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新能源汽车是这样“火”起来的

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发布时间:2019-05-07 20:20:59



新能源汽车是这样“火”起来的


1999年,一队德国汽车工程师代表团赴中国考察。

代表团的团长来自国际著名豪华车品牌——奥迪。他在详细了解了中国汽车工业发展的现状后,给国务院写了一封信,痛陈中国汽车时弊——

"中国汽车产业不能再走老路了,引进——落后——再引进——再落后,中国要有自己的核心技术。否则,一旦市场形成了,中国汽车就被淘汰了,民族工业就没了。"

并专门建议道,

"中国汽车产业要跨跃式发展,新能源汽车是个切入口,传统能源汽车技术中国落后国际先进水平20多年,但新能源技术我们的差距没有那么大;况且这样一来,以后有能源危机了,中国也不怕。"

这位奥迪的工程师,名叫万钢。

不久的将来,他将成为中国国家科技部部长,并亲自引领一场中国汽车工业发展的百年变局。

一、肇始

万钢在1999年给国务院的信,受到了充分重视。

同年,时任科技部部长朱丽兰访问德国,专门会见万钢。

万钢再次陈述新能源汽车战略——

在传统汽车业制造上,我们落后国际先进水平二十多年;而在清洁能源汽车发展上,外国比中国只领先几步,国外的汽车厂家都是各自闭门研究,如果中国发挥体制研究优势,很容易赶上甚至超过其他国家。发展新能源汽车既是中国汽车业战略发展的机遇,也是必须要抓住的机会。"

在几场最初的谈话中,发展新能源汽车的主要动机,其实已经被主要参与者分析的极其清楚——

(1)汽车工业换到超车;(2)解决中国石油依赖性问题;(3)中国有集中力量办大事的体制优势,只要研究方向选的准,中国很容易实现超越。

在优势和目标上达成共识之后不久,朱丽兰代表科技部对万钢正式发出了邀请,请他回国发展。

彼时的万钢在奥迪已经工作10年,职位是总规划部的高级技术经理,年薪高达百万美元;在这前一年,他刚刚被《德国工业导报》评为汽车行业年度十佳科学家之一。这样的收入水平与行业地位,即使放在今天,也是很多人毕生难以企及的高度。

但是所有这些与一个13亿人大国的汽车工业,以及引领一个时代的新能源汽车事业相比,都是毫末之事。

20002000年,万钢慨然归国,入驻母校同济大学。

他的身份是科技部首席科学家,担当国家863电动汽车重大专项总体组组长,受聘同济大学新成立的新能源汽车工程中心,主持汽车新能源技术的研究。

但是万钢归国后的第一项工作,并不是眼下最流行的锂电池纯电动汽车。

而是被视为终极目标的,氢燃料电池新能源车。

选择氢燃料电池的原因很简单。

因为即使是那时,全球范围内新能源技术的进展也已经取得了很大的进展。

油电混合动力技术主要在日本人手里,锂离子电池技术的基本原理"摇椅电池"概念已经提出20多年。尽管最终的三元电池方案还没有出现,但钴酸锂和磷酸铁锂早已问世,相关专利权之争在美国、日本几个大企业和科研实验室之间打的不可开交。宁德时代的创始人曾毓群此时刚刚开始下海创业,为苹果供应锂离子电池,而比亚迪主要的产品还是镍镉电池。

唯余尚不成熟的氢燃料电池技术路线还可以供我们占领。

同时氢燃料电池的优势也很明显。

由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能,不受卡诺循环效应的限制,理论上可在接近100%的热效率。同时,由于几乎不需要机械传动部件,车辆非常安静,也较少需要维修。

清洁、高效、可靠性高。这是未来汽车的理想方案。

但氢燃料电池也有自身的缺陷,比如动态响应速度慢,当车辆的运行状态在极短的时间内发生急剧变化(如起步、急加速),动力系统往往无法达到车辆所需的功率,这些问题恰好可以通过锂离子电池予以解决。

于是,2001年,协同科技部专家、同济大学还有国内汽车领域的领军企业上汽集团,经过慎重对比,万钢的团队最终给自己选择了氢燃料+锂电池的"电电"混合动力发展方案。即氢气与氧气通过质子交换膜技术发电驱动汽车,同时配备锂离子电池辅助启动和变速,并对制动能量进行回收。

这样的一辆车,实质上包含了三条技术路线——

氢燃料、混合动力与锂离子电池动力。这一技术,后来也成为了全球氢燃料电池车发展的主流路线。

经过两年多的努力,2003年,中国第一辆燃料电池轿车"超越一号"问世。

当时的新华社,以热情洋溢的口吻,对这辆划时代的新产品展开报道,

"一辆名叫"超越一号"的未来汽车,11日在同济大学的校园中平稳行驶,它装着"绿色心脏",以氢为燃料,排出纯净水,不会产生任何污染环境的废气。"

第一代产品成功后,随后研发的步伐开始加快。

2004年,超越二号问世。2006年超越三号再传喜讯。这一年,万钢带着他的"超越三号"汽车来到了巴黎,参加世界上规模最大的清洁能源汽车大赛。结果,中国汽车在燃料电池组比赛中超过了通用、福特、日产等汽车巨头,总成绩与奔驰基本持平,而且在氢消耗、低噪音等单项指标中名列第一。

中国驻法国大使激动地对万钢说,"当大使以来,我第一次在这种技术比赛中看到中国人,我很骄傲。"

中国的氢燃料电池轿车技术取得了突破性进展,在这个过程中也积累了新能源汽车的大量经验。

以万钢为首的技术专家充分认识到,新能源汽车技术的一步到位仍不现实,兼顾节能减排的现实需要,夯实汽车工业前行的未来潜力才是新能源汽车发展的合理选择。

以此为基础,专家组为中国新能源汽车发展制定了了一个引领性的定成设计方案——"三纵三横"规划。

三纵是指插电式混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车;三横是指多能源动力总成控制系统、电机及其控制系统和电池及其管理系统。"三纵"是不同阶段的产业化目标,"三横"则是实现不同阶段产业化目标的技术基础。

(中国节能与新能源汽车发展"三纵三横"布局,来源:汽车纵横,2011年4月)

从此,"超越一号"的第一步尝试一分为三,进入了开枝散叶,各自发展的阶段。

而万钢也因对新能源汽车的杰出贡献,即将于2007年踏上科技部部长的职位,开启一个新能源汽车的大时代。

二、赓续

2002年,在遥远大洋彼岸的美国,一个叫埃隆马斯克的美国人刚刚倒手卖掉自己的成名作——移动支付公司Paypal,获得了1.65亿美元的巨款。

在捣鼓了两年不太成功的火箭和太空计划后,盯上了一家制造高端电动跑车的初创公司——特斯拉。

马斯克向这家公司投资了630万美元,并成功拿到了公司董事长的职位。