中國儲能網(wǎng)訊：在剛剛過去的2017年里，中國汽車產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了高質(zhì)量的發(fā)展，突出的表現(xiàn)是新能源汽車發(fā)展良好，中國品牌汽車走出低谷，走上振興之路。新能源汽車發(fā)展良好表現(xiàn)在：產(chǎn)銷規(guī)模全球領先，創(chuàng)新能力持續(xù)提升，產(chǎn)業(yè)體系基本建立，配套環(huán)境日益優(yōu)化。再看中國品牌汽車，不但市場占有率明顯提高，并且在小型SUV、MPV領域表現(xiàn)出獨特的比較優(yōu)勢和較強的競爭力，吉利、長城、傳祺、寶駿等品牌提升明顯。
在中國電動汽車發(fā)展的帶動下，世界各國的電動汽車發(fā)展也在加速，各大公司紛紛推出電動汽車產(chǎn)品。在此背景下，內(nèi)燃機一統(tǒng)汽車動力天下的格局已經(jīng)被打破，甚至部分國家政府和汽車公司，出于種種目的提出了停止研發(fā)、生產(chǎn)、銷售內(nèi)燃機汽車的時間表。因此，內(nèi)燃機是否就此被顛覆、被終止，甚至石油工業(yè)是否敲響了喪鐘，都作為問題提了出來，引起了行業(yè)內(nèi)的激烈爭論。
筆者認為，汽車動力的選擇，是一個復雜的、綜合的技術、經(jīng)濟、資源的問題，應該進行認真分析，不宜隨意作出結論。
一、內(nèi)燃機成為汽車的主要動力，是市場的選擇
業(yè)界都知道，1886年，德國人卡爾·本茨發(fā)明了第一輛以內(nèi)燃機為動力的汽車。其實在這以前，已經(jīng)有人將蒸汽機和電動機用于汽車。而電動機用作汽車動力，比內(nèi)燃機還要早十年。有記載表明，1900年，歐洲保有電動汽車約1萬輛，而內(nèi)燃機汽車只有約1000輛。由于后來內(nèi)燃機技術和石化工業(yè)的發(fā)展，使得內(nèi)燃機動力的汽車在經(jīng)濟性、續(xù)駛里程、資源供應等方面都比電動汽車優(yōu)越，才形成以內(nèi)燃機為汽車動力主流的局面。但是，電動汽車并沒有因此而滅絕，它作為工作場地的叉車以及特殊環(huán)境下的車輛，如機場、碼頭、車站、公園、礦山以及礦井下的特殊車輛而存在。
上世紀70年代以后，環(huán)境污染與石油危機的出現(xiàn)，促使業(yè)界重新重視電動汽車的研究與使用。如上世紀90年代，美國通用汽車公司研發(fā)、生產(chǎn)了以鉛酸電池為動力、全鋁車身的EV-1，終因成本和性能不能滿足要求而宣告失敗。此后，隨著鎘鎳電池在錄音機等領域的成功應用，又有人以鎘鎳電池為動力發(fā)展電動汽車，但仍未能成功。進入新世紀以后，日本豐田汽車公司成功推出以鎳氫電池為動力的混合動力汽車普銳斯，吹響了電動汽車發(fā)展的號角。而電動汽車真正的大發(fā)展，得益于鋰離子動力電池。當前科學技術的發(fā)展證明，使用新一代鋰離子電池的電動汽車已經(jīng)可以在安全性、成本綜合平衡的情況下，將續(xù)駛里程達到400公里左右，基本滿足人們的出行需求。同時，電動汽車又具有在使用范圍內(nèi)不排放有害氣體和溫室氣體，并且易于與智能網(wǎng)聯(lián)技術結合及智能能源網(wǎng)絡結合的優(yōu)點。因此，電動驅動又有了成為汽車主要動力的可能性。
二、禁售內(nèi)燃機汽車時間表的報道有誤讀
一段時間以來，關于停止開發(fā)、生產(chǎn)、銷售內(nèi)燃機汽車的報道很多，涉及多個國家政府和多家汽車公司，大有席卷全球之勢。但是，經(jīng)過仔細閱讀和認真分析，筆者發(fā)現(xiàn)其中有很多誤解、誤讀和故意誤導之處。
目前，涉及可能停止銷售內(nèi)燃機汽車的國家包括英國、挪威、荷蘭、法國和印度，各國的情況有所不同。從報道的情況看，其中最靠譜的應該是英國，該國是由環(huán)保大臣正式宣布政府的決定，內(nèi)容是到2040年英國停止銷售內(nèi)燃機汽車，但其中是否包括部分使用內(nèi)燃機的插電式和增程式混合動力汽車，尚不得知。而法國是該國能源部長在一次講話中提到，計劃2040年停止銷售內(nèi)燃機汽車，不能斷定這是否是法國政府的正式?jīng)Q定。挪威和荷蘭的情況相似，是部分政黨提出要推動立法，從2025年開始停止內(nèi)燃機汽車的銷售，但多長時間可以通過立法，還沒有確切消息。而且，從2025年開始停止內(nèi)燃機汽車銷售，多長時間完成這一過程？如果這個過程是15年，則和英國一樣，是到2040年停止銷售。而在德國，僅僅是議會通過了綠黨提出的有關2030年停止銷售內(nèi)燃機汽車的倡議，并未形成有約束力的決策。在印度，僅是某個有政府背景的智庫提出了有關倡議而已。
涉及停止開發(fā)、生產(chǎn)、銷售內(nèi)燃機的汽車公司，國外有沃爾沃、豐田，中國有吉利、長安和北汽。其中，沃爾沃汽車公司正式的表態(tài)是，到2019年，每輛汽車上都會有一塊動力電池。其準確含義是，到2019年，每輛沃爾沃汽車都有電動機參與驅動，而內(nèi)燃機很可能仍然是其汽車產(chǎn)品的主要動力。豐田汽車的正式表態(tài)是，到2040年，不再銷售以傳統(tǒng)內(nèi)燃機為動力的汽車，這同樣表明，屆時豐田生產(chǎn)的汽車，是純電動、混合動力和燃料電池汽車，并不是完全不使用內(nèi)燃機。同樣，中國的吉利、長安和北汽，也是宣布到2025年不再銷售傳統(tǒng)內(nèi)燃機為動力的汽車，其汽車產(chǎn)品由純電動、混合動力和燃料電池汽車組成，并不是完全不使用內(nèi)燃機。
由此可見，各種關于停止開發(fā)、生產(chǎn)、銷售內(nèi)燃機的消息，或多或少都有一定的誤解和誤導。其要害之處，是將汽車產(chǎn)品發(fā)展電動動力的可能性置換為停止內(nèi)燃機動力的必然性，將大規(guī)模采用電動機錯以為全面禁止內(nèi)燃機。這兩者有巨大差別，而這一差別可能對產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和政府的決策帶來重大影響。
三、電動機與內(nèi)燃機動力優(yōu)劣勢對比在逐步轉化
內(nèi)燃機作為汽車的主要動力是市場選擇的結果，如今隨著動力電池等技術的發(fā)展，電動機越來越具備成為汽車主要動力的可能。在此，筆者就有害氣體排放、溫室氣體排放、成本等方面，將電動汽車與傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車進行逐一對比。
1、有害氣體排放。我國即將實施相當于歐Ⅵ和美國加州超低排放要求的國六階段排放標準，如果標準能夠嚴格實施，汽車內(nèi)燃機排放對環(huán)境的影響已經(jīng)很小，幾乎可以忽略不計。而電動汽車雖然在使用階段可以視為有害氣體零排放，但在發(fā)電階段仍然有一定的排放。因此，在有害氣體排放方面，可以認為二者相當或電動汽車略優(yōu)。2、溫室氣體排放即二氧化碳排放。對此，清華大學教授趙福全的團隊曾進行過認真的研究。在對比分析各國專家研究結果的基礎上，結合我國當前電力生產(chǎn)的實際情況，其結論是：在全生命周期，在我國當前煤電占電力70%的條件下，電動汽車二氧化碳排放略優(yōu)于內(nèi)燃機汽車。
這里需要注意三點：一是當前我國煤電比例較高，電動汽車減排優(yōu)勢不明顯，未來隨著煤電比例下降，電動汽車的優(yōu)勢會更加明顯。二是需要從全生命周期來對比，當前國際通行的將電動汽車視為零排放，以及對于插電式混合動力的碳排放計算方法，并不完全科學，這種方法有意低估電動汽車的二氧化碳排放，其用意在于鼓勵電動汽車的發(fā)展。三是在我國煤電占70%的情況下，深度混合的混合動力汽車二氧化碳排放最低，既低于傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車，也低于純電動汽車。這也是為什么筆者一直呼吁重視混合動力汽車的原因。
3、制造成本。不考慮補貼，當前我國純電動汽車制造成本比傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車高50%左右；到2020年，這一差別可望縮小到20%；2025~2030年，可做到成本相當。
4、使用成本和方便性?？紤]到當前的油價、電費、充電設施建設費用及運營費用，電動汽車的充電費用為油價的1/3左右，但是充電的方便性遠比不上加油。因此，對于普通用戶，可視為兩者相抵；對于出租汽車等運營車輛，則是電動汽車成本優(yōu)勢明顯。筆者希望，到2020年充電的方便性能明顯提高，到2025年普通用戶的成本優(yōu)勢能明顯顯現(xiàn)。
5、能源靈活性。這是電動汽車真正的優(yōu)勢所在。由于電動汽車可以成為一個可移動的能源儲存終端，所以它具備可以使用當前電網(wǎng)難以消納的風電和光伏電的可能性，以及和智能電網(wǎng)配合調(diào)峰調(diào)谷的可能性。但是，電動汽車這一優(yōu)勢的發(fā)揮，有賴于智能電網(wǎng)的建設，十年之內(nèi)很難具有真正的經(jīng)濟意義。6、資源因素。一是電動汽車所需要的鋰、鈷、鎳等資源的供應與價格問題，從長期看應該沒有問題，但在短期內(nèi)產(chǎn)生供應短缺或價格劇烈波動是非常有可能的。二是電動汽車大比例增長后，石油價格可能大幅下降，將抵消電動汽車的使用成本優(yōu)勢。
綜上所述，簡單用純電動汽車和傳統(tǒng)汽油機汽車（兩者都限于乘用車）作對比：2025年前，內(nèi)燃機汽車仍具有優(yōu)勢，電動汽車居劣勢，這也正是筆者呼吁政府應制定有力、穩(wěn)定、持續(xù)的政策支持電動汽車至2025年的原因；2025~2030年，兩者優(yōu)劣勢相當，勢均力敵；2030年以后，電動汽車優(yōu)勢將全面顯現(xiàn)。但是，即使展望2030年以后，也并不能得出電動機作為汽車動力，對內(nèi)燃機有壓倒性優(yōu)勢，足以使內(nèi)燃機消亡的結論。更何況內(nèi)燃機技術還有很大的發(fā)展空間，特別是與電動機的融合發(fā)展。
四、內(nèi)燃機與電動機融合發(fā)展空間廣闊
經(jīng)過100多年的發(fā)展，內(nèi)燃機性能已得到充分發(fā)揮。雖然在理論上熱效率還可以提高20%~30%，但業(yè)內(nèi)工程界普遍認為，這種提高和發(fā)展須以明顯提高成本為代價。但是，與電動機的融合發(fā)展，卻給內(nèi)燃機以嶄新的發(fā)展思路和更廣闊的發(fā)展空間：可以在保持嚴格排放指標的前提下同時降低油耗和成本。比如，兼具汽油機和柴油機優(yōu)點、排放能耗俱佳的均質(zhì)壓燃內(nèi)燃機（HCCI），由于難以適應寬轉速、負荷范圍，很難在傳統(tǒng)汽車上應用，但在有電動機參與驅動的汽車上，作為增程機和串聯(lián)式混合動力汽車的動力源，就具有良好的應用前景；再比如，為滿足日益嚴格的排放法規(guī)，內(nèi)燃機加裝了很多裝置，前端有增壓及其冷卻、廢氣再循環(huán)及其冷卻等裝置，后端有三元催化、尿素還原、顆粒捕捉裝置，這些都大幅度提高了成本。而與電動機配合使用，可以大大簡化內(nèi)燃機的工作狀況，減少這些前后端的附加裝置，明顯降低成本。因此，有很多專家認為，內(nèi)燃機雖然走過百年，但生命仍未終止，它還有一百年壽命，未來這一百年正是與電動機融合發(fā)展的一百年。
五、“禁燃”決策應慎之又慎
目前討論的發(fā)展電動汽車、停止銷售傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車，主要指的是乘用車和用于城市內(nèi)的客車與物流車，不包括絕大部分載貨汽車和長途客車。這些車輛雖然占比不高，但由于車輛大而重、營運時間長，所消耗的燃料和排出的二氧化碳占汽車燃料總消耗量和排放量的一半左右。電動汽車特別是純電動汽車，并不適合這些車型。筆者認為，對于載貨汽車和長途客車，未來節(jié)能減排的方向應該是近期多發(fā)展天然氣技術，遠期發(fā)展燃料電池技術。除了在載貨汽車和長途客車上還要繼續(xù)應用內(nèi)燃機，在航空和航海方面，內(nèi)燃機和其他熱機或許也將繼續(xù)使用。
汽車產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟重要的支柱產(chǎn)業(yè)，帶動很多相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展；汽車產(chǎn)品的應用，對基礎設施建設、相關服務業(yè)發(fā)展有巨大影響。因此，汽車的動力系統(tǒng)能不能、該不該從內(nèi)燃機全部切換為電動機，除研究其技術與經(jīng)濟方面的可能性、可行性外，至少還需考慮兩點：一是對相關產(chǎn)業(yè)和社會各方面的影響，二是應給予足夠長時間的轉換周期和妥善的轉換過程。
綜上所述，筆者認為，電動機作為汽車動力，具有良好的節(jié)能減排特性?？茖W技術的發(fā)展，使電動汽車的性能、成本、應用方便性等已接近傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車，并將繼續(xù)進步，電動汽車已進入實用普及階段，應該大力發(fā)展。而內(nèi)燃機特別是融合了電動機的新一代內(nèi)燃機，將在相當長一段時間內(nèi)作為汽車的主要動力源。對此，全行業(yè)應有清醒的認識，切不可放松這方面的努力和投入。政府則應慎重作出停止銷售、使用內(nèi)燃機汽車的決定，因為這涉及技術、經(jīng)濟、資源、社會等多方面因素，必將產(chǎn)生重大而深遠的影響。決策之前應充分論證，避免負面效應。
