国家应根据世界当前产业与科技发展呈现的新趋势和新动向,总结我国多年发展新能源汽车的实践经验与教训,重新思考并梳理发展新能源汽车的思路,及时调整重点发展方向和具体路线,使国家和业界的努力更符合客观实际。新能源汽车无论在国际还是在我国,皆是一项崭新的事业,谁也没有现成的经验,只能“摸着石头过河”,边走边看,不断经历“实践—认识—再实践—再认识”的过程,最终才可望从“必然王国”到达“自由王国”的彼岸。前面章节已部分涉及我国现阶段应重视发展氢燃料电池汽车和适时调整有关思路的理由,以下再作归纳性重点阐述。
(1)FCV“柳暗花明”
近年,随着世界材料领域的科技创新与进步,各种各样可用于驱动汽车的蓄电池主要技术性能也有了一定程度的提高,但客观而论,效果并不十分明显,更未获得实质性、突破性进展,离实际应用要求还相差甚远。与之相反,氢燃料电池汽车技术则有一系列重大突破,进步之快超出许多人的预想。有关专家称,从技术角度来审视,FCV满足市场常规的使用要求已不存在问题,而过去成本高的难题现在也得到实质性的解决;剩下的问题,主要是加氢、制氢站等基础设施建设。为何这两类以电驱动的汽车技术进步会有如此明显反差的结果呢?诚然,FCV技术取得异乎寻常快的进展,与有关国家、企业及科研单位的不懈攻关和所付出的艰苦努力分不开,但从事纯电动汽车研发者同样甚至更努力,况且,纯电动汽车的发展历史较FCV悠久得多。两种完全不同的状况,其间必然有未被人们知悉的原因。在笔者看来,纯电动与FCV之间存在巨大的技术进步反差,根本原因在于两者的关键核心部件(即与传统汽车等同的心脏——发动机系统)——蓄电池和燃料电池有着本质的不同。时下,业界公认制约纯电动汽车发展的主要瓶颈是续驶里程短和安全隐患,而此均与蓄电池的技术特性达不到要求有关。像前者,仅靠建设密集的充电设施并不能从根本上解决问题(正所谓“解铃还须系铃人”)。蓄电池(例如锂一类的电池)存储的能量有限,续驶里程必然就短;而要提高电池的比能量,则安全隐患就可能增大,这是一个突出而尖锐的矛盾。除此之外,还有影响到汽车使用便利性的所谓“慢充快充”两种技术解决方案优缺点之争问题,也与电池固有的两种技术特征(性)之间存在矛盾有关系。这种矛盾现象表明,就蓄电池而言,人们都想得到、极力追求达到的两个技术特性相互矛盾,相互制约,不可兼顾(或兼备),难以两全其美。这也充分说明,纯电动汽车蓄电池存在机理(或者说原理)性缺陷,也是一种根本性的致命弱点。在笔者看来,电动汽车自问世百余年来,之所以未能推广开来,缺乏旺盛的生命力,蓄电池的这一机理性缺陷是最重要的原因之一。打个不太贴切的比方:一个婴儿,如果在娘胎里就不幸得了一种疾病,那么出生后直至长大,就比较难治愈。相较于纯电动汽车的蓄电池,燃料电池的工作原理就十分理想,几乎可以说是达到了完美的程度,其做功带来的结果,无论是主产品——电,还是副产品——水(水蒸气),皆是人们需要的(或者对人有益的),这类电池所用燃料——氢,虽然名为“燃料”,实际上并不燃烧,所以不会产生或很少产生包括CO2在内的污染气体和物质。从此角度观察,尽管燃料电池及燃料电池汽车现今还有不完善之处,但从本质上说,是一个健康的“婴儿”,具有旺盛的生命力。从近期国外在该领域取得的一系列重大突破与成果可以窥见,氢燃料电池汽车的确显露出比较乐观的发展前景,而纯电动汽车的蓄电池技术,在近、中期还看不出会有重大突破的端倪。如此这般,对于分别“一明一暗”预期前景的两个不同“事物”,人们理所当然地要选择“明”的那个。
尽管近来有人(公司或机构)宣称,在纯电动汽车的蓄电池技术上取得重大突破,可使汽车的续驶里程达到700km,甚至1000km。然而,宣称归宣称,事实归事实,实践才是检验真理的唯一标准。那些被说得神乎其神的电动汽车,人们在市场上并没有真正见到,更没有所谓的已进行了长时间的实际应用考验。产品安全可靠了,技术成熟了,成本下来了,市场自然趋之若鹜。此外,还有不少人以为美国特斯拉的纯电动汽车在市场上取得的较好商业成功,是缘于技术上的实质性突破。但以一个科学工作者严谨的目光来审视,特斯拉在蓄电池技术上并未有惊人的、出人意料的进步,充其量只是在营销创新和汽车结构优化设计以及轻量化上下了较大功夫。例如,该车采用的是日本松下18650型钴锂电池,尽管制造质量优良,一致性绝佳,充放电次数多,能量大,重量轻,价格也适中,但安全性这个最关键技术问题仍然没有得到很好解决,电池也依然有明显衰减现象。因此,标榜400km以上的续驶里程仍让人难以完全相信。从奥巴马政府前后期政策的变化上,人们也许可以多多少少看出世界纯电动汽车发展道路上遇到的技术障碍有多大,破除此瓶颈有多难。曾记否,2009年奥巴马上台时,曾承诺到2015年要使纯电动汽车销量达到100万辆。但实际上,美国至2012年才销售了1.5万辆,离预计的目标相差甚远。所以,美国政府不得不宣布推迟实施该项计划。之所以被迫延迟,主要还是因为技术上不太成熟,电池在车辆发生碰撞时会起火,有较大的安全隐患。这充分说明,无论在中国还是其他国家或地区,纯电动汽车的未来发展前景都不甚明朗,存在的最大技术瓶颈与障碍,靠建密集的充电站和政府进行政策优惠补贴并不能从根本上解决问题。人类已经历的第一次、第二次工业革命实践,也充分证明了这一点。
(2)FCV事业具有重大战略性
评判一件事或一个事物是否具有战略性,主要看它对全局、对长远的影响程度。由前面章节的论述可知,发展氢燃料电池汽车对我国经济社会发展具有深远影响,将会带来一系列的重大变革。这主要基于以下三点认识。其一,就汽车行业自身而论,在世界范围内已基本形成共识,混合动力汽车和近、中期窥探不出有重大突破的纯电动汽车都不是业界最终目标和解决方案,只有已显露光明发展前景的氢燃料电池汽车才是,这也当然是中国汽车的战略目标和发展方向。从客观现实看,中国汽车由大变强指望传统汽车肯定是不行的(当然也不能自暴自弃,还是要努力追赶),只能依赖燃料电池汽车的自主创新。其二,燃料电池汽车堪称多个新兴产业的“引爆剂”,其事业发展大大超越汽车业界自身,将引起一系列产业和部门的连锁反应,催生众多新的经济增长点(图4-1)。其三,氢燃料电池汽车是突破口(或者抓手),从发展氢燃料电池汽车入手,可以逐步迈向21世纪兴起的第三次工业革命,从而构建我国崭新的经济社会结构与体系。就此而言,抓住了氢燃料电池汽车,就如同抓住了“牛鼻子”,在一定程度上也就是抓住了机遇,抓住了未来。
(3)发展FCV是形势逼人
首先是国内形势逼人。
我国现今阶段面临的生态环境危机,不仅极大地制约了国家经济社会可持续发展,而且也严重威胁着广大人民群众的生存,给国家安全造成很大危害。习近平总书记在谈及水对我国的重要性时曾说:“原油可以进口,世界石油资源用光后还有替代能源顶上,但水没有了,到哪儿去进口?”(见2015年3月10日《人民日报》)如果比照习近平总书记的话,那么也可以说,我国其他许多资源没有了,都可以再寻找或进口,但适合我们生存、生活的自然环境到哪里找?总不能从别的地方(也无法)进口(无污染的)水和空气供13亿人享用吧?针对这种严峻情况,许多老百姓都认为,宁可降低粗放的GDP增速,也要设法把环境治理好,至少能让人健康、体面地生活下去。但某些人对此不太理解和认同,总担心GDP速度下来了会影响就业率和个人生活水平。实际上,他们忘记了经济增长的本质,是能让人更幸福地生活。如果有违初衷,那就要改弦易辙。针对目前的这种情况,人们可以往下再想想,即使私家车不开,肉不吃也能忍受很长时间,但如果不呼吸空气,不喝水,不吃粮食,那谁也受不了,而如今大家不得不呼吸有毒的空气,将就着喝不干净的水,吃不放心的食品,后果是不堪言状的。人们究竟想要哪一种生活,作何种选择,也是不言而喻的。简单朴素的道理是,为了生命,人们会不加思索的放弃一些平时难以割舍的、对健康不利的东西。习近平总书记曾说,要像对待生命一样对待生态环境。如何理解这句话,在什么情况下才知道生命的珍贵?笔者讲一个真实的故事。笔者曾有两个很要好的朋友,他们也都有一定才能,但却都有一个不良嗜好,就是抽烟抽得厉害,谁劝也没有效果,其中一位,老婆甚至拿离婚逼他也不行。后来两位相继查出肺癌,且已到晚期,医生说,他们的病主要是因为吸烟太厉害而引起的。听到此话,二人就立马戒了烟,但为时已晚,不到半年,他们便相继离世。从这个故事可以明白,人人所想要的首先是生命,这是本能的第一反应,其他都居其次。现今,中央领导对生态环境保护的认识,从来没有这么深刻,对生态环境重视的程度也从未这么高,甚至已成了中国当今乃至未来一个较长时期,如果不能说是头等大事,那也是最重要的事之一。若说中国腐败问题不解决,就有亡党亡国的危险,那么也可以说,生态环境再继续恶化、得不到治理改善,中国就有可能出乱子。氢燃料电池汽车在所有新能源汽车当中,环保性能最好,对生态环境最友好,大量普及应用治理环境、减排效果也最明显。因此,大力发展燃料电池汽车,是大势所趋,人心所向,民之所愿,国之期待。(www.daowen.com)
其次是国际形势逼人。
如前面章节介绍的那样,当下,发展氢燃料电池汽车已成世界汽车潮流,热度甚高。不仅应当看到欧、美等对此很重视,而且更要看到我国的近邻——日本和韩国,正以前所未有的力度推动燃料电池汽车的崛起。尤其是日本,不仅仅是科研攻关、示范运营,而是已经到了较大规模推广应用阶段。上至中央政府,下到地方政府、汽车行业、能源公司等都已联动起来。像丰田公司总部的所在地——丰田市等,现在甚至已掀起一股针对氢燃料电池汽车兴起的招商热,各个部门都有意争抢这个未来香喷喷的“大蛋糕”。韩国车企和政府氢燃料电池汽车高度重视,推动其发展的力度也很大,不断出台相应的政策和措施。从大企业的动向上看,除了本书介绍的那些参与旨在推动燃料电池汽车发展的三大战略合作联盟的企业外,过去一直对发展FCV未明确表态的公司,如今也已表示要发展燃料电池汽车。其中,雷诺-日产和大众的态度颇耐人寻味。雷诺-日产的最高领导戈恩过去曾言,他的企业主要发展纯电动汽车,燃料电池汽车并未列入日程。而前不久,此公就更正了自己原来的话,表示要加强燃料电池汽车发展(他以前也曾建言我国有关企业现阶段不要忙着发展FCV)。大众汽车集团长期以来也一直高调申明,自己侧重传统汽车的技术升级与改善,对发展FCV很少提及。然而,就在世人以为其并不重视发展FCV的时候,该公司在2014年美国洛杉矶国际车展上,“一口气”推出三款氢燃料电池汽车。内行人都清楚,如果不是长期致力于研发,怎么能一下子拿出那么多成果出来呢?目前的形势是,在国际汽车界,几乎所有的主流企业都已把FCV列入自身的发展战略计划之中,并大力实施推进。我国汽车行业对此要有清醒的认识,可不能被别人“忽悠”。燃料电池汽车究竟要不要大力发展,只有自己做起来,有了深刻的实践体会才能真正明白。形势不等人,形势在催人,到了该下决心的时候了。
(4)业界趋向达成共识
欲调整国家原有的新能源汽车发展思路与做法,当然需要一个过程,而业界从上到下基本形成共识是必不可少的基本条件和前提。从目前的形势看,这一时机已经到来。
多年来,在我国氢燃料电池汽车发展处于比较低沉时期,学界、业界仍有不少有识之士依然坚信自己观点的正确性,不断呼吁我国应排除干扰,重视发展燃料电池汽车。其中,黄正夏、李显君等人是最突出的代表,而笔者只不过是黄老事业忠实的追随者、继承者之一,是他的一位学生和徒弟。
黄正夏是二汽(东风汽车公司)早期的卓越领导者,对中国汽车工业的发展做出了突出贡献,富有创新精神和改革勇气。他在2009 年去世前的很长一段时间内,一直在湖北省从事氢燃料电池汽车的开创工作,并取得一定成果。有关他从事这一创新性事业的实践及一系列具有战略性的观点,都记录在黄老所著《探索与追求》一书中(湖北人民出版社,2008年11月出版)。清华大学汽车发展研究中心主任李显君,是主张我国应重视发展氢燃料电池汽车的知名学者之一。他认为,从21世纪初期开始,世界汽车技术处在一个关键的转折关口。虽然哪种动力技术(纯电动、混合动力、燃料电池等)能够在市场上取得主导地位,现在还有很多争议,看得也不是十分清楚,但可以肯定的是,一旦某项新技术成为主导,世界汽车产业的竞争格局将发生重大调整,甚至可能是颠覆性的变化。例如,一旦被主流(跨国)汽车公司公认为清洁能源终极解决方案的燃料电池关键技术瓶颈实现了突破,那么汽车结构、工艺、供应链及产业的竞争态势都会发生根本性变化。他强调,燃料电池汽车技术代表着世界汽车技术未来的发展方向,我国汽车产业必须重新审视现有的技术发展战略,要真正着眼于未来,选择有生命力的技术方向和轨道(见2014年5月12日《中国汽车报》)。上汽集团总工程师程惊雷,在一个全国性场合说明其企业十余年来一直坚持发展氢燃料电池汽车的原因时指出,国家的能源战略深刻影响着经济发展,同时也给汽车业带来诸多不确定性,虽然我们不知道发展氢燃料电池汽车是否是绝对正确的选择,但我们认为,只要有改变未来的可能,就值得义无反顾地坚持(见2014年1月3日《中国汽车报》)。此后他还说,在新能源汽车发展过程中,我们要尝试各种可能性,争取占领未来汽车工业发展的制高点(见2014 年10月27日《中国汽车报》)。国家能源局科技装备司张颜文博士,于2013年8月28日在上海举行的燃料电池及液流电池技术与标准化研讨会上指出,燃料电池等技术已经成为国际研究的热点,其大规模应用将对新能源发展起到推动作用。国家标准委工业二部项方怀主任工程师在该会上也明确指出,燃料电池、液流电池的众多技术优势,将引爆新能源与环保领域的工业革命(见2013年9月17日《中国工业报》)。
就国家部委上层领导而言,国家发改委原副主任、国家能源局原局长、现任国家能源委员会专家委员会主任张国宝,是主张积极稳妥发展燃料电池汽车的代表者之一。他认为,燃料电池汽车可使用清洁能源——氢或者其他石油的替代品,正在逐步走向成熟,我国不能放弃这一选择。针对全国目前偏重纯电动汽车的实际情况,他指出,现在还不好说最后哪种技术一定会胜出,因此也应该重视燃料电池汽车的研发,不能放松(见2013年9月13日《中国工业报》)。除此之外,根据笔者长期不间断的跟踪观察,主管汽车行业有关业务的国家有关部委的领导,近期对发展氢燃料电池汽车也有新的、更深刻的认识与见解。国家工信部部长苗圩在2015年的一个全国性会议上指出,近年国外燃料电池汽车取得了较大突破,2014年12月丰田Mirai(未来)牌车正式上市,随后宣布共享专利,再次让国内汽车企业重视燃料电池汽车的发展。苗圩认为,燃料电池汽车是重要发展方向,当前的重点还是推广纯电动汽车和插电式混合动力汽车,同时要加大燃料电池(汽车)研发投入,突破关键技术(见2015年1月16日《中国工业报》)。苗圩在稍后的一个全国性场合又说,长远来看,燃料电池汽车是我国的重要发展方向,希望汽车行业企业更多加入进来,培育关注这个市场的发展(见《汽车观察》2015年第三期)。国家科技部万钢部长在一个会议上指出,美国、德国、日本、韩国等都加大了对燃料电池汽车的支持力度;清洁能源技术和燃料电池技术进步很明显,一些企业都加快了新型燃料电池的商业化,丰田宣布提供与氢和燃料电池相关的5000多个专利免费使用,这也是一个技术开发、面向未来共同合作的一种努力和趋向,我们也要紧跟技术趋势。他还说,应该讲这几年中国政府除了大力推动电动汽车产业化以外,我们还要关注燃料电池的优点,要考虑它对能源结构变化的推动作用。技术进步是无止境的,要关注这方面的发展,这些新趋势值得我们去研究,去讨论。万钢部长在2015年全国“两会”期间,谈到加快推动新能源汽车发展要重点关注四个方面的问题,其中的第四点就涉及燃料电池汽车。对此,他指出,燃料电池汽车是新能源汽车发展的战略方向,国际上产业化进程已大大超出大家的预期,中国要加快技术研发和示范应用的步伐(见2015年3月16日《中国工业报》)。
由以上介绍可知,国内学界业界已在“国家要更加重视发展氢燃料电池汽车”这一问题上形成广泛共识,为适时调整我国新能源汽车发展总体思路创造了条件,奠定了基础。
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