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从三个角度论证:国家补贴倾向有理有据

时间:2016-06-25 07:53 来源: 作者: 点击:

   工信部表示,新能源汽车补贴标准将于本月底出台。按照现在透露出来的消息,政策对新能源车的补贴“厚此薄彼”,对纯电动车和纯电动模式的插电式车,最高补贴达6万元和5万元,而对不可外接充电的混合动力车型,政策将其归为“节能车”范畴,补贴金额统一为3000元。

    各方对此消息反应不一。在国家推动新能源汽车的政策逐渐落实之际,却有不少汽车评论界的声音对此颇有意见,或出于己方利益,或囿于眼界知识,或言辞激烈,或绵里藏针,对国家出台的这道新政策进行攻击。甚至某些领导以“不能以发展低碳的名义做高碳”来发表对补贴政策的意见。百家争鸣,百花齐放,本是一个好现象,而“专家”对政策的误读,恐有误导普通民众之忧。笔者不才,对新的补贴政策与各方意见发表一些观点。

    对新补贴政策不满的一方,多是从“节能与环保”和“技术成熟度”两个层面出发,扬“混”贬“电”,论据与逻辑也有理有据。下面我从“节能与环保”、“产业与技术”、“战略与安全”三个角度来解读这一政策,并综合考虑三个方面,提出关于汽车产业发展的一点看法。

1    角度之一:节能与环保。以四个论据驳斥扬‘混’贬‘电’派”
1.1  背景知识:WTW――综合评判节能与环保的一个重要指标
     一辆汽车节能与否,其中一个重要指标就是这辆车的能量转换效率是高是低。

     在新能源汽车专家王秉刚的一篇文章[1]中,提到德国波鸿大学电动汽车研究所的一项研究结果。这个研究使用了衡量汽车能源利用率的更加综合的一个指标,即效率WTW(well to wheel)=WTT×TTW。所谓WTT就是well to tank,从油井到油箱,具体到传统内燃机车就是石油从开采出来,通过油管运送到油箱中,具体到纯电动车就是从煤、核转换成电,再储存到车载的电池中。根据德国某种典型乘用车的计算结果,在这项指标上,传统内燃机车WTT为85%,电动汽车的WTT为42%。所谓的TTW就是tank to wheel,具体到传统内燃机车就是油在发动机里燃烧转换成活塞运动的动能,并传递到驱动轮上,具体到纯电动车就是电池的电能驱动电机转换成动能,传递到驱动轮上(轮毂电机本身就是驱动轮)。在这项指标上,传统内燃机车TTW为17.9%,电动汽车TTW为67%。综合考虑,内燃机WTW=15%,远低于电动车的WTW=28%。

WTW也是计算碳排放量的一个参数,因此WTW既是一个节能的指标,也是一个环保的指标。波鸿大学计算出的二氧化碳排放量分别为147与41克/公里,电动汽车再次胜出。这项研究结果可以作为支持国家新能源汽车补贴政策中的厚“电”薄“混”的依据。

1.2    扬“混”贬“电”派的质疑――电动汽车未必节能环保???
    质疑最多的一点就是,我国的发电结构以煤电为主,核电水电只占总发电量的一小部分,这一点与德国远远不同,因此电动汽车的TTW效率远远达不到42%,可能只有20%多一点。如果再加上运煤车的油耗与排放,电动汽车很可能在能量利用效率上比不过传统内燃机汽车,甚至在碳排放量上也比不过,或者说勉强与内燃机汽车打个平手。在这种状况下,先不论电动汽车产业能否发展顺利,即使发展起来了,既不节省也不环保的电动汽车的意义何在?他们认为,在这种情况下,还不如重点发展技术已经相对成熟,油耗与排放平均能够减少30%左右的混合动力汽车。

    那这种观点全面吗?恐怕有待讨论。下面笔者从四个方面来驳斥此观点。

1.3    孰对孰错?
     对于以上争论,笔者有以下几点意见(某些小点限于篇幅,会在将来博文中详述):

1.3.1    论据1:电动汽车技术刚刚起步,提高WTW转化效率空间很大
    传统内燃机汽车与混合动力汽车技术发展已经很成熟,而电动汽车的技术发展还大有所为。随着电动汽车的技术完善,整体WTW效率要优于传统内燃机汽车和混合动力汽车。关于此点的细节将会在将来的博文中分析。

1.3.2    论据2:电动汽车晚间充电平衡电网,石化、电力、汽车产业和谐发展
    众所周知,我国主要是火电厂,而火电厂的发电功率是恒定的,即白天与晚上的输出功率一致,而工业与居民的用电量白天与晚上却不相同。白天用电总量要多于晚上。为了实现调峰填谷的目的,比较常见的方法是建设调峰填谷水电站和工厂“三班倒”的工作机制。

       建设调峰填谷水电站,晚上利用电网低谷时的电将水抽高,白天再放水放电,效率不高,此外,还需要大量的初期投资。而工厂“三班倒”的工作机制,虽然会增加机床在晚上对电的利用率,但这会给工人的身体、精神和生活带来诸多不利影响,并会带来政治与社会问题,终究只是初级阶段的暂时现象。而根据我国劳动力较多的国情,全面实行生产自动化仍需时日。所以,通过水电站与“三班倒”的工作机制来达到对电网的调峰调谷的目的,实在是要付出很大的经济与社会代价才可以的权宜之计。并且,尽管如此,中国电网在夜间仍然是供大于求的。

       而根据王秉刚专家在探讨充电模式[2]一文,比较适合中国国情的方法是电动车在白天行驶,晚上充电。这样一来,电动汽车的发展就充分利用了中国电网在夜间的“闲置”电能。随着中国社会的进步,“三班倒”的工作机制逐步减少所带来的空缺,也可以由电动汽车在晚上充电来补上。既关注了经济效率,也兼顾了社会效益。

       所以说,WTW效率只是一个片面的指标,是衡量“相同的能源供给下”汽车所能“输出功”一项指标。而对于传统内燃机与混合动力车来说,WTW效率再高,它们所用的还是紧缺的“油”。无论在什么时候,无论是从战略还是从经济上来说,都不会有“闲置”的油。而对于电动汽车来说,它完全可以利用中国电网夜间的“闲置”电能。即电动汽车可以通过它的电池这个“储能装置”,在没有增加火电厂的情况下,将夜间的“闲置”电能储存起来白天加以利用。从这个角度来计算,电动汽车的“综合WTW”要远远大于传统内燃机与混合动力汽车的“综合WTW”。电动汽车才是真正地“低碳”。

       在补贴政策中,国家为什么对“插电式车”也如此照顾,对其提供了最高5万的补贴?也正是因为“插电式车”也可以充分发挥平衡电网的作用,符合国家的长期规划。

       所以说,某些专家说电动汽车是高碳汽车,是“以低碳的名义发展高碳”,这实际上是一种孤立的片面的思维方法,这种误读对于国家整合各种资源的发展计划是有害的。而国家制定政策是从全局出发,从长期考虑,综合考虑汽车产业、石化产业、电力产业,并兼顾社会效益,推动和谐社会发展而做出的一种全面的、高瞻远瞩的发展规划。

1.3.3    论据3:电动汽车“零”污染:不排放对人体有害的氮氧化物、碳氢化物
    当今社会对“低碳”如此重视,也只是近几年的事情。由于二氧化碳并不会对人类的健康产生直接的影响,所以在此之前,人们并不把二氧化碳归为污染物之列。所以,除了二氧化碳之外,电动汽车是“零”污染。而传统内燃机和混合动力发动机,除了排放二氧化碳之外,还会排放对人体健康直接有害的氮氧化物、碳氢化物和烟尘。处理这些污染物从技术上是一个挑战,从成本上是大大增加。而电动汽车将不会遇到这些问题。即使是考虑煤电厂的污染,一方面这笔污染不能全部直接算在电动汽车头上(因为电动汽车可以利用“闲置”的电能),另一方面发电厂集中处理污染物,比在每个汽车排气管安装净化装备要更加效率,也经济得多。

1.3.4    论据4:电动汽车构型更加自由,有利于走中国特色的汽车产业振兴道路
     我们正在走的是具有中国特色的市场经济道路,外国的发展经验不能全盘照抄。由于资源和人均GDP的限制,中国想要达到美国人均一车的水平是不现实的。国家如果想让更多的人开上车,让更多的人享受现代文明的福利,要尽可能地减少汽车的能源消耗。而减少能源消耗的最直接最有效的方法,就是减少整车重量。

让富人开上豪华车、高中档车,这不是难题,难题是如何让平民百姓也有一款适合自己的车,既能买得起,也能开得起,还能满足日常上下班,近郊出游的需求呢?每家一辆大别克恐怕是不现实的,而每家有一辆像smart大小的、或者更小的汽车,无论是从能耗、资源限制考虑,还是从家庭购买力的角度考虑,这种方案更加可行。

    而对于传统内燃机汽车来说,已经经过了上百年的发展,如今的轿车的整车重量、发动机体积、发动机功率等构件已经优化到了相当完美的水平。如果想降低整车重量,减少整车体积,就要减少发动机体积,但减少发动机体积就会大幅减少发动机功率,既想缩少体积又想保证发动机功率,则发动机的效率、燃油消耗率又难以提高……一百年前,效率远高于内燃机的蒸汽机之所以没有被选作汽车的发动机,就是由于它的体积、重量、功率、效率难以与轿车达到一个令人满意的平衡。而如今,如果想发展适合中国国情的小型车、微型车,传统内燃机就会显得比较力不从心了,就更不用说混合动力汽车了。而对于电动汽车来说,作为驱动装置的电机技术发展成熟,选型灵活,功率、体积从小到大,型号齐全,就不会存在这类问题。

    电动汽车的特性使其构型更加灵活,可以不用离合器,可以不用变速箱,甚至差速器也可以不用;可以两驱,也可以四驱;可以动力强劲,也可以经济实惠;可以体积气派,也可以小巧灵珑。电动汽车构型灵活,使国家更好地去走具有中国特色的“汽车走入千万家”政策。小型、微型电动车的大力发展,由于大大减少了整车重量,而且比同体积的传统内燃机车更轻(少了很多机械传动机构),就更加符合节省与环保的标准,“综合WTW”指标进一步优化。

    关于电动汽车构型问题的进一步阐述,会在将来的博文中进行阐述。

1.4    节能与环保――小结
    仅考虑一家之言,片面之见,常常会得到错误的结论。所幸国家政策制定者能够统观全局,高瞻远瞩,能够认识到电动汽车在节能与环保方面有些巨大的优势,从而将此作为制定政策的参考点。那些说电动汽车更加不环保、不节能的观点,是经不起推敲的。

2    角度之二:产业与技术。鼓励电动汽车发展是使中国控制自己的支柱产业,掌握核心技术的更佳道路
      节能与环保是人类为了可持续发展的共识,前一段的哥本哈根会议更是将这一议题闹得沸沸扬扬。笔者个人认为,节能与环保,固然是汽车长期发展的一个方向,可是如果将节能与环保作为选择汽车产业道路的唯一目标,那可就大错特错了。哥本哈根会议名为环保会议,表面上非常高尚,实际上只是一场讨论谁为污染买单的会议,各资本主义大国一方面在责任上推推搡搡,不肯负责,另一方面还厉兵秣马,妄图在中国汽车产业蓬勃发展的时期分一杯羹,甚至击垮中国的民族产业,作为扼制中国复兴之路的一个杀手锏。

节能与环保,固然是国家制定政策的重要考虑因素。不过我们即使排碳再少,汽车再节能,哥本哈根会议也不会送我国哪怕一桶石油。在考虑节能与环保之前,更应该考虑的是技术长远的发展和产业的安全。

2.1    中国在混合动力技术上劣势较大,翻身困难
     尽管在“T10共识”中,混合动力被列为最成熟、最现实的节省减排的技术,但这并不意味着我国就应该采取这个道路。同济大学汽车学院院长余卓平就表达了这样的观点:混合动力技术最成熟,是中国推广新能源车的首选,但是混合动力仍然是基于传统汽车技术,我们很难翻身,所以从长远看还是要在纯电动车和其他方面寻求突破。虽然目前很多自主品牌都拿出了各种混合动力车型,但核心零部件主要还是依赖进口,如果补贴高,企业就会为了抢市场,影响我们的自己的研发方向。

     而在电动汽车技术方面,中国不仅在起步上不晚,而且从中国的产业结构来看,相比于发展混合动力技术,发展电动汽车技术更有希望实现“弯道超车”。

2.2    驱动源:电动汽车技术以电机与电池组成驱动系统,避开发动机技术上的传统劣势
    发动机是汽车的心脏,中国在传统内燃机技术上追赶了几十年,仍然与发达国家的技术有很大的差距。这种现象一方面与中国内燃机技术起步太晚有关,另一方面也是囿于中国的机械制造水平的限制。从设计发动机水平上来讲,追赶国际领先水平并不像那样困难,可是我国整个机械制造产业水平有差距,设计得出来,制造不出来。引进了先进了机床,可又没有相应的加工工艺。而加工工艺只能是在车床里由加工师傅年复一年地积累出来。

     相比较于汽车产业,中国的家电产业在世纪之交却完成了一次漂亮“弯道超车”,电视机、VCD机均实现了质优价廉的飞越。一方面,是由于电视机、VCD机的技术相对简单,产业发展所必须的工业基础较低,另外一方面,也是由于微电子、电子技术的追赶,要比机械技术的追赶容易很多。

    现在,已经迎来新世纪的第二个十年,距上一个家电产业的“弯道超车”已经过去了十年,汽车产业能不能实现另外一个“弯道超车”,大家都在拭目以待。每一位热血的汽车人,不但要心怀这个伟大的梦想,还需要勤奋的工作,最重要的一点是,在追赶的初期要能选对路线!

而新能源汽车补贴政策的倾斜性,正是暗示性地为每一位汽车人指明了这条路线。混合动力汽车仍然是以传统内燃机技术为基础,需要深厚的机械技术基础,并且起步很晚,现在与国外的技术差距已经比较大,从这条道路取得突破的可能性很小。

    而电动汽车的驱动源方面,主要是指电池技术与电机技术。在电机技术方面,中国并不像在内燃机上与国际领先水平有那么大差距,现有的电机技术已经满足发展电动汽车的需要。在电池技术方面,中国有相当多优秀的电池企业,比如东莞ATL的磷酸铁锂离子电池在系统性能和寿命周期成本具有独特的优势;又如珠海中聚雷天公司的稀土钇铁锂电池,具有耐高温、长寿命、高功率的特点,并拥有15项全球专利。[3]最近,电池出身的比亚迪公司与戴姆勒公司联手开发电动汽车,更是表现出了其野心。国际顶尖汽车公司乐于与比亚迪公司合作,也表现出了对中国电池水平的肯定。

    综上,中国的电池技术水平虽然不是国际顶尖,但在很多指标上都还是具有优势的,并且在成本上有很大的优势。电机水平也满足发展电动汽车的水平。并且在电池与电机的连接点:电驱动控制器的开发,也是处于领先水平。所以,电动汽车产业,是中国汽车产业实现“弯道超车”的一个很好的选择。

2.3    底盘控制:电动汽车技术底盘技术另辟蹊径,新的技术领域使研究豁然开朗
    发动机相当于人的心脏,而一个人是否是运动健将,还要看齐四肢是否协调,而底盘技术就决定了协调性。

传统汽车的底盘技术,是一项复杂的系统工程。比如说ESP技术就是ABS与ASR技术的集合,还可以集成TCS等技术。在传统汽车的底盘技术方面,中国与国际先进水平有较大的差距。而混合动力汽车的底盘技术与传统汽车是一脉相承,中国难以追赶。

    而如果发展电动汽车技术,由于电动汽车构型比较自由,就容易在底盘技术上取得突破。比如说,传统汽车的传动链都是基于动力从发动机传动到前后轴再分配给两个轮子,而电动汽车既可以继承这一动力构型,也可以采取新的构型。

    比如说,最彻底的一种方案就是四个轮子都采用轮毂电机或轮边电机独立控制转速与转矩,就彻底摆脱了传统汽车动力学的研究领域,独辟蹊径,以求超越。

     这种方案有两大好处。一个是对电机直接控制摆脱了传动链的束缚,避开了我国汽车技术的弱项,容易达到世界领先水平,另外一个是由于控制更加自由,可以用低成本的方案就可部分实现传统汽车中高档车才可能使用的ESP等功能。关于这一点的详细介绍,会在将来的博文中进行介绍。

2.4    产业与技术――小结
    根据国家权威部门的研究和统计,2005年,中国信息、汽车(轿车)、机械(装备)三大支柱产业近80%的市场份额为外方所控制或占领。信息、汽车、机械等几大支柱产业都是中国国民经济的几大命脉产业。因此,这一问题已不仅仅是一个经济依附的问题,而是一个威胁到国家经济安全的重大政治问题:经济被掠夺。

     汽车产业将成为支撑中国未来经济发展的支柱产业之一,事关国家发展与战略安全,产业必须牢牢掌握在国家手中而不是外国手中。而实现这一点,就必须实现在技术上的超越。通过以上分析,就可以发现,如果短期里说电动汽车在节能与环保方面与混合动力汽车相比还没有很大的优势,但从支持国家发展支柱产业,从民族振兴、国家经济持续增长的长期角度来讲,发展电动汽车相比于混合动力就有太多的优势了。电动汽车更容易实现技术上的超越,也就更容易带来实现汽车产业的“弯道超车”。

     所以说,“低碳高碳只是噱头”,国家扶持汽车产业发展成为支柱产业才是醉翁之真意。

3    战略与安全。见微知著,长期来看发展电动汽车于国家安全与持续发展大有裨益。
    有人说,石油是黑色金子,是软黄金;又有人说,石油是大地之血,胜利之血;还有人说,石油既是和平的血脉也是战争的血脉。中国如果想保证国家安全,不在石油问题上受制于人,一方面要建立紧急资源储备体制,另一方面要尽力减少对石油的依赖。

    首先,石油是武器装备机动力的来源。武器装备的机动能都是由石油的化学能转化而来。没有石油,飞机上不了天,舰艇出不了海,坦克、汽车无法行驶。其次,石油是武器装备操作力和控制力的来源。装备操作与控制需要能量,而这种能量大都源自石油。

    1942年,英军严密封锁北非德军的油料供应线,造成德军500余辆坦克因断油、不能机动而被歼。1944年至1945年,苏联红军和同盟国军对德国80几个炼油厂和石油供应线进行了大规模战略轰炸,使德军油料供应严重不足,大批飞机、坦克不能作战。

    以史为鉴,中国必须未雨绸缪,增加战略资源储备。否则的话,石油储备不足将会削弱我国的军事持久战能力。军事上的弱势会使和平年代的政治交往处于劣势,政治上的劣势反映到经济生活中,又会使我国的进出口遭受损失。这样的损失,一旦出现就会非常巨大,不是混合动力汽车节省的那一点油就可以弥补的。而我国现在石油需求量非常大,即使加上进口的国际原油部分,仍然相当紧缺,不足以建设战略资源储备体系。为此,减少汽车对石油的依赖迫在眉睫。

     混合动力汽车虽然能够达到节能环保的目的,可是其终究是要烧油的,终究是以石油为动力之根本。而发展电动汽车技术,才能从根本上摆脱对石油的依赖。

     中国目前年石油产量不足2亿吨,进口石油量稳定在总需求量的50%左右。我国虽有数百亿吨的探明储量,但每年2亿吨的产量基本处于生产饱和状态,通过增加产量减少对国际原油的依赖并不现实。国土资源部表示,中国资源战略储备能力不足,为增强应对突发事件和抵御国际市场风险的能力,中国启动和完善石油、铬、铜等紧缺和重要矿产的矿产品国家战略储备。而发展纯电动汽车,才是实现这一目标的治本的方法。

4    全文小结
     国家颁布新能源汽车补贴政策,是全面地、高瞻远瞩地考虑了国家各个行业及长远发展后的决策,而不是一时之见。事实上,国家相关部门已提前为新能源汽车的发展提供了先行“粮草”。4月末,工信部官网显示,《电动汽车传导式充电接口》、《电动汽车充电站通用要求》、《电动汽车电池管理系统与非车载充电机之间的通讯协议》、《轻型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法》四项国家标准,通过全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会审查。这一系列步骤表示,国家颁布新能源汽车补贴政策,只是振兴中国汽车产业、调整汽车产业结构的一系列步骤的开始,一切都在有条不紊地进行。

     补贴政策的醉翁之意在于中国汽车产业的振兴与长期发展,在于中国汽车产业的“弯道超车”,事关国家发展战略与安全,而不仅仅是关注于“节能与环保”。哥本哈根会议的与会国都知道,当今世界格局远不像想像得那么和平与安定,各国各自为谋,“节能与环保”、“低碳与高碳”,固然有其重要的一面,但终究只是叫卖的好听噱头罢了。如果某些领导们、专家们真的囿于“节能环保”和“低碳高碳”大做文章,而不想想噱头背后的真像,无论他是真情实意为环保,还是出于自身企业利益而发,不免显得有失水准了。

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