由政府选择电动车技术路线是巨大冒险

财经 王宇

1834年,一名叫做达文波特(Thomas Davenport)的美国人,把直流电机装配在汽车上,使其可以在环形带电轨道上驶动。时隔半个世纪,第一辆商用电动汽车就在1897年以出租车的形 象,出现于纽约街头。很快,1900年,电动汽车占领美国公路车市场28%的份额;1912年,全球电动汽车保有量达到3万辆。

然而好景不长。随着内燃机技术的进步,及其所带来的成本下降,以及大量廉价石油供给到世界各地,电动汽车在电池的自重、续航里程、充电时长、高损耗等方面的劣势逐渐凸显,到1935年,电动车几乎从市场上绝迹。

三十年河东,三十年河西。以化石能源为基础的人类社会,很快就遭遇了严重的汽车尾气污染。1966年美国国会通过立法,建议把电动汽车作为减少空气污染的一种手段。几年之后,1973年石油输出国组织(OPEC)施行石油禁运,使得油价居高不下。

此后,从电动汽车的研发补贴,到汽车尾气的排放标准,各国政府争相出台各种政策,一拉一推,助力电动汽车产业。很快,作为全球第一款商用混合动力汽车,丰田 普锐斯(Prius)在投产的第一年,就售出1.8万辆。而当石油价格在2008年超过145美元一桶后,日产亦于2010年推出纯电动电池汽车聆风 (Leaf)。

尽管如此,实力再雄厚的整车厂,也不敢在电动汽车市场上开足马力,因为这件特殊的商品还远达不到规模经济。这就意味着,它在很大程度上仍依赖于政府补贴,不论是体现在科研端的投入,还是对消费者的购置补贴,抑或是对充电网络的基建投入。因而,政府对补贴政策的选择,就变相地成为了对技术路径的选择,这成为厂商最大的不可控因素。

还没有主导型技术路线

早在18世纪时,莱布尼兹就发明了二进制,但如果不是1880年的美国首次人口普查,统计学家霍列瑞斯(Herman Hollerich)也不会依据二进制原理,发明穿孔纸带。而这项产品后来也成为IBM前身CTR公司的主营业务。再往后,二进制成了人类数字化生存的基 础。

基础技术就在那里,关窍在于厂商选择什么样的市场运用基础技术,之后又去进一步发展哪些技术。电动汽车也是如此。传统汽车总少不了内燃机引擎和油箱,但新能源汽车则因其“内脏”不同,走向不同技术分叉。

首要的区别在于电池,是加载一个可以储电、放电的蓄电池,还是搭载一个不能储电的燃料电池(Fuel Cell)?燃料电池汽车,其原理是作为燃料的氢,与大气中的氧气,发生氧化还原化学反应,从而产生出电能来带动电动机工作。目前商业化轿车中,仅有丰田 于2014年12月15日在日本开始出售该类汽车——Mirai。

搭载蓄电池的汽车, 则是根据汽车是否需要插入电网进行充电,再分为混合动力(HEV)与电动汽车。混合动力是指汽车同时使用汽油驱动和电池驱动系统,代表车型为丰田普锐斯、 福特翼虎、现代索纳塔以及宝马X6等车型的混动版。这类汽车动力性能好、排放量低,且不依赖电网,因此被认为是“今天的市场”。

而接入电网的汽车,则根据其对汽油的依赖与否,以及混合发动机的工作机理,分为纯电动(EV)、插电混动(PHEV)以及增程式电动(extended-range EV)。这一大类汽车,亦属于包括中国、德国等国电动交通政策的扶持对象。

目前,中国政府希望实现“弯道超车”的,是纯电动汽车。纯电动车绕开了传统汽车复杂而难以逾越的内燃机技术,因此给了汽车产业的后来者中国企业“弯道超车”的机会。

纯电动车的关键之处在电池,车载电池需要在有限的空间内,把功率做到超过上百千瓦(kW),电量超过数十千瓦时(kWh),同时还要让消费者可以负担得起。

车企的市场定位决定了它对电池的技术选择。

定 位大众消费人群的日产聆风,选用的是相对廉价的锂离子电池组(Li-ion),它能够提供24kWh的电量,足以支持小车跑100公里,达到普通内燃机汽 车里程的五分之一。但电池组的价格则高达1.2万美元,占整车零售价的三分之一(美国市场)。而对于定位高端市场的特斯拉Model S来说,则不惜血本地把电量做到了85kWh,能跑480公里,是目前全球续航里程最高的电动车。

目前,锂离子电池组的价格可以做到500美元至650美元每kWh。但是业内估计,电动汽车若想达到规模经济,电池组的单价要做到200美元以下。正因为如 此,德国联盟党负责经济事务的议员普费福尔(Dr. Joachim Pfeiffer)接受《财经》记者采访时表示:“(电动车)还是一个未来的市场。政府不应该通过补贴来拉动市场。”

考虑到消费者对电动汽车的里程恐惧,不少整车厂推出插电式混合动力汽车,但它在缓解了里程恐惧的同时又带来了价格忧虑。虽然雪佛兰沃蓝达(Volt)用的是16kWh的电池组,但它的混合动力系统造价高昂,最终售价比日产聆风还要贵出近5000美元。

比价格更重要的是安全性。与锂离子电池相比,镍氢电池(NiMH)的技术则更为成熟,因此,除现代索纳塔混动版用的是锂聚合物电池(Lithium polymer)外,大多数混合动力车型均选择了镍氢电池,其中包括丰田普锐斯和奔驰的ML450混动版。

因此,在市场、技术和补贴政策三头都不确定的情况下,大多数传统车企选择在混合动力与并入电网的技术路径上两线作战。

通用汽车既有插电混动的雪佛兰沃蓝达,也有混合动力的土星;宝马既有纯电的i3和Mini E,也有混合动力的X6;丰田也在混合动力的普锐斯成功后,推出纯电的RAV4 EV,还将推出燃料电池车Mirai。

谁来主导电动车技术路线

由政府选择技术路线风险巨大

从南美大陆延入太平洋,约1000公里的地方,有一处隶属厄瓜多尔的火山群岛,叫做加拉帕格斯岛。岛上的动物因为远离大陆,从而以自己的特色进化着。这种现象也被用来描述日本产业,即:在本国所向披靡,在全球范围内却节节败退。

丰田的燃料电池车Mirai尚未推出就遭到了这样的批评。在接受媒体采访时,大众集团日本地区总裁庄思茂(Shigeru Shoji)说:“Mirai或许能在日本国内起飞,但飞不到全球。”而大众集团日本地区发言人Yasuo Maruta更是毫不留情地说:“这是安倍和丰田之间的交易。”

2014年9月,日本 首相安倍晋三在访美时发表公开演讲,在阐述自己的经济增长方略时,重点提出“氢社会”概念。在这套体系里,从用风能、电能这些可再生能源制造氢开始,到加 氢站使其成为氢燃料,服务于燃料电池汽车;还能通过楼宇的燃料电池,服务于居民家庭耗能,使社会的能源结构以氢替代碳,实现零排放。

丰田Mirai的零售价是670万日元(约合35万元人民币),日本政府计划补贴200万日元(约合10.5万元人民币)。

然而,丰田集团仅希望在第一年,日本本土出售400辆、日本之外售出300辆。其中一个重要原因在于,目前全球仅有数十个氢燃料供给站,日本建设了30个左 右。为了实现自己的“氢社会”计划,安倍也将掏出重金投入基建。据日本新能源与工业技术发展组织(NEDO)资料,除研发投入外,日本将在2015财政年 度,建设100个氢燃料供给站,并计划在2020年让家用燃料电池达到140万组。

德国早在2006年就出台了一个为期十年的《氢与燃料电池国家创新项目》(NIP),但是它的风头很快就在2009年被《国家电动交通发展计划》给盖过。该 计划认为,电动交通,应是包含车辆、智能交通以及智能电网的系统性方案;并且确认电动汽车包括:纯电、插电混动、增程式电动三种技术路径。

德国人认为,电动汽车成功与否,很大程度上受制于电动汽车的配套产品,例如充电桩分布是否合理。然而,德国移动与社会变化创新中心的研究表明,未来的变量, 除了年轻人群倾向于分享车而非拥有车之外,消费者亦更加倾向灵活性的出行方式。因此把握未来的唯一的办法,就是做大规模的公路试验,从而预测可能的出行模 式和消费行为。

在新的刺激政策下,德国政府先后资助了8个电动出行 示范区以及4个示范窗项目,一则用于大规模户外研究,二则服务于电动出行的形象推广。以罢工和晚点著称、并积极寻求自身数字化转型的德国铁路公司则积极参 与到其中的“柏林与勃兰登堡”示范窗项目。因此,这个项目从设计之初就定下了电动汽车与公共交通相结合的目标,并以此设计其租车业务。

截至2014年1月1日,德国注册的12156辆电动轿车中,只有25.5%为私人所有,32.7%为车企所有,用作研究和推广。

是并网的电动汽车、智能交通、智能电网,还是燃料电池、氢燃料供给站和氢社会,这些已经远远超过电动汽车的技术路径,而是整个社会从一个均衡到另一个均衡的转变。

糟糕的是,一旦电动汽车超越了产业范畴,变成类似公共产品之时,它就变成了一个政治问题。

从一个均衡到另一个均衡,这在数学上可以被混沌理论或非线性所定义。在这样的转型中,每一个参与者面临的不确定性都是巨大的。

因此,政府的刺激政策不能像传统的反周期干预,或者是在赶超模式下,一味地集中资源来拉动需求,从而变相选择技术路径。否则,一旦选择错误,追随这一技术路径的企业们就把自己放在了加拉帕格斯岛上。

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