我國(guó)節(jié)能與新能源汽車(chē)發(fā)展戰(zhàn)略與對(duì)策

1、我國(guó)節(jié)能與新能源汽車(chē)發(fā)展戰(zhàn)略與對(duì)策    中國(guó)電工技術(shù)協(xié)會(huì)電動(dòng)車(chē)輛專(zhuān)業(yè)委員會(huì)技術(shù)服務(wù)中心郭自強(qiáng)，指出未來(lái)20年是我國(guó)交通能源動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略機(jī)遇期。通過(guò)分析動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展的技術(shù)路線(xiàn)，提出了基于節(jié)能與新能源汽車(chē)的“過(guò)渡”與“轉(zhuǎn)型”的雙重發(fā)展戰(zhàn)略，探討了應(yīng)采取的科技對(duì)策。   一、我國(guó)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇   1、交通能源與環(huán)境問(wèn)題是21世紀(jì)全球面臨的重大挑戰(zhàn)，對(duì)我國(guó)尤為嚴(yán)峻。   目前世界汽車(chē)保有量預(yù)計(jì)到2020年全球汽車(chē)保有量將達(dá)到12億輛，主要增幅來(lái)自發(fā)展中國(guó)家。國(guó)際能源機(jī)構(gòu)（IEA）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，2001全球57%的石油消

2、費(fèi)在交通領(lǐng)域（其中美國(guó)達(dá)到67%）。預(yù)計(jì)到2020年交通用油占全球石油總消耗的62%以上。美國(guó)能源部預(yù)測(cè)，2020年以后，全球石油需求與常規(guī)石油供給之間將出現(xiàn)凈缺口，2050年的供需缺口幾乎相當(dāng)于2000年世界石油總產(chǎn)量的兩倍。與此同時(shí)，交通能源消耗也是造成局部環(huán)境污染和全球溫室氣體排放的主要來(lái)源之一。為此，全球已達(dá)成共識(shí)：交通能源轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行。   近年來(lái)，我國(guó)汽車(chē)業(yè)迅猛發(fā)展。2005年，我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量均超過(guò)570萬(wàn)，分別居世界第三位和第二位，自主品牌轎車(chē)和汽車(chē)出口均出現(xiàn)大幅增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)2020年前我國(guó)將成為世界上最大的汽車(chē)制造國(guó)和主要的汽車(chē)出口國(guó)之一。我國(guó)目前的汽車(chē)人均保有量還很低

3、，2003年每千人汽車(chē)保有量?jī)H為美國(guó)的2.5%（19輛），大約相當(dāng)于美國(guó)90年前的水平，是世界上汽車(chē)市場(chǎng)潛力最大的國(guó)家，預(yù)計(jì)2020年汽車(chē)保有量將達(dá)到1.31.5億輛。但是，當(dāng)我國(guó)剛剛到達(dá)汽車(chē)社會(huì)門(mén)檻，車(chē)用石油消費(fèi)在石油總消費(fèi)中的比例（1/3以下）還大大低于世界平均水平時(shí)（1/2以上），我們已經(jīng)感受到了石油供應(yīng)的日益緊張。同時(shí)，車(chē)用石油消耗所產(chǎn)生的空氣污染和CO2排放也正在變成愈來(lái)愈嚴(yán)重的問(wèn)題，我國(guó)已經(jīng)成為世界上CO2排放大國(guó)，由此產(chǎn)生的國(guó)際政治和經(jīng)濟(jì)爭(zhēng)端將會(huì)愈演愈烈。這充分表明，我國(guó)所面臨的石油安全與交通能源問(wèn)題將來(lái)勢(shì)更猛，影響更大，挑戰(zhàn)更加嚴(yán)峻。按傳統(tǒng)交通能源動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展下去，不可持續(xù)，實(shí)

4、現(xiàn)我國(guó)交通能源動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型是大勢(shì)所趨。   2、未來(lái)20年是我國(guó)交通能源動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略機(jī)遇期   歷史上，交通能源動(dòng)力系統(tǒng)變革一直處于技術(shù)革命和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的核心位置。十九世紀(jì)，煤和蒸汽機(jī)火車(chē)引發(fā)了歐洲的工業(yè)革命，開(kāi)創(chuàng)了人類(lèi)的工業(yè)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)文明；二十世紀(jì)，石油和內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)促成了美國(guó)的經(jīng)濟(jì)騰飛，把人類(lèi)帶入了基于石油的經(jīng)濟(jì)體系與物質(zhì)繁榮，也帶來(lái)了能源環(huán)境的巨大挑戰(zhàn)。進(jìn)入二十一世紀(jì)，以替代燃料和混合動(dòng)力為代表的各種新型汽車(chē)能源動(dòng)力技術(shù)迅猛發(fā)展，相互競(jìng)爭(zhēng)，引發(fā)了一場(chǎng)新的技術(shù)變革，預(yù)示著人類(lèi)將要進(jìn)入后石油時(shí)代過(guò)渡期和能源動(dòng)力技術(shù)創(chuàng)新突破的機(jī)遇期。   這場(chǎng)能源動(dòng)力系統(tǒng)變革的

5、主要趨勢(shì)是汽車(chē)能源多元化、汽車(chē)動(dòng)力電氣化和汽車(chē)排放潔凈化：基于可再生能源的生物燃料對(duì)于各種車(chē)輛具有良好的適用性，成為各國(guó)共同推廣的新型燃料。混合動(dòng)力作為新型汽車(chē)能源動(dòng)力技術(shù)共性平臺(tái)繼承了先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)，結(jié)合高效潔凈的電力驅(qū)動(dòng)方式，既充分利用現(xiàn)有燃料基礎(chǔ)設(shè)施，又能包容各種新型燃料，現(xiàn)已成為新型動(dòng)力汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化的里程碑；燃料電池作為一種新興能量轉(zhuǎn)換裝置，盡管目前還存在很多需要克服的技術(shù)障礙，但其作為新一代汽車(chē)能源動(dòng)力系統(tǒng)的遠(yuǎn)期解決方案仍然被全球所看好。   汽車(chē)能源動(dòng)力技術(shù)的變革是一個(gè)比較漫長(zhǎng)的過(guò)程。混合動(dòng)力有望在近中期逐步普及；燃料電池汽車(chē)的規(guī)模商業(yè)化大約在2020年以后。面向中長(zhǎng)期的汽

6、車(chē)技術(shù)發(fā)展，我國(guó)汽車(chē)所處的這一技術(shù)變革時(shí)期為我國(guó)交通能源動(dòng)力系統(tǒng)變革提供了歷史機(jī)遇。   機(jī)遇之一：中國(guó)的資源和能源狀況適合發(fā)展新能源交通動(dòng)力系統(tǒng)。中國(guó)缺油、少氣、多煤，這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)給交通能源可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)?；诟鞣N資源特點(diǎn)的多種替代燃料可以充分發(fā)揮我國(guó)地域遼闊和資源多樣性的優(yōu)勢(shì)，因地制宜發(fā)展基于煤炭的燃料工業(yè)、基于生物質(zhì)的農(nóng)業(yè)能源和基于天然氣的各種氣體燃料技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)交通能源來(lái)源的多樣化。同時(shí)，從我國(guó)城鄉(xiāng)布局看，城市模式以大城市群為主要特點(diǎn)，汽車(chē)燃料基礎(chǔ)設(shè)施比較集中，有利于燃料清潔化管理和監(jiān)督。我國(guó)廣大農(nóng)村，隨地區(qū)不同，其一次能源資源特點(diǎn)也不同，這比較適合發(fā)展一次能源

7、來(lái)源多元化、燃料制取和消費(fèi)當(dāng)?shù)鼗娜剂瞎?yīng)體系。   機(jī)遇之二：我國(guó)具有實(shí)現(xiàn)交通能源動(dòng)力系統(tǒng)變革的后發(fā)優(yōu)勢(shì)。從我國(guó)汽車(chē)發(fā)展階段看，具有后發(fā)優(yōu)勢(shì)。盡管發(fā)達(dá)國(guó)家政府均大力推動(dòng)各種代用燃料汽車(chē)的應(yīng)用和向氫能燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型，但是其傳統(tǒng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)龐大，石油基礎(chǔ)設(shè)施完善，消費(fèi)習(xí)慣難以轉(zhuǎn)變，實(shí)施轉(zhuǎn)型社會(huì)成本高昂，轉(zhuǎn)型難度很大。而我國(guó)汽車(chē)工業(yè)剛剛發(fā)展起來(lái)，汽車(chē)普及率低，因而在汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略選擇上，有更大的自由度。相對(duì)常規(guī)汽車(chē)而言，我國(guó)在新能源汽車(chē)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面具有比較優(yōu)勢(shì)。如果政策得當(dāng)，可以在世界上率先實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型。   機(jī)遇之三：實(shí)施汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)變革，是多年來(lái)我國(guó)發(fā)展清潔汽

8、車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)成功實(shí)踐的戰(zhàn)略總結(jié)和發(fā)展的必然要求。基于對(duì)我國(guó)能源安全、環(huán)境保護(hù)和實(shí)現(xiàn)我國(guó)汽車(chē)工業(yè)跨越發(fā)展的戰(zhàn)略考慮，“九五”期間，科技部會(huì)同有關(guān)部委組織實(shí)施了“清潔汽車(chē)行動(dòng)”，取得了重大階段性成果。目前，全國(guó)已有燃?xì)馄?chē)22萬(wàn)輛，加氣站700余座，年替代石油150萬(wàn)噸。而且天然氣汽車(chē)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)勢(shì)頭，預(yù)計(jì)今后幾年將進(jìn)入大規(guī)模推廣應(yīng)用階段?！笆濉逼陂g，科技部組織實(shí)施了“電動(dòng)汽車(chē)重大科技專(zhuān)項(xiàng)”，國(guó)家投入8.8億元，是最大的科技專(zhuān)項(xiàng)之一。全國(guó)200余家單位、2000多名骨干科技人員直接參與實(shí)施，初步形成了官、產(chǎn)、學(xué)、研合作機(jī)制。目前，小型純電動(dòng)車(chē)輛已經(jīng)開(kāi)始小規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，混合動(dòng)力汽車(chē)已有多個(gè)車(chē)型通過(guò)國(guó)

9、家認(rèn)證成為產(chǎn)品，燃料電池汽車(chē)已進(jìn)入示范考核運(yùn)行階段。自主開(kāi)發(fā)的燃料電池、動(dòng)力蓄電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電子控制系統(tǒng)具備批量化生產(chǎn)能力。這為我國(guó)汽車(chē)動(dòng)力轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的實(shí)施，奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)、人才和實(shí)踐基礎(chǔ)。   二、我國(guó)交通能源動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇   基于我國(guó)汽車(chē)能源動(dòng)力系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，我國(guó)汽車(chē)能源動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展目標(biāo)應(yīng)當(dāng)是立足轉(zhuǎn)型、盡快轉(zhuǎn)型。但是，新型汽車(chē)能源動(dòng)力系統(tǒng)與現(xiàn)有汽車(chē)能源動(dòng)力系統(tǒng)存在著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。同時(shí)，我國(guó)當(dāng)前汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和節(jié)能環(huán)保問(wèn)題還要靠現(xiàn)有汽車(chē)能源動(dòng)力技術(shù)解決。為此，應(yīng)當(dāng)選擇一種“過(guò)渡”和“轉(zhuǎn)型”并行互動(dòng)、協(xié)調(diào)發(fā)展的戰(zhàn)略。一方面，發(fā)展節(jié)能汽車(chē)解決近期的能源安全

10、問(wèn)題，另一方面，開(kāi)展新能源汽車(chē)研究，瞄準(zhǔn)未來(lái)汽車(chē)競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)。   1、節(jié)能汽車(chē)   優(yōu)化現(xiàn)有以石油和內(nèi)燃機(jī)為基礎(chǔ)的車(chē)用能源動(dòng)力系統(tǒng)，發(fā)展節(jié)能汽車(chē)，重點(diǎn)發(fā)展直噴式內(nèi)燃機(jī)及其混合動(dòng)力系統(tǒng)。利用現(xiàn)有液體燃料基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)施汽柴油清潔化戰(zhàn)略，逐步與國(guó)際燃油規(guī)范接軌；大力發(fā)展各種合成燃料，尤其是符合中國(guó)國(guó)情的煤基合成燃料，并與汽柴油混合，形成新型清潔燃料。   2000年以來(lái)，我國(guó)汽車(chē)（包括農(nóng)用汽車(chē)）汽柴油年消費(fèi)約占全國(guó)汽柴油消費(fèi)總量的一半，石油消費(fèi)的1/3左右。這一數(shù)據(jù)說(shuō)明三個(gè)問(wèn)題：1）車(chē)用汽柴油消費(fèi)總量與石油消費(fèi)總量同步快速增長(zhǎng)?？紤]到汽車(chē)市場(chǎng)的持續(xù)升溫，石油安全風(fēng)險(xiǎn)很大

11、。2）與國(guó)際平均水平相比，我國(guó)汽柴油消費(fèi)占石油總消費(fèi)的比例較低。通過(guò)石油消費(fèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化，可實(shí)施汽車(chē)燃料的間接替代。主要是通過(guò)置換方式將替代難度較小的工業(yè)燃料等用非石油產(chǎn)品先行替代，將其原先使用的石油燃料用于汽車(chē)。則在相同石油消費(fèi)總量下，車(chē)用燃料消費(fèi)總量大約具有20以上的上升空間。3）我國(guó)目前車(chē)用燃油消費(fèi)總量與汽車(chē)保有量之比偏高，也即汽車(chē)油耗量偏大，節(jié)能的潛力巨大。2002年，我國(guó)計(jì)入農(nóng)用車(chē)和摩托車(chē)后的等效平均單車(chē)年耗油量約為1.5噸，接近美國(guó)2000年的平均單車(chē)年耗油量，而大大高于2000年的法國(guó)(1.2噸)和日本（1噸）。平均單車(chē)年耗油量取決于車(chē)輛技術(shù)、車(chē)型結(jié)構(gòu)和行駛里程以及運(yùn)行工況等因素

12、,中長(zhǎng)期均有較大的改善潛力。根據(jù)國(guó)家中長(zhǎng)期科技規(guī)劃能源領(lǐng)域戰(zhàn)略研究結(jié)果，建議2020年我國(guó)汽車(chē)節(jié)能目標(biāo)為：在汽車(chē)保有量調(diào)節(jié)在1.5億輛以?xún)?nèi)的前提下，平均單車(chē)年油耗量控制在1噸左右。與目前相比，節(jié)約1/3左右，節(jié)油潛力7000萬(wàn)噸左右。汽車(chē)燃油消耗總量控制在1.52億噸。為了達(dá)到這一目標(biāo)，關(guān)鍵的節(jié)能汽車(chē)能源動(dòng)力技術(shù)如下：   （1）高效柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)   轎車(chē)柴油機(jī)節(jié)能效果與汽油混合動(dòng)力不相上下。據(jù)國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心分析預(yù)測(cè)，如果2020年我國(guó)柴油轎車(chē)發(fā)展到乘用車(chē)的20，則當(dāng)年可節(jié)約燃料1880萬(wàn)噸。為此應(yīng)當(dāng)在我國(guó)發(fā)展先進(jìn)的柴油轎車(chē)，但是必須解決好排放控制關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。主要包括：柴油機(jī)電控技術(shù)，排氣后處理技術(shù)和清潔柴油與代用柴油技術(shù)；柴油機(jī)電控高壓燃油噴射系統(tǒng)和智能化發(fā)動(dòng)機(jī)電子管理系統(tǒng)，是綠色高效柴油機(jī)核心關(guān)鍵技術(shù)，應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展；柴油機(jī)排放控制可采取如下應(yīng)對(duì)策略：EGR（廢氣再循環(huán)）技術(shù)成熟，效果顯著，應(yīng)盡快推廣使用；DPF（微粒捕捉器）技術(shù)2010年前將