行業(yè)狀況:
- 混合動(dòng)力汽車(chē)成本偏高其回收周期較長(cháng)
- 我國關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化及其產(chǎn)業(yè)鏈的支撐存在較大差距
發(fā)展建議:
- 建立自主品牌混合動(dòng)力汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化共用平臺
- 加強混合動(dòng)力基礎技術(shù)研究及試驗能力建設
- 進(jìn)一步降低成本并提高產(chǎn)品的可靠性和耐久性
目前從全球范圍來(lái)看,混合動(dòng)力汽車(chē)已處于大規模產(chǎn)業(yè)化的前夕,國際、國內的汽車(chē)企業(yè)在競相研發(fā)混合動(dòng)力汽車(chē)。但要真正實(shí)現自主混合動(dòng)力車(chē)型的普及,還有諸多障礙需要克服,包括技術(shù)上的一些關(guān)鍵難題和成本增加太多、零部件配套資源體系不成熟等。
面對交通能源與環(huán)境問(wèn)題的巨大挑戰,以能源多元化、排放潔凈化、燃料節約化為主要特征的節能與新能源汽車(chē)迅速發(fā)展,相互競爭,并引發(fā)了汽車(chē)動(dòng)力的電控化和電氣化兩大技術(shù)變革,促進(jìn)了汽車(chē)能源及動(dòng)力的快速轉型。
混合動(dòng)力汽車(chē)可在不改變既有的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)結構、能源(石油燃料)體系以及用戶(hù)對車(chē)輛使用習慣的前提下,最大限度地發(fā)揮內燃機和純電動(dòng)汽車(chē)的雙重優(yōu)點(diǎn),達到節能和環(huán)保的目的。因而被業(yè)界認為是目前最現實(shí)可行且長(cháng)遠有效的節能環(huán)保方案。
混合動(dòng)力汽車(chē)已處于產(chǎn)業(yè)化前夕
目前從全球范圍來(lái)看,混合動(dòng)力汽車(chē)已處于大規模產(chǎn)業(yè)化的前夕,豐田公司的Prius、Estima、Crown、Coaster等混合動(dòng)力汽車(chē)已成功上市,并在日本、美國和歐洲各國市場(chǎng)上均獲得較大成功,累計產(chǎn)銷(xiāo)量已超過(guò)60萬(wàn)輛。隨后本田、福特、通用、戴姆勒、大眾、雪鐵龍、雷諾、寶馬、日產(chǎn)、現代、三菱等各大汽車(chē)公司也紛紛向市場(chǎng)推出各種類(lèi)型的混合動(dòng)力汽車(chē)。截至2008年底,混合動(dòng)力汽車(chē)在全球的累計銷(xiāo)售量已超過(guò)百萬(wàn)輛。
近幾年,在國家“863”計劃的資助下,長(cháng)安、一汽、東風(fēng)、奇瑞、華晨、吉利等自主品牌汽車(chē)企業(yè)競相開(kāi)發(fā)出了相應的混合動(dòng)力轎車(chē),其中部分車(chē)型已申報了國家汽車(chē)產(chǎn)品公告,但上述汽車(chē)企業(yè)大多采用ISG輕度混合或BSG微混合方案,這兩種方案的技術(shù)難度較小,生產(chǎn)成本也較低。同時(shí)我們必須清醒地認識到,要真正實(shí)現自主混合動(dòng)力車(chē)型的普及,還有諸多障礙需要克服,包括技術(shù)上的一些關(guān)鍵難題和成本增加太多、零部件配套資源體系不成熟等。具體表現在:
1.與國外一樣,成本偏高其回收周期較長(cháng)成為混合動(dòng)力汽車(chē)普及初期最主要的障礙。一般中度混合動(dòng)力轎車(chē)比同類(lèi)內燃機轎車(chē)成本高出20%~30%。若按10萬(wàn)元家用轎車(chē)計算,在不贏(yíng)利情況下成本增加2萬(wàn)元,以每年行駛3萬(wàn)公里計算,油價(jià)為6元時(shí),回收期為6.9年;油價(jià)為5元時(shí),回收期為8.3年。而根據市場(chǎng)調查,用戶(hù)可接受的回收期為1~1.5年,也就是用戶(hù)只接受價(jià)格增加5%以?xún)?,與實(shí)際相差比較大,嚴重削弱了用戶(hù)對購買(mǎi)混合動(dòng)力汽車(chē)的興趣。
2.關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化及其產(chǎn)業(yè)鏈的支撐存在較大差距。近年來(lái)民族汽車(chē)之所以崛起,主要就是得力于存在廣闊的低端市場(chǎng)空間以及高速增長(cháng)的市場(chǎng)容量形成強大的拉動(dòng)力。民族轎車(chē)工業(yè)崛起主要靠的就是走的低端產(chǎn)品路線(xiàn),技術(shù)含量低,可以通過(guò)自主創(chuàng )新或從國外設計公司直接購得。
像長(cháng)安、奇瑞等企業(yè)在混合動(dòng)力技術(shù)研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化上,聯(lián)合國內的高校、研究機構,甚至與國外的一些研發(fā)機構合作,每年投入上千萬(wàn)元資金進(jìn)行技術(shù)研發(fā),國家也有部分資金支持,但還有一些產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵重大技術(shù)需要最后的沖刺突破,系統的可靠性還需要大量的試驗驗證,關(guān)鍵核心零部件的產(chǎn)業(yè)化還存在較大差距,標準體系還不完善。
比如鎳氫電池一直是個(gè)瓶頸,在推進(jìn)混合動(dòng)力汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化時(shí),有關(guān)部門(mén)考察了全國所有的鎳氫電池供應商,完全滿(mǎn)足產(chǎn)業(yè)化要求的廠(chǎng)家基本上沒(méi)有。此外,還有像ISG電機、各種控制系統等關(guān)鍵技術(shù)零部件的產(chǎn)業(yè)化都與規?;a(chǎn)存在差距。
與乘用車(chē)相比,城市混合動(dòng)力公交車(chē)的發(fā)展有所不同。據統計,我國城鎮居民日常出門(mén)有70%是首選乘坐公交車(chē)。在城市工況下,公交車(chē)頻繁起步、加速、制動(dòng)和停車(chē),要額外消耗許多燃油。根據調查,將近1/2的燃油是被汽車(chē)頻繁制動(dòng)所消耗的,這就為混合動(dòng)力公交車(chē)的節油減排留下了相當大的空間。
基于以上考慮,目前我國至少有7~8家客車(chē)企業(yè)將研發(fā)、生產(chǎn)混合動(dòng)力公交車(chē)作為研發(fā)工作的重點(diǎn)。經(jīng)過(guò)幾年的開(kāi)發(fā),雖然已取得了一系列重大成果,但公交車(chē)的節油率并未達到預計的要求,主要原因包括:1.汽車(chē)的制動(dòng)過(guò)程十分短暫,一般不超過(guò)10秒,在短短的幾秒內,電機要求發(fā)出很大的電流,才能有效回收制動(dòng)能量,但是電池的充電倍率只有放電倍率的一半,因此電池不能接受大電流充電。理論上汽車(chē)有50%~60%的制動(dòng)能量可回收,但實(shí)際回收的制動(dòng)能量小于20%,最簡(jiǎn)單的改進(jìn)辦法是加大動(dòng)力電池容量,例如至少加大容量一倍,回收的制動(dòng)能量可由20%增加到40%。但這將大大增加整車(chē)成本和汽車(chē)自重,經(jīng)濟上可能是得不償失;2.混合動(dòng)力公交車(chē)若采用停車(chē)斷油,甚至滑行即時(shí)斷油,可節油10%左右(4L/100km),實(shí)際上國產(chǎn)柴油機沒(méi)有專(zhuān)門(mén)為混合動(dòng)力汽車(chē)設計,一般不允許頻繁地停車(chē)斷油,否則供油系統和廢氣增壓器都可能損壞,嚴重影響柴油機壽命。而且,停車(chē)斷油就必須裝有電動(dòng)轉向油泵、電動(dòng)空壓機和電動(dòng)空調系統,這又會(huì )大大增加整車(chē)成本和重量,兩相權衡,不一定合算,所以近期大多未實(shí)現停車(chē)斷油功能。 [page]
核心電子系統體現競爭力
目前,常規汽車(chē)電子產(chǎn)品占整車(chē)成本的比例在全球平均為13%,預計到2010年將達到40%。另?yè)﨧otorola、Benz等公司的預測,未來(lái)汽車(chē)技術(shù)的革新將有90%來(lái)自汽車(chē)電子與軟件技術(shù)。與傳統內燃汽車(chē)相比,電子產(chǎn)品在混合動(dòng)力汽車(chē)中占有更大的比重,如在日本Toyota汽車(chē)公司生產(chǎn)的Prius混合動(dòng)力轎車(chē)中,汽車(chē)電子產(chǎn)品占整車(chē)成本的比例已高達47%,因此,相對于常規內燃汽車(chē),混合動(dòng)力汽車(chē)的核心競爭力將更多體現在汽車(chē)電子產(chǎn)品上。
混合動(dòng)力汽車(chē)由于保留了常規內燃機和變速箱,其核心電子系統主要包括:多能源動(dòng)力總成控制系統、混合動(dòng)力用發(fā)動(dòng)機(汽油、柴油、燃氣)管理系統、自動(dòng)變速控制系統、電機及其驅動(dòng)控制系統、動(dòng)力蓄電池及其管理系統、高壓電安全控制系統、DC/DC變換器(單向功率流,雙向功率流)等。
作為新能源汽車(chē)的共性輔助電子系統,對于混合動(dòng)力汽車(chē)來(lái)說(shuō)也是必不可少的,主要包括:電動(dòng)助力轉向系統、智能儀表系統、電動(dòng)空調系統、機電復合制動(dòng)系統。
自主品牌發(fā)展措施
基于以上的分析,自主品牌混合動(dòng)力汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展應重視以下幾個(gè)問(wèn)題。
1.建立自主品牌混合動(dòng)力汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化共用技術(shù)設計平臺和零部件配套供應體系平臺。建議借鑒美國PNGV計劃模式,由國家資助、自主品牌汽車(chē)公司共同出資組建混合動(dòng)力產(chǎn)業(yè)化公司,業(yè)務(wù)領(lǐng)域包括系統設計、零部件大批量生產(chǎn)、專(zhuān)用試驗等。以此解決技術(shù)的可持續發(fā)展和產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展能力的建設問(wèn)題。
2.加強混合動(dòng)力基礎技術(shù)研究及試驗能力建設。標準的競爭已經(jīng)成為新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化成敗的關(guān)鍵?;旌蟿?dòng)力汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化尚需要標準、試驗認證能力的支撐,建議國家設立專(zhuān)門(mén)的基礎技術(shù)研究和試驗能力建設專(zhuān)項基金,資助有條件和能力的國有控股企業(yè)或國家試驗檢測機構進(jìn)行能力建設,最終形成中國自己的混合動(dòng)力技術(shù)標準。
3.重視實(shí)踐、練好內功,進(jìn)一步降低成本并提高產(chǎn)品的可靠性和耐久性。當前在國際金融危機持續蔓延的背景下,通用、克萊斯勒等國外汽車(chē)業(yè)巨頭遭受重創(chuàng )。為獲重生,他們都不遺余力地發(fā)展新能源汽車(chē)以挽頹勢,中國到2012年新生產(chǎn)汽車(chē)中有10%是節能與新能源汽車(chē)的目標更是鮮明。
為繼續推進(jìn)節能與新能源汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)化,由科技部、財政部共同組織的“十城千輛”試點(diǎn)也已在國內部分城市陸續展開(kāi),而國家財政對新能源汽車(chē)消費的直接補貼更是將節能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程推進(jìn)了一大步,對于國內的車(chē)企來(lái)說(shuō),這又將是一個(gè)千載難逢的機會(huì )。只有重視實(shí)踐、大膽探索,通過(guò)進(jìn)一步降低制造成本,提高產(chǎn)品的可靠性和耐久性,才能真正推進(jìn)自主品牌混合動(dòng)力汽車(chē)的規模產(chǎn)業(yè)化。
汽車(chē)能源及動(dòng)力轉型發(fā)展預測
關(guān)于混合動(dòng)力汽車(chē)
按照機械能和電能兩種能量搭配比例的不同,混合動(dòng)力汽車(chē)劃分為四種類(lèi)型:即只具備自動(dòng)起停、怠速關(guān)機功能的“微混合(MicroHybrid)”,電機不能單獨驅動(dòng)車(chē)輛行駛的“輕混合(MildHybrid)”和電機、內燃機都可以獨立或共同驅動(dòng)車(chē)輛的“全混合(FulHybrid)”以及“可外接充電式混合(Plug-inHybrid)”動(dòng)力汽車(chē)。根據動(dòng)力系統零部件的種類(lèi)、數量以及能量流或功率流的配置結構關(guān)系可將混合動(dòng)力汽車(chē)分為:串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式三種基本類(lèi)型。