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2002年,中国轿车产销量因超过40%的增长而被称为“中国轿车元年”。尽管汽车生产商因销量大增而欢天喜地,消费者因品种增加而选择余地更大,但由此造成的现实与未来的交通拥堵、原油进口以及环境压力却不能不让人感到担忧。统计资料显示,中国从1994年已开始成为石油纯进口国。2000年进口石油7000万吨,成品油3000万吨,进口石油价格达25亿美元;2001年进口石油大约8000万吨;2002年的统计数字还没有出来,但预计不会少于9000万吨。另据联合国调查,世界上污染最严重的10个城市中有7个在中国。近几年我国汽车保有量持续快速增长,汽车尾气已成了大气污染的罪魁祸首,有预测报告说,到2010年,我国许多大城市的汽车尾气排放量将比现在增长一倍。
两年以前,在第一次采访这个项目时,记者曾就亏损问题询问过一位科技部主管此项工作的前负责人。在两位记者的一再“逼问”下,他回答的中心意思是,如果能够开发出我们自己的电动汽车,那我们就可以通过申请专利、制定技术标准等方式,在与跨国公司的谈判中拥有更多的筹码,狙击跨国公司在中国的“跑马圈地”,保护民族汽车工业和中国的合法权益。虽然试验项目出现亏损,但积累了宝贵的数据,为今后中国汽车工业的发展打下了基础。特别是在电动汽车领域,我们有可能与跨国公司“平起平坐”。
万钢说,发展电动汽车的根本意义首先在于能源结构的多元化。美国自由汽车计划(FreedomCAR)提出,由于石油资源分布的不均匀性和各国对石油需求的不平衡,在今后的发展中各国都应考虑减少对石油单一资源的依赖性,改变目前石油资源的过度消耗;其次,由于经济发展程度不同,各国汽车保有量差别很大,美国目前已达千人750辆,而目前中国千人仅14辆,到2050年达到千人188辆,届时中国的人口会达到14.78亿,汽车保有量将超过4亿辆。汽车需求量增加将带来石油进口量的增加,因此,这是汽车业人士现在就必须思考解决的问题;第三,电力作为一种二次能源的载体,可以由太阳能、水力、风力、煤电、核电产生,通过电网输送到千家万户,供工业、农业和居民使用。各国可以根据其资源分布,着重发展相应的电力技术,形成供求总量的平衡;第四,氢气也是一种二次能源载体,它同样可以通过电解水、天然气、煤、油、甲醇等获得。通过氢能源供应网络,可以解决电网目前尚未解决的机动车能源供应问题,从而形成氢能源结构。
在电动汽车的四轮驱动方面也取得了一些进展。多年来,世界各大汽车公司和大学都在轮毂电机、四轮驱动技术革新做了很多尝试。上海燃料电池汽车动力系统公司和同济大学新能源汽车工程中心也于2002年5月试制成功了一辆四轮驱动微型汽车功能模型车。该车型将电机驱动、制动、测速、悬架集成于四个相同的独立模块,采用国产燃料电池发动机、轮毂电机和锂离子电池,并自行开发了整车控制策略及其相应的软、硬件,实现了转速闭环控制和电子差速,形成以锂离子电池、燃料电池为动力的电—电混合驱动形式。在此基础上,该公司还将自行开发集驱动、制动、测速、转向为一体的电动轮驱动模块、独立悬架和整车中央控制块,并形成不同成本价格、可配置成电池驱动、电池—发动机和电池—燃料电池混合驱动的微型电动汽车。
“我们也对氢设施的建设方案进行了深入的研究,在总结我国推广清洁燃料汽车(LPC)经验的基础上,提出了一个建立氢设施的设想。”万钢说,在推广燃料电池汽车的过程中,氢需求和氢设施建设的发展过程是不同步的。最佳投资方式是需求在先,投资在后,这其中有个时间优化问题。“我们所设计的转换路径,首先使用现有化工企业副产品氢气,然后利用现有的氢气制造设施制氢。第三步是建立多种形式氢气重整站和车载型氢气重整设施。最后,形成氢气供应网络。”“我们已对上海现有化工副产品氢气资源进行详细调查,结论是:如果出租车全面使用燃料电池车的话,上海现有化工副产品氢气量足以满足未来20年上海发展燃料电池汽车的需求量。”
此外,来自其他方面的消息表明,我国在车用电池的攻关上也取得了群体性突破。在锂电池的攻关方面,我们已将每安时控制在1美元。中国雷天绿色电动源深圳有限公司成功地研究开发出大功率、低成本的锂离子动力电池,顺利通过了国家电池权威检测机构的检测,11项指标全部合格,填补了国内空白。我国还研制出锌-空气电池和电容电池,前者变充电为换料,简化了更换程序,后者是物理电池,效能比化学电池高,是一种寿命长、充电快而简单的超级电池。
目前电动汽车分为三种:纯电动汽车、燃料电池电动汽车和混合动力电动汽车。纯电动汽车是指以车载电源蓄电池为动力,用电机驱动车轮行驶;燃料电池电动汽车是一种可以将燃料中的化学能直接转化为电能的能量转化装置,它的特点是能量转化效率高,约是内燃机的2—3倍,生成物是水,不污染环境,缺点是造价太高,目前仅燃料电池的价格就要2.5万美元;混合动力电动汽车是装有两个以上动力源的汽车,最常见的是在城里用电机驱动,在城外用内燃机驱动。
在电动汽车领域,丰田汽车和通用汽车公司算得上是佼佼者之一。有消息说,丰田公司开发的混合动力轿车“先驱者”已经销售了10万辆,其中有7万辆在日本。还有消息说,日本庆应大学与日本科技协会已经共同研制出世界上跑得最快的电动汽车,虽然目前还在试验阶段,但时速已经超过了300公里。这辆名为KAZ的汽车长6.7米,宽1.95米,共有8个车轮,引擎为600马力,由84块锂电池提供电力,从零加速到每小时100公里只需7秒。而在去年1月的北美车展上,通用汽车推出的四轮驱动电动汽车概念车Autonomy,则显示了电动汽车技术的发展趋势。
直到80年代末,电动汽车技术才再一次变得可行。1987年,通用汽车的太阳能跑车Sunraycer,以提前第二名两天半的成绩赢得了澳大利亚太阳能汽车挑战赛。更重要的是,它使通用汽车的工程师们认识到怎样使电动汽车的性能更为有效。在1990年洛杉矶汽车展上,通用汽车展示了一种名为“冲击(Impact)”的电动概念车。当年末,加州颁布了一项法律,要求每一家汽车生产厂商在该州销售的2%的轿车必须为零排放车。加州不久把这一要求推迟到2003年执行,比例增加到10%。1993年,通用汽车发表了一个长期计划,预计在2004年开发一种比当时的技术还要节油3倍的量产原形车。
从中国的国情出发,在推广电动汽车的过程中,除了要建立一系列有利的政策法规外,社会观念的改变也是一个重要的环节。汽车作为一种高价值消费品,除了其运输功能以外,在某种程度上还表示了占有者的社会地位。在过去的年代中,高功率,大空间的名牌轿车成为表示其占有者社会地位的象征,成为年轻人追求的目标。因此,“我们有必要吸引更多的年轻人参与电动汽车的开发和推广。”现在有越来越多年轻人的节能环保意识日益提高,在欧洲,年轻人已经以驾驶个性化环保型微型汽车为荣,奔驰SMART轿车的热销就充分证明了这一趋势。