電動汽車將充分體現(xiàn)信息技術(shù)系統(tǒng)工程、生物技術(shù)系統(tǒng)工程和氫能源系統(tǒng)工程這三大支柱的融合。國際汽車界人士認(rèn)為，2010年將是電動汽車研發(fā)的決戰(zhàn)年，而2020年很有希望進(jìn)入大批量生產(chǎn)的年代。中國研發(fā)電動汽車領(lǐng)域的整體水平基本上是處在與國外同一起跑線上，雖然在一些關(guān)鍵科技上還有很多差距，但國家對發(fā)展電動汽車工業(yè)抱著很大的決心，因為這是中國汽車產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展的一個重大機遇。
中國研發(fā)電動汽車領(lǐng)域的整體水平基本上是處在與國外同一起跑線上，雖然在一些關(guān)鍵科技上還有很多差距，但國家對發(fā)展電動汽車工業(yè)抱著很大的決心，因為這是中國汽車產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展的一個重大機遇。
汽車的“心臟”變化與汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展息息相關(guān)
國際上一些權(quán)威科學(xué)家預(yù)言，在新世紀(jì)的初始年代，推動人類社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的三大科學(xué)支柱是：信息技術(shù)系統(tǒng)工程、生物技術(shù)系統(tǒng)工程和氫能源系統(tǒng)工程。當(dāng)前，人們已經(jīng)意識到這種趨向越來越明顯，顯示出一種巨大的、走進(jìn)現(xiàn)實生活的活力。目前，一輛福特Aurus轎車上的計算機要比當(dāng)年“阿波羅”航天計劃中幾百萬美元的巨型計算機的容量還要大。一種以生物工程為基礎(chǔ)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機系統(tǒng)，在汽車空調(diào)等方面已進(jìn)入實用性的實驗階段。這種汽車空調(diào)，不再是一種單一的氣流，而是利用神經(jīng)元傳感器測定每一乘客的年齡、體質(zhì)和生活喜好，供給一個個性化的空氣場。一種生物柴油被認(rèn)為是一種清潔的可再生燃料，已進(jìn)入初步的測試，并獲得了令人滿意的結(jié)果。豐田公司已在新產(chǎn)品RAUM車上應(yīng)用生物塑料。特別要提及的是，由于氫能源在汽車上不斷的擴(kuò)充應(yīng)用，將對汽車產(chǎn)業(yè)的科技、管理、體制和觀念產(chǎn)生一個巨大變革的浪潮，而引發(fā)新一輪的汽車產(chǎn)業(yè)革命。
從汽車產(chǎn)業(yè)的科技發(fā)展史看，汽車產(chǎn)業(yè)跨越式的發(fā)展是與社會能源結(jié)構(gòu)和汽車的“心臟”變化有著緊密的聯(lián)系。
1769年，世界上第一輛蒸氣汽車誕生，在18世紀(jì)末和19世紀(jì)初，蒸氣汽車流行；1831年，世界上第一輛電動汽車誕生，并在19世紀(jì)末和20世紀(jì)初有過黃金時代；1885年世界上第一輛內(nèi)燃機汽車誕生，隨著石油開采發(fā)展和內(nèi)燃機汽車的普及，促使汽車成為工業(yè)社會一種極為重要的產(chǎn)品，得到巨大的發(fā)展，以至被譽為“改變世界的機器”。1903年紐約《汽車時代》雜志統(tǒng)計，美國的4200輛的各種機動車中，蒸氣汽車占40%，電動汽車占38%，內(nèi)燃機汽車占22%。到1912年，美國注冊的電動汽車達(dá)3.4萬輛，占各種汽車的首位。在以后的10年時間內(nèi)，盡管電動汽車的數(shù)量有所增加，但卻很少人能預(yù)料到內(nèi)燃機汽車會有突破性的發(fā)展，內(nèi)燃機汽車幾乎一下子替代了發(fā)展近百年的電動汽車，更不用說是蒸氣汽車了。
然而，在上世紀(jì)的近百年里，內(nèi)燃機汽車幾乎在無節(jié)制地發(fā)展，也給人類社會帶來諸多重大難題。如石油的危機、環(huán)境極限性的污染、發(fā)達(dá)又脆弱的社會交通與安全、極度擴(kuò)張的城市化、社會階層的分化等。
2003年中國石油進(jìn)口依存度達(dá)1/3以上，成為世界上第二大石油進(jìn)口國，僅次于美國，預(yù)計2020年達(dá)70％，這將嚴(yán)重的威脅中國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和國家的經(jīng)濟(jì)安全。而汽車是消耗石油資源的大產(chǎn)業(yè)，走電動汽車節(jié)能的路子，不能有任何的動搖。
現(xiàn)代電動汽車是最具活力車種
現(xiàn)代電動汽車的產(chǎn)業(yè)是機械、電力、磁力、電子、計算機、新能源、新材料和智能控制的多學(xué)科、跨領(lǐng)域、高科技的集合體，必須擁有社會廣泛組織的、不斷持續(xù)創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)群體，要建設(shè)一個以“綠色系統(tǒng)工程”為主導(dǎo)思想的產(chǎn)業(yè)機制和網(wǎng)絡(luò)，這包括從產(chǎn)品的構(gòu)思和研發(fā)，一直延伸到產(chǎn)品設(shè)計、制造、銷售、服務(wù)，以及社會配套工程和產(chǎn)品回收的整個產(chǎn)品生態(tài)周期來思考。從20世紀(jì)70年代世界石油危機之后，可以說是現(xiàn)代電動汽車發(fā)展的新起點。經(jīng)過近30年努力，特別是近幾年的突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，國際上的電動汽車已顯示出其巨大優(yōu)勢，并逐步形成比較一致的“三橫、三縱、三系統(tǒng)”的發(fā)展框架。
“三橫”是指：純電池電動汽車，混合動力電動汽車和燃料電池電動汽車。
“三縱”是指：高效能車用電池，先進(jìn)的電機技術(shù)和信息驅(qū)動控制系統(tǒng)。
“三系統(tǒng)”是指：新型電動汽車產(chǎn)品設(shè)計系統(tǒng)，社會應(yīng)用工程系統(tǒng)，新型的能源開發(fā)與管理系統(tǒng)。
當(dāng)前，純電池電動汽車的電池質(zhì)量和價格，在非公路領(lǐng)域中應(yīng)用顯出很大優(yōu)勢，但作為電動汽車產(chǎn)業(yè)應(yīng)用還有不少爭議和探索；燃料電池電動汽車被世界業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為是未來電動汽車的主導(dǎo)產(chǎn)品，近年來在產(chǎn)業(yè)化實驗方面取得很驚人的進(jìn)展，有望在不久的未來成為商業(yè)化的產(chǎn)品；混合動力電動汽車，在技術(shù)上已經(jīng)較成熟，近年已形成批量生產(chǎn)和商業(yè)化應(yīng)用。因為車用燃料電池的技術(shù)尚未完全過關(guān)，燃料電池和電池組合的混合動力電動汽車成為一種燃料電池電動汽車的過渡性產(chǎn)品。
中國電動汽車的發(fā)展經(jīng)過若干年的積極和艱苦的探索，其發(fā)展思路基本上與國際上電動汽車的發(fā)展格局吻合。近年中國純電池汽車的研發(fā)比較活躍，這是既符合電動汽車自身發(fā)展的科學(xué)規(guī)律，也是符合中國發(fā)展電動汽車的國情與特色。
燃料電池將商品化
新型的燃料電池是采用氫和氧化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)換為電能，排出的只是水，具有零排放、高效率和資源再生等優(yōu)點，燃料電池技術(shù)的迅速發(fā)展打開了21世紀(jì)氫能源社會大門。2002年6月在加拿大召開的第14屆世界氫能源大會上，提出了以燃料電池為主導(dǎo)產(chǎn)品的氫能源社會的概念。此后，美、加、日、冰島、歐洲等國家先后宣布，要大力發(fā)展以燃料電池為基礎(chǔ)的、在社會上廣泛應(yīng)用的新能源，向氫社會邁進(jìn)。
在美國，《時代周刊》將燃料電池列為21世紀(jì)10大高科技之首。布什總統(tǒng)在2002年宣布出臺“Freedomcar”計劃，確定將使用燃料電池為社會主要能源，首先在汽車產(chǎn)品上應(yīng)用。美國能源部制訂了“氫計劃”，要求在2010年燃料電池電動汽車計劃達(dá)到市場份額25%，2015至2020年燃料電池的電動汽車和氫燃料加注基礎(chǔ)設(shè)施要準(zhǔn)備就緒。
美國已在一些大型集裝箱牽引汽車上加裝燃料電池，讓駕駛?cè)藛T在停車休息時關(guān)掉大馬力的柴油發(fā)動機，改以燃料電池供電給空調(diào)、熱飯、看影視娛樂等活動。美國汽車通用公司目標(biāo)是：到2010年，電動汽車（包括燃料電池的混合動力電動汽車在內(nèi)）的銷售量要達(dá)到100萬輛。福特公司聲稱，在25年內(nèi)，福特公司將在75%輕型汽車上采用混合動力電動汽車。2003年兩家公司相繼宣布，停止研制純電池電動汽車的，集中力量開發(fā)燃料電池電動汽車。
日本政府宣布要采取最大限度措施支持燃料電池的發(fā)展。經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)已組成“燃料電池項目小組”，進(jìn)行燃料電池應(yīng)用的普及推廣，計劃在2010年前把汽車用燃料電池價格降低到目前普通汽車發(fā)動機的相等水平。目標(biāo)是2020年燃料電池電動汽車保有量達(dá)500萬輛以上，建設(shè)3800個氫加注站。
豐田汽車公司自1997年以來累計上市14萬輛混合動力電動汽車。自1999年以來已推出五種燃料電池混合動力電動汽車，計劃到2005年在全球范圍內(nèi)生產(chǎn)30萬輛。
在冰島，2003年有三輛燃料電池的公共汽車行駛在首都雷克雅夫克街頭，同年4月24日世界上首座燃料電池加氫站在冰島投入使用。計劃用40年時間，建成冰島的“氫社會”。
在歐洲，歐盟正在推行兩項大規(guī)模的燃料電池巴士示范性合作試驗計劃：歐洲清潔城市運輸系統(tǒng)（CUTE）和歐洲生態(tài)城市運輸系統(tǒng)（ECTS）。參與這項目的有九個國家、13個大城市、40個企業(yè)、31輛燃料電池巴士，從2002年6月開始到2006年7月進(jìn)行證實性產(chǎn)品生命周期分析和對氫燃料供應(yīng)設(shè)施建設(shè)運用驗證，預(yù)計應(yīng)用四種不同加氫試驗裝置，為今后動態(tài)地實用化做準(zhǔn)備。法國PSA集團(tuán)表示，在2015年，PSA有大批燃料電動汽車投放市場。
戴－克公司于1994年5月推出最初的燃料電池小型汽車，2000年11月推出的NECAR5應(yīng)用甲醇重整器，實現(xiàn)燃料電池小型化和高功率化方案。2002年5月20日到6月4日， NECAR5從美國西部舊金山橫穿美國大陸，到達(dá)東部的華盛頓，實現(xiàn)無故障行駛記錄。2003年3月NECAR5又在日本橫濱地區(qū)進(jìn)行日本道路的公開試驗。
美國ABI公司預(yù)測，2011年，全球燃料電池電動汽車的產(chǎn)量將達(dá)到240萬輛，約占全球汽車總產(chǎn)量3.4%。2010年將是燃料電池電動汽車的快戰(zhàn)年，真正成氣候可能要到2020年，這種預(yù)測國內(nèi)外汽車界人士是認(rèn)同的。
中國汽車產(chǎn)業(yè)抓住跨越式發(fā)展的機遇
中國在燃料電池的研究方面并不算晚。早在1958年，天津電源研究所已開展了固態(tài)式燃料電池的研究工作。70年代隨著航天事業(yè)發(fā)展，中科院大連化學(xué)物理研究所也開展了甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池。80年代，在當(dāng)時科委“國家電動汽車技術(shù)研究”項目推動下，中國著手開展電動車的科研工作，經(jīng)過“八五”、“九五”規(guī)劃的實施，一些專業(yè)從事電動汽車的產(chǎn)、學(xué)、研機構(gòu)相繼成立，并積累不少經(jīng)驗和成果。進(jìn)入90年代，大連物化所、上海硫酸研究所、清華大學(xué)、浙江大學(xué)對研制燃料電池工作都取得一定成果。“十五”國家已將電動汽車列入“863”重大科技攻關(guān)項目，花費更大氣力來搞電動汽車。
以上海燃料電池系統(tǒng)公司為代表的燃料電池研制工作，已進(jìn)入了實質(zhì)性試驗應(yīng)用階段。2002年5月，上海燃料電池系統(tǒng)公司和同濟(jì)大學(xué)新能源汽車工程中心試制成“春暉一號”電池和燃料電池組合的混合動力四輪微型電動汽車。北京客車廠、清華大學(xué)、北京世紀(jì)富燃料電池公司、大連化學(xué)物理研究所聯(lián)合研制的燃料電池客車已完成樣車工作。2003年8月由上汽集團(tuán)、同濟(jì)大學(xué)等聯(lián)合研發(fā)出具有自主產(chǎn)權(quán)的燃料電池混合動力轎車“超越一號”樣車，今年底將完成第二代樣車開發(fā)工作。
最近，在全球基金和聯(lián)合國開發(fā)設(shè)計署支持下，“燃料電池公共汽車在中國商業(yè)化”項目已啟動，共安排3500萬美元，國際資助1/3，中國政府出資1/3，上海、北京各出資500萬美元。目標(biāo)是：1996至2007年，先后有12輛燃料電池公共汽車在世界各國招標(biāo)，北京、上海各六輛進(jìn)行示范性運行，2007至2015年將擴(kuò)充到10個城市。并于今秋在北京實行招標(biāo)。
中國電動汽車專家認(rèn)為，今后的五年里，中國電動汽車將會有重大的進(jìn)展?？梢哉f，中國研發(fā)電動汽車領(lǐng)域的整體水平基本上是處在與國外同一起跑線上，雖然在一些關(guān)鍵科技上還有很多差距，困難極大，但國家對發(fā)展電動汽車工業(yè)的決心是很大的，因為這是中國汽車產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展的一次重大機遇。我們貫徹的是：堅定信念，立足現(xiàn)狀、市場導(dǎo)向、自主創(chuàng)新、動態(tài)選擇、實現(xiàn)突破的方針，特別指出，要少講科技“成果”，要有解決問題的產(chǎn)業(yè)化，要以走向普及化為目標(biāo)。中國汽車工業(yè)研發(fā)產(chǎn)品工作上教訓(xùn)實在太多了，一定要有解決現(xiàn)實問題的艱難努力，否則中國汽車工業(yè)會失去推動跨越發(fā)展的一個重大機遇。
（轉(zhuǎn)載）
