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蔡继明委员:我国电动汽车商业化模式选择
 
 

  在被国务院认定的七项战略性新兴产业中,能在20年内对世界市场产生颠覆性影响的就是电动汽车。电动汽车是交通工具的划时代革命,远期的全球市场将达到每年10万亿美元以上,哪个国家能成为电动汽车的领头羊,它就有可能在未来的几十年中成为全球经济领袖。但是截至目前,无论是西方国家的汽车巨头,还是我国的汽车企业,都没有提供出电动汽车完全商业化的解决方案,业界甚至认为,靠政府补贴维持的探索性示范运行还需要10-15年的时间。
   需要特别说明的是:国内许多汽车企业,包括称为“电动汽车领袖”的比亚迪,无论如何宣传它们的成果,但它所选择的是和西方国家汽车巨头同样的技术路线——插电式技术路线,因此,它只能停留在依赖国家补贴阶段继续做秀。之所以得出这个结论,是因为:插电式技术路线永远无法克服电池出现随机性差异的特性,使电池组的实际寿命大大低于理论寿命,从而无法取得对燃油汽车的成本优势。这条技术路线除了长期依赖政府补贴外,永远也走不到商业化的道路上。
一、跨国汽车巨头和比亚迪的技术方案注定夭折!
   之所以说插电式技术路线无法实现电动汽车的商业化,主要原因有五。
   1. 插电式技术路线无法突破电池寿命偏短难题。要想让与标准型小轿车同档次的电动汽车能续驶160公里以上(国家标准),动力电池只能采用能量密度较高、安全性较好的锂离子电池,而这种电池组如果固定安装在车辆上,没有保护地进行充放电,其循环寿命只能达到100次左右,要想在插电模式中大幅度提高电池的循环寿命,只有两个途径具有理论上的可能性:一是提高电池的质量标准;二是配套功能强大的电池管理系统。但这两种途径都会使制造成本水涨船高,即使如此也很难保证3年10万公里的使用寿命,使电池折旧超过每100公里100元,加上充电本身的费用将达到每100公里120元,大大超过了燃油汽车的油料成本。因此,这条技术路线除了套取政府补贴外,永远也走不到商业化的道路上。
   2. 插电式技术路线无法解决快速充电难题。事实证明,快速充电是以牺牲电池寿命为代价的,根本不可取。所以,只能在装有很多充电桩的大型充电站或在民用电插座上采用浅充方式进行充电,用时达6-8个小时。
   3. 因为没有发动机和复杂的油路系统,电动汽车的制造成本应该比燃油汽车更低,但是,在插电式技术路线中,由于必须对电池的工作状态进行监控和保护,使得控制和管理系统异常复杂,不仅大幅度增加了制造成本,还要自耗20%的电能。其结果是电动汽车(不含电池)制造成本和售价大幅度高于燃油汽车,使它完全丧失了竞争优势。
   4. 在插电式技术路线中,车电是一体的,电池无法从车辆上分离,因此,整车价格包括了车辆和电池两个部分,这使得电动汽车的保本售价极其昂贵,如果没有政府补贴,纯电动汽车的售价至少是同类燃油汽车的2.5倍以上。这样的车离开了政府补贴是永远无法走向市场的。
   5.由于插电式电动汽车技术路线过于复杂,使得整车重量大大超过燃油汽车,为了减少重量,就必须在系统电压上做文章。因此,国内外大部分汽车企业的纯电动小汽车都采用了高压路线,以减轻重量,系统电压从280V到300多V,而这种电压设置后患无穷,不仅容易造成人身伤害,而且使车辆自燃的概率大幅度增加。目前的示范运行只是在几十辆、几百辆的数量级内进行示范,一旦运行车辆达到几十万辆、数百万辆,新车变成旧车后,线路老化将使自燃率飚升,它所造成的后果将是一场灾难。
   大量的试验数据表明:西方国家的汽车巨头和国内主要汽车企业都陷入了错误的技术路线,沿着这条路线走下去,政府补贴就会成为电动汽车扔不掉的拐杖,政府补贴永远也补不到头,否则,所有的投资和布局就有可能全部报废。这种趋势应该引起我国政府和企业的高度警惕。
二、换电加维护技术路线——电动汽车商业化的最佳选择
   那么,还有没有另外一条技术路线可以实现电动汽车的完全商业化呢?有!就是被国务院四大部委所确认的、具有我国自主知识产权的换电加维护技术路线!2010年7月6日,财政部、科技部、工信部、发改委在深圳联合召开的“全国私人购买新能源汽车试点工作会议”上为业内的激烈辩论做出“终场裁判”。工信部副部长苗圩指出:“统一电动汽车所用动力电池的规格和尺寸,决定了将来更换电池的可行性”。他的讲话透露了四部委对充电模式选择的态度,即决定以“慢充+换电”作为我国电动汽车的主流模式。这是国务院四部委对电动汽车换电模式的首次公开肯定,也预示着我国电动汽车发展方向的重大调整。
   不仅如此,这条技术路线还体现了今年达沃斯会议的“从商业模式中为未来市场创造价值”的主题,它本身就是商业模式的重要创新——车主购买的是不含电池的裸车,而充电运营商充当了充电、电池维护、电池租赁三项职能,使未来的电动汽车商业化运行成为一种新业态。
   清华大学电动汽车课题组所设计的换电加维护技术路线和商业模式,突破了制约电动汽车商业化的电池寿命偏短和充电不便两大难题,不仅使电动汽车的购车成本大大降低,而且使电池长期使用费用明显低于燃油汽车,从而使电动汽车商业化成为可能。其主要特点是:
1. 此车不是彼车!
换电式电动汽车与插电式电动汽车的主要区别是:
   ⑴ 动力电池组按标准模块进行设计,可从车辆外部快速安装在规定位置上,需要补电时,可在10分钟内将乏电池组从车辆上卸下,并快速更换上充过电的电池组。
   ⑵ 由于采用换电模式,电池可在车体外进行人工维护,汽车本身不再需要复杂的电池管理系统,从而减少15%的能源消耗和制造成本。
   ⑶ 采用低于110V的系统电压和电动机,其电压只相当于插电式电动汽车的三分之一,使安全性显著改善。
   ⑷ 此车是以不含电池的裸车方式对用户销售,价格与同类燃油汽车相当或更低。
2. 此充电站不是彼充电站!
  与插电式电动汽车配套的是设立很多充电桩的大型充电站,对充电车辆进行卧充,要对100辆车进行同时充电,就必须有100个停车位。因此,插电式充电站必须比加油站的规模更加庞大,动辄就要投资上千万元甚至数千万元。 但换电式充电站可用专用工具在10分钟内完成电池的更换,不需要很多的停车位,因此可以设在普通的临街房中,每个充电站只需要几十万元的投资,按照服务量计算,其建站投资是大型充电站的十分之一,使充电费用大幅度下降。
   不仅如此,换电式充电站还具有电池维护功能,可使电池组的寿命达到千次以上,使电池折旧费用下降80%。使车辆百公里能耗只相当于40元人民币,比同类燃油汽车节省30%。
   除此而外,换电式充电站为用户提供电池循环使用的出租服务,使车主只需要购买裸车就可以上路运行了,电池质量与车主无关,根本就不用为电池质量担忧。
   3.此电池不是彼电池!
   在动力电池的研发上,也存在两条技术路线:一是通过技术条件的全面升级提高电池材料、生产设备、生产工艺、检验标准的级别,以取得寿命更长、质量更优的产品。这是一条复杂化技术路线,其结果是电池寿命的延长要付出更高的成本增量代价。大量数据表明,这条路线不可能使电池折旧费用下降到经济上可被使用的范围内。
  另一条是简单化路线,采用性价比最高而不是级别最高的生产设备、工艺路线制造电池,主要通过工艺的完善和成熟来提高电池质量、降低生产成本。对电池寿命提高到千次以上的要求,主要采用在充电站进行人工维护的方式来解决。大量的实际经验已经证实了这种解决方案的有效性和可靠性。同时充电运营商作为电池集中使用的业主,就可以开展电池的综合利用,淘汰的旧电池可以代替铅酸电池用于电动自行车等方面,使电池的残值高达原值的40%,使电池的折价成本下降到极低的程度。这样的电池,已经不是业内普遍认为的价格昂贵的电池了!
  4.此商业模式不是彼商业模式!
  插电式电动汽车完全采用了燃油汽车的商业模式,只不过在补充能源时将加油站换成了充电站。而换电式电动汽车则必须采用全新的商业模式,其中,充电运营商提供了电动汽车的运行平台,于是形成了三分天下的局面,由汽车企业、电池企业和充电运营商三家共主大业。汽车企业和电池企业提供类似于无线通讯中的手机和电池,而充电运营商承担了车辆用户的全程服务。从而可以全面实现插电式电动汽车无法达到的技术和经济指标:(1)简化了电池管理系统和动力总成的配备,使车辆制造成本比插电式电动汽车下降30%;(2)通过在充电站对电池的人工维护,大幅度延长了电池寿命,大大降低了电池的折旧成本;(3)通过电池的快速更换,10分钟解决能源补充问题;(4)由于换电模式可在路边的简易平房中实现全部功能,就使廉价的便利店式充电站成为可能,大幅度降低了充电费用;(5)电池的综合利用使残值率高达40%,进一步降低了电池成本。这一系列出色指标使换电商业模式在没有政府补贴的情况下也具有替代燃油汽车的优势,这就是电动汽车商业化的赢家秘笈。
三、展望:谁能成为电动汽车商业化的发源地?
  到目前为止,全国只有少数地区和企业开展了换电式电动汽车的研究,而明确将换电加维护商业模式作为主攻方向的城市和企业更少,新乡是一个,并取得了一系列技术成果,已经部署了全面实现换电加维护商业模式的计划,目前正在紧锣密鼓地进行。但新乡城市规模有限,全面整合优势资源的能力还比较欠缺,因此,国务院及有关部委应该将换电加维护商业模式作为重点支持对象,旗帜鲜明地出台具体扶持政策,在更大范围内推动中心城市进行试点。地方政府也应该对电动汽车换电加维护技术路线和商业模式给以高度重视,采取有力的支持措施推进电动汽车商业化,使我国开辟出自主知识产权的电动汽车商业化之路,成为本世纪最重要的全球性新兴产业竞赛的最大赢家。具体建议如下:
  1. 各级政府应该对掌握换电式电动汽车、换电式电池、换电式充电站、换电加维护商业模式四项核心技术的研究单位进行重点支持和扶持,由于四项核心技术都比较成熟,相关研发单位又都有前期投入,需要政府投入的资金并不很多就可收获震惊全球的巨大成果,只要四项核心技术形成成熟样板,大规模的电动汽车商业化就可以启动了。
  2. 大规模电动汽车的商业化可以首先在公交车和出租车上推行,因为此类车辆的运行强度很高,平均日行驶300公里甚至500公里以上,燃料费用的节约对车主具有重要意义。如果换电式电动出租车比燃油汽车节省动力费用30%左右,每班省钱60元,每年就省钱2万元!与液化气出租车相比,每班可节省加气时间1小时,相当于增加收入30元,每年也高达1万元!这样的成本优势,自然会促使车主主动选择换电式电动出租车,在榜样的作用下,它的商业化必将势如破竹。
  3. 在试点城市中制定出租车行业油(气)改电的5年发展规划,通过增加新车、报废车的更新、在用车的改造,使试点城市的电动出租车在5年内实现全覆盖,打造出一支全球最大的电动汽车队伍。
  4. 组建和培育一家充电运营商公司,只是在最初的实验阶段由政府给以支持和协助,一旦取得商业化运行的实验成功,这个公司就可以凭借自身的实力和社会融资能力逐步在试点城市建设100个以上的便利店式小型充电站,使该城市成为全球规模最大、配套最完善的电动汽车运行平台。
   如果我国在全世界最重要的战略性新兴产业的较量中脱颖而出、成为全球瞩目的中心,我们所收获的成功就远远不止于短期的商业利益了,因为谁能率先成就电动汽车的商业化,谁就有希望成为新时代全球经济的领导者。

 

 

 

 


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