混合動(dòng)力(Hybrid)、氫燃料電池(Hydrogen Fuel Cell)構(gòu)建了未來汽車的發(fā)展方向，也展現(xiàn)了一幅宏大的財(cái)富圖景
汽車駛向混合動(dòng)力時(shí)代
2006年2月24日，美國克利夫蘭市警察局收到了一份來自福特汽車公司的特別禮物：一輛Mariner混合動(dòng)力巡邏車。這輛巡邏車是作為獎(jiǎng)品贈(zèng)送給克利夫蘭市警察局的，目的是為了獎(jiǎng)勵(lì)他們在推廣混合動(dòng)力汽車活動(dòng)里的出色表現(xiàn)。
2005年秋天，福特汽車公司在美國進(jìn)行了一次全國性的混合動(dòng)力汽車推廣活動(dòng)?；顒?dòng)中包括一個(gè)由38名警察參加的“節(jié)油挑戰(zhàn)賽”，克利夫蘭市警察局就是此次節(jié)油比賽的優(yōu)勝者之一。比賽使用福特生產(chǎn)的Mercury Mariner混合動(dòng)力SUV越野車。這種混合動(dòng)力SUV安裝2.3升排氣量的Duratec發(fā)動(dòng)機(jī)，最終測得的平均燃油消耗數(shù)據(jù)為5.2升／100公里。與此相對應(yīng)的是，一輛常規(guī)的2.3升排氣量的SUV越野車的油耗通常要達(dá)到10～12升／100公里。
混合動(dòng)力汽車迅速占領(lǐng)市場
混合動(dòng)力時(shí)代的來臨比我們想象的要迅速得多。
由于越來越嚴(yán)格的排放法規(guī)、日益高漲的石油價(jià)格以及環(huán)保理念的普及，混合動(dòng)力汽車開始迅速在美國和日本市場普及。似乎只是在轉(zhuǎn)瞬間，市場上主流廠商都開始為暢銷產(chǎn)品提供混合動(dòng)力型號的選擇。
在美國市場上，來自日本的競爭者已經(jīng)率先把混合動(dòng)力汽車實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)化。早在1997年，豐田汽車的普銳斯(Toyota Prius)就成為世界首款批量生產(chǎn)的混合動(dòng)力轎車。普銳斯在城市路況上的燃油消耗量不到4升／100公里。
混合動(dòng)力采用的是一種“內(nèi)燃機(jī)＋電動(dòng)機(jī)”的驅(qū)動(dòng)形式。電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)能夠分別在最有效率的工況下提供車輛所需動(dòng)力。當(dāng)汽車動(dòng)力負(fù)荷較大時(shí)，電動(dòng)機(jī)加入作為動(dòng)力的補(bǔ)充；負(fù)荷小時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的富余功率可以給電池充電，電動(dòng)機(jī)還可以回收制動(dòng)、下坡、怠速時(shí)的能量。在繁華市區(qū)，可關(guān)停內(nèi)燃機(jī)，由電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)“零排放”。而內(nèi)燃機(jī)的保留又可以十分方便地解決耗能大的空調(diào)、取暖、除霜等難題。
通用汽車也在積極推進(jìn)混合動(dòng)力的實(shí)際應(yīng)用。目前通用已有337輛混合動(dòng)力巴士在美國19座城市使用。如果能將其中9個(gè)最大城市中的13000輛公共汽車，全部更換為混合動(dòng)力公共汽車，那么一年就能節(jié)省1.82億升燃油。通用公司計(jì)劃在2010年以前，在全球推廣混合動(dòng)力公共汽車技術(shù)。
氫燃料電池漸露頭角
在混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力組成中，電動(dòng)機(jī)和電池是重要的輔助動(dòng)力。在福特Mercury Mariner混合動(dòng)力SUV越野車中，使用了250組鎳氫電池。不過在未來，傳統(tǒng)的鎳氫電池技術(shù)很可能被氫燃料電池(FC)迅速取代。氫燃料電池將成為電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力來源。這種汽車稱為氫燃料電池混合動(dòng)力汽車(FCHV或FCV)。
2005年4月1日，一批噴涂著亞光迷彩色的雪佛蘭Silverado皮卡被交付給美國軍方進(jìn)行試用。這批皮卡是通用汽車公司專門為美國軍方開發(fā)的新型戰(zhàn)術(shù)車輛，全部是使用氫燃料電池＋柴油機(jī)的混合動(dòng)力汽車。美國軍方提供的數(shù)據(jù)顯示，每運(yùn)送1加侖燃油到阿富汗或伊拉克，成本高達(dá)400美元。這種新型氫動(dòng)力汽車可以極大地減輕車輛對于后勤油料保障的依賴，并能夠?yàn)檐婈?duì)節(jié)省數(shù)百萬美元的運(yùn)輸開支。
就在同一天，第一批氫燃料電池混合動(dòng)力的福特?？怂罐I車(Focus)抵達(dá)了加拿大西海岸最大的城市溫哥華。未來幾年，這一批氫燃料電池混合動(dòng)力福克斯將在現(xiàn)實(shí)世界經(jīng)受考驗(yàn)。
產(chǎn)業(yè)新血液流進(jìn)混合動(dòng)力
現(xiàn)在汽車上使用的四沖程內(nèi)燃機(jī)是法國人奧古斯特·奧托在1876年發(fā)明的。在其后100多年的時(shí)間里，汽車使用的內(nèi)燃機(jī)技術(shù)就沒發(fā)生什么改變。然而，這一情形很可能就要在我們這個(gè)時(shí)代被打破。
技術(shù)的改變通常意味著巨大的市場機(jī)會。新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不斷涌現(xiàn)，汽車產(chǎn)業(yè)的勢力次序很可能會因?yàn)榛旌蟿?dòng)力而重新洗牌。
電子廠商的介入為汽車產(chǎn)業(yè)帶來了新鮮血液，電子技術(shù)發(fā)展的“摩爾定律”更為混合動(dòng)力汽車發(fā)展帶來了無限的想象空間。
在混合動(dòng)力時(shí)代，新技術(shù)大多集中在燃料電池、氫能源利用以及電動(dòng)機(jī)技術(shù)方面，這意味著很多原有的基于內(nèi)燃機(jī)的技術(shù)壁壘變得毫無意義。日本松下、日立、東芝公司......這些知名的電子廠商紛紛搖身一變，成為混合動(dòng)力汽車的技術(shù)推動(dòng)者。這些日本公司依靠多年以來在電池、電機(jī)等領(lǐng)域的技術(shù)積累，迅速成為混合動(dòng)力汽車技術(shù)的“專利大戶”。
中國的家電廠商春蘭也從“鎳氫動(dòng)力電池”領(lǐng)域切入了新能源汽車產(chǎn)業(yè)。春蘭投資15億元建立了春蘭技術(shù)研究院。在同時(shí)展開的12個(gè)重大科研課題中，動(dòng)力鎳氫電池的項(xiàng)目是其中重要的一項(xiàng)。2005年12月3日，國內(nèi)首條混合動(dòng)力電動(dòng)公交專線武漢599公交線上，6輛投入商業(yè)運(yùn)營的東風(fēng)牌混合動(dòng)力電動(dòng)城市客車，裝配了由春蘭提供的動(dòng)力鎳氫電池組及其管理系統(tǒng)總成。目前，春蘭以動(dòng)力鎳氫電池為核心技術(shù)的系列產(chǎn)品已達(dá)100多種。位于深圳的“電池大王”比亞迪公司，也利用其在電池技術(shù)上的優(yōu)勢，自主研發(fā)、生產(chǎn)了全球第一款鋰電池驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力轎車。
空前的市場空間
隨著油價(jià)越來越高，消費(fèi)者開始轉(zhuǎn)而購買更加省油和環(huán)保的混合動(dòng)力汽車。這讓美國和日本混合動(dòng)力汽車市場率先經(jīng)歷了“井噴式”增長。
普銳斯1997年在日本上市后一直反應(yīng)平平，2002年的銷售量不到40000輛。2003年下半年第二代普銳斯上市，由于技術(shù)得到很大的改進(jìn)，銷量迅速增長到12萬輛，到了2005年更是增長到45萬輛，是前幾年的近4倍。
在美國市場，2004年，混合動(dòng)力的銷售量僅為5萬輛，而2005年的銷售量一下子暴漲到20萬輛，市場規(guī)模擴(kuò)大了4倍。分析家們預(yù)測，2006年美國混合動(dòng)力車增長率將可能超過100%。豐田公司預(yù)測，在10年內(nèi)，其在美國的全部轎車銷量中，混合動(dòng)力車型將占有25%的市場份額。
當(dāng)前全球汽車的保有量已經(jīng)超過8億輛，每年銷售的新車超過6000萬輛。分析家指出：如果全球生產(chǎn)的汽車中有10%改用混合動(dòng)力和氫燃料電池，由此帶動(dòng)的電動(dòng)機(jī)、蓄電池、燃料電池、智能控制技術(shù)的研發(fā)與生產(chǎn)制造，氫燃料的提純、存儲、運(yùn)輸以及相關(guān)服務(wù)，市場規(guī)模將高達(dá)上萬億美元。
選擇最適合自己的投資路徑
盡管很多中國汽車廠家都已經(jīng)開始混合動(dòng)力的研究，但是，中國混合動(dòng)力汽車的發(fā)展并不盡如人意。事實(shí)上，“十五”期間，國家在電動(dòng)車及混合動(dòng)力車上的投資已達(dá)8.8億元，加上地方和企業(yè)配套資金，總投資金額達(dá)到24億元。但是，這些投資需要分給汽車企業(yè)集團(tuán)和相關(guān)科研院校，平均下來每家獲得的研發(fā)經(jīng)費(fèi)就很有限了。據(jù)一位東風(fēng)的老科技專家介紹，東風(fēng)搞電動(dòng)車的研究已經(jīng)有10來年了，每年只有幾百萬元的資金。對于混合動(dòng)力研究來說，這點(diǎn)兒錢根本就是杯水車薪。
對于汽車廠商來說，把現(xiàn)有的汽車改造成混合動(dòng)力是投資少、見效快的最佳投資路徑。豐田、本田、福特和通用汽車公司都是這么做的。2006年，豐田汽車在美國市場上一口氣推出了4款從現(xiàn)有車型改造成的混合動(dòng)力汽車，這些混合動(dòng)力汽車的外形、操控以及車內(nèi)的設(shè)備和普通車完全一樣。其中包括雷克薩斯LS600、GS450豪華轎車、最為暢銷的佳美(Camry)轎車以及Highlander運(yùn)動(dòng)型多用途車(SUV)。豐田的目標(biāo)是最終將推出旗下幾乎所有車型的混合動(dòng)力版，并在2012年把混合動(dòng)力汽車的產(chǎn)量提高到100萬輛。
這種混合動(dòng)力汽車有兩大優(yōu)勢。第一，就是制造成本低。這種混合動(dòng)力汽車是建立在現(xiàn)有車型基礎(chǔ)之上的，與現(xiàn)有車型共用底盤、車身和內(nèi)飾。只不過在內(nèi)部增加了電動(dòng)機(jī)、電池和相應(yīng)的電氣系統(tǒng)。制造成本比起需要專門模具的車型要低得多。第二，這種混合動(dòng)力的技術(shù)穩(wěn)定，市場風(fēng)險(xiǎn)小。目前應(yīng)用的鎳氫電池組和電動(dòng)機(jī)的技術(shù)已經(jīng)相對成熟，質(zhì)量比較可靠，而且又脫胎于消費(fèi)者已經(jīng)熟悉了的車型之上，因此，更容易為市場接受。
我國混合動(dòng)力汽車的很多研究成果仍處于實(shí)驗(yàn)室階段，國內(nèi)企業(yè)需盡早考慮產(chǎn)業(yè)化問題。針對這一狀況，除了政府進(jìn)行投資之外，還需動(dòng)員多方面資金發(fā)展中國本土的混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)。
而在氫燃料電池方面，仍有若干不盡成熟的技術(shù)弱點(diǎn)亟待解決。誰能率先完成這些技術(shù)的研發(fā)，誰就在未來混合動(dòng)力時(shí)代擁有主動(dòng)權(quán)。
迄今為止，通用汽車公司已經(jīng)在氫燃料電池的項(xiàng)目上投資了超過10億美元。在通用與美國能源部的一個(gè)有關(guān)燃料電池車的合作項(xiàng)目中，通用汽車還得到約9000萬美元的資金支持，用于氫和燃料電池綜合項(xiàng)目。來自通用汽車公司的技術(shù)文件表明，目前混合動(dòng)力與氫燃料電池的研發(fā)重點(diǎn)主要集中在以下4個(gè)方面：
1. 氫燃料儲存
2. 降低成本
3. 持久性
4. 基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)(比如：加氫站)
在這4個(gè)方面中，有些可以由廠家自身解決，而有些則屬于綜合性問題，需要政府、能源公司、汽車公司、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)等相關(guān)各方面的共同努力和協(xié)作。
通用汽車中國公司總裁兼總經(jīng)理甘文維特別強(qiáng)調(diào)了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要性，因?yàn)檫@是氫動(dòng)力汽車普及的前提條件。氫動(dòng)力的產(chǎn)業(yè)化、市場化必須解決制氫、加氫站和儲氫的問題。甘文維說：“加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，能夠方便地為燃料電池車補(bǔ)充燃料，是實(shí)現(xiàn)氫經(jīng)濟(jì)非常重要的一環(huán)。” 2003年，通用汽車和殼牌氫能源公司結(jié)成伙伴關(guān)系，以發(fā)展氫能源供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。2006年，通用汽車將在紐約的中心城區(qū)建設(shè)加氫站。目前，通用汽車與合作伙伴在美國的計(jì)劃是選擇有條件的社區(qū)，建設(shè)小型的氫能源供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，最終形成一個(gè)完整的氫能源供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。
