| 狼，终于来了。 特斯拉的到来，再次引发了中国人对新能源车的关注。这波纯电动车热潮，因为与IT、互联网及电商模式的接驳，吸引的眼球远远超出了以往。特斯拉是电动车“替代汽车”的救世主，还是仅仅一个激进新颖的商业模式？结论还有待剧情的深入。 过去的五年，中国刚刚正从上一轮电动车大跃进中走出来。2009年全球金融海啸，科技部门寄希望纯电动车实现“弯道超车”，抢跑全球汽车业。电动车热几乎成为举国体制：决策层期待战胜危机的突破；地方志在科学创新的业绩；企业村村点火，户户冒烟……然而，却因严重低估电动车研发和世界技术水平的差距以及推广的难度，大笔“学费”砸下去，各种规划却基本落空。 按照2009年中国政府公布的《汽车产业发展规划》，2011年以纯电动车为主的新能源车产量就要达到50万辆，占汽车总销量的5%；但直到2013年底，真正卖到消费者手中的纯电动车只有数千辆。 从有百年历史的有轨电车到城乡数以亿计的电动自行车，在中国人看来，纯电动车技术门槛最低，弯道超车的把握最大。尽管在发达国家，纯电动车只是新能源车技术路线并进的众多选项之一，在中国却成为“孤注一掷”的首选。 但渐行渐知，电动车不但要有传统汽车研发制造的功底，还要有动力电池、集成控制、电机等方面的创新突破。当许多中国的电动车专家教授被跨国公司请出国门参观，看了人家的电动车研发手段和验证流程时，方才感慨天外有天，与之相比绝不在“同一起跑线上”。所谓 “弯道超车”，只是中国人关起门来的臆想。 泡沫和喧嚣终将过去，一批脚踏实地的中国企业会脱颖而出。比亚迪、北汽等一批执着于新能源车研发的企业如今信心满满地提出，即将推出堪比特斯拉的车型。 新能源车路线图 2001年1月，底特律，新世纪第一个国际车展。对丰田汽车公司社长张富士夫的专访给我留下难忘的印象。时逢全球汽车业一轮大兼并，我问他，丰田如何迎战这次资本大潮？他的回答似乎和企业重组并无关联：新世纪的主动权在那些掌握节能环保最新技术的企业手里。 从奔驰发明第一辆汽车开始，迄今已有128年，汽车技术现在面临着革命性的变革——包括先进的动力能源、电子控制和新型材料。而在新能源车的探索方面，所有跨国公司都采取了全面研发、齐头并进、不同时间节点各有侧重的战略。 我见过国内许多主管官员和电动车专家，一味主张在纯电动车“一棵树上吊死”。然而，不知道新能源车的体系内涵与外延，不了解新动力能源技术研发应用路线图的内在逻辑，奢谈新能源汽车发展，无异于盲人摸象。 各国汽车业经过无数曲折和弯路，在2010年前后，终于就动力能源技术的“路线图”形成共识，由近及远的排列分别是：一、传统汽车的高效动力总成和生物柴油、乙醇等生化燃料；二、混合动力；三、纯电动车（只适合作短途）；四、插电式混合动力车和增程式电动车；五、氢燃料电池车。由于氢能源蕴藏丰富、排放为零，是新能源汽车的终极方案。 在新能源车的技术路线选择上，除了传统发动机的优化，“电驱动”将成为贯穿混合动力、纯电动、增程式、氢燃料电池的核心技术平台，所有新能源都要转化为电能储存并驱动汽车运行。从广义上说，新能源车都是电动车。 内燃机优化仍是主流 直至今日，全球每年生产的8000万辆汽车基本都是内燃机汽车，内燃机动力总成的科技创新一直是汽车业节能减排的主攻方向。比如涡轮增压和缸内直喷技术（简称FSI），大大提升了汽油在发动机里的充分燃烧；而双离合变速箱（简称DSG）的发明，使变速箱换挡过程的能量损失几乎为零。 节能减排，不光是动力总成技术创新的目标，也是一个复杂的系统工程。包括减小车身的风阻系数、车身轻量化、降低轮胎摩擦阻力、电器设备智能化和能量管理等多种学科。 在全球，汽车节能减排的一个大趋势是柴油发动机的采用。由于一系列先进技术的采用，柴油发动机的油耗只有汽油机的三分之一到一半，排放中的碳颗粒和有害物质比上世纪80年代降低了90%以上，令人刮目相看。 2010年秋，我先后访问沃尔沃和雪铁龙，得知沃尔沃在瑞典销售的柴油轿车与汽油车比例在2000年是1∶9，到2009年猛增到9∶1；雪铁龙2009年在欧盟销售的轿车，70%是柴油车。 柴油不仅来自石油。在欧洲，油菜籽、速生秸秆等都是绿色柴油的新来源。在中国，“地沟油”是人们餐桌上的梦魇，但经过处理，“地沟油”恰恰是生物柴油的好原料。 在可预见的将来，传统汽车依然是世界汽车业的绝对主流，因而传统动力优化的意义格外重大。大众中国前总裁范安德从2007年到2010年，在中国推行“动力总成战略”，把大众在中国生产的轿车油耗和排放降低了20%。年产2000万辆汽车的中国，如果能够全面的降低油耗和排放20%，就意味着为市场提供了400万辆油耗和排放全部为零的新车，这一效果何等震撼。 中国汽车业的能源科技研究和开发，传统内燃机汽车的能源优化应该排在优先考虑，它是节能减排战役中站在地上的那条 “腿”，站的稳，迈出去寻路新能源的那条“腿”才得以支撑。 混合动力是一种“道” 2001年春天，我在日本丰田公司试驾刚刚面世的混合动力车“普锐斯”。它同时装有汽油发动机和蓄电池、电动机两套系统。汽车在行驶中，把怠速、制动、滑行时原本浪费的点滴能量收集起来，变成电能存在蓄电池里。加速和上坡时两套系统同时出力，劲头十足；平稳行驶时，由蓄电池驱使电动机单独出力，不再烧油。 丰田心无旁骛地研发混合动力车十多年，普锐斯如今已经做到第三代，节油效果可以达到50%以上。由于油电两套系统，普锐斯价格是贵一些，但是两三年间节省的油钱，就可以基本收回买车多花的钱，而且在使用中消费者也无须改变加油和驾驶的习惯。 到2012年，丰田混合动力普锐斯的百公里油耗下降到4.7升。尽管日本政府早已取消了过去25万日元（约合1.5万元人民币）的补贴，但在日本、美国市场，普锐斯反而越卖越火，成为日本销量最大的单一车型。 汽车发明者奔驰公司，也把混合动力技术应用于最顶级的轿车S400 Hybrid上。2008年秋天，我曾在德国斯图加特试驾奔驰这款混合动力车。V6发动机加上电机做功，功率高达299马力，搭载“即停即起”技术，百公里油耗7.9升——这一成绩使S400 Hybrid成为全球顶级豪华轿车中的节油冠军。 S400 Hybrid的亮点在于锂电池的应用。奔驰公司用高强度钢壳包裹的锂电池组只有两块砖头大小，比丰田采用的镍氢电池组小许多。不过镍氢电池的好处是成本低、更安全，两者追求各自不同。 内山田竹志是丰田混合动力研发之父，2013年成为丰田汽车首位工程师出身的会长（总经理）。此前我们有过多次交流，他让我逐步认同了一个基本理念：混合动力不是一种新能源，而是一种“道”，无论传统燃油发动机，还是电动车、氢能源车，致力能量回收的混合动力技术都能让它们进一步节能。 内山田出任丰田会长后，我曾在常熟和他交谈。我问：在中国，政府和消费者还没有接受混合动力，什么时候，混合动力能够被世界普遍认同？ 内山田又给了我一个量化的指标：1997年他研发普锐斯时，期望到2020年，混合动力车可以达到汽车销量的百分之二三十。但今天在日本，混合动力车占丰田总销量的比例已达40%以上。这表明，消费者的环境资源意识的提升比想象还要快。 “我相信，到2020年，无论什么车辆，包括各种新能源车，都将采用混合动力技术。”内山田说。 东风集团副总经理刘卫东日前也告诉我，他们正在评估对法国标致雪铁龙集团（PSA）一种全新概念的空气混合动力技术进行联合开发。压缩气瓶将取代电池，用于回收能量，这一技术有望用于国产雪铁龙和标致产品，样车年内会在国内试运行。 纯电动车为何是一条短线 在我看到的新能源“路线图”上，令人印象最深刻的，是其他各种新能源下面都画着一条长线，纯电动车下面则是一条短线。 我想，这意味着纯电动车承担不起全面替代汽车的使命。 早在1834年，美国人托马斯·达文波特就造出世界上第一辆电动车，比汽车问世早近半个世纪。但由于技术进展缓慢，上世纪60年代电动车只占世界汽车保有量的0.01%，几乎退出历史舞台。 直到20世纪后半叶，石油短缺和环保呼声日高，国外大企业纷纷投入巨资进行电动车开发。上世纪90年代，曾经有过一轮全球性的电动车热，丰田的RAV4、通用的EV1等电动车在美国加州做得可圈可点，并且在中国汕头南澳岛的“国家电动车实验示范区”做过三年的示范运行。然而，电动车终因价格昂贵、充电时间长、续航历程短而在2003年宣布退潮。 电动车180年来无法彻底大翻身，最大的瓶颈是电池的储能密度太低。尽管从最早的铅酸电池，后来的镍氢电池，到今天的锂电池，储能比伴随材料成本一起攀升，而仍然和化石燃料相差甚远。 2008年夏，我采访奔驰集团主管技术的副总裁韦伯，他说：“现在汽车和电动车储能之比是100∶1，我们的目标是努力提高到10∶1，这样的水平才有实用性。我们更关注谁能在中期取得电池的实质性突破。” 特斯拉在中国备受追捧，续航里程可以达到500公里是卖点之一。每两公斤电池，可以提供一公里续航里程，水平之高在业内未见出其右者。尽管如此，500公里续航里程，需要背1000公斤的电池包，相当15个成人伴你同行。而跑同样里程的燃油汽车只要加油50升。两者的储能差距由此可见一斑。且不说，买一块手机电池都价格不菲，1吨锂电池你得掏多少钱？起码30万元！ 除了电池高昂的价格和安全方面的风险，电池制造和销毁过程中的污染，依然有待完善。 如果说电动车的技术瓶颈在电池，那么，电动车推广的难度则是在充电。充电基础设施建设滞后，充电耗费的长时间和频繁程度，都是电动车推广中的羁绊。 全球电动车依旧遭遇玻璃屋顶，国际上业界最乐观的估计是，即使到“遥远”的2025年，纯电动车也不会超过全球汽车总产量5%。 在近一两年的A级国际车展，无论欧美、日本，跨国汽车公司推出的小型、超小型电动车越来越多。外观时尚，玲珑可爱，乘坐两个人，甚至只是一个人，续航里程50公里以下的也不在少数。纯电动车作为个人短程出行工具的功能越来越明确。在挪威奥斯陆颁发诺贝尔和平奖的议会大厦外的街角，我见到四车位的自助充电桩前，停放的也都是微型电动车。 线路图上的短线表明，不要指望纯电动车能够替代传统汽车。买一辆小型电动车，做日常短途出行，电池小，充电时间短，电流无须太高，晚上在家用波谷电慢充，既经济又延长电池寿命。但如果某日你要去趟天津，花50元坐高铁吧。 “插电混动”现在最靠谱 大众中国CEO海兹曼曾问我，大众的“插电式混合动力”技术能否在中国推广？我认为，“插电混动”是当下在中国最靠谱、最有节能环保效果的新能源车，也能让纯电动车在电池重量和续航里程的纠结中获得解脱。 刚刚举行的2014北京国际车展上，自主品牌已有一批“插电混动”概念车型面世。大众近两年推出不同版本的插电式混合动力车型，并且参与了由德国政府牵头的一项为期四年、由产学研多家机构参与的“插电混动”研究项目，从而成为继丰田、通用之后，第三个把新能源车开发的重点从纯电动车转向“插电混动”的汽车巨头。 插电混动有两个源头，一个是丰田，在混合动力的节油效果接近极限之后，为混合动力车嫁接电动车技术，以求进一步节油，遂起名“插电混动”；另一个是通用汽车，纯电动车下马后，他们研发出电能耗尽后由燃油发电输入电池的技术，从而突破续航限制，称为“增程式电动车”。在电动机和汽油机的关系上，丰田是并联，通用是串联。因丰田研发在先，“插电混动”的名称在中国一般涵盖这两类车型。 “插电式”是在原混合动力基础上，换了一个较小的锂电池组，用于充电和回收能量，一次充电可行驶20公里；当电能耗尽，再回到汽油机的混合动力。插电混动的普锐斯进入中国，政府主管部门认为20公里的电池续航里程实在太小了，不能给予电动车补贴。但丰田的技术人员告诉我，20公里是考虑了人们普遍的出行需求，以及电池成本与节能效果的平衡，是从大量统计测算中得到的最佳值。续航能力20公里，电池小，成本自然降低；但这20公里纯电动的介入，把混合动力车的节油综合效果，从50%再进一步提升到了74%。 而通用的“增程式电动车”Volt的设计，是一次充电可以行驶80公里，在电动机上同轴串联一台燃油发动机；当电池即将耗尽时，汽油机自行启动发电，满箱油能继续行驶570公里。相比插电式普锐斯，通用Volt要多备120-150公斤锂电池，每公斤电池国际平均成本809美元，因而Volt价格也大概要高出插电普锐斯约10%。 我曾试驾Volt，从天津劝业场附近酒店充电后开到北京宣武门。车上坐三个成年人，开空调，一路频频加速，毫无纯电动车的“里程恐惧”。全程用纯电动模式跑了59.9公里（80公里果然是理论数据），增程模式83.6公里，用电10.4千瓦时，耗油7升。 大众开发的插电混动产品充电续航里程为50公里，正好达到中国官方规定的新能源车补贴标准。 自主品牌比亚迪的F3DM双模电动车起步很早，实际就是“增程式电动车”，目前其插电混动车型“秦”的技术较为成熟，价格在补贴后也接近传统汽车。 两年前，比亚迪曾对深圳跑了6万公里的F3DM用户做过统计，电里程和油里程的比例是1：1。上班5天基本用电（一次充电续航60公里），周末出远门用油。加上混合动力的能量回收，节油效果了得。种种迹象表明，比亚迪的插电混动车很快会在北京获得新能源补贴。 氢动力是终极目标 氢资源在地球上储藏丰厚，排放纯净。氢燃料电池车是新能源汽车的终极目标，也是汽车巨头们极力攻占的技术制高点。 170年前，英国物理学家格鲁夫爵士第一次成功实现了电解的逆反应并产生出电流。这正是今天氢燃料电池的基本原理，是探索太空和汽车新能源的一项关键技术。 简单地说，氢燃料电池是由极板夹着极薄的电解膜构成。在电解膜一侧的阳极上，氢气被铂催化剂分解为电子和质子。质子可以穿过电解膜，与空气中的氧生成水雾排出；电子则统统被电解膜拦下，集中起来生成电。电流在燃料电池中储存下来，从而带动电动机驱动车辆。 1997年7月，在斯图加特奔驰研发中心，我第一次看到奔驰刚刚开发出的第一代、也是世界上第一辆氢燃料电池车。当时的燃料电池体积很大，在一辆MB100中型面包车里，除了前排驾驶座，车厢全部被巨大的燃料电池组占满。 到2010年，奔驰在欧美已经开始试销氢燃料电池车F-CELL，还组成“125天环游世界”示范车队到达上海。在世博会展区的宽阔街道上，我试驾了这款奔驰最新氢燃料电池车，安静、平顺、动力强劲。它的氢燃料电池驱动系统，输出功率100千瓦，续航里程可达400公里，每次充满燃料只需3分钟。 通用曾是氢能源车研发投入最大的跨国公司。2003年7月，我在底特律试驾过通用第二代氢动力概念车Hy-wire。这是一款和传统汽车差异最大的新科技产品。Hy-wire摒弃了传统汽车上必不可少的方向盘、变速箱、传动轴等传统部件，实行了完全由软件控制的电信号“线传”技术，重新定义了汽车。 2008年，通用已经造出第四代氢燃料电池车，并到上海路演。奥巴马上任美国总统后，转向钟情纯电动，但从金融风暴中重新站起来的通用，继续迈出研发氢能源车的步伐。 近日，丰田汽车公司副社长伊原告诉我，丰田的氢能源电池车已经处于世界领先地位，成本从当年3亿日元（约合1800万元人民币）降低到1000万日元（约合61万元人民币）。丰田的储氢罐技术成熟，一次加氢3分钟，续航里程500公里，有望最早投入商业化。 大众、本田、宝马也一直走在氢燃料电池车研制的行列里。 德国和日本已经宣布了建设1000座加氢站的计划；在美国，将尝试建设高速公路沿途的加氢站。 中国尽管没有官方大力提倡和投资，氢燃料电池车也在顽强研发中。上汽从2006年起开始研发氢燃料电池车。今年3月28日，上汽和大众汽车集团在德国签署联合声明，共同开发氢燃料电池技术，据称持续投入已超过10亿元。 同济大学汽车学院院长余卓平介绍说，受技术、成本和基础设施的制约，国际上对氢燃料电池车商业化的目标从2014年推迟到2017年。要实现这一目标，取决于燃料电池中作为催化剂的铂金用量进一步下降，同时燃料电池寿命提高到5000小时（相当于跑20万公里）以上，动态稳定性提高，另外，大规模的制氢和存储工艺也有待解决完善。 余卓平说，同济大学和上汽联合研制的氢燃料电池车，曾在2011年必比登新能源车大赛上获得第三名。与世界领先技术相比，中国的燃料电池和储氢罐的承压技术还有差距，但基本技术已经具备。他透露，上汽新一代氢燃料电池车将在今秋实现“中国行”。 |
