当国内许多企业正在准备积极研究氢能源汽车的时候, 一年前一份由26位国内外传统发动机专家联名提给国务院的质疑氢能源技术前景的信,近日曝光。国内大力追捧终极动力技术——氢动力的舆论热潮,被泼上了一盆凉水。
2007年3月,一封<开发车用动力技术、尽快减轻交通能源压力的建议>(下称<建议>)由专家组写成联合签名,并送达至相关部门。
"氢燃料电池汽车未来的前景,还存在很多不可预测的因素。如果氢燃料汽车研究到最后,发现需要走别的技术途径,这就使大规模投资的氢燃料汽车前功尽弃。"联名上书的26名专家提醒,如果中国盲目跟从部分跨国公司的步伐,将大量的财力、人力、物力完全"押宝"在氢能源汽车的研发上,很可能给作为支柱产业的中国汽车工业带来巨大的伤害。
国内企业氢能源方面的努力
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中国"十一五"节能与新能源汽车重大项目的863计划公布以后,商务部计划对氢能源汽车研发,对国内企业提供数十亿的资金支持。为了吸引国家开发资金,国内多家汽车企业大肆追捧氢能源技术,并着手开发氢能源技术。希望通过发动机技术上的跨越式发展,追赶跨国汽车企业的动力技术步伐。
质疑"氢能源"
原美国福特汽车公司高级技术专家杨嘉林博士是26人中的一位。据他介绍,早在2006年回国以前,他和一些在美国三大公司的华人技术人员就发现,美国政府鼓吹的氢能源技术正被国内许多同行所追捧。
于是回国以后,他们开始筹备要写一封信给中国的政府。签名的26人都是发动机领域的权威专家,其中甚至有研究新能源的专家。"支持这封信的远远不止这26人。"一位不愿意透露姓名的专家告诉记者,"863计划的实施,把公众的注意力都集中到了氢燃料等新能源汽车上,政府部门的导向给很多汽车企业带来了压力和动力,很多企业不顾自己的实力而一味追求新能源是很危险的。"
氢燃料电池研究开始于美国。2005年4月,通用汽车公司和戴姆勒-克莱斯勒公司,分别与美国能源部签署合约,在未来5年内开发氢燃料电池动力汽车。一时间关于氢能源的概念铺天盖地,"氢能源"的口号同时也飘洋过海来到中国。
按照这些专家的说法,所谓的"氢能源"实际上是用其它能源将海水转换成氢气,再用氢气作为燃料通过燃料电池转换为动力,这个过程中并不"溢出"任何"能","氢能源"实际是"氢燃料"。
加上现在的燃料电池成本太高不能大量生产,蓄电池的容量太小难以长途行驶。如果这些长期不能克服的技术难关,最终也不能攻克,那么即使在100年以后燃料电池汽车或电动汽车也不能成为汽车的主流。
杨嘉林解释,之所以用"氢能源"的口号代替"氢燃料",关键在于这一概念能使很多人误以为使用氢气就能解决交通能源问题,于是无论打着"氢能源"旗号做什么事,要多少研发资源,花费高达数十亿的资金都是应当的事。但是他认为这种态度是不严谨的。
背后的博弈
上世纪80年代,美国在研究中发现"陶瓷绝热发动机并不能提高发动机的热效率",但美国厂商和相关机构故意虚张声势,诱导日本企业搞陶瓷绝热发动机。日本企业经过数年或十数年的努力后发现,它不能改善发动机的热效率,最终只能放弃。
和陶瓷绝热发动机类似,事实上国内此前流行的生物燃料,在发展过程中已经遇到了发展瓶颈。由于大量的玉米用来生产燃料,而使中国猪饲料发生紧缺,间接导致了猪肉价格的上涨。而氢燃料电池技术至少在50年或100年以后才能看出最终结果。
美国政府曾宣布将投资17亿美元把"氢能"作为新一代能源的重点发展对象。布什政府提出要在未来20年内让美国人开上氢燃料电池动力汽车,日本的丰田、本田也在研究氢燃料汽车。但是26位专家认为,目前燃料电池前景还不明朗,而外国汽车公司在搞氢燃料电池汽车的事实,并不能成为中国认为燃料电池汽车是未来汽车发展方向的依据。
现任美国总统布什上任后,由于拒绝参加京都协议,以及阻挠国会通过降低汽车平均油耗的法案而备受批评。为减少批评,他曾大力提倡"氢能源"、"氢经济"来表达对能源和环境问题的重视。
当务之急:节能降耗
跨国公司在氢燃料电池汽车上花费上亿美元,对公司的影响很小。而对刚刚起步、欠缺之处甚多,而实力又不雄厚的中国汽车公司来说,花费上亿美元研发资金用于至少在50年以后才"有可能"应用的技术将对整个公司影响很大。
"中国汽车公司可能至少50年内在汽车动力技术上继续落后于外国公司。"一位联名上书的专家建议——中国企业应该学习丰田,在成熟技术研究上多花费精力。
全球汽车业目前一个共识是:今后至少数十年内,人类将不得不继续主要依赖石油和天然气来驱动汽车。作为未来我国出口的支柱产业之一,汽车也主要以传统燃油汽车为主。
如果汽车平均油耗能降低25%,中国对进口石油的依赖性将大为减少,而开发能大幅度降低汽车油耗的传统燃油动力技术仅需要数年时间。正因为如此,国外政府和企业都还在努力研发汽车燃油动力技术。
在2000年以前,美国能源部每年拿出大量资金支持缸内直喷汽油机研发,而在2000年后大力支持对均质压燃发动机和柴油机的研究。目前欧盟和英国政府也已经拿出大量资金,支持均质压燃发动机和高速柴油机的研发。
与国外相反,过去20年来国内汽车企业已经基本放弃了对乘用车动力系统的开发,完全依靠合资从国外引进产品图纸和生产技术。近年来虽然开始重视自主开发,仅仅注重汽车发动机产品的设计能力,并未真正涉足对燃油动力技术提高的开发。
对此26位专家建议:国家可以依托国内汽车工业的主力企业,由国家协助建立汽车动力技术开发中心,研发大幅度降低汽车产品的平均油耗,其成果可在其它汽车公司的产品中共享。而为避免浪费研发资源,具体的研发项目应经过公开、认真地讨论,建立评估各种汽车动力技术的合理的标准,选择有潜力、有希望、成本低的项目进行开发。而在实际操作过程中,专家组建议,首先把替代能源提供给非移动的能量消耗设备以及大型船舶等,这样做已经可以节省大量油气资源,把石油资源留给技术上最难以使用替代能源的飞机。因为从技术难度和经济性角度,在非移动设备上使用任何替代能源都会更容易、更合算一些。
科技部专家回应质疑:氢燃料并非唯一路线
"一旦氢燃料电池汽车难以突破,我国汽车工业将遭遇巨大伤害",这是26位专家发出的质疑。2月25日,"十一五"863计划"节能与新能源汽车项目"的部分专家对上述质疑一一做出了回应。
氢燃料中国路线
一周前,科技部召开了节能与新能源汽车发展座谈会,科技部部长万钢在会上指出,我国在燃气汽车、节能与新能源汽车研究方面取得了良好进展,并已进入新能源汽车基础技术研究关键时期,需要国家有关部门制定相关政策共同推动一批成熟技术产业化,为节能减排做出贡献。
原科技部委员、中国汽车工业总公司总经理陈祖涛是与会者之一。陈认为,科技部没有把宝押在一两个项目上。"十五""电动汽车重大科技专项"中,对于电动汽车的三个发展方向是齐头并进加以推进的,即同时研发燃料电池汽车、混合动力汽车和纯电动汽车。"十一五"期间进一步扩大为"节能与新能源汽车重大项目",增加了对其他节能汽车技术的研发投入,其中氢燃料电池汽车即重点研究对象之一。
余卓平是"十一五"863计划"节能与新能源汽车项目"总体专家组成员、同济大学汽车学院院长,他理解26位专家的担心,但认为把这种担心作为反对发展氢燃料电池汽车的理由没有道理。研发氢燃料电池汽车是有风险的,因为这只是对未来的一个预测。但如果不跟上这个国际趋势,那么10年后当它成为主流时,中国汽车工业就要开始又一轮技术引进,而那时的费用将远远大于目前研发氢燃料电池汽车的费用。
余卓平表示,中国启动氢燃料电池汽车研发后,国内业界有一些争议,但它的发动机效率很高,而且氢来源多元化,国际汽车业界已经将氢燃料电池汽车作为未来最终解决方案,目前仍然没有发生变化。2001年,国内开始启动燃料电池汽车研发时已经比国际上晚了10年。当时,国际上对于氢燃料电池汽车实现产业化的预期是2050年,现在大幅提前到了2015-2020年。留给中国企业的时间并不多。
吉利汽车有关人士也表示,未来30-50年,替代能源将得到大发展。目前研发的甲醇、乙醇以及各种生物燃料由于各种原因只能作为一种补充,只有氢燃料可能成为理想的替代能源。
从国际上氢能源发展的技术路线看,大致有两种方式。宝马公司采取的是将氢气液化后直接喷入发动机进行燃烧的方式,成本较高。中国采取的是燃料电池为主、蓄电池为辅的"电电混合"的动力系统,特点是成本低、效率高以及寿命长。一些开始采用单一燃料电池驱动技术的跨国公司目前也在采用这种"电电混合"驱动技术。
目前来看,氢燃料电池汽车的发展还面临一些困难,比如燃料电池使用寿命、如何有效降低成本以及氢源及其储运基础设施建设问题。
技术可靠性尚待检验
据记者了解,除了上汽、东风和奇瑞以外,国内还没有其他企业介入氢燃料电池汽车的研发。余卓平透露,尽管没有进入国家支持行列,长安汽车已经计划自己投入研发氢燃料电池汽车。不过,上述吉利汽车有关人士表示,由于研发投入巨大,再加上自身并没有发展到领先技术进步的地步,即使氢燃料电池汽车在20年后实现产业化,吉利目前介入也为时过早。
目前,中国氢燃料电池汽车的研发呈现一南一北分布格局。南方的研发重镇在上海,2002年年初,同济大学、上汽集团联合承担了燃料电池轿车项目,它们联合上海工业投资集团有限公司、上海科技投资公司等投资组建了上海燃料电池动力系统有限公司。该公司已经开发出了三代"超越"系列燃料电池轿车动力系统平台和示范样车。上汽还把该系统搭载在"荣威"轿车上诞生了"上海"牌氢燃料电池汽车。另外,奇瑞公司也与同济大学合作研发氢燃料电池汽车。"超越"系列燃料电池轿车的性能得到了一些国际赛事的承认。今年北京奥运会期间,将有20辆同济大学和上海汽车、上海大众共同开发的第四代燃料电池轿车在奥运会上亮相。
在北方,清华大学牵头承担了"十五"863计划"电动汽车重大科技专项"中的"燃料电池城市客车"项目,其产业化载体——北京清能华通科技发展有限公司也研发出了燃料电池城市客车。
而上述成果在很大程度上依赖了一些中国企业已在关键的发动机技术上取得的突破。比如,上海神力科技有限公司、中科院大连化学物理研究所等企业研发的氢燃料发动机已接近或达到国际水平。
余卓平说,国内氢燃料电池汽车的技术与国际先进水平的主要差距在可靠性方面。比如,燃料电池的使用寿命,国际先进水平已经达到了实验测试1.2万小时,目前国内最高的为4000小时,且仍在继续实测累计中。
准入管理投入有限
上述吉利汽车有关人士表示,风险较高的前沿科技的研究,必须要靠政府推动。如果氢燃料电池汽车技术取得突破,现在的投入就能帮助中国至少不至于落后国际水平。即使不成功,那也没有白白投入,在这个过程中,国内的相关技术也得以发展。
在余卓平看来,26位专家所说的巨大投入并不存在,事实上,中国对于氢燃料电池汽车的投入还远远不够。"十五"期间,"电动汽车重大科技专项"共投入经费8.8亿元,加上地方政府的配套投入,总投入大约20亿元。其中只有不到5亿元用于燃料电池汽车的研发。"十一五"863计划"节能与新能源汽车重大项目"中,中央政府投入约为11亿元。其中,也只有一部分用于氢燃料电池汽车研发。而通用汽车的投入相当于中国所有投入的100倍。
他也认为,26位专家所称的企业迫于政治压力、或者为了争取科技资金而研发氢燃料电池的情况并不存在,科技部的导向也不会让企业不顾自身实力盲目研发氢燃料电池汽车,目前,国内只有少数几家汽车企业参与研发氢燃料电池汽车。
而企业即使以研发为名义争取到了国家科研资金,也必须按照要求完成相关的研发任务。事实上,"电动汽车重大科技专项"和"节能与新能源汽车重大项目"都是通过公开招标确定的,而且项目监理方要定期检查项目实施情况,最后还要进行项目验收。但他也表示,国家在发展氢燃料电池汽车方面也有值得改进之处,比如立项时应该更广泛的征求意见。而另一位业界专家表示,应及时对各种新能源汽车科研项目的实效进行更全面的分析,以锁定新阶段的重点方向。
另外,从国家发改委的角度来看,对新能源汽车生产实行准入管理,通过区分产品所处不同技术阶段(起步期、发展期和成熟期)而实施不同的管理措施,这也在一定程度上防止不具备条件的企业盲目研发氢燃料电池汽车。