能源和环境已经成为影响世界汽车产业未来发展的两大决定性因素。发展新能源汽车既是解决能源环境制约的重要途径,也是提升本国汽车产业竞争力的至高点。
关键是过渡期的技术选择
按燃料的来源划分,新能源汽车技术可分为五类:一是基于传统石油燃料的节能环保汽车,如先进柴油车和混合动力汽车;二是基于天然气和石油伴生品的燃气汽车,如压缩天然气CNG汽车、液化石油气LPG汽车;三是基于化石燃料化工的替代燃料汽车,如煤制油(CTL)、天然气制油(GTL),以及二甲醚(DME);四是生物燃料汽车,包括燃料乙醇汽车和生物柴油汽车,五是燃料电池汽车和纯电动汽车。
各类技术的发展呈如下趋势:1.汽车能源逐渐由化石燃料向可再生、低排放的能源形式过渡是基本趋势,生物燃料和氢能将是汽车能源的最终解决方案。
2.在生物燃料和氢能最终替代化石燃料前,汽车能源呈现多元化局面。在能源多元化的同时,共用基础设施成为影响替代燃料发展的重要因素,能够利用已有燃料加注网络的能源形式将得到优先发展。
3.2030年以前传统燃料仍然是主要的汽车能源,所占比重仍在60%以上,传统燃料的清洁化是基本发展方向。
4.汽车技术将出现多种技术共存的的局面,先进汽油车、先进柴油车、混合动力汽车、燃气汽车、生物燃料汽车、燃料电池汽车都将占据一定的市场份额。
5.不同技术大规模商业化运行时间有明显的差异,先进柴油车已经进入大规模商业化运行,混合动力汽车初步进入商业化运行,燃料电池汽车和第二代生物燃料制备技术的大规模商业化推广需要到2020年左右。
必须用科学的方法评价各类技术的替代效果
不能以能否替代石油作为评价各类技术发展前景的标准,尤其是以牺牲大量的不可再生资源为代价换取对石油的部分替代是不可取的。这就需要建立科学的方法评价各类技术的替代效果,应覆盖替代资源的开发、加工、转化、储运、使用全过程,评价能源的总体利用效率和污染物(尤其是二氧化碳)排放,而不应仅限于提高石油一个环节上。欧盟对各种技术路线的全过程(从油井到车轮,welltowheel)能源转换效率和CO2排放进行了分析,结果显示:1.先进柴油车和混合动力汽车与传统汽油车相比,能够提高能源利用效率并减少CO2排放,并且先进柴油车和混合动力汽车的能源利用效率高于绝大部分的替代燃料汽车。
2.LPG、CNG汽车的能源消耗和CO2排放都低于传统汽油车。
3.煤制油(CTL)的能源消耗和二氧化碳排放显著高于传统汽油车,天然气制油(GTL)的二氧化碳排放和传统汽油车接近,能源消耗略高于传统汽油车。
4.生物燃料汽车的能源消耗高于传统汽油车,但CO2排放明显低于传统汽油车。
5.不同技术路线的燃料电池汽车的能源效率和CO2排放差别很大,基于生物质、风能、水能等可再生能源和核能制取氢气的技术路线排放的CO2排放远远显著低于传统汽油车尽管中国的情况与欧盟可能有所不同,但这些方法和结论对于我国制定有关政策具有启发意义,尤其是对煤基替代燃料的发展需要有更加科学的评估。
要制定切实可行的新能源汽车发展战略
综观美、日、欧等汽车生产甚至消费大国,基本上都制定了较为明确的新能源汽车国家战略和发展目标。然而,我国作为世界第三大汽车生产国,迄今为止还没有明确的新能源汽车发展目标和战略,面对持续快速增长的汽车需求,万不可错失机遇。
我国的新能源汽车发展战略,必须要着眼于解决实际问题,力求取得实效。既要有利于能源安全和环境友好,又不影响粮食安全,还要在经济上有竞争力。我国的新能源汽车战略应采取技术多元化的方针,坚持“两条腿走路”:一方面要不断提高传统燃料汽车的燃油效率,发展先进柴油机技术和先进汽油技术;另一方面要发展替代燃料技术和其他新能源汽车,发展混合动力、燃料电池汽车等技术。
采取技术多元化并不意味着没有重点。在近期应以发展先进柴油技术为重点,提高传统内燃机技术的燃油效率;中期以推广混合动力汽车为重点;远期以发展燃料电池汽车和第二代生物燃料为重点,对传统燃料汽车实行大规模替代。如果到2020年我国的汽车保有量达到..4亿辆,消耗石油2.8亿吨;2030年汽车保有量达到2亿辆左右,消耗石油4亿吨。如果采取适当的技术方案情景,可获得极为可观的节油效果,到2030年可减少超过40%的汽车用油目前的环境并不有利于新能源汽车的发展。
目前的政策环境不仅不能激励新能源汽车的发展,而且起到了制约的作用,致使许多技术仅停留在概念、研发、试验阶段。首先,由于存在着认识错误以及由此而产生的诸多限制,使得先进柴油车这一技术成熟、节油显著的技术难以推广、应用。其次,目前新能源汽车的购置成本高而使用成本低,由于缺少燃油税政策,导致新能源汽车使用成本低的优势难以体现,购置成本高的劣势难以克服。最后,目前的基于发动机排量的汽车消费税政策,并没有形成有效的政策导向,鼓励消费者购买节能环保型汽车。利用财政政策支持新能源汽车的开发是必要的,但仅有此还远不够,还需要在需求侧制定有效的税收激励政策,鼓励消费者购买新能源汽车,以形成消费者选择引导生产者开发、投资的良性循环。