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汽车业的新机遇--汽车动力革命

 

加入WTO后,中国的汽车行业呈现出一片生机,迅速成长为全世界发展最快的汽车市场。国内外的汽车制造商纷纷摩拳擦掌,准备在中国汽车市场上分一杯羹。中国的汽车市场实在是太诱人了,和我们的近邻韩国相比,韩国现在的人均GDP约为10000美元,每千人拥有汽车约为300辆;而中国现在的人均GDP约为1000美元,每千人拥有汽车约20辆。所以从人均GDP与汽车拥有量的关系上来看,随着中国经济的飞速发展,中国的汽车市场的增长潜力无可估量。

在看到中国汽车市场的美好前景的时候,我们也应该看到我们所面临的巨大的能源压力和环境压力。

1.能源压力:
汽车行业的发展离不开能源作为其支撑,汽车需要用的能源现在主要还是来自石油。而石油作为一种不可再生资源,用一点就会少一点,因此世界的石油总有一天会被用完的,到那时候我们的汽车怎么办呢。

曾记否石油危机击溃世界汽车行业。以美国为例:1973年爆发世界第一次石油危机,原油价格上涨近5倍,最高近34美元/桶,美国汽车产量(过滤季节性因素折合成年)1974、1975年连续两年下滑,同比分别下降19%、9%。1979年世界第二次石油危机中,原油价格上涨近2倍,最高近37美元/桶,美国汽车产量1979-1981年连续三年低迷,同比分别下降12%、30%、0.01%。美国汽车市场仅是世界汽车市场的一个缩影,两次石油危机都沉重地打击了汽车行业的发展势头,危机后的汽车行业再也没有先前那样红火了。

其实我们现在面临的不仅仅是石油危机问题了,而是世界的石油资源在可预见的将来快要枯竭了。据石油专家们的粗略估计:人类自1973年至1997年间向地球索取了大约5000亿—8000亿桶石油,占当时探明储量的85%。自那时以后,新发现的油田几乎使储量翻了一番。法国专家贾内西尼认为,“就目前已知的石油储量,这个数字约为1万亿桶,按目前的石油消费速度计算只够人类消费36—40年”。联合国国际能源局指出,目前已探明的石油储量开采到2020年不会有任何问题。虽然随着新油田的发现和勘探及开采技术的提高,人类使用石油的时间可能还会延长,但是我们心中现在应该是明白了我们可以开采利用的石油资源不多了。

2.环境压力:
从环境保护方面来看,现在使用常规能源的汽车排放出的尾气会对环境造成污染。汽车尾气排放由三部分组成:通过排气管排出的内燃机废气、曲轴箱泄漏的气体以及油箱和汽化器等燃料系统的蒸发气体。其所含的污染物主要有一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、醛及含铅颗粒。虽然一氧化碳对人体有无副作用尚未确定,但长期吸收一氧化碳对城市居民身体健康是一个潜在威胁。对于氮氧化物世界卫生组织环境健康评价组曾做出这样的结论:二氧化氮浓度0.94   mg/m-3是短期暴露引起有害影响的最低水平,0.19-0.32   mg/m-3最长1小时,一个月不能出现多于两次才能确保公共健康。碳氢化合物HC和NOx在大气环境中受强烈太阳光紫外线照射后,产生一种复杂的光化学反应,生成一种新的污染物----光化学烟雾。1952年12月伦敦发生的光化学烟雾,4天中死亡人数较常年同期约多4000人,45岁以上的死亡最多,约为平时的3倍;1岁以下的约为平时的2倍。事件发生的一周中,因支气管炎、冠心病、肺结核和心脏衰弱者死亡分别为事件前一周同类死亡人数的9.3倍、2.4倍、5.5倍和2.8倍。醛是一种辛辣刺激性气体,对眼睛和呼吸道有强烈刺激,可引起支气管细胞损害。铅氧化物不仅对人体有害,它还会吸附在汽车尾气催化净化器的催化剂表面上,对催化剂产生“毒害”,明显地缩短尾气催化净化装置的寿命,是汽车尾气催化净化装置要解决的难题之一。

为了对汽车的尾气排放进行限制,各国都制定了相关的汽车尾气排放标准。欧洲所制定的尾气排放标准有欧洲一号、欧洲二号、欧洲三号等,美日等其他相关国家也制定和执行了一些尾气排放标准。随着我国轿车和其他车辆数量的迅速膨胀,其所排放的尾气成为大气污染的罪魁祸首。为此中国早已开始对汽车尾气进行限制,但目前所采用的汽车尾气排放标准在各个地区还不统一,在不同的地方要求有所不同。北京1999年1月起开始实施欧洲一号排放标准。北京市政府已经在2002年实施了欧洲二号排放标准,并期望于2005年引入欧洲三号标准。北京、深圳等地也率先开始实行欧洲标准。根据中国在申奥时的承诺:在2004年实行欧II标准,2007年实行欧Ⅲ标准,在2010年实现与欧洲同步,明年的欧II标准也就是汽车环保排放战役中的第一战而已,未来的几年,关于汽车排放标准势必会越来越高,直到达到与国际同步的水平。

其实不管采用什么样的标准只要汽车的还用现在的汽油或是柴油作为燃料,就不可能对我们的环境一点污染也不产生。所以根本的解决办法是改变汽车所使用的能源。这样才能实现从源头上对环境加以保护,符合可持续发展战略。

在能源枯竭和环境保护的双重压力下,汽车工业的动力革命呼之欲出。汽车不能仅仅以现在的石油的相关产品作为其动力能源,汽车需要新的动力能源。

目前世界车用新能源技术大体可分为五个流派:
一、电动汽车,以充电电池作为储能方式,电动机为动力来源。

二、混合动力,以汽油机为主动力,辅助以电动机和一系列能量回收、储存设备,将汽车制动过程中浪费的能量收集起来,转化为电能驱动汽车,从而达到节省能源、减少排放的效果。

三、燃料电池,也称氢动力汽车,其驱动原理是以氢气为“燃料”,与空气中的氧气经过简单的物理、化学反应,结合成水,并产生电能,从而达到“零排放”。

四、其他代用能源,如压缩天然气、乙醇灵活燃料等。

五、通过应用新技术,提高传统内燃机的燃油经济性,如缸内直喷增压柴油机(大众TDI)、缸内分层直喷汽油机(大众FSI)、可变气门正时技术(如丰田的VVTI、本田的i-VTEC)、可变排量技术、无级变速器(CVT)等。

从时间上来划分,传统内燃机新技术和替代燃料汽车,是近期解决方案;混合动力是中期方案;而电动汽车和燃料电池可以理解为终极方案。其中作为终极方案的燃料电池汽车和作为中期方案的混合动力汽车正在全球迅猛地发展。

汽车业巨头通用汽车今年十月在上海展示了远期能源解决方案-氢动三号燃料电池车。“氢动3号”燃料电池驱动系统的工作原理是,由200块相互串联在一起的燃料电池块组成的电池组产生电力,通过68升的氢气储存罐向燃料电池组提供氢气。电池组所产生的电能输入电动机后,通过功率为60千瓦/82马力三相异步电机驱动车辆行驶,并几乎不产生任何噪音。“氢动三号”0-100公里/小时的加速时间约为16秒,最大时速达到160公里。氢储存罐分为两种,一种罐内储存的是温度为-253°C的液态氢,另一种罐内储存的是承受最高压力可达700巴的高压氢气。一次充气行驶里程分别可达400公里和270公里。

日前丰田公司在北京举行了“一汽•丰田混合动力汽车合作项目签字仪式”。双方将于2005年年内,共同开始进行Prius的生产。作为世界上最先投入批量生产的混合动力轿车,“Prius”自1997年问世以来,其创新性受到了全世界的高度评价,目前累计销量已突破了12万辆。它同时装有汽油发动机和电动机两套系统。启动、加速和上坡时两套系统同时出力;刹车时能量逆向存入蓄电池;平稳行驶时,由蓄电池驱使电动机单独出力,不再燃油。丰田率先商品化的混合动力车Prius今年上半年在美国销售了21783辆,销量增幅为120%。客户要等上6个月甚至加价才能拿到车。Prius因此被称为丰田在美国市场的“挣钱机器”。

面对世界汽车巨头的这些动作,我们中国汽车行业反应如何呢。目前,国内有近40家开发公司和科研机构介入燃料电池车研究。2004年5月25日,在第二届国际氢能论坛上,清华大学的燃料电池大巴和同济大学的燃料电池轿车受到新闻媒体和公众的瞩目,这是我国自主开发首获成功的大功率燃料电池汽车,为这些汽车提供燃料电池发动机的,是上海神力科技有限公司。上汽集团一方面加入对科研机构和高校的燃料电池科研项目的支持,一方面通过多种方式与通用等国外大公司建立起技术合作关系。

可以看出,中国在技术上取得了不错的成果。所以我们有理由设想中国可以在新动力汽车上迎头赶上世界,汽车的动力革命是中国汽车行业的发展机遇。因为在发展新动力汽车这一点上中国较国外汽车行业具有很多后发优势:

首先,在时间上虽然世界范围内,以燃料电池驱动系统为代表的新动力汽车研制已经起步,如通用汽车已经制造出了“氢动3号”,其技术已经相当的不错了。但氢燃料电池技术成熟到投入市场运营还要10-15年时间,所以这就为中国在这方面赶上来,提供了宝贵的时间资源。也就是说我们有迎头追上的可能。

其次,以氢燃料电池驱动系统为代表的新动力汽车与传统汽车相比有比较大的差别:不再需要安装传动的发动机,不需要传统的变速系统等;而是安装相应的新动力装置。这些主要部件的变化对我们来说没有对国外汽车工业的影响大;而作为年轻的中国汽车工业将更容易适应这一方面的转变。

再次,以燃料电池驱动系统为代表的新动力汽车发展以后,国外可能会对原来的使用常规燃料的汽车只进行一些动力系统的改造,所以其市场容量相当有限。而中国的情况则不一样,我们的汽车市场在最近几十年内都是一个不断上升的过程,我们的新动力汽车将有一个庞大的内部市场。这将可以极大地拉升我们的汽车行业发展。

最后,以氢燃料电池驱动系统为代表的新动力的汽车发展,需要建立与之配套的加氢站点。国外已经建立的现行的非常发达的加油站系统将会受到排挤直到被废弃,所以由于利益关系,其在短期内与新的加氢站点进行对峙,不利于新站点的建立。

除此之外,中国的政府的大力支持新动力汽车研发,也将为中国在不远的将来赶上世界起一定的保障作用。目前,为时5年的我国燃料电池公共汽车商业化示范项目也正式启动。电动汽车项目已经得到了国家有关部门大力支持,被列入863计划。今年3月27日,总投入3236万美元。以全球招标方式购置12辆燃料电池公共汽车,并建立相应加氢设施,在京沪两市示范运行。

虽然中国的汽车行业在新动力汽车的发展上具有一定的后发优势,但这只表明我们有可能在这一方面赶上世界,而并不是说我们一定能够做到。所以中国汽车行业要想在不远的将来迎头赶上世界,汽车行业至少应该做好这几个方面的工作:

第一,中国现在的汽车行业应该进行一定程度有远见的整合,使汽车制造商能够集中力量,对新型的以氢燃料电池驱动系统为代表的新动力的汽车研究投入更多的人力、物力和财力。中国的汽车行业现在还比较分散,年产超过百万辆的汽车制造企业还寥寥无几。这不利于我们的汽车制造商组织大规模的科研攻关和技术进步。

第二,中国汽车行业应该有长远的战略目光,不能只顾现在在常规动力汽车市场上利益得失,而应该有长远的战略思考,注重汽车新动力的开发。积极与高等院校以及其他科研机构联合,对新动力能源进行研发,以弥补自己在技术方面的缺陷。走国际化的技术研发道路,积极参与国际合作与竞争。

第三,中国的汽车制造企业应该建立先进的质量管理体系,使所生产的汽车不光在动力上是先进的,而且还应该使汽车这个整体得到世界先进水平。从汽车的设计、制造、使用到售后服务进行全面的质量管理,真正地做到高技术、高质量,为用户制造最大的利益。

第四,中国的汽车行业应该建立现代化的营销体系。知晓怎样才能使消费者接受新型的以氢燃料电池驱动系统为代表汽车。中国企业的传统弱项就是不善于推销,把自己的产品呈现给用户,让其乐于使用。这一方面,我们要迅速提升,以利于为新动力汽车开拓和占有市场。
第五,中国的汽车行业协会应该很好的组织规划汽车行业在新动力汽车发展方面的相互合作,加强中国汽车制造企业之间的联系与沟通,把中国汽车行业作为一个整体,实现整体利益的最优化。

中国汽车行业要想在不远的将来迎头赶上,政府还应该做好这几个方面的工作:

其一,政府应该认识到发展新型动力汽车能给我国带来经济上和环境保护上的实惠,认识到发展新型动力汽车是一个必然的趋势。以氢燃料电池驱动系统为代表的新动力的汽车能够真正的做到零污染,其所排放的最终残留物只有对环境毫无污染的水。而我们常规能源的汽车,不论其排放的量多少,只要其排出尾气就必然会对环境造成一定程度的侵害。所以只有新动力汽车才能实现最终的可持续发展。

其二,对新型动力汽车的研发给予支持。作为一个新技术――新型动力汽车的研发需要大量的资金投入,如果全部由企业来承担可能会影响到我们还没有充分发展进来的汽车企业。所以政府应该给予新型动力汽车的研发有力的资金和政策支持。

其三,将来新动力的汽车的商业化过程对单个企业来说可能会比较困难。也就是说其商业化需要政府支持。据悉,通用汽车的燃料电池项目得到了美国能源部为期5年的综合项目资金共9000万美元,其中50%由政府承担。美国政府、美国邮政署以及壳牌等企业还共同成为通用汽车燃料电池示范项目的合作伙伴,在华盛顿特区,美国邮政署每周使用通用汽车的燃料电池车进行邮件投递。日本政府则出资支持了东京氢与燃料电池示范项目,通用、丰田、本田、戴—克、日产等汽车公司提供了相关车辆参与示范运行。

其四,新动力汽车的普及需要政府组织建立其所必需的基础设施。新动力汽车所需要的相关的基础设施技术标准高,管理要求严格。其建设需要大量的资金,同时也需要投入大量的人力进行管理,所以单个企业很难担负得起。

其五,政府应该制定相关的新动力汽车的待业标准。以此来规范和指导汽车行业发展,防止一哄而上,造成资源浪费。要引导汽车行业集中力量,以合理的方式来处理新动力汽车问题。以此促进整个汽车行业健康、有序、迅速地向前发展。

在新动力汽车的发展过程中可能企业和政府要做的远远不止这这么多,但我们相信如果企业和政府能够真正做好以上几个方面的工作,我们中国的汽车行业就一定能够抓住汽车动力能源革命的大好机遇,直接跨进新动力汽车时代,实现我国汽车行业的腾飞,给我们的汽车行业和中国人民带来一片湛蓝的天空!


 

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