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七、我国发燃料电池汽车的对策建议

2017-03-10程振彪

汽车科技 2017年1期
关键词:燃料电池电动汽车汽车

程振彪

(一)及时调整新能源汽车发展思路

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,结合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,以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、纯电动汽车电池之困难破,而FCV则是“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,其并不十分明显,更未获实质性、突破性进展,离实际应用要求还相差甚远。而与之相反,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。据有关专家称,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。在本研究者看来,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“解铃还需系铃人”)。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)。因此,人们就难以“两全齐美”。此也充分说明了,纯电动汽车蓄电池存在机理(或者说原理)性缺陷,也是一種根本性的致命弱点。在本课题研究者看来,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,其作功带来的结果,无论是主产品——电,还是副产品——水(水蒸汽),皆是人们需要的(或者对人有益的),这类电池所用燃料——氢,虽然称之为燃料,其实际上并不燃烧,所以,不会产生(或很少产生)包括CO2在内的污染气体和物质。以此角度观察,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,其是一个健康的“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、中期内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”,人们理所当然的要选择“明”的那个。

尽管近来有人(有公司或什么机构)宣称,其在纯电动汽车的蓄电池技术上取得重大突破,可使汽车的续航里程达到700公里,甚至1000公里。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。有些人所说的近乎神乎其神的这种电动汽车,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,技术上成熟了,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,但其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400公里以上的续航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在其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。德国默克尔政府也曾制定了一个至2020年使(纯)电池汽车保有量达到100万辆的计划,但从目前实际的执行情况看,肯定要落空。因为截止到2015年底,该国的电动汽车总的上牌量还不足5万辆。究其原因,主要还是电动汽车自身存在的不足,诸如续驶里程短、充电时间长、价格高等,导致许多消费者望而却步。这充分说明,无论在中国还是在其他国家(或地区),纯电动汽车的未来发展前景,都不甚明朗,其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。人类已经历的世界第一、二次工业革命实践,也充分证明了这一点。

2、FCV事业具重大战略性

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。这主要基于以下两点认识。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,而只有已显露光明发展前景苗头的氢燃料电池汽车才是,而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),只有依赖燃料电池汽车的自主创新。其二,燃料电池汽车堪称是多个新兴产业的“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(如图6-1所示)。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。因此,就此而言,抓住了氢燃料电池汽车,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。

我国当今阶段面临的生态环境危机,不仅极大的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。习总书记在一个场合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、体面的生活下去。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,是能让人更幸福的生活。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,而如今大家只不过是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,其后果是不堪言状的。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?本研究者讲一个真实的故事。本著者曾有两个很要好的朋友,他们也都有一定才能,但却同时有一个不良嗜好,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。后来二位相继查出肺癌,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。从这个故事里可以明白,人人所想要的首先是生命,这是本能的第一反应,其它都居其次。现时代,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,其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,若谓中国腐败问题不解决,就有亡党亡国的危险,那么也可说,生态环境再继续恶化、得不到适当的治理改善,中国就有可能出乱子。由于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。

其次是国际的形势逼人。

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”。韩国车企和政府重视和推动燃料电池汽车发展的力度也很大,不断出台相应的政策和举措。从大企业的动向上看,除了本研究专著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未予明确表态的公司,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(或者说修)正了自己原来的话,表示要加强燃料电池汽车发展(他从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?眼下的形势是,在国际车界,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。从眼下的情势看,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之一,而本研究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也做出了突出贡献,其很富有创新精神和改革勇气。在他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,都记录在其所著《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,世界汽车技术又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,一旦某一项新技术成为主导,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(跨國)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》)。在此之前他还曾说过,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主任的张国宝,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。针对全国目前的实际情况是偏重纯电动汽车,他指出,现在还不好说最后哪一种技术一定会胜出,所以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,根据本研究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,去年12月丰田Mirai(未来)牌车正式上市,且于目前宣布共享专利,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)。最近,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,我们也要紧跟着技术趋势。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;所以,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和奠定了基础。

(二)调整新能源汽车发展思路的具体设想

在新时期与新形势下,我国新能源汽车发展的总体思路如下所述。

其一,确定来自清洁可再生能源之电(力)驱动为我国新能源汽车发展和汽车产业转型升级的基本战略取向,着力发展的车型种类为燃料电池汽车、纯电动汽车和包括插电式在内的节能环保的混合动力汽车,其中,氢燃料电池汽车是现今大力研发攻关、未来要大力推广的重点战略车种(型)和发展目标。

其二,依据我国的现实具体情况,发展新能源汽车宜采取“循序渐进、分阶段、分步骤”实施的方针,可大体划分为近期(5年)、中期(10年)、远期(15年)三个不同时段,选择不同的重点而加以推进。近期(即在“十三、五”),科研和工程化攻关的重点是燃料电池汽车,同时,兼顾纯电动汽车(尤指其动力电池)的技术攻关,而产业化和在一定范围、针对特定目的的应用,则可继续侧重于纯电动汽车;燃料电池汽车的小范围运用,仅局限于若干特大城市(例如北京、上海、武汉等)。鉴于上汽集团的燃料电池汽车发展已有多年,并且成果较为显著,这一时期的稍后阶段,有望小批量入市,因此,争取使2020成为中国燃料电池汽车的元年。如此,尽管较日本晚了五年,但也算是没有落后很多。为给燃料电池汽车的研发难题攻关和实现产业化争取更多时间,同时,也为了缓解汽车行业面临严峻的减排压力,除了大力推动传统汽车技术升级外,还应积极推广以天然气汽车为代表的清洁替代燃料汽车和各类混合动力汽车。业内有人称此两种汽车是过渡性解决方案,而在本研究者看来,莫如确切的说,其是从传统汽车时代迈向新能源汽车时代的桥梁(或“渡船”)。关于此,本著者在《从大到强——中国汽车可持续发展之路》(机械工业出版社2012年8月出版)专著里作了详细论述,此不赘言。关于中期(“十四·五”)的安排,視两种不同情况而定。一是假若在燃料电池汽车技术、成本和基础设施建设上取得很大进步或进展,而纯电动汽车技术的攻关仍末有多大起色的话,那么,就应该给所谓的“纯电动汽车热”适当降温,而燃料电池汽车就必然成为新能源汽车事业发展的“重中之重”,应加快产业化步伐,为实现市场化做好准备;扩大示范运营规模与范围,在更多的特大城市和省会城市逐步铺开,积极推进加氢站等基础设施建设;在“十四·五”末,即2025年前后,燃料电池汽车可望较大规模入市,推广普及应用的序幕将正式拉开。二是,若纯电动汽车技术取得较明显进步或有大的突破,其理所当然的要与燃料电池汽车“并驾齐驱”,同为新能源汽车的发展重点,要发挥各自的优势,在相应的应用领域获得充分发展(在叙述远期设想中,不再涉及这两种假设,仅论及燃料电池汽车)。在整个中期内,我国仍需大力发展节能环保性能更好的传统汽车、混合动力汽车以及以天然气汽车为代表的清洁可替代燃料汽车。远期(“十五·五”),到2030年,将是我国氢燃料电池汽车发展的重要节点。到那时,自主燃料电池汽车技术将完全成熟,达到或基本达到世界先进水平;实现大批量生产和大规模上市,在大城市和经济比较发达地区获得较广泛应用,燃料电池汽车产业及相关产业同步发展,蔚然成为我国经济发展新的增长点(同时也是一个亮点)。

(三)应采取的措施和特别值得注意的问题

1、自主与开放相结合

如前面有关段落所述,尽管我国燃料电池汽车总体发展与国际先进水平相比有落后五年左右的差距,但客观而论,各有关国家与地区在推广应用和市场化方面,基本上都还处于探索、创新阶段,并没有最终形成谁输谁赢的局面。因此,我国在此方面一定要树立信心,只要奋起直追,完全有可能迎头赶上。尤其是我国有必须大力发展清洁节能汽车的迫切需要,促使人们把压力变动力,从而推动燃料电池汽车的发展。

鉴于我国传统汽车数十年发展的经验与深刻教训,燃料电池汽车必须立足自主,即要掌控关键核心技术与资源,产业链的最大价值要在国内生成和表现出来。当然,如此说,并不是要“闭关锁国”,排斥开放合作,恰恰相反,在当今国际形势下,还要更加扩大开放;国家要以各种方式,鼓励国内科研机构、企业,积极进行相关的技术交流,寻求国际合作,建立互利互惠的双赢或多赢的战略联盟,协同攻关,资源共享,成果共享,风险共担。不仅对外要开放,对内更应该大胆开放,我国要赢得燃料电池汽车发展机遇,各个企业,各研究单位,一定要克服过去那种“鸡犬之声相闻,老死不相往来”的沉痼。据称,在此方面已有好消息让人欣慰,业界针对燃料电池汽车技术开发已建立起相应的联盟机构。国家有关部门及行业协会,应切实促使其健康发展。

2、政府、企业及科研单位应真正各司其职,各担其责

我国要想急起直追世界燃料电池汽车快速发展的潮流,政府、企业和相关科研单位三者必须形成合力,真正各司其职,各担其责,把各自要办的事做好。国家有关部门主要发挥引领、引导作用,做好顶层设计与规划,以相应的政策、法规、标准等,指引研发、产业和市场朝着正确方向健康前进。中央和地方政府还应着力从事制氢、加氢站等基础设施建设,解除燃料电池汽车推广普及的后顾之忧,让企业有更多精力集中于产品研发和市场开拓。科研机构是燃料电池汽车核心关键技术攻关的中坚骨干力量,主要担负基础性、共性技术研发,例如,燃料电池与相关材料等技术以及制氢、储氢、加氢等技术。企业则是市场的主体,承担着燃料电池汽车技术成果转化为生产力的重任。为此,“产学研”必须紧密合作,发挥各自专长。以下特列出国家有关部门在进行顶层设计或规划时应格外加以注意的事项。

(1)国家有关部门应重点关注战略性问题

国家有关部门的行为举措不应涉及氢燃料电池汽车发展的具体性、事务性问题,而主要指向全局性、战略性、方向性事项。比如,过去国家有关部门制定的新能源汽车发展规划,对未来的产销量规定得太具体。实际上,产销量究竟能达到多少,主要取决于市场的发展情况而非人为意志。有关指标规定得越具体,越使政府的规划陷入尴尬境地。

(2)把发展氢燃料电池汽车看成是龐大系统工程

发展新能源汽车既是一项前途远大的战略性事业,又是一个庞大的系统工程,涉及到许多部门和单位,必然要求协调一致的进行工作。但在过去一段较长时间内,我国就此并未形成“全国一盘棋”的局面,而是“各顾各”。例如,搞科研的,只顾埋头做“学问”,而不去想成果如何转化,企业只顾造车而未深想如何培育市场,能源部门则只顾发电而不考虑如何布局相关的基础设施。由前面的有关段落介绍可知,氢燃料电池汽车的产业链更长,涉及的部门和单位更多,国家有关部门一定要站在全局高度,统筹全产业链、全寿命周期的发展,而不仅仅是单纯的制造出一个新类型的交通工具。就此而言的一个基本对策思路是,应借鉴日本等国的经验与做法,视氢燃料电池汽车为突破口,逐步使我国经济社会迈向第三次工业革命,引发我国能源消费的革命性根本变革。在此思想指导下,燃料电池汽车所用之氢,就不能简单的或图省事的从现成的化石能源获得,而主要由清洁可再生能源(诸如太阳能、风能等等以及基于循环经济原则的所谓废物等)制取,这是发展燃料电池汽车最根本的初衷之一,也是我国调整能源消费结构的需要。若如此,则发展氢燃料电池汽车的难度就比较大,前进的步伐不会很快(尤其是初期),尽管如此,宁可慢些,也要“真些”。如果想走所谓的“捷径” ,刷亮一时的“业绩”,那么就将背离发展氢燃料电池汽车的根本目的。迄今为止,人们之所以诟病纯电动汽车并不环保,主要在于其用的还是(或基本上)是高碳的煤电,在这一问题上,中国工程院院士李骏与本研究者的认识是一致的。他说,根据我国现在的发电结构,还是属于高碳电国家,因为电多数是依靠烧煤而来的,远远高于国际标准的含碳量,即使纯电动汽车也达不到欧盟2021年法规要求的每公里95克碳。近来,国际上有不少专家学者对我国发展电动汽车仍然以煤电为主(或主要依靠煤电)不断提出批评(甚至是讥讽),认为这与发展电动汽车的根本目的——治理污染、消除雾霾背道而驰。据2015年12月卡内基梅隆大学公布的一份研究报告显示,中国电动汽车保有量的增加其实可能与空气污染加重相吻合。原因在于,虽然电动汽车会降低汽油污染,但电动汽车充电所用之电仍然靠燃烧煤的发电站,电动汽车只不过转移了污染。如果不改变当前中国的能源消费结构,那么全面转向电动汽车可能会增加电网的负担,从而造成更为严重的空气污染。2015年12月17日美国福布斯网站刊发的一篇文章也持有相同的观点和批评意见。因此,国家在规划燃料电池汽车制氢、加氢站等基础设施时,一定要与调整我国能源结构、发展新型绿色能源紧密结合起来。再如,有两个涉及氢燃料电池汽车长远性的发展问题,都与该种汽车应用规模很大时有关。一是氢无论是通过电解水还是光解水等方式而获得,都要用水,燃料电池汽车保有量小时不会成为问题,而一旦量大时,则水的消耗量就不可小觑。应接受世界汽车业界早些年发展乙醇等替代燃料汽车引发的所谓“汽车与人争粮”的教训,不要让人们再有所谓的“汽车与人争水”的疑虑。为此,我国未来的燃料电池汽车(在保有量较多时)所用氢,应主要来自中水、海水和(收集起来的)雨水等。二是为优化燃料电池内氢与氧的化学反应过程和更高效的产生电流,通常要使用贵重金属作为催化剂。虽然此类金属不参与化学反应,理论上讲并没有损失,但在工业生产过程中,实际上会有一定损耗,且不易回收。在燃料电池使用量不是特别大的时候,此类金属资源供应不会成为问题,而一旦使用量十分巨大对该类物质需求剧增时,则地球上的储量就难以满足实际使用要求。因此,从长远看,我国(包括全世界)发展氢燃料电池汽车必须开发研制铂催化剂的替代品,及早谋划此事更有利于燃料电池汽车的普及与可持续发展。

国家有关部门另外一个需要“统揽全局、通盘考虑”的重要问题,是如何统筹协调建设充电站和加氢站等基础设施。正如前面有关章节已论述的那样,纯电动汽车未来的技术发展前景还不明朗,仍需要通过进一步的科研试验和攻关加以验证。在此实际情况下,我国许多地方就贸然投巨资纷纷兴建充电站,这无疑存在巨大风险。一旦我国氢燃料电池汽车发展获得重大突破,并在2030年前后实现大规模(或较大规模)的普及应用(而纯电动汽车又无明显起色),则耗巨资建设起来的充电站就有可能面临废弃不用(或闲置)的局面,从而造成极大浪费。为避免此种现象的发生,如下思路似乎可以考虑,即选择合适的地方,建造通过诸如风能、太阳能等清洁可再生能源以及垃圾焚烧等发电的装置(设施),当前主要为纯电动汽车充电,待将来氢燃料电池汽车大规模兴起时,可很方便的转变为制氢、加氢站。此是一种既为当下又兼顾未来的最佳解决方案(之一)。

3、尽量给燃料电池汽车发展创造有利条件和环境

氢燃料电池汽车是个新生事物,仍处于孱弱的萌芽状态,必须备加呵护,尽量为之创造一个有利的发育环境和生存、成长空间。概括而论,可采取直接支持和间接支持两种方式。所谓直接支持,就是仅针对氢燃料电池汽车而制定的帮扶优惠措施。而间接支持,则主要是国家通过相应的标准、法规、政策等等措施作为引导,促使市场(社会)形成一种倾向,达到限制高(或较高)排放的传统汽柴油汽车使用而鼓励氢燃料电池汽车发展的效果。

(1)直接支持

①加大研发投入,强化支持力度

为紧紧追赶国际发展潮流,缩短与国际先进水平的差距,近期,国家对涉及燃料电池汽车共性、基础性关键核心技术研发,要有大的投入;对企业的相关研发和市场示范应用,应给予强有力的支持和资助;要大力加强制氢、储氢、供氢技术研发,对相应的加氢站等基础设施建设进行具体的规划和布局。

②让氢燃料电池汽车享受最高级别的政策优惠待遇

目前,国家为支持新能源汽车发展,出台了一系列的优惠政策,在财税、金融等诸多方面给予直接帮扶支持。但据称,这是有时限、阶段性的,此类政策将逐渐退坡。总的讲,政策退坡是必要、必然的,也是正确的,毕竟,各类新能源汽车是否具有生命力,最终要经受市场检验。但在近、中期内,氢燃料电池汽车应是一个例外,非但不能减少补贴,而且相较于纯电动汽车,还要加大扶持力度(如日本等国所做的那样)。唯如此,才能助其踏上市场竞争的征程。

(2)间接支持

在市场竞争中,国家对于各参与方的奖惩(倾向)态度,可通过出台相应的标准、法规或政策措施体现出来。比方,要引导人们选择更环保的出行方式,就可采取一定方式,对非环保出行进行限制或“惩罚”。否则,鼓励人们绿色出行就可能变成一句空话。基于当今我国严峻的生态环境形势,为促进绿色环保汽车的发展,出台对高(或较高)排放汽车更严厉的要求措施势在必行。

①让使用非绿色汽车者付出更高成本和代价

在讨论实施相应措施的必要性时,由以下的举例即可明瞭。比如,开高(或较高)排放传统汽柴油汽車者与步行者和骑自行车者相比,前者不仅对环境保护负有更多责任,而且也占(享)有更多公共产品(例如道路、停车位等等),假若三者依据某项政策按“人头”去交纳相同的税费,那么对后两者而言就是很大的不公平,也是极不合理的。因为谁污染环境更多、谁享有更多的社会公共服务,谁就应该支付更高的成本和付出更多的代价。基于这一认识,国家(政府)对排放高(或较高)的传统汽柴油汽车征收类似于环境税的费税是应该的,至少是对不使用汽车者应享有相应权利的一种平衡或补偿。在此思想认识下,选择某些特定区域(如市中心、闹市区、大型公共场所、旅游景点、风景区、易造成交通拥堵的瓶颈口等),在一定时段,对高(或较高)排放汽车限行、限停等也是应该的,合理的。例如,法国最近就决定从2016年1月起,设立汽车污染等级标识制度,对污染重和较重的汽车在一定地段限行限停,而不污染或污染很轻的汽车不在此限制之列(见2015年6月8日《科技日报》)。

为推动汽车技术进步,有利于节能环保,我国已开始实施更为严厉的汽车废气排放标准,同时,也颁布了分阶段实行的乘用车燃料消耗量限值计划。这是值得肯定和赞赏的。但此还不够,为应对日趋严峻的气候变化挑战,还要借鉴欧盟及其他一些国家的做法,对汽车的百公里温室气体(CO2)排放量也要以相应的标准或法规形式加以限定。这不仅是实现我国“到2030年单位GDP二氧化碳排放量较2005年下降60%~65%”之目标而需要采取的重要措施,而且还会对氢燃料电池汽车的发展起到很好的间接支持作用。

②维持适度高油价有利于新能源汽车发展

前面的有关章节段落已经提及,就全球范围而言,在一个较长时期内,油价都将维持在并不很高的水平。从这个角度来看,把发展清洁可再生能源和新能源汽车的机遇,仅寄托在高油价上是不现实的。诚然,尽管如此说,在现实生活中,维持适度的“高油价”毕竟有利于这些新生事物的成长。以上的章节有关段落也曾一针见血地指出,如果把石油开采与消费环节发生的生态环境成本也计算在内,那么世界市场上其实并没有所谓的“低油价”而只有高(或较高)油价。除此之外,当前一个时期,世界市场上的“低油价”还与世界一些石油消费大国对化石能源进行巨额补贴有一定关系。据世界货币基金组织最新的一个研究报告称,2014年,世界主要经济体(包括美国、中国等)对石油、天然气和煤炭等化石能源的补贴高达5.3万亿美元,相当于全世界所有国家与地区国内生产总值(GDP)的6.5%(见2015年5月20日《参考消息》)。这些补贴,在一定程度上刺激了市场消费欲望,起到了鼓励消费化石能源的作用,从而也加重了环境污染,更进一步导致全球气候的异常变化,这与“地球村”的大多数人期盼逐步减少化石能源消耗、减缓或削弱气候异常变化的愿望背道而驰,两者之间形成比较尖锐的矛盾现象,确实令人费解。君不见,就是在2015年6月上旬在德国举行的七国峰会上,来自美、德、英、法、意、加、日等国领导人再次表态并呼吁,至本世纪末,全球应该逐步淘汰化石燃料,到2050年,全球的碳排放量应比2010年降低40%~70%。还有,就连世界石油生产大国沙特前不久也表示,其将大力发展可再生的清洁能源——太阳能、风能以替代石油,在2050年淘汰化石燃料,将之从石油大国变成太阳能、风能生产大国。这些都说明,减少并逐渐淘汰化石能源是大势所趋,人类的根本所愿。而通过提高(或确切地说,是回归固有)成本,使油价升高是明智的,合理的,正确的。此既有利于清洁可再生能源的发展,也有利于新能源汽车(特别是燃料电池汽车)的发展。就我国而言,当下通过相应的政策举措使油价维持在适度高的水平,还有利于整个经济的平稳发展。客观情况是,目前我国经济发展,也在一定程度上遭遇通货紧缩的困难局面,2015年前几个月CPI环比呈下降趋势。作进一步的深入分析可知,CPI下跌主要因为工业品价格下降所致,而农副产品价格是上涨的;工业品价格下降又主要缘于油价下跌,因为石油素有“工业血液与命脉”之称,是一种基础性原材料,“牵一发而动全身”,其价格的升降必然导致诸多商品价格的波动。所以,在确定石油价格时,通过强化环保成本权重而适度调高整个油价,对稳定我国经济发展的基本态势具有积极意义。在国际油价下跌时,我国可从油品升级致成本增加入手,使油价始终维持在适度、合理的高度;国家由此而获得的收入,不仅可用于改善和提升石油品质,而且还可用于其他环保事业(包括发展燃料电池汽车等),真可谓是一举多得

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