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中国汽车驶入“无油”时代

2009-02-18

经理人 2009年1期
关键词:无油比亚迪锂电池

龚 炯

中国新能源汽车的发展方向是纯电动汽车

替代石油的能源汽车开始浮出水面。中国对新能源汽车一直实施无歧视的支持政策,确立了“三纵三横”的研发布局:燃料电池汽车、混合动力汽车和纯电动汽车为“三纵”,多能源动力总成、驱动电机、动力电池为“三横”。但从实际技术发展和中国现实国情来说,中国的新能源汽车的发展方向是纯电动汽车。

能源汽车的发展方向

新能源汽车的发展方向有多种。氢燃料电池技术不成熟,成本昂贵,是20年之后的技术。

采用甲醇、乙醇等低成本液体燃料的技术,由于大量采用粮食作为原料,导致全球粮价连续上升,也不可能成为中国的技术选择。

清洁柴油使用平均比汽油机节约30%的能源。不过因为国内的柴油品质不佳,频繁的油荒总是从柴油开始,柴油也得不到国家政策支持。

纯电动汽车则是大力发展方向,而混合动力则作为大面积充电网络还没建立起来之前的过渡技术。今年中外车厂都先后推出了混合动力和纯电动汽车。比亚迪先后展示了F6DM和F3DM双模电动车和F3e纯电动车。混合动力汽车中销量最大的当属丰田的普锐斯(Prius),自1997年面世以来到2008年5月,全球累计销量超过了100万台,在欧美国家仍供不应求。

混合动力车动力系统复杂,成本昂贵。比亚迪F3DM有两套动力系统,其公布的动力系统成本增加了5万元,相当于每年要节省8千元的油费才能比传统汽油车经济。

混合动力的优势是保留了传统汽油汽车的使用生活方式,根据汽油机和电动机混合程度,充电次数和传统汽油汽车加油次数相当,或者不用充电。行驶距离也不受限制。

纯电动车省去了油箱、发动机、变速器、冷却系统和排气系统,电动机和控制器的成本更低,且能量转换效率更高。按比亚迪F3e纯电动车公布的数据,百公里行驶耗电12度,依照0.5元的电价算,百公里使用成本才6元。而其原形车F3汽油车百公里耗油7.6升,按目前6.2元的油价,成本是46.5元。相比之下,电动车的使用成本才是传统汽油汽车的八分之一。纯电动车的缺点是改变了传统汽车的使用生活方式,需要每天充电。

电池技术决定能源汽车的命运

新能源汽车离不开电池这一核心技术。目前最有希望获得产业化的电池技术是磷酸铁锂电池(LiFePO4)。锂资源储量有限,根据美国地质调查所(USGA)估算,锂金属全球总储藏量为1340吨,中国有110万吨。所以如何有效利用锂资源成为新能源汽车技术研发的关键。

目前开始产业化的动力电池技术是负极使用碳,正极使用磷酸铁锂或其复合材料的电池。磷酸铁锂电池技术相对成熟,已有多家公司产品在电动工具、segway和纯电动汽车上使用。

磷酸铁锂电池技术已可以支持商业化的纯电动汽车。可以做一个大致估算:磷酸铁锂电池单位重量能量接近100 Wh/kg,假设汽车有200公斤的电池重量预算,即可支持20 kWh的电池容量。而1.2吨左右的紧凑型汽车(按轴距分属A级轿车)百公里耗电量大致是12 kWh。在每天充电的情况下,20 kWh的电池容量可以持续驾驶一个半小时左右,保守估计驾驶距离达到100~150公里。目前家庭平均年驾驶公里数大致是2万公里,即使按200工作日算的话,每天平均驾驶距离是100公里。比亚迪F3e纯电动汽车电池容量38 kWh, 据称可持续驾驶300~400公里。

中国的磷酸铁锂电池技术并不落后,特别是产业化生产制造方面。中国主要的磷酸铁锂电池制造商有比亚迪和万向集团。比亚迪占世界钴酸锂电池市场的30%。万向集团2007年车载锂电池销售额达到1150万元。

纯电动汽车发展取决于国家基础建设

相比欧美国家,中国消费者对汽车使用成本更为敏感,更愿接受电动车每天充电的使用方式的改变。中国每年有1千万辆的电动自行车销量,而其完整的产业链有望延伸到纯电动汽车领域。纯电动公交车由于有专门充电场所,已经先行一步。万向的电动客车已经在杭州运行了4年,今年杭州电动公交客车将达到1000辆。北京奥运期间也有大量电动公交客车做试运行展示。

中国发展电动车最大的困难在于用户充电,不像欧美居民有独家车库可以使用。充电方式的解决需要国家政策支持和基础设施的建设。目前有两种商业充电模式:在公众场所、办公、居民小区停车库等地建立充电站;在加油站更换电池模组。纯电动汽车发展需要两种模式同时推广。

纯电动车的技术标准需要国家扶持,早日进入乘用车目录序列。2008年12月,比亚迪F3DM正式进入国家乘用车目录,15日全国上市,开启了本土汽车创导中国电动车时代的新篇章。这只是自主车厂迈出的一小步,中国汽车大规模进入电动车时代还有待时日,技术的成熟、成本的降低和基础设施的建设至少需要3~5年时间。

纯电动汽车基础设施的建设最简单的办法是改造现有加油站,建立快速充电站。

中国自主品牌的纯电动汽车将会对世界汽车制造格局产生深远影响。主要原因是纯电动车技术难度相对不大,中国自主品牌汽车制造商和世界车企巨头处同一个起点。比如,比亚迪就自身研发电动机,最近以近2亿元的资金收购了宁波中纬,拥有了电动汽车微电子控制驱动电机的研发和生产能力。

近两年,山东、河北、河南等地许多原来做农用车、三轮车的企业都开始涉足小型纯电动汽车的生产,并将其销往国内小城镇、乡村甚至出口国外。国家关于纯电动汽车生产牌照的发放政策却迟迟没有出台,也没有相应的配套措施进行管理。因为纯电动汽车的市场需求比较旺盛,因此未来可能会有一批山寨汽车出现。

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