爱华网陈光祖作为中国汽车界的元老级人物，他说：“中国汽车从摸索开始，我也是在摸索中成长，现在的年轻汽车人比我们更有学问、更有知识，唯一能给年轻一代留下的是我们的经验和教训。”
文/陈光祖 整理/熊靓
到底电动汽车能否改变中国汽车产业命运，很多业内的人士都在质疑，搞电动汽车劳命伤财！搞电动汽车不合乎中国的国情！但是作为看着中国汽车业成长的见证人，我有资格说：不搞电动汽车等于是让中国汽车产业患上“贫血症”。 历史的必然 电动汽车是什么？如果是认为在汽车上加上电动机，那是一种误解。我们说的电动汽车是新世纪全球汽车产业跨越性的变革，是一项高科技的产品。大家都知道，从汽车产业科技发展中看，汽车产业的变迁是和社会的原结构，以及相适应的汽车“心脏”变化有着紧密的联系。 1769年，世界上第一辆蒸汽车诞生了，在18世纪末和19世纪初始曾有过一段黄金年代，这就是最古老的电动汽车。 在1885年世界上第一辆内燃机汽车诞生了，随着石油开采业的发展和内燃机汽车的普及，促使汽车成为工业社会极为重要的一种产品，以至于被誉为“改变世界的机器”。 然而，在上世纪的近百年里，内燃机汽车几乎是无节制地发展，带来人类社会的诸多重大难题，也导致了节能与减排成为新世纪汽车产业变革的第一要务。全球都意识到了道路只有一条：要以明确的意志，最适合的技术选择和产业决策，让电动汽车东山再起，否则汽车产业曾经有的奇妙神化将会破灭。 但要实现电动汽车产业变速，道路是曲折的、艰难的，需要一个“摸着石头过河”的过程，在现在我们摸索着前进已经看到了光明的“对岸”。 现代的电动汽车是新世纪整个现代化汽车产业中重要的组成部分，是一个最具活力的车种，它正形成自己独特的一种实践和理论基础。现在电动汽车集成了机械、电力、电子、磁力、液力、计算机、新材料、智能控制和最新的能源组合，它是一项多学科、跨领域、高科技的集合体。 现代电动汽车拥有新模式的社会组织，是不断持续创新的联盟群体，要建设一个以“绿色系统工程”为主的产业机制和网络。这包括从产品概念构思和研发，一直延伸到产品设计、制造、销售、服务以及回收的整个产品生态周期，形成可持续发展产业，一直体现新世纪人们智慧和创造力的源泉，于是汽车神话再现了。 这说明，汽车的形态随着社会发展有改进和根本化改变，但人类社会已离不开汽车，已经奠定了人类生产生活不可分割的东西，人们总是千方百计地使汽车的产品能不断地事事代代的世世下去。 宝贵的实践 上世纪70年代，第一次石油危机以后，全球汽车产业开始新一轮汽车的研究，这标志着现代电动汽车的新起点。经过摸索和实践，特别是上世纪的90年代末，世界上电动汽车的研发和商业化步伐都大大加快了，最可贵的收获是找到了一个发展现代电动汽车的规律。 一开始多数是搞纯电池汽车，而且都用铅酸电池的改进产品。到90年代，主要是日本、欧美致力于混合动力汽车的研发，电动汽车的研制取得不少实质性进展，接着不少汽车从相关汽车开始研制燃料电池汽车方向发展，全球动力汽车进入一个快速发展期，明确了电动汽车的发展线路图，这种对现代电动汽车前景的共识和明确，某种意义上来说比电动汽车的某一具体成果更重要。中国的实践经验也是一致的。 现代的电动汽车是由电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车三大车种构成，但是他们之间的发展各有特色，至今仍有不少不确定的因素，仍是一种边实践边前进的过程。 纯电动汽车的研制到目前为止，作为汽车产品大量应用还有一些争议。但用于一个特定的区域、线路进行运行，作为特小型汽车进入家庭在社区有限地带，作为非上路车辆为某一专业业务服务，如城市扫地车，都是非常适合的。 纯电动车的问题在于动力电池至今仍未达到理想的程度，目前多用镍氢电池，并开始应用锂离子电池、锂离子电池、锂聚合物电池，在性能上有很大的提高，但是据说比能量、比功率能量密度，循环寿命、价格，充电时间上和还可以有很多潜力可挖，商业化前景有待努力和观察。 混合动力汽车将会有很大发展，也比较实用，随着科技发展的混合动力汽车已多样化。那么什么叫混合动力汽车呢？按国际能源组织的定义：传递车辆能量至少来自两种不同的能源可转换装置，两种不同的储能装置，可逆的储能供应物体是电动机。
按混合动力分类，有微混合动力，一般节能10%左右，现在这种低混合水平已经过时了；轻混合度节能20%左右，也接近于低节能范围，可以忽略不计；全混合度，也叫高混合度，节能在40%或更多。 这是当前努力方向，从掌握科技看已经达到了可普及地步，现代时兴一种可插入混合动力系统PHEV(plug-inhybridelectricwehicle)成为发展的主要对象，这种新型混合动力，电池容量大，可以利用外接电源充电，特别在夜间低谷时充电，平时用电池动力，超过电池容量时可以采用混合动力模式，这种车电池运行可达60公里，加上混合动力，全程续航可超过300公里。 近来，还有一种双模式混合动力汽车的发明，同时兼有插入式性能，即车辆上配备有两个电动机，可以根据路况随时切换不同性能的电动机作用，以保持车辆性能和经济性，这也是一种新型的混合动力汽车。 混合动力汽车时1997年由丰田公司首次推向市场，目前已成为很成熟化的产品，商业化应用已经实现。据美国CSM公司预测，2000年全球约有3万辆混合动力汽车，2004年17.5万台，预计2010年达70万辆。美国另一资讯公司Mercer预测2011年全球混合动力销售110万辆。 丰田公司生产的Prius(普锐斯)已累计达100万辆，丰田表示2010年要年产100万辆混合动力汽车，2020年丰田全系列车型都要搭在为混合动力汽车，第三代混合动力汽车成本下降50%，Prius在2012年的价格要达到15－20万元人民币。 国际汽车界人士认为，混合动力是当代最佳的电动汽车。但它仍是一种过渡性的产品，仍存在着双重的动力，增加车辆重量，各种混合动力车辆性能有待进一步提高，而最终将为燃料电池汽车所替代。 燃料电池实质上是电化学反应发生器，它的机理是一个电解水的逆过程，通过氢氧的化学反应生成水并释放电能，是零污染。燃料电池汽车是应用一种质子交换膜的燃料电池，它特点是效率高、结构紧凑、重量轻、比功率大、无腐蚀性、寿命(PEMFC)长，成为今后电动汽车最为理想的驱动电源。 目前，燃料电池汽车也是多样化的，主要分类是：纯燃料电池汽车，动率都由燃料电池来承担，由于燃料电池价格昂贵。 现在较多应用的是在燃料电池基础上增力。一旦电池或超级电容形成混合型燃料电池汽车，可以适当降低燃料电池的功率和成本。当然，这种高科技的燃料电池混合型汽车也是处在一个比较复杂的优化过程，更好满足现实性的整体动力性设计需求，还需要相当时间。 质子交换膜燃料电池一个核心技术是催化剂，这和目前汽车后处理器三元催化剂一样需要贵金属铂，原料稀缺、价格昂贵。中科院院士朱亚杰认为，我国稀土资源丰富，研究用稀土替代或部分替代贵金属是有可能的，这样价格可大幅度下降。 美国的圣路易斯大学已试验出一种无膜的燃料电池，该校化学家谢利·明特说：“膜的燃料电池非常好，因为聚合物的膜占燃料电池成本20－40%。日本大发汽车已开发出，可以排放一氧化碳的催化过程，而不使用昂贵的铂的最新燃料电池技术，可见燃料电池汽车的科技进步成为其正作为商业化产品的一大关键因素。” 近年，燃料电池汽车已成为各个跨国汽车公司和政府的在汽车产业上重大行动。美国政府计划在2010年燃料电池汽车应占全球同类产品市场份额25%，2020年进入商业化。 日本政府目标燃料电池2010年5万辆，2020年500万辆，2030年1500万辆。欧盟提出2003年推出33辆燃料电池巴士，在欧盟8个国家10个主要城市示范运营，2006年3月国也加入该示范计划，有3辆燃料电池巴士在北京试运营。 欧盟计划燃料电池汽车2010年达到初级化应用，2020年进入商业化应用的起飞阶段。我国作为汽车大国向汽车强国转折时期，也承担发展燃料电池汽车的研发和应用。要在2008年奥运会上展示电动汽车研发和制造成果，2010年实现燃料电池万辆级水平，2015年达到10万辆。 2008年的奥运会，将是我国电动汽车产业建设的新里程。在奥运会上将有一批新能源汽车展现在世界人民的眼光上，显示出我国自主品牌电动汽车的靓丽风采。 路线图 路线图是体现从国情出发，发展电动车的科学发展观，是电动汽车产业决策一种思维定势。 路线图不仅是为了把汽车产品搞出来，更是未来要建设一个新型的电动汽车产业，而确立的一种发展程序，这是根本性的。 路线图是发展电动汽车指导性思想，但在总框架下是灵活的，不是一成不变的，但总目标是一致的，不可随意更改的。 汽车产业无论是过去还是未来都是全球化程度发展形式最一致的产业，我们的路线图改符合国际电动汽车产业发展的程序，也符合中国国情，目标是建设一个具有国际一流水平，自主的电动汽车产业。 设想中国电动汽车发展路线图“三纵、三横、三系统”可简称为“三三制路线图”。 三纵是纯电池电动汽车，混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车。6家动力电池，6家驱动电机，10家控制系统，3家燃料电池。 三横是：高效能动电池管理系统，先进的驱动电机系统和信息化的控制系统。 三系统是：新型电动汽车设计、制造工程系统和新型能源的开发与管理工程系统，社会应用工程系统。 这是重点讲系统工程问题，电动汽车的商业化进程很重要的是要面向市场建立起社会化的系统支撑和应用工程的问题。 关于产品设计与制造，电动汽车与传统汽车的设计上没有什么本质区别，但电动汽车毕竟在产品布局、运行情况、新型动力上有区别。各种电动汽车各自特色的新型驱动源是有相当复杂的优化问题，只有建立起精确的、完整的数字化仿真模型基础上，才能经过反复计算得出最佳设计效果。 电动汽车的试验也具有其独特性，实体的试验也是验证仿真设计必不可少的程序。例如，电动汽车强磁、高温对电磁的干扰，冷却退风等，以及防撞和保护燃料装置等。 对传统汽车的进一步优化，如风阻系数，滚动阻力，机械摩擦阻力，减轻质量等问题的提升，有助于电动汽车的效率增强。 关于新型能源开发与管理工程，也是新能源供应重大问题，以氢气为例，制氢的方法很多，如碳化合裂解、电解水制氢、工业副产品提氢等。还有用“电”是制氢一种平衡电能的办法，是比较经济的。 电解水制氢，如果用三峡电站，价格是每度1角，按电解效率70﹪计算，生产1公斤相当于汽油热能的氢，直接成本1.5元，仅使用93号汽油的十分之一。 对工业副产氢，像氯碱厂焦化厂等生产中排出大量含氢气体。不完全统计，我国每年排出工业副产氢800亿立方米，现在都基本不回收，白白浪费。据测算回收1平方米氢气或成本1元，价格也不算高，还要从光合细菌，如藻类植物中，催化氢等技术。 从长远些看利用天然能制氢也是有很好前景的，如太阳能、地热、风能、水能、海洋能、核能等转化可再生的氢源是可能的。 例如，等离子化学制氢，水蒸气状态下，通过高频反应放电，使水分子外层失去电子，而处于电离状态，经电场加速离子扣互作用分解成氢和氧，这种制氢法设备容积小，产氢效率高，量转换效率达80%。 还有各种甲醇、二甲醚、液化煤、生物柴油、乙醇等提取技术。关于新能源社会应用系统工程。也以氢为例，如储存、运输、加注等工程也是十分复杂的。 燃料电池汽车的氢气供应补充目前基本是分为： 首先是车载制氢技术，目前较多用甲醇重整方法供应，氢从碳氢化合物中分离出来，在分解中产生H2和CO，将CO转变为CO2和水，温度在摄氏200度以上，CO处理不当会使燃料电池中的催化剂中毒，还要增加一些装置去处理才能得到纯氢，目前这种方法应该较多。 车载储氢技术目前有三种方法，一是气体在储存，用钢瓶或碳纤维储存，但这方法方便，不过储量不高，受影响；二是液化冷储存，在一个大气压下，冷冻摄氏零下252度的氢为液化，目前已有部分汽车上应用，但罐体成本较高，一般要真空隔热；三是金属氢化物储氢，氢是化学特性活泼，可以和很多金属或合金相化合，使之吸收氢，有的是吸收含量很高，甚至超过液态氢。在一定温度下释放出来，这种技术越来越为人们重视，是储氢的一种好方法。 但储氢金属或合金辅助材料很多，还却在研究之中，我国稀土材料丰富可以成为好的储氢材料。还有用活性碳吸附储氢，这技术也相当的好，也在研究应用。 目前研究碳纳米材料储氢，每克纳米石墨纤维可储氢2g，储量很理想，但价格昂贵，放氢速度慢，影响燃料电池输入气体不足，还要研究。美珀杜大研制廉价制氢工艺，用铝镓合金，减少铂的损耗。 其次是加氢站组成。现在各主要燃料电池汽车都设立不同加氢站，现在分为自溢加氢系统和增压加氢系统，前者是加气速度快、效率高，后者成本较低，但要增加压缩机容量，投资成本大。 加氢机，像加油机，在加氢机内装编程序的控制器，通过软件保证安全，控制加氢过程，实现自动化加氢。目前我们在北京、上海也设立加氢站。 先进的设计是在氢源制造，氢气配送(地下管道)或输送氢的运输转输，到加氢站整个过程系统工程，不同地区也有不同要求。 自主创新的好机遇 电动车的推动可能是实现中国汽车产业由“中国制造”走向“中国创造”的新契机。电动汽车我们与国际上发达汽车工业国家起步时间差距不大，我们在国家支持下，在科技上差距也不算大，有些先进的科技我们已经达到或个别超过国际先进水平。 电动汽车产业的建设成为自立创新汽车产业重要或部分对汽车产业未来发展是有重要意义。从历史上看我们汽车产业创新两种重要模式： 一种是逆向创新，在上世纪80年代，引进先进轿车技术，KD和部件国产化，在当时我国汽车产业落后情况下是有必要的，它的特点是先有制造、加工，然后再向整车的创新方向发展。这种逆向创新水平不会太高，不会创造出超出国际水平的产品，是跟着学、跟随性创新的结果。 第二种是迈向创新，中国电动汽车是全球基本处于同一起步水平上，没有什么稳定的可购技术。这种新的技术一般也是不卖的，所以逼着要靠自己创新。这种创新往往是从整车概念构思开始，然后自主设计和制造，这就要可能走出原创新的道路，完整的从汽车设计到制造全过程自主创新。 对于动力电池、燃料电池、动力和整车的电控技术也是自主创新研发的。可以实现整个产业超越性发展。通过电动汽车的自主创新活动，进一步带动整个汽车产业创新水平的效率的提高也很有利。 倡导氢能 从更大的范围看，人类社会最终走向氢能社会，和由氢而引发的氢经济。氢能社会永远超出燃料电池汽车产业的范畴，它是整个社会的“氢化”问题。 氢是宇宙中最基本的分布最广泛、最均匀的一种元素，是取之不尽，用之不竭的“永久的燃料”。1973年开始第一次石油危机油价为12美元；1978年第二次石油危机，伊朗革命引发的，油价为34美元。 现在的油价是历史上令人难以承受的冲击，好在正是这种油价的积压，导致了世界上能源多元化出路，所以到100美元仍没有出现石油危机，这说明全球已经对石油资源的依赖已经采取相应措施，而还不至于产生致命的打击。但作为一种能源发展趋势，总是要从不可再生能源向可再生能源方向发展的，这是一个长期艰苦探索的过程。但必须从现在毫不动摇地进行努力的工作。 2002年6月，在加拿大召开的第18届世界能源大会上，提出了燃料电池汽车为主导的氢能社会的概念，这样发展氢能成为了世界能源革命的一个焦点。此后，美、日欧盟等国家和组织都行动起来，积极研发燃料电池及相关工程，取得了相当大的进步。 2002年9月，小布什政府出台的FreedomCAR计划，即自由合作研究新一代汽车计划，指出要集中研究推行燃料电池的电动，用以取代1993年的PVGV计划(该计划是以混合动为中心的电动汽车计划)。 2003年小布什进一步说明：我对未来氢能源汽车开发上应用，不是出于空想，美国燃料电池应用的转变，是为后代留下一份特殊的遗产。接着美国能源部制定“氢计划”，要求在2020年燃料电池汽车进入商业化。2006年3月，美国国家氢能源协会在纽约长岛会议中心召开氢能推行大会，倡导者呼吁2020年应视为全球氢能源的关键年，并指出燃料电池不仅是用于汽车上，而且还要进入居民、点亮路灯等。 日本政府于2001年制定了“低危害汽车开发及普及行动计划”包括实施低危害汽车和无危害的燃料电池汽车的普及工作。与该计划相对应的日本燃料电池示范工程(JHFC)也应运而生，JHFC包括两个工程，即“燃料电池示范研究”和“燃料电池汽车用氢共给设施示范研究”。目前已有57辆燃料电池汽车在日本各地试运行。日本产业省规划燃料电池汽车2020年达到500万辆，2030年大规模商业化。 欧盟早在1998年就提出：欧盟燃料电池研究示范计划，这包括汽车、轨道交通、轮船上应用，还要研究出便携式发电装备，用于分散、偏远地区的动力装置。在2003年欧盟提出实施“燃料电池巴士示范工程”，推出了33辆燃料电池汽车在欧洲8个国家、10个城市作为示范运营，包括伦敦、巴塞罗那、波尔图、斯得哥尔摩、汉堡、斯图加特和冰岛的雷克雅尔来等。2003年6月中国加入了欧盟燃料电池汽车巴士示范工程，在北京有3辆低地板巴士，在颐和园、中关村地带运营。 2003年11月，在联合国发展计划署，全球国际环境基金帮助下，在北京召开了“氢能经济国际合作伙伴计划会议”，中国、美国、日本、加拿大、印度、巴西等15个国家和欧盟参加的会议。为此2005年，科技部提出：“氢能经济国际合作伙伴计划项目报告”，包括燃料电池汽车客车的研制、测试和标准制定，可再生能源的制氢技术，燃料电池车用高压氢加注站等。要在2008年北京奥运会上，2010年上海世博会上能有燃料电池汽车投入运营，并在2015年实现商业化。 雅马哈公司称，在摩托车上的燃料电池已获得实验性应用。摩托罗拉公司称，在2005就开始在手机上实验燃料电池电源，这种燃料电池只有小钮扣这么大。冰岛政府提出要在冰岛所有渔船、汽车和居民屋内装燃料电池，在20年左右将冰岛变成氢经济国家。 美国夏威夷在2001年通过鼓励发展氢能源法案能够生产超过自用需要加氢，多余的可卖给加利福利亚州。2001年4月，美国众议院科学委员会上，祁士古石油公司CEO莫克.英格里塞利说：“氢经济时代已经和联系在一起，迫使我们不能不迈向氢经济，谁不跟着他，谁就会后悔。” 芝加哥市政府提出“社区能源合作社”(communityenergycooperatine)已在实验中，非中央化分布式电网提供家家户户电力，社区可以自觉购买或是租用燃料电池装置，这种办法华盛顿和费城也开始效仿。 还有一项“氢能源网络”，现在正不断展开分布式发电，加上计算机和软件的结和，在智能数字技术和网络支持下，拉开分布式电网的序幕。这比中央式集中发电，集中供电的方式要好许多，风险也很小，如这次我们南方冰灾一样就是过分集中化供电风险。 必须相信，燃料电池的技术进步总有一天能为全世界每一个人服务，氢的成本等于零，到那个时候，这种“几乎”是免费的能源，有什么理由去拒绝它呢？ 当地球上没有一滴石油的时候，这种情况总有一天会来临，是五十年、七十年还是一百年？这不是奇怪的问题。如果从现在我们对此问题将要产生的危机毫无准备，那才是太草率了。 上世纪是单一能源的年代，在世纪末进入多元化年代，但石油燃料仍居绝对主导地位。新世纪进入一个多元化能源年代，那么什么时候再能恢复那样的比较单一的能源年代呢？现在说是“氢”，但真正的成为现实都有很多不同认识，科学需要用时间来证实。 我国的石油进口70%以上靠马六甲海峡，政治经济都不稳定，能源运输线风险不小，还有我们刚刚开始进入石油储备，石油的安全将是重大的政治和经济问题。 新能源的应用，电动汽车的研发、生产、迫在眉睫，但又不是短时间内解决的，为此对电动汽车特别是氢能的商业化的看法和形成不同的流派。 乐观派：氢能大概用20年的左右的时间，即2020年我们可以实现商业化。 保守派：氢能大约要用30年左右，真正进入商业化阶段，大约是2030年或更久。 观望派：氢能源应用没有把握要集中力量，传统发动机上进行改进，包括氢能源发动机上下功夫，不要忽视燃料电池汽车。 几种的看法面前，我们一定要保持冷静的头脑，方向上、战略上不能动摇，但必须承认上面讲的电动汽车商业化仍是占很小的比重，即内燃机汽车和电动汽车的并存，不是短期的，是相当长时间过渡期，燃料电池汽车还不能作为主导产品，电动车要成为主导产品大约要在60--70年的时间。 邓小平同志曾经说过：“现在不要去争议，要的是实干！”要面对现实把氢能汽车干下去，几十年以后完全彻底改变中国汽车依赖石化能源的情况。汽车产业才会可持续性发展，才会在自主化的道路上真正走出自己独立自主的步伐。 因此，从现实出发目前要展开两条战线工作。第一，方向明确，燃料电池汽车为最终目标是如何不能确定因素太多，像这次南方雪灾一样天气预报不准确，因此还需要认真地实践和探索。 第二，在相当长时间里两种于共存的过渡，因此对传统汽车的改进还要下大功劳，不仅仅是在动力方面，是全面的改进，才能保证现在市场的竞争力。 对于传统汽车改进，也有利于电动汽车整体水平提升是不分前后，特别是体现在混合动力汽车上。因此：两条战线是客观的，是目前制定发展战略的基础。
