CHINASCIENCEANDTECHNOLOGYACHIEVEMENTS\第14期\2010年\中国科技成果创新论坛05段，逐步发展纯电动汽车、插入式混合动力汽车和燃料电池汽车等新能源汽车。这3种新能源汽车的战略定位各不相同。纯电动汽车是车用能源转型的战略重点和主要方向，其在使用阶段实现零排放，综合能源利用效率高，并能够彻底摆脱车辆使用阶段对石油的依赖，是解决我国汽车能源和环境问题的最重要途径；插入式混合动力汽车是近中期满足市场的重点产品，它集合了电动车和内燃机车的优点，是传统汽车技术升级的重要方案，有助于在较短时间内实现显著的节能减排效果；燃料电池汽车是面向未来的战略储备，其具有能量转化效率高、零排放、不污染环境等优点，但技术开发难度大，世界对其商业化预期较低，是面向未来的战略制高点。我国已采取了一些政策措施保障“过渡战略”的实施。我国从2005年开始实施汽车燃料消耗量限值标准，已取得了显著效果。2002年我国乘用车燃料消耗量平均为9.11L/100km，2005年一阶段乘用车燃料消耗量限值实施后，乘用车平均油耗下降到8.66L/100km。2008年，一阶段轻型商用车燃料消耗量标准开始实施。2009年，二阶段乘用车燃料消耗量标准开始实施，乘用车平均油耗下降到7.74L/100km。预计2011年二阶段轻型商用车燃料消耗量标准将实施。目前新一轮汽车燃料消耗量限制标准制订工作已经启动，包括第三阶段乘用车、第三阶段轻型商用车和重型商用车相应的汽车燃料消耗量限制标准。同时，2009年出台的《汽车产业调整和振兴规划》中提到，排量在1.5升以下的乘用车市场份额要达到40%以上，其中排量1.0升以下的微车市场份额要达到15%以上，并相应出台了小排量车购置税减免优惠政策和“汽车下乡”中对小排量车的补贴政策。可以预见，这些标准措施和政策规划的陆续出台，将引导我国汽车平均燃油消耗量不断降低。中国具备实施“转型战略”的基础条件。首先，从政策环境看，我国新能源汽车发展的宏观政策环境已经形成，同时具有集中力量办大事的社会主义经济体制，发展新能源汽车已纳入政府工作重点，各部委制定了各种计划与工程，如973节能与新能源汽车重大专项、863电动汽车重大专项、“十城千辆”节能与新能源电动汽车大规模示范行动等，从技术研发、示范推广和产业化等各方面积极推动新能源汽车的发展；其次，从能源看，我国长远电力供应能力完全能够满足电动汽车发展需要，可再生能源和智能电网的发展将进一步支持电动汽车的发展；第三，从资源看，我国锂资源储量380多万吨，占世界储量的30%以上，稀土资源储量6588万吨，占世界储量的40%以上，足以支撑新能源汽车产业的发展；第四，从市场看，我国汽车市场容量大，多元化特征明显，具有批量优势，目前我国锂离子动力电池价格为3～5元/Wh，低于欧美日的7～8元/Wh，同时我国稀土永磁电机价格约为当前国际价格的60%；第五，从产业基础看，我国是世界最大的轻型电动车生产国和市场，保有量超过1亿辆，为电动汽车的发展奠定了良好的产业基础，同时汽车企业的积极性也较高，一批新能源汽车产品已具备投放市场的条件，共有24种车型进入了《节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录》；第六，从产业结构看，我国新能源汽车产业链上的相关企业具有较高的积极性，发展模式灵活，国家电网、普天海油、中国石化等大型国有能源企业均已参与基础设施和能源供给网络化建设。3产业瓶颈双重战略在实施中面临着许多问题，尤其是“转型战略”，主要体现在5个方面：首先是先进节能汽车与新能源汽车的共性核心技术的薄弱，体现在整车设计和匹配、轻量化、NVH优化、主/被动安全性等核心技术尚未完全掌握；其次是节能与新能源汽车的关键零部件及其核心基础材料和生产装备技术的缺乏，主要体现在先进发动机、自动变速器、电子控制系统、高性能动力电池、燃料电池核心零部件等方面；第三是新能源汽车的能源基础设施的缺乏，主要体现在规划、建设、标准化、投资及赢利模式的不完善或不确定；第四是维修服务体系的滞后，主要体现在废旧电池回收再利用体系缺乏，及先进汽车技术的服务和维修体系不完善；第五是CHINASCIENCEANDTECHNOLOGYACHIEVEMENTS中国科技成果\2010年\第14期\创新论坛06成本过高，主要体现在车辆购置、使用、维修等各环节的综合成本远远高于传统汽车。由于缺乏市场基础，“转型战略”实施难度尤其大，其发展需要从新能源汽车产业建设的系统工程的各个环节全面推动（见图2），系统的核心瓶颈是新能源汽车市场的规模。市场规模决定了企业投入研发、建设生产能力和扩大产品生产的意愿和能力，同时决定了社会资金对相关配套体系建设的意愿和积极性。企业和社会资金的投入决定了产品的数量、产品的技术成熟度、性能、可靠性，以及电价、充电的便捷性和维修保养的方便性，这些因素是决定消费者是否愿意购买和使用新能源汽车产品的关键，同时进一步决定新能源汽车市场的规模。因此，实施“过渡”和“转型”双重战略需要从系统工程的角度，使技术研发、产品生产、基础设施建设、维修服务体系配套等各方面协调发展，共同推动市场的不断成长，从而进一步推动技术的进步和产品的成熟。4措施建议为保障“过渡战略”和“转型战略”的顺利实施，尤其是“转型战略”的可持续发展，政府采取有效措施进行支持是非常必要的。政府应从方向引导、政策激励、资金支持和规范市场等角度，分别针对科研机构、企业和消费者进行多方面的鼓励（见图3）。（1）在发展思路方面，应当遵循“总体规划，分步实施，不断总结，渐进发展”的原则，从重点领域、重点区域、重点企业开始发展，逐步扩展。围绕新能源汽车技术链中的核心环节，继续开展关键技术攻关，尽快实现我国在关键技术领域的更快突破；围绕新能源汽车生产链，重点培育若干关键总成生产企业和整车生产企业；围绕新能源汽车使用环境，探索社会配套体系建设的方式和商业化模式，积极探索实现投资多元化的途径，综合推动新能源汽车的技术攻关、产品生产、配套体系建设的发展。（2）在科技攻关方面，要采取3个方面的措施：一要坚持三纵三横的布局。坚持以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为“三纵”，以动力电池、驱动电机和电子控制技术为“三横”的新能源汽车科技攻关组织模式；二要实现重点突破，开展产学研合作，突破新能源汽车开发、关键总成开发和涉及提高质量、降低成本、实现大规模产业化生产的核心技术；三要构建共性平台，建立具有先进国际水平的整车、关键零部件技术测试、产品质量评价平台，进一步提升我国汽车共性基础技术水平。（3）在产业体系建设方面，要以系统工程的思路构建完整的产业体系，使产业链、价值链和技术链上各个相关环节同步推进。在产业链方面，要保障原材料生产，汽车产品制造、电力供应和设备制造各产业同步发展，为新能源汽车大规模应用奠定基础；在价值链方面，要保障关键零部件供应商、汽车生产企业和服务运营商各企业获得均衡的利益分配，实现互利共赢；在技术链方面，要保证基础技术、产品开发技术和产业化生产技术紧密衔接，密切配合，加快突破共性关键核心技术。（4）在产业化推进方面，要采取4个方面的措施：首先要控制资源，组建国家专业机构从事稀土、锂资源的开发和利用，加强对战略性资源的管理和控制；其次要示范先行，逐步、有序扩大试点范围，探索电动汽车大规模推广应用的实践经验；第三要有序推进基础设施建设，做好电动汽车配套基础设施规划，结合示范项目推动建设，及时总结，不断完善；第四要实现专业化运营，设立专业性废旧动力电池回收公司和电CHINASCIENCEANDTECHNOLOGYACHIEVEMENTS\第14期\2010年\中国科技成果创新论坛07动车充电服务公司，完善建设和营运体系。实现新能源汽车的规模化应用，配套体系的建设是关键之一，它涉及到基础设施建设、维修服务体系建设、回收再利用体系建设等（见图4）。（5）在基础设施建设方面，鉴于我国目前的停车条件和车辆使用的复杂性，应当重点建设4类充电设施：一是专门服务于某类车辆的专用充电站；二是专门服务于某类车辆的电池更换站；三是服务于社会各类车辆的社会充电站；四是服务于社会各种车辆的电池更换站。未来的纯电动汽车充电网络应当包括3个方面：①要求城区内公共停车场、配建停车场、专用停车场、生活小区停车场和换乘停车场必须配置的充电设备；②在常住人口超过一定规模生活小区附近、在城区内其它区域按一定面积范围建设的纯电动汽车专用充电站或电池更换站；③在城市高速公路沿线的休息区配备服务于各种车辆的充电机，并同时配备服务于常规出租车、城际客车的电池更换站等。（6）在电池回收再利用体系建设方面，要重点开展4方面的工作：①加快电池报废和再利用标准制订工作步伐；②以法规形式明确动力电池的管理体系和相关责任；③建立由政府管理的电池回收基金用于扶植废旧电池回收企业的建设，回报按规定程序报废电池的消费者和企业；④加强车用电池回收再利用战略和相关技术研究。本文给出了对动力电池回收再利用体系建设的初步构想（见图5）。（7）在维修服务体系建设方面，应从两方面入手：一是完善现有汽车维修服务网点的功能；二是建立专门的新能源汽车维护修理网点，同时要加强对维修人员的培训和对消费者的用车知识培训。5总结面对汽车保有量快速发展与能源短缺之间的矛盾，采取“过渡”与“转型”双重战略符合我国实际情况及需求。在坚持双重战略的前提下，要采