在過去的一百年里,全球汽車產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了三次大變革。第一次變革是美國人福特創(chuàng)新性地采用流水線裝配T型車,從而大幅度降低了成本。汽車進(jìn)入了美國家庭,使得世界汽車工業(yè)的重心從歐洲轉(zhuǎn)移到美國。第二次變革發(fā)生在二戰(zhàn)結(jié)束后的五六十年代,歐洲汽車公司把重點放在低油耗的中小型車方面,在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和規(guī)模效益方面取得了很大的成功,從而打破了美國汽車公司在全球汽車產(chǎn)業(yè)的壟斷地位,歐洲汽車產(chǎn)業(yè)再次可以跟美國公司分庭抗禮。
而第三次變革則是由以豐田為代表的日本汽車公司在上世紀(jì)八十年代發(fā)起,將“全面質(zhì)量管理”和“適時生產(chǎn)系統(tǒng)”的管理機制應(yīng)用于汽車生產(chǎn),推行精益生產(chǎn)方式,推動了日本汽車工業(yè)的高速發(fā)展,使日本成為繼美國、歐洲之后的世界上第三個汽車產(chǎn)業(yè)中心。
當(dāng)前,全球汽車產(chǎn)業(yè)的第四次產(chǎn)業(yè)革命已經(jīng)悄然展開。在“關(guān)于電動汽車產(chǎn)業(yè)化臨界點的思考與研判”一文中,筆者個人的觀點是全電推進(jìn)帶來的電動汽車在動力系統(tǒng)上的革命,以及在人工智能/自動駕駛技術(shù)和商業(yè)營銷模式方面的創(chuàng)新是第四次汽車革命的主旋律。汽車動力的電動化革命是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,既涉及到動力電池技術(shù)本身的發(fā)展水平,也涉及到電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施(電池的充電站、燃料電池的加氫站),同時還涉及到市場導(dǎo)入到成熟的推動及用戶消費習(xí)慣的改變等。由于傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的高度成熟和發(fā)達(dá),電動汽車技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不可能短短幾年數(shù)十年內(nèi)一蹴而就,必將是幾十年逐漸地發(fā)展起來。
在汽車領(lǐng)域,國家層面的支持對一項新技術(shù)一個新產(chǎn)品能否最終獲得成功具有關(guān)鍵作用。在新能源汽車的路線選擇上,中國政府沒有選擇技術(shù)、市場更為成熟的混合動力路線,而是堅持走以鋰電純電動為主導(dǎo)的技術(shù)路線。多數(shù)業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,中國政府此舉是從國家戰(zhàn)略角度出發(fā),目的在于規(guī)避豐田對于混合動力汽車專利的限制。中國新能源汽車的發(fā)展,也被認(rèn)為是鋰電純電動技術(shù)對國外混合動力技術(shù)的一次“彎道超車”。
但是這個觀點的論據(jù)并不充分,比如本田(Honda)自主開發(fā)的Funtec Hybrid混動系統(tǒng)就另辟蹊徑,成功地繞開了Toyota的混動專利。筆者認(rèn)同,純電動汽車應(yīng)該是電動汽車發(fā)展的終極目標(biāo)。但是我們必須正視目前純電動汽車存在的技術(shù)瓶頸并非短期就可以攻克的現(xiàn)實,并且單純從技術(shù)角度而言鋰離子電池并不適合作為大中型純電動汽車的主動力源?,F(xiàn)在越來越多的新能源汽車業(yè)內(nèi)人士傾向于認(rèn)為,在電動汽車的發(fā)展過程中混合動力也許是繞不開的,從HEV到PHEV最終發(fā)展到EV電動驅(qū)動的比例逐步增加,或許才是最切實可行的路線。
筆者個人認(rèn)為,大眾尾氣排放造假事情,將成為主導(dǎo)歐洲汽車動力變革的一個轉(zhuǎn)折點。既然大眾會鋌而走險的以造假的方式實現(xiàn)排放達(dá)標(biāo),就可見這個氮氧化物排放在現(xiàn)有車輛布置和技術(shù)條件下的難度,應(yīng)該要遠(yuǎn)比開發(fā)一款混合動力汽車更困難。那么,基于之前對歐洲車企技術(shù)儲備和戰(zhàn)略發(fā)展方向的分析,筆者個人認(rèn)為混合動力系統(tǒng)(PHEV)可能將會取代清潔柴油動力技術(shù)成為未來歐洲主流環(huán)保乘用車的首選,而德國汽車技術(shù)路線的變更必將會對我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生相當(dāng)程度的影響。
全球汽車產(chǎn)銷量第一的日本豐田汽車公司(Toyota)最近更是激進(jìn)地宣布,該公司計劃到2050年將徹底淘汰掉燃油車,以電動和燃料電池車型作為主力,實現(xiàn)清潔能源的全面替代。毫無疑問,豐田的宣言是當(dāng)前任何一家歐美主流車企都不敢也不可能做到的,而豐田的霸主底氣則是來自其在二次電池和燃料電池兩方面的強大技術(shù)研發(fā)和積累。日本車企在電動汽車領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先地位,是我們必須正視也無法回避的現(xiàn)實。Toyota和Honda在2015宣布量產(chǎn)FC-EV的消息,在國內(nèi)電動汽車界并沒有引起足夠的重視,反倒是有人慶幸日本人“走錯了道路”。
筆者個人認(rèn)為,日本過去在混合動力汽車方面的判斷沒有失誤,今天在氫燃料電池汽車上的判斷也是建立在充分探索和研發(fā)基礎(chǔ)之上,最近Toyota對鋰電純電動車的表態(tài)更多的是基于對中國政府政策因素的考量,并且鋰電純電動車的技術(shù)難度比燃料電池電動汽車要容易得多。和歐美汽車廠家比,豐田等日本汽車廠商對中國市場不是很尊重也不大重視,市場反應(yīng)普遍遲緩,不愿意將新一代技術(shù)投放到中國市場。
這幾年,安倍晉三政府在歷史問題以及領(lǐng)土糾紛上推行牽制中國的右傾外交政策,更使得日本車企對中國市場更加三心二意,寧肯放棄在中國市場的銷售量也要照顧日本的國家外交政策,這無疑引起了國人極大憤慨。但是,拋開歷史和民族情感站在技術(shù)的角度就事論事,我們一定要充分吸收日本在電動汽車方面的成功經(jīng)驗,為我國電動汽車的發(fā)展服務(wù)。
筆者個人認(rèn)為,燃料電池汽車大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的短期困難在于PEMFC電堆的成本和使用壽命問題,而長遠(yuǎn)而言則取決于氫氣的大規(guī)模廉價制備。目前的石化副產(chǎn)氫的模式能耗較大是不可能“廉價”的,否則的話直接通過內(nèi)燃機燃燒做功即可,為什么還要使用燃料電池多此一舉?在筆者看來,“氫經(jīng)濟(jì)”的最大吸引力在于其可再生性,只有從釋放能量的產(chǎn)物(水)制得的氫才是再生氫才具有實質(zhì)性意義,也就是說電解水/光解水制氫才是“氫經(jīng)濟(jì)”最關(guān)鍵的因素。
光解水制氫貌似很“綠色”,但是筆者個人認(rèn)為,光解水制氫的關(guān)鍵因素并不在催化劑,而在于光能的輸入密度很低,這個基本特征決定了光解水制氫必然是低產(chǎn)能過程而很難滿足大規(guī)模需求。如果只有電解水制氫比較可行,這么“氫經(jīng)濟(jì)”的核心問題則是在于用于制氫的可持續(xù)和清潔的一次能源的供應(yīng)。或許,可控核聚變才是問題最終的解決方案。
FC-EV在未來數(shù)十年都不可能大規(guī)模商業(yè)化,即便是FC-EV也必然是燃料電池(主動力)+ 鋰電(輔助動力)的混合動力模式。再則,即便是在HEV和PHEV領(lǐng)域,鋰電的商機也是無限廣闊,所以中國鋰電人大可不必?fù)?dān)心“狼來了”。也許我們首先要做的就是理清思想,摒棄“鋰電將取代其它二次電池而一統(tǒng)江湖”或者“鋰電必將主宰純電動汽車市場”這些思維模式,這些極端觀點從辯證唯物主義角度而言就是荒誕可笑的。
我們鋰電人要做的,就是不斷提升產(chǎn)品的品質(zhì)和性價比,滿足電動車實際需求。筆者這里希望通過對鋰電和燃料電池多方面的分析,廣大讀者能夠理解這兩種化學(xué)電源各自的優(yōu)缺點,從而對純電動汽車的發(fā)展技術(shù)路線有更加理性的認(rèn)識和研判。
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原文標(biāo)題:【佳的自動化·JFD專欄】全球汽車行業(yè)的四次產(chǎn)業(yè)革命
文章出處:【微信號:gh_a6b91417f850,微信公眾號:高工鋰電技術(shù)與應(yīng)用】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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