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中國新能源汽車十年路 “三縱三橫”書發展路線

2012-11-19 17:12:05 科技日報

10年前,對普通中國人來說,新能源汽車是一個很陌生的詞匯;10年后,已經有近萬輛新能源汽車馳騁在中華大地。

10年前,一個重大專項開始撬動;10年后,全國汽車產業已吹響了總動員的號角。

中國汽車人走出了一個不平凡的10年。這個10年,在政、產、學、研各界無數人士的共同努力之下,中國新能源汽車產業,已蹣跚邁過摸索、積累的醞釀期,進入到產業化逐步深入的導入期。

如今,中國新能源汽車產業,正以充滿朝氣的蓬勃姿態,駛向世界舞臺。 

“三縱三橫”描摹發展路線

由十三位專家組成的重大專項專家組,為中國新能源汽車的發展,提出了意義重大的“三縱三橫”總體路線,清晰地指明了研發和產業化思路

1997年5月,剛剛博士畢業的吳志新來到中國汽車技術研究中心參加入職面試,主攻內燃機技術的他,沒有想到自己會被安排研究天然氣發動機。而他也更不會想到,在此后的十幾年時間里,自己會與新能源汽車結下如此深厚長遠的緣分。

如今,已經身為科技部863計劃“節能與新能源汽車”重大項目總體組專家、中國汽車技術研究中心副主任的他,盡管工作事務日漸繁忙,但是對于自己親身參與的這段對于中國汽車工業意義深遠的歷史,每一天幾乎都歷歷在目。

“新能源汽車尤其是電動汽車實質性的發展,是近十年來的事情。但實際上,在此之前的“八五”、“九五”期間,我國就已經開始了相關方面的研究工作。”吳志新說。這其中,以全國清潔汽車行動,堪稱先驅。

1999年4月6日,由十余個國務院有關部門、省市政府和大型汽車企業集團共同主辦的全國“清潔汽車行動”正式啟動。其總體目標是以降低汽車排放污染、凈化空氣為目標,以高新技術的開發、應用、推廣為依托,推動科技產業化,盡快遏制汽車排放污染日益加劇的勢頭;配合“空氣凈化工程”,力爭3至5年內使我國主要城市空氣質量有明顯改善。同時,依靠科技進步,建立新型清潔汽車產業,形成國民經濟新的增長點,促進國家經濟的發展。

“清潔汽車行動走到今天,對我國汽車工業的發展,以及環境保護方面做出了巨大的貢獻。”當年參與啟動大會籌備工作的吳志新介紹,僅天然氣汽車一項,與歐美等西方發達國家相比,我國現在已經走在世界前列。而11個示范城市推廣的經驗,也為日后電動汽車的示范運營提供了有益借鑒。

據了解,整個“九五”期間,科技部等部門共為相關的研究項目投入了5000萬元經費。這個數字在當時是令人驚嘆的。“從清潔汽車行動上,我們可以看到科技部等政府部門眼光的前瞻性。在一個產業還不是很受關注,還沒有成型之際便設立專門的項目和資金,這就是政府應該做的事情。”吳志新說。

在清潔汽車行動中,電動汽車項目當時所占的比重并不算大。真正令電動汽車成為中國新能源汽車發展核心內容的,是2000年現任全國政協副主席、科技部部長萬鋼的歸來。

“萬鋼部長從德國回來,是我國新能源汽車發展過程中的重大節點。”國家863節能與新能源汽車重大項目監理咨詢專家組組長王秉剛說。他表示,從此以后的“十五”階段是中國電動汽車關鍵的五年。之所以關鍵,在于以萬鋼為組長、由十三位專家組成的重大專項專家組,為中國新能源汽車的發展,提出了意義重大的“三縱三橫”(“三縱”指混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車;“三橫”指多能源動力總成控制系統、電機及其控制系統和電池及其管理系統)總體路線,清晰地指明了研發和產業化思路,在國內引起不小的震動。

“今天回頭再看,三縱三橫的技術路線,已經被實踐證明是正確的,沒有大問題。作為參與起草者之一,我非常欣慰。”吳志新說。

十五過后,電動汽車重大專項專家組組長由歐陽明高教授接任。相比之下,“十一五”最大的變化是引起了企業的重視。“‘十五’主要以國家投入,高校院所承擔研究項目。企業積極性還未調動起來。到了‘十一五’期間,在‘十五’的基礎上,企業的信心得到了加強,加之國際發展潮流的興起,整個產業界加入了進來。到了‘十一五’后期,又開始了示范運行,把研發結果推向市場。”王秉剛說。

從2001年電動汽車專項規劃組成立起,經過兩個五年規劃的發展,我國新能源汽車以整車產品為載體,以動力系統為核心,已經突破關鍵零部件瓶頸技術和系統集成技術,基礎研究不斷深化,公共服務平臺得到建立,構筑起“三縱三橫”研發布局,形成了節能與新能源汽車的總體研發體系,推動了新能源汽車戰略性新興產業的形成。

以“十一五”為例,國家撥款經費達到11.6億元,安排技術開發、公共支撐、示范推廣等方面課題270項,帶動企業、地方等資金投入超過75億元,在科技部指導下,這一重大項目總體專家組進行了統一規劃和部署,共有432家單位的1.46萬人參與了重大項目相關課題的研發工作。

如今,我國政府已經將電動汽車作為汽車工業未來技術戰略轉型的目標。在業已發布的《節能與新能源汽車產業發展規劃2012—2020年》以及科技部《電動汽車科技發展“十二五”專項規劃》中,中國新能源汽車“純電驅動”的發展路徑,被明確確立為新能源汽車發展和汽車工業轉型的主要戰略趨向。

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中國汽車跟上了這波新潮流

為開動第一輛燃料電池樣車,竟然需要兩個班組。一個負責駕駛,一個負責開關各種閥門

新能源汽車的重要地位,如今已然得到全球汽車工業的公認。國際汽車業巨頭,紛紛大手筆投入新能源汽車的開發,并取得了一系列的成果。不過,與以前不同的是,他們很快就發現,面對這波新潮流,中國汽車沒有再次被落下。

“你見過中國第一輛燃料電池汽車是什么樣嗎?確切地說,那不是汽車,更像是一個小型化工廠。”在王秉剛的記憶中,為了開動那一輛樣車,竟然需要兩個班組。一個負責駕駛,一個負責開關各種閥門。

正是循著“八五”、“九五”期間這樣初級但卻珍貴的點滴積累,經過“十五”、“十一五”十年時間的全面發展,我國在新能源汽車領域取得了重大進步,當前總體水平位于國際前列,個別方面占據領先地位??梢哉f,大力發展新能源汽車,特別是純電動汽車,是中國汽車工業實現產業升級,追趕世界汽車領先水平的一次戰略機遇。

首先,電動汽車主要性能指標達到或接近國際先進水平。

僅“十一五”期間,在整車關鍵技術攻關方面取得了一系列成果,形成了15個混合動力汽車、8個純電動汽車、3個燃料電池汽車,以及11個代用燃料汽車研發平臺,并形成了3個燃料電池發動機和15個代用燃料發動機研發平臺。各類電動汽車公告產品數量達到350余款。獲得省部級科技進步一等獎22項,國家科技進步二等獎10項?!?/p>

在混合動力汽車方面,燃油消耗降低20%—40%。初步建成了整車大批量生產能力,帶動了電控、電池和電機關鍵零部件配套體系建設?;旌蟿恿蛙囋戮旭?500km以上,混合動力公交車產品出勤率和傳統車相當,產品性價比逐步得到市場認可。

在純電動汽車方面,動力系統通過15萬公里的耐久性考核。客車經濟性在“十五”的基礎上提高5%,12米純電動客車整車能量消耗率降到83.8kWh/100km,達到國際先進水平。轎車最高車速120—150km/h,一次充電里程120—300km。

在燃料電池汽車方面,客車耗氫量為9.56kg/100km,轎車最高車速達150km/h,0 ̄100km/h的加速時間14秒,一次加氫續駛里程300km,氫氣消耗0.912kg/100km,均達到國際先進水平。

其次,關鍵零部件技術水平提升,滿足了整車配套要求。

在零部件方面,“三橫”中的多能源動力總成電控、動力電池(包括燃料電池)系統和電機驅動系統等作為動力系統平臺的核心技術得到加強,在全產業鏈范圍內掌握了電動汽車關鍵產業化技術。

在動力電池方面,鎳氫電池功率密度最高達1225Wh/kg,鋰離子電池的功率密度最高達2178Wh/kg,建成了多條年產千萬安時以上的鋰離子電池生產線,并實現了鋰離子電池材料的規?;蛧a化。

在燃料電池的成本降低、壽命提高以及環境適應性方面取得突破性進展,主要技術指標達到國際先進水平。50kW轎車用燃料電池和100kW級客車燃料電池的模塊體積比功率超過1100W/L,預測壽命接近5000小時。2010年我國自主產權的燃料電池達到千套級批量生產能力。在驅動電機方面,形成了90—200kW電動客車用電機系列化產品和3—90kW電動轎車用電機系列化產品,性能價格比在國際上具有明顯優勢,各企業年生產能力達到萬套級以上。

在電控系統方面,動力系統綜合控制和優化技術的能力得到提升,實現了電動汽車動力總成ECU的研發和產業化技術開發,獲得了一大批電控系統的相關知識產權,初步形成了混合動力系統、純電驅動系統的小批量生產能力,掌握了動力系統網絡通信的設計和集成技術,遠程監控和終端系統得到初步應用,部分企業形成年產5萬套以上的生產能力。

在新產品、新材料、新工藝、新裝置、計算機軟件等方面取得1296項科研成果,主要成果轉讓數為174項,成果轉讓獲得收入3.48億元。各項成果創產值119.4億元,創稅收5.5億元,創利潤14.03億元,取得了良好的社會效益和經濟效益。

幾年來,國家重大科技計劃項目對節能與新能源汽車產業化技術攻關的引領突破,以及“十城千輛”示范推廣工程的市場拉動,極大調動了新能源汽車整車企業和關鍵零部件企業的積極性,產業投資迅速增加,產品開始批量化進入市場,發展環境逐步改善,產業發展具備了較好基礎。

此外,僅“十一五”期間,節能與新能源汽車領域共申請專利2011項,其中申請發明專利1015項,研究相關標準共66項,正式發布標準62項,其中國家標準30項,行業標準32項,有力地促進了節能與新能源汽車標準體系的建立與完善。在高層次人才培養方面,培養博士后77人,博士、碩士研究生1686人。

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三年示范城市規模達到25個

最初的時候,我們有些信心不足,便問領導:“十城千輛”是十個城市一共一千輛,還是一個城市一千輛呢?得到的回答是“當然是后者了,你們步子要大一點。”

“一開始,我們很擔心會遇到很大的阻力和困難,但結果沒有想到地方政府非常積極。以至于后來十個城市的名額也擋不住了,現在擴展到25個城市。”回憶起3年前啟動十城千輛示范運行時的情景,王秉剛對當時的忐忑念念不忘。

2009年1月,科技部、財政部、發改委、工信部聯合啟動“十城千輛節能與新能源汽車示范推廣試點工程”,同時在上海、深圳、長春、杭州、合肥和北京等6個城市進行私人購買新能源汽車示范。三年下來,示范城市的規模已經達到了25個。

目前,全國已有超過1.9萬輛各類電動汽車在25個示范城市的公共交通、政府公務用車、出租車、汽車租賃、私人購車等不同領域得到推廣應用,建成充/換電站170座、充電樁6462個,滿足示范運行車輛充電需求。

此外,我國自主研發的電動汽車在多次重大國際活動中的優異表現,獲得了廣泛的國際贊譽。2008年北京奧運會,共有600輛電動汽車投入使用,累計運行370多萬公里,運送乘客440多萬人次,實現了奧運史上最大規模的電動汽車示范運行;2010年上海世博會投入1017輛電動汽車參與交通服務,累計載客12560.6萬人次,車輛安全行駛2921.6萬公里,創造了電動汽車服務于大型國際活動的規模之最。

“從09年以來的示范推廣,新能源汽車特別是在公共領域示范總體上取得了預期效果,在25個示范城市得到一定規模示范運行。”中國汽車工程學會常務副秘書長張進華說。他指出,通過示范城市的需求牽引,骨干企業大幅度加大了研發和產業化過程,到2013年和2014年,將有大批新能源汽車產品推向市場。 

通過示范運營,新能源汽車帶來的綠色風潮,在全國猶如雨后春筍一樣鋪展開來:北京市已經形成市領導牽頭三級推進組織體系,共研發34款純電動車型,建成全國規模最大的高安屯充換電站,還為純電動汽車設置專門號段,未來個人購買電動汽車將不受搖號限制;上海與廣州已經推出購買純電動汽車免費發放牌照政策,鼓勵消費者購買新能源汽車;合肥市已在家庭和單位充電,作為慢充為主,主要用于上下班和公務使用,已累計行使近萬公里;深圳市、武漢市、青島市等等一大批城市,都在積極推廣在公共交通領域使用電動汽車,這些都為電動汽車在中國的應用和推廣做出了重要的貢獻。

“最初的時候,我們有些信心不足,便問領導:‘十城千輛’是十個城市一共一千輛,還是一個城市一千輛呢?得到的回答是‘當然是后者了,你們步子要大一點。’”王秉剛笑著說。

企業帶起上千家產學研單位

企業的身影,已經在中國新能源汽車發展的戰略宏圖中,占據著越來越重要的篇幅。企業主體地位的凸顯,帶來的是整個產業發展速度和技術水平的提高

對于深圳市的居民來說,電動汽車已經不再是什么新鮮玩意。在比亞迪等本土汽車企業的努力下,許多人每日的生活行程,或伸手攔下純電動出租,或刷卡乘坐新能源大巴,都開始慢慢建立在這種“不燒油”的交通工具之上。如今,深圳已經成為全球新能源汽車應用規模最大的城市。

這種情景同樣出現在廣州、杭州、重慶等其他25個示范運營城市。僅在安徽合肥,2010年與2011年間,當地的江淮汽車就累計推廣旗下一代、二代純電動車1585輛。到2012年,總投放規?;驅⑦_到4000輛。

“在十五打下的堅實基礎之上,‘十一五’期間新能源汽車的發展,從注重于研發,走向產業化;從以院所高校為主體,轉為以企業為主體;以樣車的研制和展示為主,轉向實際運行的規模示范。”王秉剛表示。

換句話說, 企業的身影,已經在中國新能源汽車發展的戰略宏圖中,占據著越來越重要的篇幅。更為重要的是,他們對新能源汽車的立場與態度,亦日漸清晰與肯定。

“未來10年,將迎來全球汽車產業轉型升級的重要戰略機遇期。發展電動汽車特別是純電動汽車,是汽車產業的重要發展方向,是破解我國能源戰略安全難題的重要解決方案,也是我國經濟社會可持續發展的必然選擇。”上汽集團新能源汽車事業部總經理干頻稱, 上汽集團的新能源汽車發展戰略,不僅僅囿于推出一兩款車型,更在于推進新能源汽車全產業鏈的成熟和產業化。

上汽推出的一系列新能源汽車產品,包括新推出的使用純電動汽車整車平臺打造的E50,都表明上汽新能源汽車已經具備了從頭設計開發新能源汽車全新平臺、新能源汽車關鍵零部件產業化以及新能源汽車整車量產的能力。

值得一提地是,對于產品不成熟、成本過高、基礎設施建設等現階段新能源汽車存在的問題與困難,企業們越來越多地表達出放眼未來的寬容與堅持。江淮汽車董事長安進便認為,電動車產業化貴在堅持。“豐田普銳斯產業化成功經驗,關鍵就是20年如一日,堅持技術進步,堅持產業深耕,堅持市場培育。我國純電驅動新能源汽車產業化的成功也不例外。”長安汽車黨委書記朱華榮則表示,長安將秉持實事求是的態度,把更適于市場化的混合動力技術繼續發展下去。

企業主體地位的凸顯,帶來的是整個產業發展速度和技術水平的提高。

據統計,我國新能源汽車產業目前已經發展出上千家產學研單位。依托一汽、東風、長安、奇瑞、五洲龍、南車、萬向等企業,中國汽車技術研究中心、中國汽車工程研究院等研究機構以及清華、同濟及北理工等大學,建立起一批我國自己的電動汽車動力系統技術平臺。“十一五”期間,就形成節能與新能源汽車研發平臺55個,產業化基地87個,建立了15個國家試驗室和工程技術中心。

未來三年產銷量提升至50萬輛

中國新能源汽車產業的總體發展,在2010年前還是醞釀期,現階段則進入了導入期。我們希望在導入期結束的時候,新能源汽車銷售規模能夠達到銷量規模1%左右。這個1%到2015年便是50萬輛。

在自己生活的小區里,王秉剛是一位“名人”。因為在很長一段時間里,街坊鄰居們都搞不清這位自己建了一根充電樁、每隔一陣就會更換座駕的老先生,到底是何方神圣。

“后來他們才知道我的身份,也知道這些車輛是用來做測試的。很多人就從此對新能源汽車有了了解,產生了興趣,還向我打聽哪里可以買得到。”王秉剛說。他表示,這意味著對于新能源汽車,廣大消費者那里有著巨大的潛在需求。

“中國新能源汽車產業的總體發展,在2010年前還是醞釀期,現階段則進入了導入期。我們希望在導入期結束的時候,新能源汽車銷售規模能夠達到銷量規模1%左右。”全國政協常委、電動汽車重大專項總體專家組組長歐陽明高說。

1%,似乎是一個并不起眼的數字。但是如果1%的基數是整個中國汽車市場的規模,這個1%到2015年便是50萬輛。歐陽明高表示,“十二五”是新能源汽車發展最重要的時期,當產業跨過1%門檻后,便將會進入比較規范成熟的成長期。

今年發布的《節能與新能源汽車產業發展規劃2012—2020年》,為這種跨越定下了路線與方針。 按照規劃,到2015年,純電動汽車和插電式混合動力汽車累積產量力爭達到50萬輛,到2020年純電動汽車和插電式混合動力汽車生產能量達到200萬輛,累計產銷量超過500萬輛。燃料電池汽車、車用新能源產業與國際同步發展。

從醞釀期邁入導入期,意味著我國新能源汽車將在商品化、產業化方面進行更深入的發展。簡而言之,未來將會有越來越多的新能源汽車駛上街頭,開近普通人的身邊。到那個時候,中國將在整車、關鍵零部件、公共服務平臺等29個技術方向實現關鍵技術突破,在30個以上城市進行電動汽車規?;痉锻茝V,在5個以上城市進行商業化模式試點,為實現電動汽車規模產業化,尤其是純電汽車銷量達到同類車型總銷量1%的重要門檻提供科技支撐。

 




責任編輯: 中國能源網