新能源稱為“Alternative Fuel”，即替代能源或者替代燃料。“新能源汽車”顧名思義是使用新能源的汽車。國內(nèi)把“部分燃用汽油或柴油的混合動力車”定義為“新能源汽車”，嚴(yán)格意義上是不妥的。但我們可以寬泛地把新能源汽車?yán)斫鉃槌巳加闷?、柴油的傳統(tǒng)動力汽車以外的低排放汽車。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)的角度來看，要尋找能夠代替石油的新能源并使之產(chǎn)業(yè)化是很困難的，就是產(chǎn)業(yè)化過程中的大量污染排放也是一個不確定因素。因此，新能源技術(shù)路線應(yīng)在市場競爭中權(quán)衡利弊，尋找一種合適的而不是一種極端環(huán)保但市場化代價高昂的方法。

    1 新能源汽車的技術(shù)趨勢

    傳統(tǒng)動力汽車用的是不可再生的汽油、柴油，排出的是污染環(huán)境的廢氣?，F(xiàn)在逐漸量產(chǎn)的混合動力汽車僅是過渡技術(shù)，其實就是半電能汽車（把制動動能、發(fā)動機(jī)多余動能儲存為電能再通過電機(jī)驅(qū)動汽車行駛）。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)的角度來看，在傳統(tǒng)動力汽車過渡到混合動力汽車后，最合適的新能源車是純電動汽車。

    1.1 “電動化”——部分新能源汽車的共性

    從大部份新能源汽車技術(shù)看，除需要排放尾氣的生物燃料及LPG等動力系統(tǒng)外，大多具有一個共性——“電動化”，即對電池、電機(jī)、電控的依賴程度越來越高。

    純電動汽車是電動化的代表，燃料電池最終也轉(zhuǎn)換為電能，如果插電式混合動力車采用外部充電且行駛距離較長的話，也稱為電動汽車。燃料電池主要使用氫，但氫的制取同樣需要大量的電能（電解水中的氫，再儲存起來，充入到車內(nèi)的燃料電池，產(chǎn)生電），反過來再用于驅(qū)動汽車行駛。

    如果把中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)去除，把電廠發(fā)的電直接充入汽車電池，驅(qū)動汽車，就可省去大部份中間能源轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的能源損失。因此，就能源損失方面，汽車業(yè)可專注于解決電池充放電的轉(zhuǎn)換效率，而這個效率隨著科技的發(fā)展會越來越高。雖然，生物燃料等也可用于發(fā)動機(jī)，但從世界范圍來看，并不是每個國家都能取得大量生物燃料，從規(guī)?；a(chǎn)角度來說，同時生產(chǎn)幾種不同動力系統(tǒng)的汽車是很不經(jīng)濟(jì)的。

    1.2 最合適的才是最好的——綠色電力在全球都易獲取

    全球于2050年必須將汽車的CO2排放量降至目前的10％左右。為此，僅僅改進(jìn)汽油車及靠混合動力很難實現(xiàn)，需要進(jìn)一步普及燃料電池汽車及電動汽車。其中，電力來源可通過各種方式獲?。òL(fēng)能、太陽能、核能、水電、生物質(zhì)能、海洋潮汐、地?zé)岬惹鍧嵞茉矗?，并不特別依賴某一種能源，可以是可再生能源、實現(xiàn)無污染發(fā)電，并且各個國家可根據(jù)各自國情產(chǎn)生清潔電能。這就是在數(shù)種替代能源的環(huán)保車型中純電動汽車更有可能勝出的理由。經(jīng)濟(jì)規(guī)律表明，最尖端的技術(shù)往往不是最終的解決方案，最適用的技術(shù)才是最好的方法。

    從產(chǎn)業(yè)化的角度來說，還是電動車最易在全球市場普及。而且汽車企業(yè)只要專注于單車的能耗降低及排放降低，直接使用在全球都能通用的電能，把尋找清潔能源的任務(wù)留給能源企業(yè)，畢竟從發(fā)電廠的源頭來控制污染和節(jié)能比控制汽車的排放更容易。雖然發(fā)展電動車就意味著需要大量的電力，但同時也意味著減少石油生產(chǎn)所需求的電力和產(chǎn)生的污染。目前，至少在發(fā)電源頭是有可能實現(xiàn)零排放的，如瑞典全國45％的電能來自水力發(fā)電，10％來自清潔能源，其余45％依靠12座核電站。雖然，瑞典是一個小國，但這是一個實實在在的未來典范。根據(jù)2008年底歐洲可再生能源委員會（EREC）發(fā)布的歐洲可再生能源技術(shù)路線圖，到2020年歐盟在電力領(lǐng)域可再生能源裝機(jī)容量將達(dá)到521.5GW，占總發(fā)電量的33%～40%，如果歐盟提出的能效行動目標(biāo)得以實現(xiàn)，這一比例將超過40%。

    1.3 從礦井到車輪——全周期污染排放及可控度比較

    歐盟專為車用替代燃料的全過程周期的污染排放做了《從礦井到車輪》（Well-To-Wheels）的調(diào)查報告，其中明確計算出使用煤碳發(fā)電的電動車的全過程排放量是高技術(shù)傳統(tǒng)動力汽車的3～5倍，但使用風(fēng)能、核能等清潔能源發(fā)電的電動車的全過程排放是高技術(shù)傳統(tǒng)動力汽車的1/8～1/10。能與之相比的只有生物能源制造的壓縮氫氣動力汽車，其全過程排放是高技術(shù)傳統(tǒng)動力汽車的1/6。燃料電池車全過程排放是高技術(shù)傳統(tǒng)動力汽車的1/2。

    目前，部分豪華汽車也開始使用車頂太陽能發(fā)電，但只能為空調(diào)系統(tǒng)輔助供電。現(xiàn)今太陽能板發(fā)電效率普遍在18％～20％，照此發(fā)展，15年后完全有可能利用太陽能作動力，并使之慢慢地普及到中高檔汽車。

    下面從污染可控度的角度，簡單比較電動汽車與其他燃料汽車在燃料生產(chǎn)循環(huán)所產(chǎn)生的排放過程。

    1.3.1 傳統(tǒng)動力汽車

    假設(shè)傳統(tǒng)動力汽車行駛100km所用油耗是10L左右，其燃料生產(chǎn)循環(huán)排放為：

    （1）采油與初步生產(chǎn)再運(yùn)輸（還有海運(yùn)）的排放；

    （2）煉油廠10L油所用的電能的供電排放；加上汽油從煉油廠到加油站路上的排放；

    （3）汽車行駛100km的排放；

    （4）很少量的生產(chǎn)車用電池的廠家產(chǎn)生的污染排放。

    1.3.2 燃料電池車行駛100km所用產(chǎn)生的排放

    （1）制取氫所用電的電廠供電排放；

    （2）生產(chǎn)燃料電池的廠家產(chǎn)生的污染排放；

    （3）煤礦礦井（如果采用煤碳發(fā)電）生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)呐欧牛?

    （4） 氫從制氫廠到加氫站途中的排放。

    1.3.3 電動汽車行駛100km所用的電能及其排放

    （1）供應(yīng)其所充電能的發(fā)電廠排放；

    （2）煤礦礦井（如果采用煤碳發(fā)電）生產(chǎn)運(yùn)輸環(huán)節(jié)的排放；

    （3） 生產(chǎn)電池的廠家產(chǎn)生的污染排放。

    從上面初步可以看出，電動車在其全循環(huán)過程中涉及到排放污染的步驟最少，理論上對污染排放的可控度就更高。這就意味著，可以集中力量在少數(shù)幾個點上控制、降低污染的排放。

    1.4 國外對純電動車的觀點及產(chǎn)業(yè)化努力

    回顧電動汽車發(fā)展歷程，第一款電動汽車于19世紀(jì)問世，1900年美國已普及4000輛，在所有汽車中所占的比例達(dá)到了40％。但隨著福特T型汽車的問世，電動汽車勢力逐漸減少。之后，隨著基礎(chǔ)設(shè)施的完善及汽油車的改進(jìn)，電動汽車最終未能成為主角。目前之所以再次受到關(guān)注，是因為除了人們的環(huán)保意識提高之外，電池技術(shù)也取得了長足進(jìn)步。

    汽車電池的研發(fā)工作有著劃時代的意義，只要能夠克服電池能源技術(shù)，新能源汽車的技術(shù)趨勢最終導(dǎo)向純電動汽車。日產(chǎn)汽車常務(wù)董事筱原稔在2009汽車科技年會（AT International 2009）上談到，20世紀(jì)90年代以后，能量密度高于現(xiàn)有鉛蓄電池的鎳氫電池和鋰離子電池技術(shù)迅速發(fā)展。如果把汽車所需要的能量容量看作20kW/h的話，將其儲存在鉛蓄電池中時，會變成1600L，所需體積相當(dāng)于幾十個油箱。而鋰離子電池方面，2000年前后為400L，目前為200L，體積已縮小至3～4個油箱，因此配備于汽車用途會逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實。以日產(chǎn)新量產(chǎn)的Leaf純電動車為例，Leaf是比‘騏達(dá)（Tiida）’稍大一些的A+級車，但Leaf已能為鋰電池提供足夠的空間，并且連續(xù)供電行駛160km。盡管Leaf設(shè)計精良，電池組的重量僅有200kg，但因為車子的電動馬達(dá)比傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)更輕一些，并且不需要變速箱，車子的整體質(zhì)量和一輛使用燃油的車差不多。

    2 新能源汽車的普及趨勢

    未來新能源汽車將沿著混合動力—插電式復(fù)合電動車—純電動車的路徑來發(fā)展，以實現(xiàn)動力總成的完全電動化。根據(jù)國際管理咨詢公司羅蘭·貝格預(yù)計，上述過程將歷時20年，即從2010年至2030年。但根據(jù)量產(chǎn)汽車換代及新技術(shù)市場化的規(guī)律來看，實現(xiàn)真正意義上的普及來說，這個過程還要延續(xù)更長的時間。

    2.1 2010～2030年，傳統(tǒng)動力占主流

    從傳統(tǒng)動力方面，現(xiàn)今除了缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)技術(shù)，從全球趨勢來看，正在普及渦輪增壓技術(shù)。2011年開始，主要裝配的排量將集中在1.2～1.6L（此前主要為1.7～2.2L），小型化的趨勢將越來越明顯。渦輪增壓技術(shù)將帶來與可變氣門正時（VVT）技術(shù)一樣的節(jié)約效果。歐洲2008年15%的汽車配備渦輪增壓發(fā)動機(jī)，而到2015年，這一數(shù)字將達(dá)到33%。小排量渦輪增壓發(fā)動機(jī)的小型化帶來材料成本降低；同時，還將讓汽車排放的CO2和NOx大幅減少。下一代高效率傳統(tǒng)動力很有可能會是均質(zhì)壓燃發(fā)動機(jī)（HCCI）。與油電混合動力系統(tǒng)相比，其實現(xiàn)的成本較低，與現(xiàn)有的發(fā)動機(jī)效率相比，可以降低燃耗20%～25%。但就傳統(tǒng)車用發(fā)動機(jī)而言，HCCI已經(jīng)基本上達(dá)到了技術(shù)極限。因此，在HCCI發(fā)動機(jī)與DSG雙離合變速器、以及STOP-START系統(tǒng)（即：可在短暫停車時自動停止發(fā)動機(jī)，從而節(jié)省燃油15%～25%，并降低排放）投入市場后，傳統(tǒng)動力汽車的潛力基本上已經(jīng)開發(fā)完畢。

    2.2 2013～2040年，混合動力普及

    對混合動力汽車而言，油電混合由于其電池成本很高，同等功率的電機(jī)比同等功率的發(fā)動機(jī)貴等，決定其從高端C級豪華車向A級緊湊型轎車普及。現(xiàn)在，國際市場上C級豪華車上已陸續(xù)開始引進(jìn)混合動力系統(tǒng)，而B級中型車的代表豐田凱美瑞、本田雅閣在本代產(chǎn)品序列中都已開始提供至少一款混合動力車，預(yù)計從2013年開始，混合動力車型將大量出現(xiàn)在B級車上。到2025年，混合動力車型將開始在A級車上普及。

    屆時，使用在混合動力車上的電池和電機(jī)將得到很大的發(fā)展，其成本、容量、充電效率都會有很大的提高。同時太陽能電池板的效率預(yù)計也會得到大幅提高，成本大幅降低，可以成為車用電池充電的有益補(bǔ)充。

    2.3 2028年電動車普及

    電動車得到普及需要滿足以下幾個條件。

    （1）電池、電動機(jī)總成的成本大大降低。

    （2）電池充電時間大大減少，即在充電站充電能夠縮減到5min（即與加油時間相同）或用民用電源充電并縮減到30min。以及采用標(biāo)準(zhǔn)化電池組可在充電站方便更換。

    （3）太陽能電池板效率大大提高，可隨時為電動車電池組充電，甚至在電動車啟動時也可為不同的電池組充電。

    預(yù)計，從2028年起，電動汽車開始最先嘗試進(jìn)入B級車或者A+級車序列。因為，與傳統(tǒng)動力車相比，電動汽車的操控感覺還是有些不同，汽車廠商還需相當(dāng)長的時間來研發(fā)電動汽車的操控以滿足那些喜歡傳統(tǒng)動力操控感的消費(fèi)者。A級車和B級車的車重相對C級車而言要輕得多，相應(yīng)的驅(qū)動電機(jī)功率和電池容量也可低一些，這樣成本就不會很高。而A、B級車的消費(fèi)者更容易對電動汽車的操控性產(chǎn)生妥協(xié)。因此，最先進(jìn)入市場的電動車很可能是A級車或B級車。

    不要低估科技的發(fā)展速度以及現(xiàn)代工業(yè)化大生產(chǎn)的能力。預(yù)計5～6年后困擾現(xiàn)代汽車業(yè)的電池問題將有很大的進(jìn)展（如充電時間；電池容量等），成本也將會有大幅的降低。

    3 對中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議

    3.1 降低傳統(tǒng)動力汽車平均油耗

    設(shè)計出適合消費(fèi)者的車，盡快降低現(xiàn)有傳統(tǒng)動力汽車的油耗，畢竟傳統(tǒng)動力汽車市場規(guī)模還是最大的，一定時期內(nèi)還有的很大的市場。

    3.2 建立新能源關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)鏈

    以電動車的三大關(guān)鍵技術(shù)電控、電機(jī)和電池為例，國內(nèi)在電池部分已經(jīng)形成了整個產(chǎn)業(yè)鏈條，以磷酸鐵鋰電池為代表的鋰離子電池技術(shù)，在電動車各項技術(shù)中與西方先進(jìn)水平差距最小。但電機(jī)和電控技術(shù)與國外差距很大。運(yùn)用于純電動和插電式汽車的異步電機(jī)，在國內(nèi)仍然處在研發(fā)的起步階段；永磁同步電機(jī)目前在性能上也有差距。在電控方面，我國起步更晚。其中電池管理系統(tǒng)仍處在早期研究階段；而直流轉(zhuǎn)換器方面的大規(guī)模商用化產(chǎn)品，不適合電動車使用。

    此外，應(yīng)該集中力量在車用電機(jī)、電池、電磁兼容和太陽能電池板上進(jìn)行深入研發(fā)并使之標(biāo)準(zhǔn)化。而在這些交集技術(shù)中電控、電機(jī)和電池最為關(guān)鍵，因此應(yīng)集中力量自主研發(fā)出新能源汽車的關(guān)鍵部件。

    3.3 投資新能源上下游企業(yè)

    最近20年來汽車行業(yè)發(fā)生了很多變化：產(chǎn)業(yè)分工的逐漸細(xì)分和外包生產(chǎn)模式興起。一個汽車企業(yè)不可能在所有技術(shù)上都有突破，因此，汽車企業(yè)應(yīng)自己研發(fā)一部分主要技術(shù)，再把資金投入到其他專業(yè)企業(yè)來研發(fā)技術(shù)。如汽車企業(yè)可以入股或者以風(fēng)險投資的形式把資金投入到新能源電池企業(yè)，如鋰電池廠商、薄膜太陽能電池廠商、結(jié)晶硅太陽能電池廠商、電動機(jī)企業(yè)及稀土原料企業(yè)等待。這3類企業(yè)在將來無論新能源車以什么形式出現(xiàn)，都將占據(jù)主導(dǎo)地位，那么汽車企業(yè)也將可從中受益。

    4 政府支持的政策建議

    發(fā)展新能源汽車首先要制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，包括關(guān)鍵總成的標(biāo)準(zhǔn)和健全管理體系；其次，要加強(qiáng)新能源汽車的研發(fā)工作，關(guān)鍵是要進(jìn)行更多的試驗驗證工作；第三，要完善新能源汽車的配套體系，如充電站和加氫站等；第四政府要積極扶持，落實相關(guān)政策。

    4.1 重點投資關(guān)鍵技術(shù)，模糊技術(shù)方向

    國家如不能指定發(fā)展哪種具體的新能源技術(shù)，只有經(jīng)過充分市場競爭的技術(shù)才更符合市場的發(fā)展方向。政府在各大技術(shù)都應(yīng)有投入，重點投資可放在通用技術(shù)領(lǐng)域如鋰電池、燃料電池、電機(jī)等。如2009年，美國能源部與企業(yè)聯(lián)合向燃料電池共計投資1億1430萬美元，生物燃料投資8億美元，對電池和電驅(qū)動技術(shù)等48個項目計劃投資24億美元。

    4.2 完善統(tǒng)一國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，參與制訂國際標(biāo)準(zhǔn)

    國家應(yīng)在汽車排放標(biāo)準(zhǔn)、能耗標(biāo)準(zhǔn)上進(jìn)行指引，使各種技術(shù)在同一標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行公平競爭。國家還應(yīng)積極引導(dǎo)國內(nèi)汽車企業(yè)參與新能源汽車的國際標(biāo)準(zhǔn)。國外企業(yè)已經(jīng)開始制訂新能源汽車標(biāo)準(zhǔn)，中國也應(yīng)該積極參與。

    2009年漢諾威工業(yè)博覽會上，大眾、通用、三菱等全球主要汽車廠商和電力公司，已經(jīng)就電動汽車通用充電插頭的標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成初步一致，為電動汽車量產(chǎn)鋪平了道路。豐田、日產(chǎn)汽車公司及松下電器產(chǎn)業(yè)公司等相關(guān)企業(yè)，合力開發(fā)統(tǒng)一規(guī)格的新一代汽車鋰電池，并計劃在2010年前后實現(xiàn)量產(chǎn)。日本企業(yè)還力爭在安全標(biāo)準(zhǔn)和充電方式等方面獲得國際標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)(ISO)的認(rèn)證，以期在該領(lǐng)域搶奪先機(jī)。

    中國有著世界上最龐大的汽車市場，政府完全可以在連接器、電源、充電設(shè)備等方面為電動車搶先制定出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。這樣，中國就有與國外廠商在標(biāo)準(zhǔn)上討價還價的資本，進(jìn)而進(jìn)入國際標(biāo)準(zhǔn)。政府也應(yīng)鼓勵國內(nèi)廠商投資國外享有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和專利的零部件企業(yè)，這樣國內(nèi)企業(yè)也能間接獲得其國際標(biāo)準(zhǔn)和專利權(quán)的使用。

    4.3 在節(jié)能環(huán)保補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)上，引進(jìn) “領(lǐng)跑者”計劃

    在節(jié)能環(huán)保補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)上，政府可引進(jìn)日本正在施行的“領(lǐng)跑者”計劃，即指定市場上最先進(jìn)產(chǎn)品所能達(dá)到的排放、能耗標(biāo)準(zhǔn)作為今后5年內(nèi)行業(yè)補(bǔ)貼的依據(jù)，只要能達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品就可以使消費(fèi)者得到一定的補(bǔ)貼和稅返，這樣就能鼓勵消費(fèi)者購買低排放、低能耗的產(chǎn)品，進(jìn)而促進(jìn)廠商積極研發(fā)先進(jìn)的產(chǎn)品，使市場競爭良性發(fā)展，避免價格低廉但高能耗、高排放的汽車擾亂市場。

    4.4 規(guī)范新能源相關(guān)原材料的市場管理

    規(guī)范新能源技術(shù)所用原材料－稀土原料的市場管理。運(yùn)用在電池和電機(jī)里的原料大多是稀土原料，如鋰電池里的鋰是稀土原料。

    我國是世界稀土儲量最豐富的國家，占世界稀土儲量的80%，2005年稀土產(chǎn)量占世界96%，但稀土冶煉分離年生產(chǎn)能力20萬t，超過世界年需求量的1倍。由于無序競爭，競相壓價出口，產(chǎn)量變得日趨減少，而價格卻日益下降。因此，應(yīng)該嚴(yán)格規(guī)范稀土資源的出口管理，不能使大量的稀土資源在無序和廉價之中流失國外。應(yīng)建立國家稀土生產(chǎn)、銷售、出口和進(jìn)口的專門管理機(jī)構(gòu)，統(tǒng)一制定相關(guān)政策法規(guī)，實行嚴(yán)格的管理。嚴(yán)格實行定額生產(chǎn)、定點定額出口的稀土政策。爭取在幾年內(nèi)，使稀土出口量由目前的10萬t左右，減少到2萬～3萬t左右，以維持稀土金屬的高利潤和可持續(xù)發(fā)展，確保中國長期把握稀土定價權(quán)。這樣既可使國家在出口稅收上得到應(yīng)得的稅款，又可促進(jìn)國外廠商在中國建廠，既有利于技術(shù)交流，也有利于國內(nèi)新能源汽車的技術(shù)發(fā)展，提高中國的整體競爭力。

    5 結(jié)束語

    發(fā)展新能源汽車對我國汽車工業(yè)是難得的機(jī)遇，自主品牌可以通過對全新領(lǐng)域的探索，有機(jī)會與國際汽車巨頭們重新站在同一起跑線上。但值得注意的是，與國際上的競爭對手相比，我們落后的不只是技術(shù)。需要及時學(xué)習(xí)、領(lǐng)悟并發(fā)展先進(jìn)的設(shè)計、管理、經(jīng)營理念和方法。技術(shù)突破轉(zhuǎn)變成實實在在的汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。