论我国节能与新能源汽车的发展战略
这场以汽车能源多元化为核心的能源动力系统变革主要有以下三大趋势:
(1)基于可再生能源的生物燃料对于各种车辆具有良好的环保和适用性,已成为各国共同推广的新型燃料。
(2)混合动力作为新型汽车能源动力技术平台继承了内燃机技术,结合高效洁净的电力驱动方式,既充分利用现有燃料基础设施,又能包容各种新型燃料,现已成为新型动力汽车产业化的里程碑;
(3)燃料电池是一种新兴能量转换装置,尽管存在很多需要克服的技术障碍,作为汽车能源动力系统的远期解决方案仍然被全球所看好。
(二)发展新能源汽车,这一技术变革为我国交通能源动力系统变革提供了历史机遇,也是我国汽车工业可持续发展的必然要求。
一是我国的资源和能源状况适合发展新能源交通动力系统。我国缺油、少气、多煤,这一结构特点给交通能源可持续发展带来了严峻的挑战。具有各自特性的多种替代燃料,可以充分发挥我国地域辽阔和资源多样性的优势,可因地制宜发展基于煤炭的燃料工业、基于生物质的农业能源和基于天然气的各种气体燃料技术,从而实现交通能源多元化及来源的多样化。在我国大中城市,汽车燃料基础设施比较集中,也有利于燃料清洁化管理和监督。
二是我国具有实现交通能源动力系统变革的后发优势。尽管发达国家政府均大力推动各种代用燃料汽车的应用,以及向氢能燃料电池汽车动力系统的转型,但是其有传统汽车产业庞大、石油基础设施完善、消费习惯难以转变的诸多制约,实施转型社会成本高昂,转型难度很大。我国汽车工业刚刚发展起来,汽车普及率低,因而在汽车动力系统发展战略选择上,有更大的自由度。在新能源汽车研发和产业化方面比较具有优势。
三是实施汽车能源动力系统变革,是多年来我国发展清洁汽车和电动汽车的战略总结。“九五”期间,国家科技部等相关部委组织实施了“清洁汽车行动”,取得了重大阶段性成果。目前,全国已有燃气汽车近30万辆,年替代石油150万吨,而且天然气汽车呈现快速增长势头。“十五”期间,科技部组织实施了“电动汽车重大科技专项研究”,国家投入8.8亿元,初步形成了官、
产、学、研合作机制。目前,小型纯电动车辆已经开始小规模产业化,混合动力汽车已有多个车型通过国家认证,燃料电池汽车已进入示范考核运行阶段;自主开发的燃料电池、动力蓄电池、驱动电机和电子控制系统已具备批量化生产能力,这些为我国汽车能源动力系统转型战略的实施,奠定了坚实的技术和实践基础。
(三)汽车能源动力技术的变革是一个比较漫长的过程,我国开发新一代车用能源动力系统,发展新能源汽车应采取的步骤:
(1)重点发展各种液体代用燃料发动机及其混合动力汽车,逐步过渡到采用生物燃料及可充电的混合动力;
(2)进一步发展以天然气为主体的气体燃料基础设施,分步建设长期可持续利用的气体燃料供应网络;
(3)以天然气发动机为基础,发展各种燃气动力,尤其是天然气、氢气内燃机及其混合动力;
(4)发展新一代燃料电池发动机及其混合动力,到2020年,达到规模商业化水平;
(5)大力推进动力电池的技术进步,发展适合中国国情的纯电动车尤其是微型纯电动车。要以城市公交车辆为重点,以点带面,稳步推进新能源汽车的'示范与商业化。
(四)车用新能源开发和转型的方向及重点
节能汽车车用能源转型的方向应从石油、天然气/煤层气、煤基燃料向生物质燃料、化石能、核能及可再生能源制氢和发电过渡。
从资源来源看,中长期车用石油替代燃料的主体将来自三方面:煤基燃料、生物燃料和天然气燃料。到2020年,总量将可达到3000万吨以上,占车用燃料总消费的15%~20%,与欧盟的预期目标基本相同。
从车辆应用角度看,车用代用燃料主要有三类:含氧燃料(醇、醚、酯)、合成油(btl、ctl、gtl)和气体燃料(甲烷气、合成气、氢气)。
(1)含氧燃料技术成熟,是近期推广应用的重点,一般以掺混使用为宜。
(2)合成油与现有车辆技术体系和基础设施完全兼容,而且是一种优质的环保燃料。其技术也还有较大的改进余地。从中长期看,将成为一种主体代用燃料。
(3)气体燃料中,①甲烷气是近中期的重点,以天然气为例,2020年,我国天然气供应量可达到1200亿立方米以上,如拿出10%左右用于汽车就可替代1000万吨左右汽柴油;②合成气是各种一次能源通过气化工艺制成的富氢气体,是各种汽车新型燃料的原料气,也可直接用作车用燃料,在车用能源转型中发挥着关键作用;③氢气是一种原料来源广泛、尾气排放为零的环保燃料,是车用能源转型的战略目标之一。要在国家中长期科技发展规划纲要中明确,要从基础科学研究、前沿技术创新、工程应用开发等多个层面实施对氢能技术的重点突破。
《论我国节能与新能源汽车的发展战略》
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