我國節(jié)能與新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略與對(duì)策

　　編者按：環(huán)境污染，資源過渡開采，我們藍(lán)色的星球早已不堪重負(fù)了。節(jié)能與新能源汽車發(fā)展，為我們提供了一個(gè)新的發(fā)展方向。未來的20年，應(yīng)該是我國交通能源動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略機(jī)遇時(shí)期，通過向節(jié)能方向轉(zhuǎn)型，我們期待造出更多的節(jié)能型汽車來，還我們一個(gè)清新的綠色世界。

　　結(jié)合汽車業(yè)與交通部門的迅猛發(fā)展，指出未來20年是我國交通能源動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略機(jī)遇期。通過分析動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展的技術(shù)路線，提出了基于節(jié)能與新能源汽車的“過渡”與“轉(zhuǎn)型”的雙重發(fā)展戰(zhàn)略，探討了應(yīng)采取的科技對(duì)策。

　　一、我國面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇

　　1、交通能源與環(huán)境問題是21世紀(jì)全球面臨的重大挑戰(zhàn)，對(duì)我國尤為嚴(yán)峻。

　　目前世界汽車保有量預(yù)計(jì)到2020年全球汽車保有量將達(dá)到12億輛，主要增幅來自發(fā)展中國家。國際能源機(jī)構(gòu)（IEA）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，2001全球57%的石油消費(fèi)在交通領(lǐng)域（其中美國達(dá)到67%）。預(yù)計(jì)到2020年交通用油占全球石油總消耗的62%以上。美國能源部預(yù)測(cè)，2020年以后，全球石油需求與常規(guī)石油供給之間將出現(xiàn)凈缺口，2050年的供需缺口幾乎相當(dāng)于2000年世界石油總產(chǎn)量的兩倍。與此同時(shí)，交通能源消耗也是造成局部環(huán)境污染和全球溫室氣體排放的主要來源之一。為此，全球已達(dá)成共識(shí)：交通能源轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行。

　　近年來，我國汽車業(yè)迅猛發(fā)展。2005年，我國汽車產(chǎn)銷量均超過570萬，分別居世界第三位和第二位，自主品牌轎車和汽車出口均出現(xiàn)大幅增長。預(yù)計(jì)2020年前我國將成為世界上最大的汽車制造國和主要的汽車出口國之一。我國目前的汽車人均保有量還很低，2003年每千人汽車保有量僅為美國的2.5%（19輛），大約相當(dāng)于美國90年前的水平，是世界上汽車市場(chǎng)潛力最大的國家，預(yù)計(jì)2020年汽車保有量將達(dá)到1.3—1.5億輛。但是，當(dāng)我國剛剛到達(dá)汽車社會(huì)門檻，車用石油消費(fèi)在石油總消費(fèi)中的比例（1/3以下）還大大低于世界平均水平時(shí)（1/2以上），我們已經(jīng)感受到了石油供應(yīng)的日益緊張。同時(shí)，車用石油消耗所產(chǎn)生的空氣污染和CO2排放也正在變成愈來愈嚴(yán)重的問題，我國已經(jīng)成為世界上CO2排放大國，由此產(chǎn)生的國際政治和經(jīng)濟(jì)爭端將會(huì)愈演愈烈。這充分表明，我國所面臨的石油安全與交通能源問題將來勢(shì)更猛，影響更大，挑戰(zhàn)更加嚴(yán)峻。按傳統(tǒng)交通能源動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展下去，不可持續(xù)，實(shí)現(xiàn)我國交通能源動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型是大勢(shì)所趨。

　　2、未來20年是我國交通能源動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略機(jī)遇期

　　歷史上，交通能源動(dòng)力系統(tǒng)變革一直處于技術(shù)革命和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的核心位置。十九世紀(jì)，煤和蒸汽機(jī)火車引發(fā)了歐洲的工業(yè)革命，開創(chuàng)了人類的工業(yè)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)文明；二十世紀(jì)，石油和內(nèi)燃機(jī)汽車促成了美國的經(jīng)濟(jì)騰飛，把人類帶入了基于石油的經(jīng)濟(jì)體系與物質(zhì)繁榮，也帶來了能源環(huán)境的巨大挑戰(zhàn)。進(jìn)入二十一世紀(jì)，以替代燃料和混合動(dòng)力為代表的各種新型汽車能源動(dòng)力技術(shù)迅猛發(fā)展，相互競爭，引發(fā)了一場(chǎng)新的技術(shù)變革，預(yù)示著人類將要進(jìn)入后石油時(shí)代過渡期和能源動(dòng)力技術(shù)創(chuàng)新突破的機(jī)遇期。

　　這場(chǎng)能源動(dòng)力系統(tǒng)變革的主要趨勢(shì)是汽車能源多元化、汽車動(dòng)力電氣化和汽車排放潔凈化：基于可再生能源的生物燃料對(duì)于各種車輛具有良好的適用性，成為各國共同推廣的新型燃料�；旌蟿�(dòng)力作為新型汽車能源動(dòng)力技術(shù)共性平臺(tái)繼承了先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)，結(jié)合高效潔凈的電力驅(qū)動(dòng)方式，既充分利用現(xiàn)有燃料基礎(chǔ)設(shè)施，又能包容各種新型燃料，現(xiàn)已成為新型動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)化的里程碑；燃料電池作為一種新興能量轉(zhuǎn)換裝置，盡管目前還存在很多需要克服的技術(shù)障礙，但其作為新一代汽車能源動(dòng)力系統(tǒng)的遠(yuǎn)期解決方案仍然被全球所看好。

　　汽車能源動(dòng)力技術(shù)的變革是一個(gè)比較漫長的過程�；旌蟿�(dòng)力有望在近中期逐步普及；燃料電池汽車的規(guī)模商業(yè)化大約在2020年以后。面向中長期的汽車技術(shù)發(fā)展，我國汽車所處的這一技術(shù)變革時(shí)期為我國交通能源動(dòng)力系統(tǒng)變革提供了歷史機(jī)遇。

　　機(jī)遇之一：中國的資源和能源狀況適合發(fā)展新能源交通動(dòng)力系統(tǒng)。中國缺油、少氣、多煤，這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)給交通能源可持續(xù)發(fā)展帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)�；�于各種資源特點(diǎn)的多種替代燃料可以充分發(fā)揮我國地域遼闊和資源多樣性的優(yōu)勢(shì)，因地制宜發(fā)展基于煤炭的燃料工業(yè)、基于生物質(zhì)的農(nóng)業(yè)能源和基于天然氣的各種氣體燃料技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)交通能源來源的多樣化。同時(shí)，從我國城鄉(xiāng)布局看，城市模式以大城市群為主要特點(diǎn)，汽車燃料基礎(chǔ)設(shè)施比較集中，有利于燃料清潔化管理和監(jiān)督。我國廣大農(nóng)村，隨地區(qū)不同，其一次能源資源特點(diǎn)也不同，這比較適合發(fā)展一次能源來源多元化、燃料制取和消費(fèi)當(dāng)?shù)鼗�的燃料供�?yīng)體系。

　　機(jī)遇之二：我國具有實(shí)現(xiàn)交通能源動(dòng)力系統(tǒng)變革的后發(fā)優(yōu)勢(shì)。從我國汽車發(fā)展階段看，具有后發(fā)優(yōu)勢(shì)。盡管發(fā)達(dá)國家政府均大力推動(dòng)各種代用燃料汽車的應(yīng)用和向氫能燃料電池汽車動(dòng)力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型，但是其傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)龐大，石油基礎(chǔ)設(shè)施完善，消費(fèi)習(xí)慣難以轉(zhuǎn)變，實(shí)施轉(zhuǎn)型社會(huì)成本高昂，轉(zhuǎn)型難度很大。而我國汽車工業(yè)剛剛發(fā)展起來，汽車普及率低，因而在汽車動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略選擇上，有更大的自由度。相對(duì)常規(guī)汽車而言，我國在新能源汽車研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面具有比較優(yōu)勢(shì)。如果政策得當(dāng)，可以在世界上率先實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型。

　　機(jī)遇之三：實(shí)施汽車動(dòng)力系統(tǒng)變革，是多年來我國發(fā)展清潔汽車和電動(dòng)汽車成功實(shí)踐的戰(zhàn)略總結(jié)和發(fā)展的必然要求�；�于對(duì)我國能源安全、環(huán)境保護(hù)和實(shí)現(xiàn)我國汽車工業(yè)跨越發(fā)展的戰(zhàn)略考慮，“九五”期間，科技部會(huì)同有關(guān)部委組織實(shí)施了“清潔汽車行動(dòng)”，取得了重大階段性成果。目前，全國已有燃?xì)馄��?2萬輛，加氣站700余座，年替代石油150萬噸。而且天然氣汽車呈現(xiàn)快速增長勢(shì)頭，預(yù)計(jì)今后幾年將進(jìn)入大規(guī)模推廣應(yīng)用階段。“十五”期間，科技部組織實(shí)施了“電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)”，國家投入8.8億元，是最大的科技專項(xiàng)之一。全國200余家單位、2000多名骨干科技人員直接參與實(shí)施，初步形成了官、產(chǎn)、學(xué)、研合作機(jī)制。目前，小型純電動(dòng)車輛已經(jīng)開始小規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，混合動(dòng)力汽車已有多個(gè)車型通過國家認(rèn)證成為產(chǎn)品，燃料電池汽車已進(jìn)入示范考核運(yùn)行階段。自主開發(fā)的燃料電池、動(dòng)力蓄電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電子控制系統(tǒng)具備批量化生產(chǎn)能力。這為我國汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的實(shí)施，奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)、人才和實(shí)踐基礎(chǔ)。

　　二、我國交通能源動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇

　　基于我國汽車能源動(dòng)力系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，我國汽車能源動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展目標(biāo)應(yīng)當(dāng)是立足轉(zhuǎn)型、盡快轉(zhuǎn)型。但是，新型汽車能源動(dòng)力系統(tǒng)與現(xiàn)有汽車能源動(dòng)力系統(tǒng)存在著千絲萬縷的聯(lián)系。同時(shí)，我國當(dāng)前汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展和節(jié)能環(huán)保問題還要靠現(xiàn)有汽車能源動(dòng)力技術(shù)解決。為此，應(yīng)當(dāng)選擇一種“過渡”和“轉(zhuǎn)型”并行互動(dòng)、協(xié)調(diào)發(fā)展的戰(zhàn)略。一方面，發(fā)展節(jié)能汽車解決近期的能源安全問題，另一方面，開展新能源汽車研究，瞄準(zhǔn)未來汽車競爭制高點(diǎn)。

　　1、節(jié)能汽車

　　優(yōu)化現(xiàn)有以石油和內(nèi)燃機(jī)為基礎(chǔ)的車用能源動(dòng)力系統(tǒng)，發(fā)展節(jié)能汽車，重點(diǎn)發(fā)展直噴式內(nèi)燃機(jī)及其混合動(dòng)力系統(tǒng)。利用現(xiàn)有液體燃料基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)施汽柴油清潔化戰(zhàn)略，逐步與國際燃油規(guī)范接軌；大力發(fā)展各種合成燃料，尤其是符合中國國情的煤基合成燃料，并與汽柴油混合，形成新型清潔燃料。

　　2000年以來，我國汽車（包括農(nóng)用汽車）汽柴油年消費(fèi)約占全國汽柴油消費(fèi)總量的一半，石油消費(fèi)的1/3左右。這一數(shù)據(jù)說明三個(gè)問題：1）車用汽柴油消費(fèi)總量與石油消費(fèi)總量同步快速增長�？紤]到汽車市場(chǎng)的持續(xù)升溫，石油安全風(fēng)險(xiǎn)很大。2）與國際平均水平相比，我國汽柴油消費(fèi)占石油總消費(fèi)的比例較低。通過石油消費(fèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化，可實(shí)施汽車燃料的間接替代。主要是通過置換方式將替代難度較小的工業(yè)燃料等用非石油產(chǎn)品先行替代，將其原先使用的石油燃料用于汽車。則在相同石油消費(fèi)總量下，車用燃料消費(fèi)總量大約具有20％以上的上升空間。3）我國目前車用燃油消費(fèi)總量與汽車保有量之比偏高，也即汽車油耗量偏大，節(jié)能的潛力巨大。2002年，我國計(jì)入農(nóng)用車和摩托車后的等效平均單車年耗油量約為1.5噸，接近美國2000年的平均單車年耗油量，而大大高于2000年的法國(1.2噸)和日本（1噸）。平均單車年耗油量取決于車輛技術(shù)、車型結(jié)構(gòu)和行駛里程以及運(yùn)行工況等因素,中長期均有較大的改善潛力。根據(jù)國家中長期科技規(guī)劃能源領(lǐng)域戰(zhàn)略研究結(jié)果，建議2020年我國汽車節(jié)能目標(biāo)為：在汽車保有量調(diào)節(jié)在1.5億輛以內(nèi)的前提下，平均單車年油耗量控制在1噸左右。與目前相比，節(jié)約1/3左右，節(jié)油潛力7000萬噸左右。汽車燃油消耗總量控制在1.5—2億噸。為了達(dá)到這一目標(biāo)，關(guān)鍵的節(jié)能汽車能源動(dòng)力技術(shù)如下：

　�。�1）高效柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)

　　轎車柴油機(jī)節(jié)能效果與汽油混合動(dòng)力不相上下。據(jù)國務(wù)院發(fā)展研究中心分析預(yù)測(cè)，如果2020年我國柴油轎車發(fā)展到乘用車的20％，則當(dāng)年可節(jié)約燃料1880萬噸。為此應(yīng)當(dāng)在我國發(fā)展先進(jìn)的柴油轎車，但是必須解決好排放控制關(guān)鍵技術(shù)問題。主要包括：柴油機(jī)電控技術(shù)，排氣后處理技術(shù)和清潔柴油與代用柴油技術(shù)；柴油機(jī)電控高壓燃油噴射系統(tǒng)和智能化發(fā)動(dòng)機(jī)電子管理系統(tǒng)，是綠色高效柴油機(jī)核心關(guān)鍵技術(shù)，應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展；柴油機(jī)排放控制可采取如下應(yīng)對(duì)策略：EGR（廢氣再循環(huán)）技術(shù)成熟，效果顯著，應(yīng)盡快推廣使用；DPF（微粒捕捉器）技術(shù)2010年前將會(huì)在歐洲柴油車普及，我國需加快應(yīng)用速度；NOx（氮氧化物）催化轉(zhuǎn)換器技術(shù)路線需要慎重選擇，深入研究；發(fā)展合成柴油和生物柴油對(duì)解決柴油的數(shù)量和質(zhì)量都具有重大意義，要大力發(fā)展代用柴油技術(shù)，力爭在2020年，將生產(chǎn)能力提高到1000萬噸以上。根據(jù)2002年統(tǒng)計(jì)，我國農(nóng)用車所消耗的柴油總量與常規(guī)柴油車的柴油消耗總量不相上下。開發(fā)節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的新型農(nóng)用車并逐步采用農(nóng)業(yè)能源作為燃料對(duì)于汽車節(jié)能和發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)具有重大戰(zhàn)略意義。

　�。�2）節(jié)能汽油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)

　　當(dāng)前，我國的轎車基本上是汽油轎車，目前采用的轎車汽油發(fā)動(dòng)機(jī)還有20％以上的節(jié)能潛力。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能技術(shù)的發(fā)展呈如下趨勢(shì)：缸內(nèi)直噴技術(shù)、電輔助增壓、電動(dòng)氣門、可變壓縮比、停缸控制技術(shù)等將在今后五年規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。世界各國正在對(duì)直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)開展深入研究。以日本為代表的非均質(zhì)直噴技術(shù)面臨燃燒穩(wěn)定性和后處理等問題，以歐洲為代表的均質(zhì)直噴技術(shù)正在興起。電動(dòng)氣門與無凸輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)也在突破之中。電動(dòng)氣門具有與電控噴射同等重要的意義，它將給發(fā)動(dòng)機(jī)空氣系統(tǒng)控制和循環(huán)過程管理帶來一系列節(jié)能技術(shù)變革，如取消節(jié)氣門，可變壓縮比、部分停缸等。目前我國轎車主要集中在大城市。在中小城市和農(nóng)村，摩托車和三輪摩托車是主要個(gè)人交通工具，保有量已達(dá)1.2億輛以上，其節(jié)能環(huán)保水平急待提高，其升級(jí)換代趨勢(shì)值得關(guān)注。有針對(duì)性的開發(fā)具有中國特色的超微型節(jié)能汽油車具有重要的節(jié)能意義和市場(chǎng)前景。

　�。�3）先進(jìn)的混合內(nèi)燃機(jī)技術(shù)

　　先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展呈現(xiàn)多重混合化趨勢(shì)。燃料供應(yīng)的混合：常規(guī)汽柴油與代用燃料混合。以常規(guī)汽柴油為主，將各種代用燃料，包括醇醚燃料與汽柴油摻混并進(jìn)行適當(dāng)設(shè)計(jì)將會(huì)成為主流燃料技術(shù)。燃燒方式的混合：汽油機(jī)均質(zhì)充氣與柴油機(jī)壓燃點(diǎn)燃混合。以燃料混合技術(shù)和控制技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合汽油機(jī)和柴油機(jī)兩種燃燒方式優(yōu)點(diǎn)的均質(zhì)壓燃HCCI內(nèi)燃機(jī)技術(shù)正在興起。輸出功率的混合：內(nèi)燃機(jī)與電機(jī)功率的混合。新型集成化大功率啟動(dòng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)一體化裝置ISG與新型電源系統(tǒng)技術(shù)既是內(nèi)燃機(jī)電控技術(shù)的擴(kuò)展和深化，也是復(fù)雜混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)模塊技術(shù)。內(nèi)燃機(jī)的混合化是聯(lián)結(jié)現(xiàn)有汽車節(jié)能環(huán)保技術(shù)與新能源汽車技術(shù)之間的橋梁。

　　2、新能源汽車

　　開發(fā)新一代車用能源動(dòng)力系統(tǒng)，發(fā)展新能源汽車。重點(diǎn)發(fā)展各種液體代用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)及其混合動(dòng)力汽車，逐步過渡到采用生物燃料的混合動(dòng)力和可充電的混合動(dòng)力；進(jìn)一步發(fā)展以天然氣為主體的氣體燃料基礎(chǔ)設(shè)施，分步建設(shè)長期可持續(xù)利用的氣體燃料供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)；以天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ)，發(fā)展各種燃?xì)鈩?dòng)力，尤其是天然氣/氫氣內(nèi)燃機(jī)及其混合動(dòng)力；發(fā)展新一代燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)及其混合動(dòng)力，到2020年，達(dá)到規(guī)模商業(yè)化水平；大力推進(jìn)動(dòng)力電池的技術(shù)進(jìn)步，發(fā)展適合中國國情的純電動(dòng)車尤其是微型純電動(dòng)車。以城市公交車輛為重點(diǎn)，以點(diǎn)帶面，穩(wěn)步推進(jìn)新能源汽車的示范與商業(yè)化。

　�。�1）車用能源轉(zhuǎn)型的方向和重點(diǎn)
　
　　車用能源轉(zhuǎn)型的方向?qū)�從石油、天然�?煤層氣、煤基燃料向生物質(zhì)燃料和化石能、核能及可再生能源制氫和發(fā)電過渡。從資源來源看，中長期車用石油替代燃料的主體將來自三方面：煤基燃料、生物燃料、天然氣燃料。到2020年，總量將可達(dá)到三千萬噸以上，占車用燃料總消費(fèi)的15－20％，與歐盟的預(yù)期目標(biāo)基本相同。從車輛應(yīng)用角度看，車用代用燃料主要有三類：含氧燃料（醇/醚/酯）、合成油（BTL/CTL/GTL）、氣體燃料（甲烷氣/合成氣/氫氣）。含氧燃料技術(shù)成熟，是近期推廣應(yīng)用的重點(diǎn)，一般以摻混使用為宜。合成油與現(xiàn)有車輛技術(shù)體系和基礎(chǔ)設(shè)施完全兼容，而且是一種優(yōu)質(zhì)的環(huán)保燃料。其技術(shù)也還有較大的改進(jìn)余地。從中長期看，將成為一種主體代用燃料。氣體燃料中，甲烷氣是近中期的重點(diǎn)，以天然氣為例， 2020年，我國天然氣供應(yīng)量可達(dá)到1200億m3以上，如拿出10％左右用于汽車就可替代1千萬噸左右汽柴油；合成氣是各種一次能源通過氣化工藝制成的富氫氣體，是各種汽車新型燃料的原料氣，也可直接用作車用燃料，在車用能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮著關(guān)鍵作用；氫氣是一種原料來源廣泛、尾氣排放為零的環(huán)保燃料，是車用能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略目標(biāo)之一。根據(jù)國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要，我國將從基礎(chǔ)科學(xué)研究、前沿技術(shù)創(chuàng)新、工程應(yīng)用開發(fā)等多個(gè)層面實(shí)施對(duì)氫能技術(shù)的重點(diǎn)突破。

　�。�2）汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)型與混合動(dòng)力

　　汽車動(dòng)力系統(tǒng)是一個(gè)完整的體系，包括燃料、發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)三個(gè)主要層次。根據(jù)生命周期循環(huán)分析，從油井到車輪的效率來看，源于石油的最佳組合是：汽油/柴油—內(nèi)燃機(jī)—混合動(dòng)力；源于天然氣、煤的氫燃料電池及其混合動(dòng)力可與合成燃料內(nèi)燃機(jī)及其混合動(dòng)力競爭。近年來，汽車動(dòng)力系統(tǒng)最大的突破是混合動(dòng)力技術(shù)，它為汽車動(dòng)力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型奠定了基礎(chǔ)平臺(tái)。

　　當(dāng)前，內(nèi)燃機(jī)混合動(dòng)力轎車產(chǎn)業(yè)化是動(dòng)力轉(zhuǎn)型的里程碑。采用混聯(lián)式汽油混合動(dòng)力系統(tǒng)的轎車城市工況可節(jié)油40%左右，優(yōu)于柴油轎車�；旌蟿�(dòng)力還為汽車排放控制尤其是城市工況條件下的排放控制提供了有效的新途徑。鑒于我國私人轎車主要集中在大中城市，因此是世界上最適合使用混合動(dòng)力轎車的國家。要借鑒我國汽車產(chǎn)業(yè)在發(fā)動(dòng)機(jī)電控噴射等技術(shù)變革中所積累的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和商業(yè)模式，并通過稅收優(yōu)惠等激勵(lì)政策，大力開發(fā)和推廣混合動(dòng)力。

　　今后，混合動(dòng)力的發(fā)展將呈現(xiàn)兩大特點(diǎn)：一是轎車混合動(dòng)力的模塊化愈加明顯，逐步推進(jìn)汽車動(dòng)力的電氣化。演化進(jìn)程表現(xiàn)為：微混合—輕混合—深混合—全混合。從只具備自動(dòng)啟停、怠速關(guān)機(jī)功能的“微混合”、以并聯(lián)式混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)為主體的“輕混合”和以混聯(lián)式為特征的“深混合”，隨著電功率的比例逐步提高，混合程度不斷增強(qiáng)，最終過渡到可充電式的串聯(lián)式“全混合”。二是城市客車混合動(dòng)力系統(tǒng)的平臺(tái)化趨勢(shì)。發(fā)電機(jī)組+驅(qū)動(dòng)電機(jī)+儲(chǔ)能裝置構(gòu)成了混合動(dòng)力系統(tǒng)的基本技術(shù)平臺(tái)。通過換用不同的發(fā)電機(jī)組即APU適應(yīng)從汽、柴油內(nèi)燃機(jī)到氫能燃料電池各種不同的能源動(dòng)力轉(zhuǎn)化裝置，形成油—電、氣—電、電—電各種不同混合動(dòng)力，促進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)的平穩(wěn)過渡與轉(zhuǎn)型。

　�。�3）汽車能源動(dòng)力轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵與瓶頸

　　能源動(dòng)力轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵與瓶頸是動(dòng)力蓄電池和氫能燃料電池。

　　目前，新型動(dòng)力電池尚不能很好滿足汽車使用要求，即使對(duì)于已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的國外混合動(dòng)力轎車用動(dòng)力電池也還存在初始成本高，使用壽命短等問題。動(dòng)力蓄電池同時(shí)涉及混合動(dòng)力、純電動(dòng)和燃料電池三種電動(dòng)汽車，因此動(dòng)力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型將強(qiáng)烈依賴電池技術(shù)的突破。盡管混合動(dòng)力的產(chǎn)業(yè)化會(huì)大大促進(jìn)動(dòng)力電池尤其是高功率型動(dòng)力電池的技術(shù)進(jìn)步，但是近三十年來車用動(dòng)力電池研發(fā)的經(jīng)驗(yàn)表明其技術(shù)進(jìn)步過程將呈現(xiàn)出長期、穩(wěn)步和漸變的特征。

　　氫燃料電池系統(tǒng)是最具效率潛力的車用發(fā)動(dòng)機(jī)，并能帶來全新的汽車設(shè)計(jì)概念。據(jù)IEA2004年統(tǒng)計(jì)，全球能源科技研發(fā)公共資金投入中約12％投向了氫能燃料電池。近年來，燃料電池汽車技術(shù)得到了快速的發(fā)展，例如電堆大規(guī)模生產(chǎn)成本已降低到100美元/千瓦。但是，車用燃料電池商業(yè)化還面臨一系列重大挑戰(zhàn)：壽命仍需提高1—2倍，還有儲(chǔ)氫、氫源基礎(chǔ)設(shè)施等重大問題有待解決。以低溫膜和碳極板為標(biāo)志的車用質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)研發(fā)和投資的第一高潮已經(jīng)過去。以高溫膜和低鉑催化劑為標(biāo)志的新一代技術(shù)正在興起。美國能源部2005年8月發(fā)布最新技術(shù)路線圖，美國國會(huì)批準(zhǔn)繼續(xù)加大氫能燃料電池投入，全球正在為燃料電池產(chǎn)業(yè)化而繼續(xù)努力，我國在氫能燃料電池技術(shù)競爭中處于除日本、加拿大、美國之后的第二行列。

　　總體上講，燃料電池是車用動(dòng)力系統(tǒng)的一個(gè)長遠(yuǎn)解決方案。其中，燃料電池城市大客車可望率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。美國正在實(shí)施國家計(jì)劃，目標(biāo)是到2015年使燃料電池城市客車占到新增城市公交車的10％。相比而言，城市公交在我國更具戰(zhàn)略地位，我國大客車產(chǎn)業(yè)更具國際競爭力。應(yīng)當(dāng)把燃料電池大客車作為燃料電池汽車商業(yè)化的突破口。

　�。�4）我國新型能源動(dòng)力汽車發(fā)展趨勢(shì)與進(jìn)程展望

　　綜合國外各種研究預(yù)測(cè)和各大國際汽車公司與能源公司的技術(shù)發(fā)展路線圖，結(jié)合我國具體國情和發(fā)展現(xiàn)狀，可初步展望我國汽車能源動(dòng)力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型趨勢(shì)：

　　1）2010年左右，隨著石油價(jià)格的上漲和燃油稅的征收以及排放法規(guī)與國際接軌，我國汽車能源動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)轉(zhuǎn)型的轉(zhuǎn)折點(diǎn)將會(huì)出現(xiàn)。以混合動(dòng)力和混合燃料為主體的新能源動(dòng)力系統(tǒng)車輛產(chǎn)業(yè)化高潮將會(huì)到來；

　　2）2020年左右，隨著常規(guī)石油供需缺口的出現(xiàn)和CO2政策法規(guī)的實(shí)施以及燃料電池、動(dòng)力電池等新型能源動(dòng)力技術(shù)的進(jìn)步，我國汽車能源動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)轉(zhuǎn)型將取得進(jìn)一步突破，燃料電池轎車產(chǎn)業(yè)化可望興起。

　　3）21世紀(jì)上半葉，基于各種液體燃料及其基礎(chǔ)設(shè)施的先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)與混合動(dòng)力車、基于各種氣體燃料及其基礎(chǔ)設(shè)施的燃?xì)馀c燃料電池車、基于電燃料及其基礎(chǔ)設(shè)施的純電動(dòng)車在將會(huì)長期并存。其中先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)與混合動(dòng)力車將占主導(dǎo)地位。燃?xì)馀c燃料電池車以及純電動(dòng)車之和在21世紀(jì)中葉前后可望達(dá)到汽車銷量的1/3—1/2。

　　我國新型汽車能源動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程路線將是沿著中國特色之路逐步走向世界前沿。

　　內(nèi)燃機(jī)及其混合動(dòng)力車將會(huì)出現(xiàn)適合我國城市工況的輕度混合動(dòng)力小型車、適合地區(qū)特點(diǎn)的超微型汽油車等特色車型，其所用燃料近中期將以汽柴油為主，摻混少量替代燃料。中遠(yuǎn)期，各種替代燃料的比例將會(huì)逐步加大逐步發(fā)展出基于生物燃料的充電式（plug-in）內(nèi)燃混合動(dòng)力車；

　　燃?xì)馀c燃料電池車將從目前世界上最大的天然氣公交車隊(duì)、燃料電池混合動(dòng)力公交車隊(duì)，逐步發(fā)展出規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的氫能燃料電池轎車；

　　純電動(dòng)車將從目前世界上最大的電動(dòng)自行車生產(chǎn)國（年產(chǎn)千萬輛），發(fā)展出裝備先進(jìn)動(dòng)力電池的微型電動(dòng)車并廣泛推廣使用。

　　考慮到新技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用推廣中的各種風(fēng)險(xiǎn)和不確定性，上述預(yù)測(cè)是一種比較初步和粗略的估計(jì)，需要根據(jù)新的進(jìn)展加以修正。但這一展望可以作為我們努力爭取的目標(biāo)。

　　三、我國應(yīng)采取的科技對(duì)策

　　基于節(jié)能與新能源汽車“過渡”與“轉(zhuǎn)型”的雙重發(fā)展戰(zhàn)略，我國汽車能源動(dòng)力系統(tǒng)的科技對(duì)策可遵循三條基本技術(shù)路線。三管齊下，并行互動(dòng)：

　　開發(fā)和推廣先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)與混合動(dòng)力汽車，解決緊迫的節(jié)能與環(huán)保問題并促進(jìn)自主品牌汽車發(fā)展，推進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)轉(zhuǎn)型。

　　研發(fā)和應(yīng)用氣體燃料、煤基燃料和生物燃料等汽車代用燃料，促進(jìn)交通能源來源多元化，同時(shí)有步驟的推動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施的擴(kuò)展和轉(zhuǎn)型。

　　開展燃料電池汽車和純電動(dòng)車的研發(fā)、示范和產(chǎn)業(yè)化，促進(jìn)新能源電動(dòng)汽車技術(shù)創(chuàng)新與重點(diǎn)跨越。

　　近年來，國家攻關(guān)計(jì)劃、清潔汽車行動(dòng)、電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)的實(shí)施，極大地推動(dòng)了我國節(jié)能和新能源汽車的技術(shù)變革。根據(jù)國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃，今后將進(jìn)一步加大力度，推進(jìn)我國汽車能源動(dòng)力科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化。為此建議：

　　1）以2020年節(jié)約和替代車用燃料總量達(dá)到1億噸（節(jié)約7000萬噸，替代3000萬噸）為目標(biāo)，推進(jìn)節(jié)能與新能源汽車并行互動(dòng)與協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略。在市場(chǎng)方面，要以節(jié)能汽車為主體,大力發(fā)展小型化和微型化的節(jié)能環(huán)保國民車，盡快實(shí)施燃油稅，加大油耗法規(guī)推進(jìn)力度。在研究開發(fā)方面，要以新能源汽車為戰(zhàn)略重點(diǎn)，緊緊抓住未來二十年汽車能源動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)變革的戰(zhàn)略機(jī)遇期，官產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)中國汽車產(chǎn)業(yè)由產(chǎn)量大國到技術(shù)強(qiáng)國的跨越發(fā)展。

　　2）采用“置換”（間接替代）、“摻混”（部分替代）、“代替”（全部替代）三管齊下，先易后難、穩(wěn)步發(fā)展汽車替代能源；大力發(fā)展煤基、生物質(zhì)基、天然氣基石油替代燃料，促進(jìn)交通能源多元化；繼續(xù)發(fā)展燃油、燃?xì)�、電三種燃料/能源的基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)交通能源載體盡可能的兼容性和一體化；

　　3）開發(fā)醇/醚/酯含氧燃料、BTL/CTL/GTL合成油、天然氣/合成氣/氫氣氣體燃料三大類代用燃料技術(shù)及其車輛應(yīng)用技術(shù)，推進(jìn)汽車燃料因時(shí)、因地、有序、有限的多元化；液體代用燃料宜以摻混應(yīng)用為主，通過合理的燃料設(shè)計(jì)、優(yōu)化的整車匹配和規(guī)范的油品管理，逐步替代石油基汽柴油；全力推進(jìn)車用燃料技術(shù)創(chuàng)新尤其是合成氣技術(shù)、氫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)等，建立代用燃料的基礎(chǔ)技術(shù)平臺(tái)，以適應(yīng)交通能源轉(zhuǎn)型過程中代用燃料品種的變化與過渡；

　　4）以先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)及其混合動(dòng)力系統(tǒng)、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)及其混合動(dòng)力系統(tǒng)和動(dòng)力電池/超級(jí)電容及其電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為核心，深入開展新型動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，掌握成套知識(shí)產(chǎn)權(quán)，建立相關(guān)產(chǎn)業(yè)體系；以輕度混合動(dòng)力轎車產(chǎn)業(yè)化為先導(dǎo)，帶動(dòng)各種混合動(dòng)力轎車的研發(fā)與規(guī)模商業(yè)化，實(shí)現(xiàn)自主品牌轎車的跨越式發(fā)展；以我國在世界上獨(dú)一無二的年產(chǎn)銷量超過千萬輛的電動(dòng)自行車產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)，改變傳統(tǒng)的汽車文化習(xí)慣并修定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，以微型車為主體，發(fā)展適合我國國情、具有我國特色的純電動(dòng)車輛；

　　5）以城市車輛為重點(diǎn)，加大各種新能源電動(dòng)汽車市場(chǎng)開發(fā)力度。以混合動(dòng)力為統(tǒng)一平臺(tái)，通過平臺(tái)化、系列化實(shí)現(xiàn)規(guī)�；�，通過規(guī)�；�推動(dòng)高端技術(shù)——燃料電池汽車商業(yè)化；以政策標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)為導(dǎo)向，促進(jìn)轎車小型化、公交優(yōu)先化，推動(dòng)交通理念和消費(fèi)觀念的全面進(jìn)步,為符合中國國情的自主創(chuàng)新技術(shù)創(chuàng)造市場(chǎng)環(huán)境。