“無油”中國車

龔　炯

盡管油價有所下調，但高油價依然給中國上至國家、下至百姓帶來了巨大的壓力。對此，替代石油的能源汽車應運而生——

其實，中國對于新能源汽車一直實施無歧視的支持政策，確立了“三縱三橫”的研發(fā)布局：燃料電池汽車、混合動力汽車、純電動汽車為“三縱”，多能源動力總成、驅動電機、動力電池為“三橫?！钡珡膶嶋H技術發(fā)展和中國現(xiàn)實國情來說，中國的新能源汽車發(fā)展方向最終將是純電動汽車，而混合動力汽車只是作為過渡階段。

中國汽車駛入“無油”時代

新能源汽車的發(fā)展方向有多種，但其中之一的氫燃料電池技術不成熟，成本昂貴，是20年之后的技術。2007年1月，汽車和動力電池專家Menahem Anderman博士在美國參議院能源與資源委員會作證時下此結論。中國也沒有氫燃料電池反應所必需的鉑。雖然沒有公開申明，但據(jù)傳國家內部決策層曾明確表示中國不適宜發(fā)展氫燃料電池汽車，只作為科研跟蹤項目。

另外，就主要采用甲醇、乙醇等低成本液體燃料的技術來說，由于大量采用玉米、糧食作為原料，導致全球糧價連續(xù)上升，這也不可能成為中國的技術選擇。

還有一種燃料技術清潔柴油，即含硫量低的柴油（含硫量低于350ppm的柴油），平均比汽油機節(jié)約30％的能源。不過因為國內的柴油品質不佳，頻繁的油荒總是從柴油開始，此外柴油得不到國家政策支持。

從技術發(fā)展成熟程度和中國國情來看，純電動汽車應是大力推廣的發(fā)展方向，而混合動力作為大面積充電網(wǎng)絡還沒建立起來之前的過渡技術。2008年中外車廠都先后推出了混合動力和純電動汽車。比亞迪先后展示了F6DM和F3DM雙模電動車和F3e純電動車。長安與加拿大綠色電池生產(chǎn)商Electrovaya 合作，共同拓展加拿大新能源汽車市場，首推奔奔純電動版。美國通用汽車公司推出了以電動為主的Chevy Volt混合動力車，Mini Cooper推出了其純電動版。

但混合動力車動力系統(tǒng)復雜，成本昂貴。比亞迪F3DM有兩套動力系統(tǒng)，其公布的動力系統(tǒng)成本增加了5萬元，相當于每年要節(jié)省8千元的油費才能比傳統(tǒng)汽油車經(jīng)濟。不過混合動力車省油有限，豐田Prius省油大致10%～20%，奇瑞A5-ISG在北京奧運試運期間公布的省油參數(shù)為10%?？梢运阋还P賬，假設家庭年行駛2萬公里，汽油車百公里油耗7.5升，年油費9450元，混合動力車省油20%節(jié)省了1890元，無法抵消其車價成本的增加。

混合動力的優(yōu)勢是保留了傳統(tǒng)汽油汽車的使用生活方式，根據(jù)汽油機和電動機混合程度，充電次數(shù)和傳統(tǒng)汽油汽車加油次數(shù)相當，或者不用充電，行駛距離也不受限制。

純電動車省去了油箱、發(fā)動機、變速器、冷卻系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)，相比傳統(tǒng)汽車的內燃汽油發(fā)動機動力系統(tǒng)，電動機和控制器的成本更低，且純電動車能量轉換效率更高。因電動車的能量來源——電，來自大型發(fā)電機組，其效率是小型汽油發(fā)動機甚至混合動力發(fā)動機所無法比擬的。純電動汽車因此使用成本在下降。按比亞迪F3e純電動車公布的數(shù)據(jù)，百公里行駛耗電12度，依照0.5元的電價算，百公里使用成本才6元。而其原形車F3汽油車百公里耗油7.6升，按當時6.2元的油價，成本是46.5元。相比之下，電動車的使用成本才是傳統(tǒng)汽油汽車的八分之一。

純電動車的缺點是它改變了傳統(tǒng)汽車的使用方式，需要每天充電。傳統(tǒng)的汽車使用習慣是大致一到兩周加一次油。而且每次出行也有幾百公里的距離限制，雖然一個家庭遠距離出行可能一年就只有幾次。

電池技術決定能源汽車的命運

不管新能源汽車是混合動力還是純電動汽車，都離不開電池這一核心技術。目前最有希望獲得產(chǎn)業(yè)化的電池技術是磷酸鐵鋰電池（LiFePO4）。鋰資源儲量有限，根據(jù)美國地質調查所（USGA）估算，鋰金屬全球總儲藏量為1340噸，鋰資源極端偏向南美，中國有110萬噸的儲量，不可能作為像石油那樣的替代品。2008年國內鋰價格暴漲，短短幾個月價格就翻倍。所以如何有效利用鋰資源成為新能源汽車技術研發(fā)的關鍵。

用于手機、筆記本的鈷酸鋰（LiCoO2）電池運用最廣，但不太可能作為動力電池，因為鈷酸鋰電池價格昂貴，安全性和熱穩(wěn)定性很差。目前開始產(chǎn)業(yè)化的動力電池技術是負極使用碳，正極使用磷酸鐵鋰或其復合材料的電池。此技術由美國得克薩斯州立大學Goodenough在上世紀末發(fā)明，圍繞此專利美國有多起專利法律訴訟。Goodenough實驗室做出的最好結果使用高溫固相法合成磷酸鐵鋰材料，常溫下放電容量為110 mAh/g，而磷酸鐵鋰的理論最大放電容量為170 mAh/g。

經(jīng)過多年來各國科研努力，目前最新的實驗室技術達到了150～160 mAh/g，工廠產(chǎn)業(yè)化后達到130～140 mAh/g。電池循環(huán)壽命500次以上，損失率一般小于5%。比亞迪鐵鋰電池據(jù)稱可充電2000次，按汽車十年使用壽命來算，應足以滿足充電的次數(shù)需求。磷酸鐵鋰電池技術相對成熟，已有多家公司產(chǎn)品在電動工具、segway和純電動汽車上使用。

磷酸鐵鋰電池目前的技術狀況，也已經(jīng)可以支持商業(yè)化的純電動汽車。可以做一個大致估算：磷酸鐵鋰電池單位重量能量接近100 Wh/kg，假設汽車有200 公斤的電池重量預算，即可支持20 kWh的電池容量。而1.2噸左右的緊湊型汽車（按軸距分屬A級轎車）百公里耗電量大致是12 kWh。在每天充電的情況下，20 kWh的電池容量可以持續(xù)駕駛1個半小時左右，保守估計駕駛距離達到100到150公里。目前家庭平均年駕駛公里數(shù)大致是2萬公里，即使按200個工作日算的話，每天平均駕駛距離是100公里。比亞迪F3e純電動汽車電池容量38 kWh, 據(jù)稱可持續(xù)駕駛300～400公里。

中國的磷酸鐵鋰電池技術在世界上并不落后，特別是產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)制造方面。美國有兩家主要的磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)商，A123和Valence Technology，其磷酸鐵鋰原材料生產(chǎn)和電池制造基地都在中國，A123在常州，Valence在蘇州。A123的產(chǎn)品廣泛運用在Black & Decker的DeWalt手動工具產(chǎn)品系列，目前開始為通用汽車的電動車提供電池。

中國主要的磷酸鐵鋰電池制造商有比亞迪和萬向集團。比亞迪占世界鈷酸鋰電池市場的30%，就其公布的鐵鋰電池數(shù)據(jù)來看各項指標并不落后于A123和Valence Technology。萬向集團2007年車載鋰電池銷售額達到1150萬元，2008年預計達到2500萬元。此外日本Sanyo和豐田都在開發(fā)此類電池，另有報道韓國LG也在開發(fā)此類電池。

純電動汽車發(fā)展取決于國家基礎建設

相比歐美國家，純電動車在中國有更好的發(fā)展環(huán)境。中國消費者對汽車使用成本更為敏感，更愿接受電動車的每天充電的使用方式的改變。中國每年有1千萬輛的電動自行車銷量，用戶每天充電。電動自行車完整的產(chǎn)業(yè)鏈有望延伸到純電動汽車領域。純電動公交車由于有專門充電場所，已經(jīng)先行一步，開始大規(guī)模使用。萬向的電動客車已經(jīng)在杭州運行了4年，今年杭州電動公交客車將達到1000輛。北京奧運期間也有大量電動公交客車做試運行展示。

中國發(fā)展電動車最大的困難在于用戶充電，不像歐美居民有私家車庫可以使用。充電方式的解決需要國家政策支持和基礎設施的建設。目前有兩種商業(yè)充電模式。一種充電模式是在公眾場所、辦公、居民小區(qū)停車庫等地建立充電站，慢充使用普通220V電源，需充七八個小時。高壓快充只需10分鐘，但必須使用專門的充電站。

另一種商業(yè)充電模式是在加油站更換電池模組，那就需要關于電池的國家標準的制定，形成一套規(guī)范的電池模組和電量計算方法。純電動汽車發(fā)展需要兩種模式同時推廣。據(jù)報道，比亞迪和國家電網(wǎng)正在協(xié)商合作建立充電網(wǎng)絡。另外純電動車的技術標準需要國家扶持，早日進入乘用車目錄序列。2008年發(fā)改委牽頭發(fā)布了一個《純電動乘用車技術條件》的征求意見稿，走出了第一步。

中國自主品牌純電動汽車將挑戰(zhàn)國際大牌

純電動汽車時代，中國自主品牌汽車將會對世界汽車制造格局產(chǎn)生深遠影響。最主要的原因在于純電動車技術難度相對不大，中國自主品牌汽車制造商和以豐田、通用、大眾為代表的世界車企巨頭處于同一個起點，技術差距一下子縮小了。除了動力電池，電動機、控制器都相對技術成熟。

電池技術相對于汽車的關系有可能成為處理器相對于PC一樣，商機巨大。一輛汽車是一部手機電池需求量的三百到四百倍。股神巴菲特注資比亞迪反映了電池技術的重要性。

純電動汽車的發(fā)展可能導致像山寨手機一樣的山寨汽車局面。近兩年，山東、河北、河南等地許多原來做農(nóng)用車、三輪車的企業(yè)都開始涉足小型純電動汽車的生產(chǎn)，并將其銷往國內小城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村甚至出口國外。國家關于純電動汽車生產(chǎn)牌照的發(fā)放政策卻遲遲沒有出臺。在某些小城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)，純電動汽車已經(jīng)上路，但其到底是機動車還是非機動車的身份歸屬不明，也沒有相應的配套措施對其進行管理。因為純電動汽車的諸多優(yōu)點，對它的市場需求比較旺盛，而國家的相應制度的出臺則落后很多，未來可能會有一批山寨汽車的出現(xiàn)。

（作者系中國三星經(jīng)濟研究院產(chǎn)業(yè)技術組首席研究員）