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蔡繼明委員:我國電動汽車商業(yè)化模式選擇
 
 

  在被國務(wù)院認(rèn)定的七項戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中,能在20年內(nèi)對世界市場產(chǎn)生顛覆性影響的就是電動汽車。電動汽車是交通工具的劃時代革命,遠期的全球市場將達到每年10萬億美元以上,哪個國家能成為電動汽車的領(lǐng)頭羊,它就有可能在未來的幾十年中成為全球經(jīng)濟領(lǐng)袖。但是截至目前,無論是西方國家的汽車巨頭,還是我國的汽車企業(yè),都沒有提供出電動汽車完全商業(yè)化的解決方案,業(yè)界甚至認(rèn)為,靠政府補貼維持的探索性示范運行還需要10-15年的時間。
   需要特別說明的是:國內(nèi)許多汽車企業(yè),包括稱為“電動汽車領(lǐng)袖”的比亞迪,無論如何宣傳它們的成果,但它所選擇的是和西方國家汽車巨頭同樣的技術(shù)路線——插電式技術(shù)路線,因此,它只能停留在依賴國家補貼階段繼續(xù)做秀。之所以得出這個結(jié)論,是因為:插電式技術(shù)路線永遠無法克服電池出現(xiàn)隨機性差異的特性,使電池組的實際壽命大大低于理論壽命,從而無法取得對燃油汽車的成本優(yōu)勢。這條技術(shù)路線除了長期依賴政府補貼外,永遠也走不到商業(yè)化的道路上。
一、跨國汽車巨頭和比亞迪的技術(shù)方案注定夭折!
   之所以說插電式技術(shù)路線無法實現(xiàn)電動汽車的商業(yè)化,主要原因有五。
   1. 插電式技術(shù)路線無法突破電池壽命偏短難題。要想讓與標(biāo)準(zhǔn)型小轎車同檔次的電動汽車能續(xù)駛160公里以上(國家標(biāo)準(zhǔn)),動力電池只能采用能量密度較高、安全性較好的鋰離子電池,而這種電池組如果固定安裝在車輛上,沒有保護地進行充放電,其循環(huán)壽命只能達到100次左右,要想在插電模式中大幅度提高電池的循環(huán)壽命,只有兩個途徑具有理論上的可能性:一是提高電池的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);二是配套功能強大的電池管理系統(tǒng)。但這兩種途徑都會使制造成本水漲船高,即使如此也很難保證3年10萬公里的使用壽命,使電池折舊超過每100公里100元,加上充電本身的費用將達到每100公里120元,大大超過了燃油汽車的油料成本。因此,這條技術(shù)路線除了套取政府補貼外,永遠也走不到商業(yè)化的道路上。
   2. 插電式技術(shù)路線無法解決快速充電難題。事實證明,快速充電是以犧牲電池壽命為代價的,根本不可取。所以,只能在裝有很多充電樁的大型充電站或在民用電插座上采用淺充方式進行充電,用時達6-8個小時。
   3. 因為沒有發(fā)動機和復(fù)雜的油路系統(tǒng),電動汽車的制造成本應(yīng)該比燃油汽車更低,但是,在插電式技術(shù)路線中,由于必須對電池的工作狀態(tài)進行監(jiān)控和保護,使得控制和管理系統(tǒng)異常復(fù)雜,不僅大幅度增加了制造成本,還要自耗20%的電能。其結(jié)果是電動汽車(不含電池)制造成本和售價大幅度高于燃油汽車,使它完全喪失了競爭優(yōu)勢。
   4. 在插電式技術(shù)路線中,車電是一體的,電池?zé)o法從車輛上分離,因此,整車價格包括了車輛和電池兩個部分,這使得電動汽車的保本售價極其昂貴,如果沒有政府補貼,純電動汽車的售價至少是同類燃油汽車的2.5倍以上。這樣的車離開了政府補貼是永遠無法走向市場的。
   5.由于插電式電動汽車技術(shù)路線過于復(fù)雜,使得整車重量大大超過燃油汽車,為了減少重量,就必須在系統(tǒng)電壓上做文章。因此,國內(nèi)外大部分汽車企業(yè)的純電動小汽車都采用了高壓路線,以減輕重量,系統(tǒng)電壓從280V到300多V,而這種電壓設(shè)置后患無窮,不僅容易造成人身傷害,而且使車輛自燃的概率大幅度增加。目前的示范運行只是在幾十輛、幾百輛的數(shù)量級內(nèi)進行示范,一旦運行車輛達到幾十萬輛、數(shù)百萬輛,新車變成舊車后,線路老化將使自燃率飚升,它所造成的后果將是一場災(zāi)難。
   大量的試驗數(shù)據(jù)表明:西方國家的汽車巨頭和國內(nèi)主要汽車企業(yè)都陷入了錯誤的技術(shù)路線,沿著這條路線走下去,政府補貼就會成為電動汽車扔不掉的拐杖,政府補貼永遠也補不到頭,否則,所有的投資和布局就有可能全部報廢。這種趨勢應(yīng)該引起我國政府和企業(yè)的高度警惕。
二、換電加維護技術(shù)路線——電動汽車商業(yè)化的最佳選擇
   那么,還有沒有另外一條技術(shù)路線可以實現(xiàn)電動汽車的完全商業(yè)化呢?有!就是被國務(wù)院四大部委所確認(rèn)的、具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的換電加維護技術(shù)路線!2010年7月6日,財政部、科技部、工信部、發(fā)改委在深圳聯(lián)合召開的“全國私人購買新能源汽車試點工作會議”上為業(yè)內(nèi)的激烈辯論做出“終場裁判”。工信部副部長苗圩指出:“統(tǒng)一電動汽車所用動力電池的規(guī)格和尺寸,決定了將來更換電池的可行性”。他的講話透露了四部委對充電模式選擇的態(tài)度,即決定以“慢充+換電”作為我國電動汽車的主流模式。這是國務(wù)院四部委對電動汽車換電模式的首次公開肯定,也預(yù)示著我國電動汽車發(fā)展方向的重大調(diào)整。
   不僅如此,這條技術(shù)路線還體現(xiàn)了今年達沃斯會議的“從商業(yè)模式中為未來市場創(chuàng)造價值”的主題,它本身就是商業(yè)模式的重要創(chuàng)新——車主購買的是不含電池的裸車,而充電運營商充當(dāng)了充電、電池維護、電池租賃三項職能,使未來的電動汽車商業(yè)化運行成為一種新業(yè)態(tài)。
   清華大學(xué)電動汽車課題組所設(shè)計的換電加維護技術(shù)路線和商業(yè)模式,突破了制約電動汽車商業(yè)化的電池壽命偏短和充電不便兩大難題,不僅使電動汽車的購車成本大大降低,而且使電池長期使用費用明顯低于燃油汽車,從而使電動汽車商業(yè)化成為可能。其主要特點是:
1. 此車不是彼車!
換電式電動汽車與插電式電動汽車的主要區(qū)別是:
   ⑴ 動力電池組按標(biāo)準(zhǔn)模塊進行設(shè)計,可從車輛外部快速安裝在規(guī)定位置上,需要補電時,可在10分鐘內(nèi)將乏電池組從車輛上卸下,并快速更換上充過電的電池組。
   ⑵ 由于采用換電模式,電池可在車體外進行人工維護,汽車本身不再需要復(fù)雜的電池管理系統(tǒng),從而減少15%的能源消耗和制造成本。
   ⑶ 采用低于110V的系統(tǒng)電壓和電動機,其電壓只相當(dāng)于插電式電動汽車的三分之一,使安全性顯著改善。
   ⑷ 此車是以不含電池的裸車方式對用戶銷售,價格與同類燃油汽車相當(dāng)或更低。
2. 此充電站不是彼充電站!
  與插電式電動汽車配套的是設(shè)立很多充電樁的大型充電站,對充電車輛進行臥充,要對100輛車進行同時充電,就必須有100個停車位。因此,插電式充電站必須比加油站的規(guī)模更加龐大,動輒就要投資上千萬元甚至數(shù)千萬元。 但換電式充電站可用專用工具在10分鐘內(nèi)完成電池的更換,不需要很多的停車位,因此可以設(shè)在普通的臨街房中,每個充電站只需要幾十萬元的投資,按照服務(wù)量計算,其建站投資是大型充電站的十分之一,使充電費用大幅度下降。
   不僅如此,換電式充電站還具有電池維護功能,可使電池組的壽命達到千次以上,使電池折舊費用下降80%。使車輛百公里能耗只相當(dāng)于40元人民幣,比同類燃油汽車節(jié)省30%。
   除此而外,換電式充電站為用戶提供電池循環(huán)使用的出租服務(wù),使車主只需要購買裸車就可以上路運行了,電池質(zhì)量與車主無關(guān),根本就不用為電池質(zhì)量擔(dān)憂。
   3.此電池不是彼電池!
   在動力電池的研發(fā)上,也存在兩條技術(shù)路線:一是通過技術(shù)條件的全面升級提高電池材料、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝、檢驗標(biāo)準(zhǔn)的級別,以取得壽命更長、質(zhì)量更優(yōu)的產(chǎn)品。這是一條復(fù)雜化技術(shù)路線,其結(jié)果是電池壽命的延長要付出更高的成本增量代價。大量數(shù)據(jù)表明,這條路線不可能使電池折舊費用下降到經(jīng)濟上可被使用的范圍內(nèi)。
  另一條是簡單化路線,采用性價比最高而不是級別最高的生產(chǎn)設(shè)備、工藝路線制造電池,主要通過工藝的完善和成熟來提高電池質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。對電池壽命提高到千次以上的要求,主要采用在充電站進行人工維護的方式來解決。大量的實際經(jīng)驗已經(jīng)證實了這種解決方案的有效性和可靠性。同時充電運營商作為電池集中使用的業(yè)主,就可以開展電池的綜合利用,淘汰的舊電池可以代替鉛酸電池用于電動自行車等方面,使電池的殘值高達原值的40%,使電池的折價成本下降到極低的程度。這樣的電池,已經(jīng)不是業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為的價格昂貴的電池了!
  4.此商業(yè)模式不是彼商業(yè)模式!
  插電式電動汽車完全采用了燃油汽車的商業(yè)模式,只不過在補充能源時將加油站換成了充電站。而換電式電動汽車則必須采用全新的商業(yè)模式,其中,充電運營商提供了電動汽車的運行平臺,于是形成了三分天下的局面,由汽車企業(yè)、電池企業(yè)和充電運營商三家共主大業(yè)。汽車企業(yè)和電池企業(yè)提供類似于無線通訊中的手機和電池,而充電運營商承擔(dān)了車輛用戶的全程服務(wù)。從而可以全面實現(xiàn)插電式電動汽車無法達到的技術(shù)和經(jīng)濟指標(biāo):(1)簡化了電池管理系統(tǒng)和動力總成的配備,使車輛制造成本比插電式電動汽車下降30%;(2)通過在充電站對電池的人工維護,大幅度延長了電池壽命,大大降低了電池的折舊成本;(3)通過電池的快速更換,10分鐘解決能源補充問題;(4)由于換電模式可在路邊的簡易平房中實現(xiàn)全部功能,就使廉價的便利店式充電站成為可能,大幅度降低了充電費用;(5)電池的綜合利用使殘值率高達40%,進一步降低了電池成本。這一系列出色指標(biāo)使換電商業(yè)模式在沒有政府補貼的情況下也具有替代燃油汽車的優(yōu)勢,這就是電動汽車商業(yè)化的贏家秘笈。
三、展望:誰能成為電動汽車商業(yè)化的發(fā)源地?
  到目前為止,全國只有少數(shù)地區(qū)和企業(yè)開展了換電式電動汽車的研究,而明確將換電加維護商業(yè)模式作為主攻方向的城市和企業(yè)更少,新鄉(xiāng)是一個,并取得了一系列技術(shù)成果,已經(jīng)部署了全面實現(xiàn)換電加維護商業(yè)模式的計劃,目前正在緊鑼密鼓地進行。但新鄉(xiāng)城市規(guī)模有限,全面整合優(yōu)勢資源的能力還比較欠缺,因此,國務(wù)院及有關(guān)部委應(yīng)該將換電加維護商業(yè)模式作為重點支持對象,旗幟鮮明地出臺具體扶持政策,在更大范圍內(nèi)推動中心城市進行試點。地方政府也應(yīng)該對電動汽車換電加維護技術(shù)路線和商業(yè)模式給以高度重視,采取有力的支持措施推進電動汽車商業(yè)化,使我國開辟出自主知識產(chǎn)權(quán)的電動汽車商業(yè)化之路,成為本世紀(jì)最重要的全球性新興產(chǎn)業(yè)競賽的最大贏家。具體建議如下:
  1. 各級政府應(yīng)該對掌握換電式電動汽車、換電式電池、換電式充電站、換電加維護商業(yè)模式四項核心技術(shù)的研究單位進行重點支持和扶持,由于四項核心技術(shù)都比較成熟,相關(guān)研發(fā)單位又都有前期投入,需要政府投入的資金并不很多就可收獲震驚全球的巨大成果,只要四項核心技術(shù)形成成熟樣板,大規(guī)模的電動汽車商業(yè)化就可以啟動了。
  2. 大規(guī)模電動汽車的商業(yè)化可以首先在公交車和出租車上推行,因為此類車輛的運行強度很高,平均日行駛300公里甚至500公里以上,燃料費用的節(jié)約對車主具有重要意義。如果換電式電動出租車比燃油汽車節(jié)省動力費用30%左右,每班省錢60元,每年就省錢2萬元!與液化氣出租車相比,每班可節(jié)省加氣時間1小時,相當(dāng)于增加收入30元,每年也高達1萬元!這樣的成本優(yōu)勢,自然會促使車主主動選擇換電式電動出租車,在榜樣的作用下,它的商業(yè)化必將勢如破竹。
  3. 在試點城市中制定出租車行業(yè)油(氣)改電的5年發(fā)展規(guī)劃,通過增加新車、報廢車的更新、在用車的改造,使試點城市的電動出租車在5年內(nèi)實現(xiàn)全覆蓋,打造出一支全球最大的電動汽車隊伍。
  4. 組建和培育一家充電運營商公司,只是在最初的實驗階段由政府給以支持和協(xié)助,一旦取得商業(yè)化運行的實驗成功,這個公司就可以憑借自身的實力和社會融資能力逐步在試點城市建設(shè)100個以上的便利店式小型充電站,使該城市成為全球規(guī)模最大、配套最完善的電動汽車運行平臺。
   如果我國在全世界最重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的較量中脫穎而出、成為全球矚目的中心,我們所收獲的成功就遠遠不止于短期的商業(yè)利益了,因為誰能率先成就電動汽車的商業(yè)化,誰就有希望成為新時代全球經(jīng)濟的領(lǐng)導(dǎo)者。

 

 

 

 


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