贾俊国:对美国电动汽车发展的思考
五月,我随央企电动车联盟一行赴美考察。从考察的内容看涵盖了电动汽车产业链,整车企业通用公司、电池企业A123公司、电机电控企业国际雷米和德尔福公司、充电站建设运营企业BGE公司、爱迪生电力公司、研究单位阿岗国家实验室,还有纽约市政府相关办公室、康奈尔大学等有关专家学者。第一次零距离接触美国相关部门和企业,耳闻目睹,收获很大,也引发了一些思考。
一、政府推动关乎电动汽车发展成败
美国作为发达的市场经济国家,对电动汽车发展的战略规划目标清晰,提供的财税补贴鼓励政策全面、有效。联邦政府、州政府和地方政府都有明确的激励政策,包括资金和非资金,涵盖退税、所得税抵免、消费税抵免、基础设施补贴、免费停车、允许使用专用汽车车道等。比如,联邦政府停止了对丰田普瑞斯混合动力的补贴政策,而对插电式车辆的激励是,从2010年1月1日起,给予生产企业20万辆补贴,按照电池在4千瓦时以上,每千瓦时417美元,整车最高7500美元。简单分析这种政策,标准明确、易于操作,鼓励适合的技术发展,鼓励规模量产和持续发展。相比之下,我国国家层面的政策措施不是很全面,而且时间到2012年,到省市政府的落实有一定的滞后。而省市政府的支持态度和政策则是千差万别。国内外和历史经验告诉我们,作为国家的战略性新兴产业,在起步阶段离不开政府政策的强力支持。所以,应打破一个部门、一个专项的政策支持模式,统筹研究完善相关鼓励政策,出台有针对性、可操作的法规,改善现有的传统汽车管理体系,建立适应新能源汽车的认证、公告管理体系,真正建立起一整套适应各级政府、涵盖电动汽车整个产业链、从制造到使用的系统激励机制。
二、电动汽车的发展将呈现”三多”趋势
在美国,与前两年以丰田普锐斯混合动力唱主角不同,近期,日产聆风纯电动销售已经过万辆,通用增程式电动汽车赢得青睐。在我看来,一方面按照燃油车续航里程和使用定位要求电动汽车是不恰当的,以此为指标的市场宣传不仅会误导人们的使用,更会导致人们对电动汽车发展失去耐心,进而影响产业发展和节能减排;另一方面,作为市场化、国际化产品,因为用户需求和文化、各国社会经济和电力供给方式有着极大差异,汽车电气化是必然趋势,但是燃油车大可不必担心马上被电动汽车取代;电动汽车也不可能一种模式、一种车型独霸天下,而且会呈现技术路线多元化、电力供给方式多样化、用户需求多层次化的趋势,但是主流应是纯电动汽车。也就是说,未来一个时期电动汽车是一个大家庭,人们可以根据自己的经济状况、居住条件、人口情况及用途选择纯电动还是混合动力或增程式,纯电动还可选择充电或充换电方式。
三、中国充换电设施建设运营创新实践走在世界的前面
美国充换电设施建设是市场化的,也就是说谁愿意建设都行。一般会认为,美国会有很多企业投入到电动汽车基础设施建设中来,一来美国企业崇尚绿色环保理念,二来抢占这一新兴行业市场先机。但是,现实不是这样,其充电设施建设规模和管理滞后。据介绍,因为停车贵,曼哈顿一个停车位管理公司为吸引人停车,建设了70个充电桩。美国BEG公司是搞太阳能发电的,为做好其上下游产品战略布局,他们建设太阳能充电示范站,自己负担用户充电费,目前不盈利。纽约政府针对电动车发展缓慢的现状,由政府提供基础设施建设设备,鼓励企业承担建设。通用则联合电力公司共同建设充换电设施。美国的电力公司不积极主动参与建设运营,反而怕由于电力需求增加给电网建设改造带来需求,影响效益。政府认识到电力公司重要作用,拉着电力公司做规划等相关研究。事实无情地告诉我们,即便是自由的美国,靠市场化解决不了电动汽车快速推进和规模化发展问题。
反观中国,国家电网公司主动承担社会责任,积极投身推动电动汽车发展大业,研究并实践了有序充电、智能充换电、三网融合、三化管理、三同服务、换电模式等,建成243个充换电站,13283个充电桩,研发投运智能充换电运营服务系统,有力支撑了我国电动汽车的发展。世界上没有一个公司或国家能够这样系统、全面、深入、规范、有序地建设基础设施,这是中国特色,又是中国成就。事实说明,无论从电动汽车基础设施的认识、理念,还是建设运营实践,中国都走在了世界前面,并为中国电动汽车规模发展创造了先机,提供了基础支撑。
四、突破电池技术瓶颈的路径可以有多条
电池是电动汽车比不上燃油车的拦路虎。为此,人们把重点放在电池性能的突破上,研究新材料,开发新体系。阿岗实验室是美国国家实验室,交通研发中心专门从事电池开发研究试验,对我们关心的电池性能突破时间给予明确回答是,对快充时间的回答是充电时间与电池的能量和寿命相关,缩短时间只能牺牲能量和寿命。以麻省理工学院顶级研发团队为支撑的A123电池公司,他们的研发、生产、检测能力都是世界一流的,远不是国内传说的状况不好。即便如此,他们目前电池技术指标保证三年,十五万公里,和国内主要厂商一样。他们正在研发纳米磷酸盐正极材料,据说比现在电池性能有所提高。他们还告诉我们,一种材料的突破,一种电池产品的研发成功,距离产业化还需要很长时间,一般十年。
对于人们投入巨资、投入毕生去寻找能够达到汽油能量的新电池的研究,我们期待着根本突破的这一天。但是,如果坐等这一天的到来是非常不明智的,因为我们的经济发展对能源有着巨大需求,而交通耗油量已占石油总消耗量的60%;因为我们需要蓝天碧水,子孙后代需要健康,而北京、上海、广州等大城市汽车排放的一氧化碳和碳氢化合物在大气污染中所占的比例分别达到80%和75%;因为我们要实现汽车产业转型,要打造民族产业。等是等不起的,除非不想以上问题。因此,我们可以从不同的环节入手,利用不同的技术提高电动汽车续航里程、便捷性和安全性,满足驾驶需求。除了针对电池本身技术,从汽车环节看,可以选择混合动力、增程式和纯电动等;从充电技术看,可以选择慢充和适度快充技术;从电能供给方式看,可以选择快速更换电池。这些方式可以综合使用。令人欣慰和自豪的是,这些方式在我国都有试验示范。电动公交车的换电模式起源于我国,2005年世界上第一个快换设施在兰州建立,服务于2台公交车;2008年北京奥运会期间投入50辆纯电动公交车,配套建设一个电池更换站;2010年上海世博会期间投入120辆纯电动公交车,配套建设一个电池更换站;2010年广州亚运会,20辆快换方式电动公交车,直接进入商业化运营;2011年青岛薛家岛充换储放一体化站正式投运,可满足280辆电动公交车的换电需求。一路走来,公交换电为主的电动化模式为世界提供了成功样板。2010年杭州采用换电模式的出租车正是运营,现在已经由200辆,真正实现了商业化运营。从我国的实践看,目前公交车、出租车和一些公务用车采用换电方式是成功的。听了国家电网公司的介绍,纽约市政府市长特别办公室的官员表示中国作出的极大成果,希望跟着你们步伐走。德尔福公司专家认为,换电是重要方式,不是技术问题,根源是汽车企业的利益认知。
五、充电方式需要全面、系统的解决方案
对于乘用车是采用充电还是换电争议很大,关键是站在什么角度看,从什么高度来认识。我希望是审慎全面系统的思考、科学客观理性的对待。有一条,绝对不能照搬国外的理念和方式,以免水土不服。这次来美国,大家都感受到了什么是车轮上的国家,看到了美国家庭居住条件,可以说房屋建在草丛中、森林里。而我们呢?除了农村,城里的家庭房屋是高楼林立,而花草和树木是在林立的高楼中见缝种植。就这一条,国外推崇的家庭充电方式在我国面临很多看似简单但却难以实现的问题。比如,家住高层楼的居民怎么给楼下私家车充电?如果楼下晚上充七、八个小时的电,楼上的人能否安宁入睡?在停车巨难的现状下,如何安装充电设备?在比如,无人看管的电话亭即便在城市管理好的北京也多是残缺不全,充电设施能够幸免吗?同时,充电设施带有致命的高压电,如何维护管理保障安全?可见,中国在电动汽车应用中,有很多的特殊问题需要真诚面对,不可意气用事,更不可盲目跟着国外路线走,需要广阔的视野、宽广的胸怀,更需要用解放思想、实事求是、与时俱进的思想,也需要全面系统的符合中国国情的方案。
其实,美国的充电问题也不是一般认为的随意充电那么简单,只是我们过去重视对车方面的了解,缺乏对这一方面的专业考察。通用汽车公司在推广,为保障家庭充电,反对直接接在家里插座上给电动汽车充电,要求使用专用设备。他们联合电力公司对用户家庭充电设备安装进行全过程管理,要求必须具备许可证的电工参加,提前勘察现场,提出包括计量和收费的工程方案。美国太平洋燃气与电力公司(PG&E)出台了针对电动汽车用户的报装流程,以引导用户规范安装和有序充电。主要包括:①由用户向PG&E提出申请;②由PG&E对用户配电设施进行审核,确定用户是否需要进行配电设施改造,如需改造提出改造费用,并得到用户认可;③对用户配电设施进行改造,在相关改造工作完成之前,用户只能在凌晨12点到早上7点的非高峰时段进行充电;④在最终验收通过之后,用户充电设备接入电网。
六、电力公司承担基础设施建设是成功经验和必然选择
说到这个看法,可能会有分歧。没关系,看看下面的事实。通用汽车公司在介绍充电设施部分时,开篇大题就是电力基础设施,其内容是我所接触的国内外汽车企业对充电基础设施研究最全面、认识最深刻的。通用在推广电动汽车过程中联合50多家电力公司实施充电设施建设,取得了初步的成功。但是,他们很无奈的是美国有2000多家电力公司,因为担心充电引起电力公司增加投资成本而参与度非常低,以致出现充电设施滞后电动汽车发展现象。
还有一个很小的问题,导致了很大误区。那就是国外很多所谓的能源企业实际是同时经营电力、燃气的企业,而我们由于不了解这种体制区别,照搬能源企业的概念,让与电力供应无关的能源企业建设充电设施,实在是有点南辕北辙,弃长择短。
七、扎实雄厚的基础研究和检测试验是电动汽车发展必备条件
在国外,已有百年历史的燃油车技术可以说到了炉火纯青的阶段。前两年,市场上没有品牌电动汽车,我们想着在电动汽车上摆脱燃油车落后局面,实现弯道超车。今天,国外汽车巨头的电动汽车纷纷亮相,使我们眼前一亮的同时,更多的是疑惑。原来以为由于变速箱和电机技术掌握在国外企业手里,所以我们的燃油车落后。但是我国电动汽车起步不晚,而且做了重点的技术研发和政府推动,为什么是这种局面?原因肯定是复杂的、多方面的。通过这次考察,我认为诸多因素中,一个重要方面是基础研究和试验检测支撑不够。
在阿岗国家实验室交通研发中心,Larry Johnson主任向我们介绍了实验室的成果,他们电动汽车开发了先进的电池技术,自1976年以来,已经测试评估了4500多组电池,拥有大量动力锂离子电池专利技术和知识产权。他们从发动机本身、能源与燃料、汽车全寿命周期都进行专门细致的研究与测试验证。作为国家实验室,其规模和作用都是我国难以比拟的。可能我国有单项实验室,但是没有这样全面和权威的。
据A123介绍,除了顶尖的麻省理工电池材料研发团队,他们对电池从粉末、单芯、模组到派克,建立了寿命分析模型,对开车和停车瞬间电池特性变化进行模拟分析。建有针对电芯、模组和成组的全面检测试验室。有些设备和检测内容在国内没有见过。我认为,同样原理的电池,从材料研究、样品试验、产品开发到形成批量生产,再到用户那里,具备一支高水平研发团队、受控的源头材料、一流的生产线、一流的管理、系统全面的检测是生产高品质电池必要条件。而研发和试验及全程检测是我们最缺乏的。
总之,观天下,使我们知道自己的差距,也清楚自己的优势。路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。只要有关部门、行业通力合作,认清国情、把握国情、扬长避短,中国电动汽车一定会在中国特色的高速路上有好又快的发展,我们的天会更蓝,水会更绿,家园更美!
本文作者为国家电网公司营销部智能用电管理处处长贾俊国,经本人同意,有删节。
( 编辑/李艳娇 )