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成立电动轿车研发公司的进展
科学时报每周聚焦
科学时报 9月12日
交通工具的变换，改变着人们的出行方式，从久远的木制马车轮到当前的橡胶轮，人类科技文明通过车轮折射着技术的进步先后、经济的贫富差距，甚至成为民族兴盛的一种标志。电动汽车作为未来理想的交通工具，从能源、环保上获得了将为人类代步的制胜权。为此，中国通过对世界各国的审慎分析，对国家科技能力和经济发展的通盘考虑，决定抓住时机、大力发展，探寻中国汽车工业跨越的可能……
中国电动汽车正在突破重围
□本报记者 王静
在许多人眼中，中国试图在汽车市场与老牌国际汽车巨头们一争高下是不自量力之举，不论传统的汽油车还是未来的电动汽车，不仅技术已经落后，而且工业基础十分薄弱，基本没有胜算。因而，很多人不理解，中国政府何以在2001年斥资8.8亿元投向电动汽车，认为其结果只可能是“打水漂”。但就在这样的激烈争论中，在中国敞开大门让跨国公司大举进入中国汽车市场的背景下，中国政府毅然决定，要推动中国自己的电动汽车产业发展。
4年过去，一直虎视着中国汽车市场的日本丰田，最近又重拳出击，与中国一汽达成合作，生产混合动力电动汽车，将在明年1月下线正式投放市场。关注中国汽车发展的人一定会问，中国自己研发的电动汽车怎样了？
突破品牌、专利围剿
所有跨国公司对中国汽车产业的围剿，主要有两种方式：一种是通过合资进行品牌蚕食，一种是专利围困。
据对中国汽车发展史有所了解的人介绍，“上海”牌轿车曾是中国公路上领跑了数年的品牌车。它是新中国成立不久，中国最早生产的轿车。从投产到上世纪80年代初，“上海”牌轿车一直是国内唯一普通型公务用车，是国家机关、企事业单位和接待外宾的主力车型。即便在1985年上海大众汽车有限公司正式成立之后，“上海”牌轿车仍在继续生产，是一个扛着民族汽车重任与打着时代特色烙印的汽车品牌，继续顽强地生存。但在1991年11月25日这一天，为推进汽车工业的现代化建设，合资伙伴成功地将它送进了中国的博物馆，中国与外国公司合资生产的汽车改用外国名称，“上海”牌轿车自此在中国消失。
品牌不过是国际汽车巨头蚕食中国汽车企业的第一步。一位汽车厂的中国工程师介绍，跨国公司与任一中国汽车企业合作后，随之必然带来一部分零部件配套企业。他以湖北省的二汽为例，说：“东风公司所在地十堰市，原有为东风公司配套的零部件生产企业200多家，在东风与日产合资后，进入全球采购体系，十堰市自2003年以后，仅剩下20家零部件企业与日、韩等日产配套厂家合资合作。但在东风日产总部所在地武汉经济技术开发区，却有相当一批日本零部件企业陆续进驻中国。现在的东风公司核心事务，基本全由日方或法方掌控，包括财务、销售、技术与品牌。但凡新车型的引进、技术上的改造、价格的制订、销售模式的确立、市场推广和品牌形象的树立等等，全由日本人或法国人说了算。中方即便想更改轿车上的一个螺丝，没有外方的允许都不可能。”
然而，没有人寄予希望的最近在市场上露头的几家中国民营汽车企业，尽管在技术上与发达国家也有合作，但没有一家丢失自己的品牌。且这几家企业，不仅继续开展传统汽车的研制，目前同时致力于电动汽车的研发。
在专利方面，跨国公司更是运用自如地对中国进行围剿。也许人们还记得，2003年2月，丰田公司怀疑吉利集团旗下的美日汽车，在宣传单上的商标使用侵害了丰田公司的商标，向吉利发难，起诉吉利集团。因为跨国集团清醒地意识到，要最大限度地分享中国这块“蛋糕”，必须让自己的品牌扎根中国，必须逐步消除中国民族企业未来与之竞争的可能性。吉利集团洞悉丰田公司意图，奋起应诉。2003年11月24日，这起被业界称为中国汽车知识产权第一案，丰田诉吉利侵犯商标权及不正当竞争纠纷案一审判决，法院驳回了丰田自动车株式会社的诉讼请求。
正因中国人逐步懂得市场竞争规则，所以在启动电动汽车重大专项之初，科技部就要求各研发单位注意保护自己的知识产权，要求把专利申请作为一项重要任务完成，并在专题中设立了子课题“电动汽车专项相关知识产权问题研究”。
目前，这一专题已建立了中国“电动汽车专利”数据库，实现智能化检索，使项目承担单位随时反映该数据库使用中的问题；根据项目承担单位在前期知识产权培训上反映出的问题，编写并下发了“知识产权简明教材”，有针对性地介绍了专利、商业秘密和技术合同方面的知识，使项目承担单位较快掌握了知识产权保护的过程与方法。
据科技部介绍，中国电动汽车重大专项研究截至今年6月，已获得专利技术500多项，其中发明专利310项，占2/3强。
4年走完8年的路
人们知道，电动汽车分为三种：燃料电池汽车、混合动力汽车和纯电动汽车。科技部在部署研发工作时，以这三种车型为出发点作为“纵向”，以电动汽车的核心技术——电机、电池和控制技术为基点作为“横向”，分别部署给予研发单位支持。中国电动汽车的“三纵三横”战略由此诞生。
中国发展电动汽车完全摒弃了计划经济时代扶持国有企业的发展方式。为了让国内外科研机构、生产企业能够在公平、公正、公开的原则上进行有效竞争，推动中国电动汽车的快速发展，电动汽车重大专项以打擂台方式对科研机构和开发企业进行考评和支持。所以，人们有时在新闻上能看到，电动汽车的某项技术通过了某种测评，因为每年项目管理办会对科研单位取得的技术指标，进行一次节点测试。根据测评结果，优胜劣汰。因此，中国电动汽车的研究与开发，并不排挤外国科研机构或企业一起参与。
虽然目前市场上还不多见中国电动汽车的身影，但中国电动汽车的整车和关键技术发展，都已露出熹微，并非悲观人士所预言的那样只能在跨国公司的围剿中“壮烈”。
电动汽车重大科技专项总体组组长、同济大学副校长万钢，最近接受本报记者采访时说，“中国电动汽车发展在战略上要实现跨越，在技术上必须一步一步扎扎实实往前走”。
科技部提供的资料显示，目前电动汽车的研制不论在整车技术上，还是在核心技术上，都取得了可喜进展。
如，清华大学联合北京客车总厂等单位研制的燃料电池城市客车，采用燃料电池+动力电池的混合驱动型式，运行考核总里程超过10000公里。在科技计划执行过程中，还形成了燃料电池城市客车整车总体设计、系统集成、仿真分析、控制策略优化、整车综合控制系统开发等一整套燃料电池整车开发技术，以及整车设计和测试标准等，将为燃料电池客车产业化提供重要的技术借鉴，所解决的关键共性技术都可用于其它相关电动车产品的开发。
由东风电动车辆股份有限公司自主研发的东风混合动力轿车，适宜城市出租车、政府公务用车和私家用车。全车实现了CAN总线通讯，内设可靠的强电安全系统。智能仪表实时显示整车工作状态和故障模式，先进控制策略优化能量分配，具备停车断油和制动回馈功能，完成了2万公里可靠性和性能试验，最高车速大于160公里/小时，0到100公里加速度小于或达到欧Ⅲ排放标准，与基础车相比，动力性能相当，不改变传统驾驶习惯，比传统车节油30%以上，尾气排放满足欧Ⅲ标准，行车平顺，噪音低。目前正在进行产业化前期准备工作。
由北京理工大学为主开发的4种电动客车，均通过了国家汽车质检中心的型式认证。建立了纯电动汽车整车仿真平台、电传动试验台及动力蓄电池成组测试试验台；完成近40辆示范样车的生产和调试。纯电动客车在动力性、经济性、续驶里程、噪声等指标已达到或接近国际水平，初步形成了关键技术的研发能力和产业化配套能力。纯电动客车40km/h等速续驶里程306km，完全可以满足短途旅游需要，整车性能达到国内领先水平；电动助力转向、多挡变速器电动换挡机构(AMT)和电动一体式空调、附件一体化供电等设计理念和新产品应用有效地提高了整车性能和科技含量。
在关键技术上，稀土变磁通电机及其控制系统，采用永磁加增磁绕组直流电机驱动控制技术，是一种全新的牵引电机自动控制模式。系统高效工作区宽，额定效率大于92%，在低速大转矩、控制稳定性、可靠性和产品成本等方面优于传统电机驱动系统，综合技术经济指标处于国际领先水平。该领域的研究成果获2004国家技术发明二等奖。
电—电混合动力系统技术是燃料电池汽车的关键技术，实现了电—电混合动力系统结构；科学的动力系统功率配置与功能划分；以可靠性和高效运行为目标的基本控制策略；两级分布式动力控制系统结构；完备的系统集成与模拟测试、试验环境。已获得专利3项。采用以上技术的超越二号燃料电池轿车在第六届国际清洁能源汽车“必比登”挑战赛上获得5个A等的优良成绩，名列参赛者前茅。充分证明我国的燃料电池汽车动力系统技术已取得重要突破，进入世界先进水平行列。
中国科学院物理所研制的锂离子电池，已经申请外国专利，获得国际认证。
在某些单项技术上，中国电动汽车已经超出国际先进水平。去年10月，在上海举行的必比登国际清洁能源汽车挑战赛中，来自50多个国家的150多辆车同台竞技，中国电动汽车在17辆参赛车辆中，有4辆车在7个单项技术奖项测试中获得5个单项奖(A级)，7辆车取得了4个A级，其它车辆至少取得了一个A级。其中，由同济自主研发的“超越二号”燃料电池轿车，获得到5个A的最好综合成绩，与世界最高水平相比，在“动力系统表现及节能减排”、“车辆结构与操控稳定性”两个主要性能方面毫不逊色，甚至表现更佳。我国研制的“京华”牌燃料电池城市客车氢耗指标只有国外的1/4，以较高的技术性能和可靠性在挑战赛取得良好成绩。……
4年的业绩还有很多，无需一一列出。
需要特别说明的是，中国电动汽车专项虽为国家最大的科技投资，达到8.8亿元人民币，但日本和美国在电动汽车上的研发投资均分别超过10亿美元，开展研究的时间基本在8年以上。正如科技部高新技术发展及产业化司副司长许倞所言，“中国科研人员用4年多时间完成了发达国家近8年的技术进步，而国家投入研发经费总量却不到国外同期投入的5%”。
较量未有穷期
中国电动汽车4年的研发业绩固然值得欣慰，但公众只看市场上是否有性价比更优的产品。中国汽车业界清醒认识到自己的不足。毕竟，中国的电动汽车还没有产业化，还有一段路要走。尽管中国三大汽车集团都致力于研发电动汽车，但无论在技术、消费环境、政策方面与国外相比差距都很大。
主要表现在以下方面：
在整车技术上，国外研制的电动车持续里程比我国大。他们的样车一次充电可行驶四五百公里，投入市场的车一次充电可行驶200多公里，而我国的电动车只能持续行驶100多公里；在车速上，我国的电动车也比不上国外；
在电动车关键技术上，蓄电池方面，国外已成功开发出了铝空气电池、锌空气电池、镍氢电池等高能电池，而中国的高能电池正在研制中，目前可用的只有铅酸电池。尽管我国已引进国外多种铅酸电池生产线，但生产出来的电池在质量上不过关；在其它各种单项技术上，如电机、电控、底盘、外壳、车内设施等都与国外存在不同程度的差异。
目前，国际上销售最好的是混合动力汽车，有人预测，未来5～10年的汽车市场是混合动力汽车的天下。继日本之后，美国正全力研发混合动力车，而德国则把力量放在柴油车上。中国政府和企业将做怎样的选择？
从眼前的研发能力看，中国似乎仍然无法乐观，但科研人员认为，关键在于如何把握时机。中国科学院物理所黄学杰研究员说，“二次大战之后，日本的汽车工业与中国的一样糟糕，但为了发展这样一个有市场的行业，当美国人把汽车研发放在大排量时，日本致力于小排量汽车的研发。决策一定是处心积虑的，当国际上出现石油危机时，日本用小排量车击败了美国人，10年跳上了汽车强国的台阶，如今又用环保车打击欧美。在汽车市场上，几年前没有人认同中国的民营企业，但奇瑞走出来了，除了占领中国市场外，已登陆欧洲市场，而强大的德国大众却丢失了40%的市场。谁能轻易断言胜败呢？”
车用新能源五大流派
车用新能源技术大体可分为五个流派：
一是电动汽车，以充电电池作为储能方式，电动机为动力来源；
二是混合动力，以汽油机为主动力，辅助以电动机和一系列能量回收、储存设备，将汽车制动过程中浪费的能量收集起来，转化为电能驱动汽车，从而达到节省能源、减少排放的效果；
三是燃料电池，也称氢动力汽车，其驱动原理是以氢气为"燃料"，与空气中的氧气经过简单的物理、化学反应，结合成水，并产生电能，从而达到"零排放"；
四是其他代用能源，如压缩天然气、乙醇灵活燃料等；
五是通过应用新技术，提高传统内燃机的燃油经济性，如缸内直喷增压柴油机(大众TDI)、缸内分层直喷汽油机(大众FSI)、可变气门正时技术(如丰田的VVTI、本田的i-VTEC)、可变排量技术、无级变速器(CVT)等。
如果用时间段来划分，五个流派大体代表了汽车动力推进系统近期、中期和远期的解决方案。其中，电动汽车和燃料电池可以理解为终极方案；混合动力是中期方案；而传统内燃机新技术和替代燃料汽车，则是实际的近期解决方案。
法国发展电动汽车相关政策回顾
法国政府计划2000年电动汽车生产量达到汽车总产量的5%，城市电动汽车拥有率达10%，为此采取了多项促进电动汽车普及的政策和措施。从1992年5月起就对制造和购买电动汽车给予补贴，计划于2000年前投资15亿法郎作为10万辆电动汽车的补贴；同年11月，法国工业部确定22个城市作为电动汽车导入的试点对象，协助建立大型电动汽车停车场、蓄电池充电站、蓄电池租赁系统，并对车辆维修等专门人员进行培训。具体如下：
1) 给予每一辆电动汽车1.5万法郎的补贴，其中1万法郎给制造厂，5000法郎(含税)给购买电动汽车的私人或公司企业(地方行政机关和其团体除外)；
2) 对于购置电动汽车的地方机构和地方团体，由环境保护和能源控制署补助8000法国法郎(不含税)；
3) 为首批电动汽车提供销售担保；
4) 法国电池厂和汽车厂合资组成电动汽车用电池公司，将电池以租赁方式出租给用户，公司负责维修、保养、更换、回收等，租金每月600法郎;
5) 不允许燃油汽车停泊的区域内允许电动汽车停泊；
6) 在非免费停车场内设立电动汽车免费停车位；
7) 晚间低谷充电降价；
8) 法国电力公司承担在相应停车场、公路旁建设60个充电站。
政策评价及借鉴
作为世界汽车技术发展的前沿，电动汽车的发展得到了法国政府的大力支持和帮助，在电动汽车发展的规划、政策及必要的资金支持方面，政府发挥了主导作用，激励生产厂商和消费者生产和使用电动汽车，促进了电动汽车的发展。
美国对电动汽车扶持政策税收优惠和资金支持
1999年10月美国克林顿总统签署《清洁空气法》，严格规定了汽车排放的标准，同月加州政府也有了新的规定，即要求汽车制造商在加州销售的车辆中必须有2%的零排放车辆。
2001年8月2日，美国议院代表批准了2001年美国未来能源保证法案。这项立法的目的是使美国到2012年后对外国能源的依赖由56%降到45%,从伊拉克进口的石油由700000桶/天减少到250000桶/天。除了增加石油和汽油的开采和促进核能外,该项计划为鼓励发展和使用电动汽车技术提供了税收优惠和资金支持。具体政策包括：
一、纯电动(BEVs)汽车：
(1)对于低速的BEVs免10%一直到4000美元的所得税。
(2)对于客用和轻型BEVs免4000美元所得税，并对使用一次充电或有效荷载容量为1000磅以内的行驶至少70英里的这类车辆免附加税1000美元。
(3)对于车全重8500磅～14000磅的BEVs免税10000美元。
二、燃油电动汽车(FCEVs)：
(1)符合特殊空气质量标准的轻型FCEVs免4000美元的所得税。
(2)符合机动车行驶英里数执行标准规定的轻型FCEVs免1000～4000美元附加税。
三、混合电动汽车(HEVs)：
(1)车全重低于8500磅，利用再充电能源储存系统提供最大可用功率的HEVs，免250～2000美元所得税。
(2)符合机动车行驶英里数执行标准规定的轻型HEVs(2000城市燃油系统以外增加125%～250%)免1000～3500美元附加税。
(3)使用期内至少节约1500加仑汽油的客车或轻型卡车，免250美元附加税。
全球厂商抢攻电动汽车市场
□本报记者 王莉萍
“全球混合动力车的研发已是时不我待，目前，日本已有几十万辆混合动力车，丰田的混合动力车产品在多国销售。今年下半年，日本在长春投资的混合动力车——普锐斯(Pruis)已经下线。在未来一段时间，混合动力车市场肯定会成为一块兵家必争之地。”全国乘用车信息联席会秘书长饶达说。
丰田汽车和一汽集团是去年10月签订在中国生产混合动力汽车PRIUS(先驱)的协议，将于今年底在长春下线，年内投放市场。这是无论消费者还是车商都在翘首以待的大事。丰田PRIUS是一直在日本、欧洲和美国市场稳步扩大的混合动力车型，目前PRIUS在美国市场的销售价格为20295美元。其在城市中每升油可行驶大约25.5公里，在高速公路可行驶21.5公里。PRIUS无疑是国人能最先享用的新能源汽车，产品成熟，节能环保。但是，面对记者的采访，丰田一汽汽车销售公司的常务副总经理王法长却不愿意提该车的销售预期，他只是说：“明年一月份就可以上市，关于该车的销售企划目前正在制定中，还不能说太多。”
虽然Prius率先在中国生产，但是据业内人士分析，丰田并不占优势，因为所有的对手都在观望。不论Prius在中国成败与否，都将为其他大厂商推广新能源车提供参考样本。也就是说，一旦丰田的这一举动在中国市场收效好，就意味着新能源市场的争夺战将很快在中国打响，因为所有的汽车业巨头都有涉足新能源汽车领域，并且各有所长。
事实上，全球大汽车商早已开始研制电动汽车，戴姆勒—克莱斯勒、美国通用和福特、日本的丰田和本田等汽车公司，在2001年就相继结束了电动汽车在公路上试验行驶。戴姆勒—克莱斯勒还与马自达、日本石油产业开发中心等合作，开发出的供试验用的电动汽车在东京、横滨和广岛进行试验行驶。本田独自开发的电池汽车，在美国的公路上行驶，丰田和通用汽车也早已忙于做电动汽车的性能试验。
谈到通用新能源汽车战略时，通用汽车中国公司先进技术部总监刘小稚说：“通用公司在电动汽车的开发方面，有一个‘三步走’的战略。第一步，将不断开发新技术来改善内燃机，使用更为高效的自动传动与高精度传动系统控制，使发动机的燃油经济性有很大提高；第二步，从现在起到未来几年，开发混合动力车。这将带来极大的好处。举个例子，目前通用已有337辆混合动力巴士在美国19座城市使用。如果能将其中9个最大城市中的13000辆巴士，全部更换为我们的混合动力巴士，那么一年就能节省1.82亿升燃油!而通用公司的努力并不限于美国市场，还计划在2010年以前，在全球推广混合动力巴士技术。关于中国市场，从去年起，我们就与上海汽车工业公司合作进行这一项目了。”
在2005年日内瓦汽车展上，燃料电池驱动的先驱戴姆勒—克莱斯勒(DaimlerChrysler)正推出其下一代燃料电池汽车。基于梅塞德斯—奔驰B级汽车的新型燃料电池汽车，将促进燃料电池车系列向运动旅行车款的延伸。其负责研究和技术部门以及梅塞德斯汽车集团发展的Thomas Weber博士表示：“凭借这种汽车，我们正继续着在更大范围内的非常成功的实用测试。”
雪铁龙的有关人士则认为，推广哪种能源技术主要看当地哪种资源更为丰富。雪铁龙发展能源方面是分两步走：燃料电池的技术作为远景目标，雪铁龙是不会放弃的。这由PSA集团来组织关于混合动力汽车、燃料电池汽车的研发。雪铁龙现在是要找到一些可以直接应用、可以直接实现商业化的能源，如柴油、天然气等，这是其近期目标。他表示，东风雪铁龙柴油车目前在中国不会实现商业化。而采用天然气的爱丽舍的价格与用石油为能源的车辆价格相近，主要是加装一套装置，成本会高5千元到8千元。
一位业界资深人士对记者说，“国内很多企业也都在做电动汽车，有大张旗鼓的，也有捂着盖着不想让外界知道其进展情况的，其做电动汽车项目之目的也各有千秋：有图谋未来市场的，有炒概念力促股价上扬的，有争项目为获国家拨款的，不一而足。”
据清华大学汽车研究所副所长陈全世教授说：“目前，国内很多企业投入很大的财力、人力做技术攻关研究，据我所知，一汽已在合作方的技术支持下有成果推出，前不久我也刚去看了，进展还是不错的，二汽此前早与康明斯合作，奇瑞大约也开发了4款内燃机，但是目前他们还是不愿意就这个问题多谈。可以说，我们的新能源汽车的很多项目和成果都还处于实验室阶段，但是不管出于哪种态势，国内企业都需要尽早考虑产业化问题，我们经常是实验室的成果打10分，到产业化这一步就只能打四五分，而国外产业化就能达到8分，他们实验室和产业化衔接得非常好，商业化不但需要技术也需要技巧。”
实际上，国内一些有实力的企业不但意识到了未来市场的走向，而且也通过与大学、研究院所合作等各种方式付诸于行动了，上海的混合动力车自主开发基地也已在规划中。
专家细说中国电动汽车发展难题
□本报记者 王莉萍
中国未来的交通模式应是：电动轿车+电动自行车+电动巴士，这是何祚庥院士的理想交通图。
据早前发布的《中国电动车技术和市场化前景研究报告》分析，中国发展电动车具有独特的有利条件。其中，一个非常重要的因素是市场。中国人口众多，具有世界最庞大的自行车市场，因此也具有世界最庞大的电动自行车、电动小轿车市场，这为中国电动车技术的发展创造了特殊的市场有利条件。中国应对电动自行车、电动摩托车、电动小轿车、电动中巴、电动大巴乃至电动坦克、电动潜艇……这样一个技术路线予以高度关注。
因此，业界人士预计，新能源汽车大行其道应该不超过20年。尽管这一说法没有得到业界的普遍认同，但新能源汽车引起的关注度在近期频频召开的论坛、会议可见一斑。“第二届中国电动车产业发展高层论坛”不久前在北京人民大会堂召开了，上海举办了一场关于“新能源汽车及混合动力车发展之路”的研讨会，来自上海政府部门、企业、高校等单位的专家学者一致认为，加快研发混合动力车等新能源汽车，是一个战略性应对举措。
“‘谁的发动机不烧油，谁就主宰这个行业’，也就是说只有推广使用清洁能源汽车，让发动机少烧油、乃至不烧油才是治本的‘药方’。”上海市科委副主任寿子琪在“新能源汽车及混合动力车发展之路”的研讨会上说。
走哪条路更适合中国市场
“从操作层面看，当前国际上发展新能源汽车，主要分为混合动力车、柴油车、燃料电池车。从各国产业发展和使用情况看：日本以混合动力汽车为主，其混合动力汽车的开发技术和产品水平居世界领先，其代表企业为丰田。而欧洲以柴油汽车为主，美国则更关注燃料电池汽车。”上海市发展与改革委员会副总经济师曹金喜在“该次研讨会上介绍。
记者采访的业内人士几乎都表示，开发新能源汽车，实际就是在争取未来的市场。目前的节能环保车型中，主要有混合动力(汽油引擎加电动马达)、燃料电池驱动、液化天然气、氢动力和柴油引擎几种。但是专家认为，这几种动力模式的普及，都有其局限之处。其中，燃料电池及液化天然气涉及到充电站和加油站这些基础设施，不能单靠汽车厂家一方能够决定。电动汽车重大专项总体组组长万钢早就表态，“配套设施如加氢站的建设如果不能达到同步，市场的发展很难说已经培育成形。技术的突破并不代表商业化实施的可能性。”
曹金喜说：“我国发展新能源汽车，在我看来，当前方向应以混合动力车为主。这是因为，柴油汽车需要优质柴油为动力，而目前我国优质柴油供应能力有限，社会服务系统一时也跟不上，发展柴油汽车缺乏能源支持；而燃料电池汽车，由于电池技术的革新、氢的加工和存储，都是一个全球性的技术难题，近期规模化推广可能性不大。因此，当前上海发展新能源汽车的重点应是混合动力汽车，它依然以汽油作为燃料，但通过内燃机和电机的配合，可以大大节省油耗，并且在推广和使用中不会涉及加油站的基础设施的改变。”
“蒸汽机向内燃机迈进用了60年，因此从长远看，混合动力车也将有一段不短的生命期。”清华大学教授陈全世说。
混合动力车被认为是向未来新能源汽车过渡期最好的替代产品，一位业内人士李先生介绍,“混合动力车在国外不但已有较成熟的技术，随之的市场也相辅相成。但是，混合动力车卖得最好的美国市场，以技术过硬著称的本田首款混合动力车Insight在那里一年的销售量也不过数百辆，其客户主要是注重环保的富裕家庭。欧洲地区主要流行柴油车，雅阁为迎合需求，近期就在欧洲推出柴油版，反应相当不错，而美国和日本本土的消费者就不太接受柴油车。所以市场千差万别，中国的市场究竟怎样，现在还不是很明晰。”
发动机坎儿能越过吗？
“国内企业对这个过渡期领地认识得相对较晚。”李先生说：“虽然国内有企业声称混合动力车要下线了，但是技术呢?还是国外的。可以说从源头上我们还没有占领要地。国内的许多企业是合资的，但是合资没有涉及到混合动力这一块，我们在合资办企业时，一是没有看到未来混合动力车的市场；二是，如果要引进这一项技术，企业要花大代价，而近期根据国情对企业来讲还不如卖燃油车有利益，企业也要算一笔账。”
围绕着中国燃料电池及燃料电池电动车技术的发展方向，也一直存在着意见分歧与争论：部分人主张引进国外先进核心技术，就像传统汽车产业那样。另一部分人则认为，燃料电池在汽车领域的应用是最近十年的事，国外也不成熟。中国应该抓住这个机会，发展自主知识产权的燃料电池技术，实现中国汽车工业的跨越式发展。
曾多次考察国际和国内市场和企业的陈全世说：“美国和日本虽然已提前发展了一步，但目前看，燃料汽车国际上还没有具竞争力的核心技术。从另一个角度考虑，我国的蓄电池技术发展得较好，而欧洲虽然发动机技术很硬，但电池正是他的‘软肋’，如果欧洲和我国合作，他们的发动机技术配上我们的电池应该在未来市场上很有竞争力。据我所知，目前欧洲已经和我们就这个合作意向正在磋商中。”
通过这一阶段的电动汽车攻关，越来越多的专家已经认识到，电动汽车不能脱离传统整车单独发展。有关人士也承认，即使我国的电池技术有了突破，目前也没有像样的整车来配套。
陈全世教授说:“中国发展混合动力车也好，未来的燃料汽车也好，确实有必须要迈过去的坎儿。比如，混合动力车50%要在发动机上做文章，而发动机的核心技术是掌握在外国企业的手里，可以把发动机买回来，但是我们无权改动，没有知识产权。因此，想做混合动力，就先得迈过研发发动机这个坎儿，中国企业需要补上这一课。现在我国研发混合动力车的企业都已经意识到发动机问题，也在有针对性地攻关。”
瓶颈突破 需要共同努力
“目前在新能源汽车和混合动力汽车的研发过程中，面临两大瓶颈，需要各个层面共同努力。”上汽集团股份公司副总工程师程惊雷在其发言中指出，一是集成资源问题。要通过集成创新进行产品开发并最终实现商品化，这个过程不是孤立存在的，必须依靠一个系统，大量依赖汽车电子技术及材料技术。更重要的是，新能源对传统汽车产业有着颠覆性的影响，因而就原有的汽车支持系统而言，需要面临一个跳跃。
二是社会资源问题。我们建设节约型社会，从根本上，需要一个节约型的民族思维。
他说：“其实，对新能源汽车和混合动力汽车发展趋势的把握，不仅仅是汽车企业的问题，而是产业界、新闻媒体和公众共同面对的问题。只有形成一个以节约型社会为出发点来开发新能源汽车的民族思维，才能有效推动产业的发展。无疑，这需要大量资金投入，需要舆论宣传和影响。在这方面，上汽已开始投入一定的资金和人力物力，加大宣传力度，并将在下一步投入重兵，加快实现混合动力等车型的产业化。”
同济大学汽车学院院长余卓平说：“汽车产业是一个综合性特征非常强的产业，汽车技术的开发和进步，都需要依靠广阔的公共研发平台。从传统汽车产业的发展经验来看，公共平台起到的重要作用可见一斑。风洞、碰撞试验平台、试车场、动力匹配的试验设施等都必不可少。”
对新能源汽车而言，要得到长远发展并进入产业化，也需要搭建强大的公共研发平台。他建议：“目前，我觉得有几个方面亟待加强：一是控制和动力匹配，这是传统汽车所没有的新型系统。混合动力汽车有两个“心脏”，同时控制它们并让它们相辅相成，需要核心技术。这方面，需要尽快建立测试平台。第二个亟待加强的，是传统汽车同样不具有的驱动电机，这对混合动力车而言也是一个关键技术，这个平台也要加强。第三就是燃料电池的技术研发平台，这对以后从混合动力技术向氢动力技术发展，是个关键。”
混合动力上市背后标准之辩
□本报记者 王静
混合动力汽车虽不是新名词，但在它现身之前，没有人知道它应该是什么样或不应该是什么样，衡量它的标准就更难准确定义。然而，“没有规矩，不能成方圆”，任何商品入市都必须有规则。因而，今年年初，中国汽车技术研究中心草拟了《混合动力车标准方案》，并于今年7月由国家质检总局和国家标准委批准发布，将在今年10月1日正式实施。这一标准的制定出台，使正在紧张研发混合动力车及电动车的整车企业获得了市场准入的机会。
目前，中国混合动力汽车标准涉及6项。包括《混合动力汽车安全要求》、《混合动力汽车排气污染物测试方法》、《混合动力汽车能量消耗量试验方法》、《混合动力汽车动力性能试验方法》、《混合动力汽车综合性能道路试验程序》、《混合动力汽车定型试验规程》。
这6项混合动力汽车标准中，有3项是共用标准，即《安全要求》、《动力性能试验方法》和《定型试验规程》；关于轻型和重型混合动力汽车(以最大设计总质量3.5吨为限)的标准，分别是2项(能耗和排放试验方法)和1项(能耗试验方法)。这些标准是混合动力车在国内上市销售前进行检测的依据。
有关专家称，中国电动汽车尚在发展阶段，远未成熟。因此制订标准时，除了对电池、电机等特定部件和电气系统的专项技术要求外，其余都是有关试验方法的标准。所有的标准全部是推荐性标准，这样既便于各方面进行比较和评价，也不会限制混合动力汽车技术的发展和应用。中国混合动力汽车的标准是中国的标准，不涉及专利技术。
在市场经济社会中，标准即是消费品入市的门槛，门槛的高低大小，严格度量着生产者的技术水平、控制着产品的质量。因而，市场上流传着这样的话，“一流的企业卖标准，二流的企业卖技术，三流的企业卖产品”。也就是说最强大的企业，才有确立标准的话语权甚至制定权，因为在市场上没有产品前，第一个上市的产品往往就是标准确立的起点，至少是重要参考。
于是，有人质疑，中国混合动力汽车的标准是否就是丰田的标准或者带有严重的丰田倾向？
据中国汽车标准化研究所所长吴卫介绍，制订中国的电动汽车标准有法定的组织和程序，有国内骨干企业、机构及标准化技术委员会成员的参与机制，不是个人或一个单位决定的，更不可能由国外公司左右，这是基本的道理。混合动力电动汽车国家标准作为中国“十五”期间国家“863”计划中电动汽车重大专项的重要组成部分，是混合动力电动汽车开发、生产、试验、管理的技术基础。
采用国际标准和国外先进标准是中国标准化工作的重要政策，在标准制订中主要借鉴的是国际和国外的行业性标准，从未看到和引入任何公司或其他企业的标准。国际合作与技术交流涉及日、美、欧多家企业和机构，而不仅仅是一两家公司，而且在标准制订中也借鉴了国内在混合动力汽车开发和试验中的经验。而且国外关于混合动力汽车的标准也在完善之中，有些也并不成熟或仅是草案。中国利用国际现有的标准和对中国的适用性进行综合分析来制订中国的标准。在中国收集和借鉴的混合动力汽车标准中，主要包括国际标准(ISO)、联合国欧洲经济委员会法规(ECE)、欧洲标准(EN)、美国汽车工程师学会(SAE)、日本电动车协会(JEVS)等国际性、地区性和各国行业性组织的标准或规范。ECE、ISO、SAE对中国标准的参考作用更突出一些。
国家标准化管理委员会相关人员证实，混合动力车标准的核心内容是要求混合动力车产业化，所有研制出混合动力汽车的企业都可按此申报产品目录上市销售。包括东风、一汽、上汽在内的所有电动汽车产品都有了上市销售的依据，按照这个标准通过检测认证后，产品即可登上发改委新车产品目录，获准上市。
电动汽车竞争焦点——蓄电池
能量、功率、寿命、成本大比拼
蓄电池是电动汽车的动力源泉。目前，制约电动汽车发展的关键因素是动力蓄电池不理想。电动汽车蓄电池的主要性能指标是比能量、比功率和使用寿命等。要使电动汽车能与内燃机汽车相竞争，关键是开发出比能量高、比功率大、使用寿命长、成本低的蓄电池。
铅酸蓄电池
铅酸蓄电池已有100多年的历史，广泛用作内燃机汽车的起动动力源。它也是成熟的电动汽车蓄电池，可靠性好、原材料易得、价格便宜；比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但它有两大缺点；能量低，所占的质量和体积太大，且一次充电行驶里程较短；另一个是使用寿命短，使用成本过高。
镍镉电池
目前，镍镉电池的应用广泛程度仅次于铅酸蓄电池，其比能量可达55W·h/kg，比功率超过190W/kg，可快速充电，循环使用寿命较长，是铅酸蓄电池的两倍多，可达到2000多次，但价格为铅酸蓄电池的4～5倍。它的初期购置成本虽高，但由于其在能色量和使用寿命方面的优势，因此其长期的实际使用成本并不高。但使用中需要做好回收工作，否则重金属镉会污染环境。
镍氢蓄电池
镍氢蓄电池和镍镉蓄电池一样，也属于碱性电池，其特性和镍镉蓄电池相似，不过镍氢蓄电池不含镉、铜，不存在重金属污染问题。由于价格较高，目前尚未大批量生产。估计随着镍氢蓄电池技术的发展，其比能量可超过80W·h/kg，循环使用寿命可超过2000次，远景价格可降至150美元KW·h。
钠硫蓄电池
钠硫蓄电池也是近期被普遍看好的电动汽车电池，已被美国先进电池联合体(USMABC)列为中期发展的电动汽车蓄电池，钠硫蓄电池主要存在高温腐蚀严重，电池寿命较短。性能稳定性及使用安全性不太理想等问题。
锌空气电池
锌空气电池的潜在比能量在200W·h/kg左右，但它目前尚存在寿命短、比功率小、不能输出大电流及难以充电等缺点。美国的CRX电动汽车装的就是锌空气电池，该车为弥补它的不足，还装有镍镉蓄电池以帮助汽车起运和加速。CRX车的锌空气电池组质量为340kg，充足电后可存储45kW·h的能量，同时装备CRX的重达159kg的镍锡蓄电池充足电后有4kW·h能量。充电12分钟可使CRX电动汽车行驶65km，充电一小时则可行驶160km。
飞轮电池
飞轮电池是上世纪90年代才提出的新概念电池，它突破了化学电池的局限，用物理方法实现储能。当飞轮以一定角速度旋转时，它就具有一定的动能。飞轮电池正是以其动能转换成电能的。高技术型的飞轮用于储存电能，就很像标准电池。飞轮电池中有一个电机，充电时该电机以电动机形式运转，在外电源的驱动下，电机带动飞轮高速旋转，即用电给飞轮电池“充电”增加了飞轮的转速从而增大其功能；放电时，电机则以发电机状态运转，在飞轮的带动下对外输出电能，完成机械能(动能)到电能的转换。当飞轮电池供出电时，飞轮转速逐渐下降，飞轮电池的飞轮是在真空环境下运转的，转速极高(高达200000rmin)，使用的轴承为非接触式磁轴承。
燃料电池
燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能通过电极反应直接转化为电能的发电装置。它不经历热机过程，不受热力循环限制，故能量转换效率高，燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%，实际效率已达60%~80%，是普通内燃机热效率的2~3倍。现在应用于电动汽车中的燃料电池是一种被称为质子交换膜燃料电池(PEMFC)，它以纯氢为燃料、以空气为氧化剂。在1993年加拿大温哥华科技展览会上，加拿大的BALLABC公司推出了世界上第一辆以PEMFC电池为动力的电动公共汽车。载客20人，可行驶160km/h，最高速度72.2km/h。德国奔驰汽车公司也研制了以PEMFC电池为动力的电动汽车。
混合动力何以脱颖而出？
□本报记者 王静
油价、政策是混合动力上路的根本动力
混合动力汽车与传统汽车比较，在价格上似乎并没有优势，只不过为消费者提供了一种新的选择。因为混合动力汽车必须为汽车安装两个“心脏”，提供两套发动机系统，而且还要使它们切换使用自如，能源的切换控制自然也要比传统汽油车复杂，成本不可能低于汽油车。因此，所有开展电动汽车研究的厂商都称，电动汽车在现有石油价格基础上，还只是赔本儿的生意。目前惟有丰田称自己的电动汽车是赢利的。今年底将下线的一汽丰田普锐斯在美国市场的售价超过2万美元，汽油发动机翼虎在美国的售价约在2万美元到2.5万美元之间，而采用混合动力系统的翼虎售价则要27515美元和29140多美元。所以，对于大部分中国人，混合动力车还将停留在一饱眼福的基础上。
日产汽车公司首席执行官卡洛斯·戈恩最近也在媒体面前表达，他对电动汽车营利能力表示怀疑。研究人员推算，石油价格在10元人民币/升时，电动汽车一定会赢利。
可混合动力汽车在美国是怎样获得消费者青睐的呢？
油价攀升推进混合动力车“上路”。所有开车人都知道，2003年中国市场上的汽油价格是2.8元/升，而2005年已经达到了4.3元/升；在国际市场上，石油50美元/桶，2005年正向100美元/桶逼近。面对一路攀升的油价，消费者怎能在买车时不考虑对“油耗”“油价”的思考？由此，很多人不得不“降低标准”选择排量更小、更省油的车型或者干脆放弃买汽油车的计划以减少日后的开支。
虽然混合动力汽车只是汽油车向纯电动汽车迈进的一种过渡车，但对于正考虑买车或急需用车的消费者来说，此时若有可省去一半“油钱”的车，何乐而不为？
据北京理工大学副校长孙逢春介绍，混合动力汽车之所以省油，是因为汽车汽油燃烧效率最低时也就是高耗油的时间段，在启动或等待续驶的时间内。混合动力汽车则让汽车在这个时刻使用电池提供的能量，让汽油发动机关闭；当汽车续驶时，达到一定速度后，再让发动机切换到汽油发动机上，从而达到省油目的。
政策优惠是混合动力汽车上市的催化剂。混合动力汽车之所以在美国成为消费的新宠，与美国鼓励清洁能源汽车的发展政策密不可分。有资料显示，1999年10月，克林顿总统签署的《清洁空气法》，严格规定了汽车排放的标准。同月，美国加州政府也推出了新规定，要求汽车制造商在加州销售的车辆中2%必须是零排放车辆。2001年8月，美国议院又批准了《2001年美国未来能源保证法案》。这项立法的目的是使美国到2012年后对外国能源的依赖由56%降到45%，从伊拉克进口的石油由700000桶/天减少到250000桶/天。
除了增加石油和汽油的开采和促进核能外，这一计划为鼓励发展和使用电动汽车技术提供了税收优惠和资金支持(包括纯电动、混合动力、燃料电池电动车辆)。
其中，关于混合动力电动汽车的税收优惠政策主要有：车全重低于8500磅，利用再充电能源储存系统提供最大可用功率的HEVs，免250～2000美元所得税；使用期内至少节约1500加仑汽油的客车或轻型卡车，免250美元附加税；在使用期内至少节约2500加仑汽油的客车或轻型卡车，免500美元附加税；利用再充电能源储存系统提供最大可用功率的中型和重型HEVs免一定的附加税；使用再充电能源储存系统提供最大可用功率的使用清洁发动机的中型和重型HEVs免一定的附加税。
与“同行”比混合动力有技术、价格优势
在电动汽车发展中，从对石油的消耗以及对环保的价值看，燃料电池汽车和纯电动汽车应该比混合动力汽车更具有优势，因为这两种车完全不消耗石油。混合动力车在各国部署的研究开发过程中，研发者都只是将其视为汽油车向纯电动汽车过渡的一种产品。美国通用和福特，在若干年前把精力集中于燃料电池汽车；日本丰田对三种汽车同时给予了全方位攻略；德国把马克扔在了柴油车上；中国也是三种车型同步布局。但在激烈的市场竞争中，混合动力汽车却博得了“头彩”。这是任何一家进行电动汽车研发的厂商或国家不曾预料的结果。据统计，美国消费者在2004年大约购买了6.2万辆混合动力汽车，2005年依然呈现增长趋势，预计将达到7.25万辆。有人预测，到2008年，混合电动汽车在国际上每年的销量可望超过50万辆，到2013年，将达到87.2万辆。
如果对混合动力车、燃料汽车和纯电动汽车进行比较，混合动力车在技术上和价格上均有一定优势。燃料汽车若以氢为燃料，产业化、市场化必须解决制氢、加氢站和储氢的问题。目前，储氢技术最好的德国，最高级的储氢罐装3公斤氢气也需要数百升的体积。如何研制出能承受更大压力的储氢罐，将是发展燃料电池汽车不可逃避的技术难题，但技术上目前还没有突破。
若以燃料电池为动力，据专家介绍，蓄电池电动汽车技术虽已经基本成形，但由于蓄电池储能量较小、可靠性差，还难以支持长途行驶，离广泛应用还有距离。同时，蓄电池寿命较短，一般车用发动机要求总运行时间大于5000小时，而目前蓄电池只能达到3000小时左右。而且燃料电池制作成本相当昂贵，是普通内燃机的几十倍，所以无法让人接受。
如果与纯电动汽车比较，纯电动汽车充满一次电需要好几个小时，而且由于要安装许多电池，使车辆的重量和成本也增加，并对电池一致性要求也较高。同时，纯电动汽车的基础配套设施要求完善，包括建立一定数量的公用充电站，配备专用电缆及插座等，否则纯电动汽车无法商业化。在价格上，纯电动汽车成本也要高出汽油车数倍。据悉，丰田为日本首相小泉特制的纯电动汽车耗资百万美元。
两个使命
□本报记者 肖洁
第一辆电动汽车诞生其实很早：1881年，法国人古斯塔夫·土维制造。
在早期的汽车领域中电动汽车举足轻重，世界上首辆车速超过100公里/小时的汽车就是电动汽车。据统计，1890年，在全世界4200辆汽车中，有38%为电动汽车，40%为蒸汽机汽车，22%为内燃机汽车。1912年，美国至少有3.4万辆电动汽车在运行。
石油的大量开采和内燃机技术的突飞猛进，让电动汽车渐渐淡出人们视野。
上个世纪70年代，第一次石油危机和第二次石油危机先后爆发，油价暴涨，引起了西方发达国家的经济衰退，各国开始考虑替代石油的其他能源和相关的利用技术。石油危机给了电动汽车第二次机遇，也赋予了一个任务：节能。
近年来，环境污染问题成为全球焦点，开发生产零污染交通工具成为各国所追求的目标，电动汽车再次被寄予环保厚望。
在中国，电动汽车的这两个使命尤其迫切。现在，在中国的道路上奔驰的汽车越来越多。据国务院发展研究中心的统计，中国汽车保有量将在2010年达到5669万辆，2020年达到13103万辆。在未来的10到15年时间里，中国将成为世界最大的汽车消费国和最大的汽车生产国。
同样增长的还有对石油的渴望。加油站的价格牌令中国人更直接地感受国际石油市场的风云变幻。油价屡创新高的背后是石油资源的有限性和分布的不均衡。有研究指出，预计到2020年，中国石油消费量将超过4.5亿吨，石油对外依存度将达到60%，而中国的能源系统效率为33.4%，比国际先进水平低10个百分点。瑞士信贷第一波士顿的研究报告表明，中国经济增速快，对原油需求量巨大，却没有国际石油贸易定价权，难以转嫁成本，因此中国将是高油价最大的承受者。最近再次出现的油价上涨和区域性油荒，已经给中国经济带来非常不利的影响，汽车行业的发展也不可避免地受到制约。能源紧张已经成为推动中国电动车产业发展的原动力。
此外，经济高速增长也伴随着巨大的环境代价。机动车废气排放已成为中国城市大气污染的重要来源之一。机动车废气排放主要有油箱泄漏、燃料蒸发和排气管排放三种方式，成分复杂，含有上千种化学物质。据研究，在我国11个最大的城市，空气中的烟尘和细颗粒物每年使5万人夭折，40万人感染上慢性支气管炎。
电动汽车究竟能不能为经济“节流”，还城市以蓝天呢？
□本报记者 肖洁
庞大的电动汽车家族一般被分为三大类：纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车。这三类电动汽车在节能和环保方面都有各自的特点。
纯电动汽车以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶。它本身不排放污染大气的有害气体，由于电能可以通过利用煤、核能得到，还可以从风能、水能、太阳能等可再生能源中获取，人们对石油的依赖性大大降低了。中国汽车工程学会电动汽车分会主任、清华大学的陈全世教授告诉记者，汽车在城市运行时，走走停停，行驶速度并不高，电动汽车此时比内燃机汽车效率更高，因为电动汽车停止时不消耗电量。在制动过程中，电动机可自动转化为发电机，实现制动减速时能量的再利用。而传统汽车刹车时，刹车片、轮胎等因为摩擦产生的热能损耗非常大。再者，电动汽车一般晚间充电，可以避开用电高峰，利用的是电网的低谷电。“现在的发电站规模都不小，惯量巨大，电网负荷需要保持一定的均衡，不能时大时小，夜间的电只有充分利用才不至于被浪费。”研究锂离子电池的中科院物理所的黄学杰研究员也持相同的观点。
混合动力汽车现在一般是指内燃机和蓄电池一起工作的电动汽车。陈全世向记者介绍说：传统的内燃机汽车燃油效率低、排放不好的原因在于汽油机的工况随轿车行驶速度变化而改变，而且大部分运转时间都是在效率极低的负荷下工作。采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，让它在油耗低、污染少的最优工况下工作。负荷大时，如果内燃机功率不足，电池就会上来“帮忙”；负荷少时，富余的功率可以给电池充电，可以十分方便地回收制动、下坡、怠速时的能量。在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现“零”排放。而内燃机的保留又可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。
记者采访的几位专家都指出，混合动力汽车节能已经不是纸上谈兵，这也是目前商业化前景最好的一种电动汽车。
燃料电池汽车顾名思义，是使用燃料电池驱动的汽车。中科院大连化物所新能源研究室主任明平文告诉记者，燃料电池早在1839年就出现了。当时英国人葛瑞沃提出了氢和氧反应可以发电的原理，建立了氢—氧燃料电池的概念。应该说燃料电池比内燃机的诞生还要早，但是“内燃机的发展走了捷径”，直到20世纪60年代初，出于对航天和国防需要的考虑，人们才相继开发出液氢和液氧小型燃料电池。
燃料电池将储存在燃料和氧化剂中的化学能通过电极反应直接转化为电能，它不经历热机过程，不受热力循环限制，因此能量转换效率高，理论上可达100%，实际效率达60%～80%，是汽油机或柴油机的2到3倍。而且由于生成物是水，常常被誉为真正的“零排放”汽车。此外，燃料电池本身工作没有噪声、没有运动性、没有振动，其电极仅作为化学反应的场所和导电的通道，本身不参与化学反应，没有损耗，寿命长。
从油井到轮毂评价电动汽车
□本报记者 肖洁
评价电动汽车是否真正节能和环保，仅仅看它在道路上的表现还不够。明平文说：“这个事情比较复杂。”他告诉记者，比较科学的方法是“从油井到轮毂”全面地进行评价，即应该关注从原始能量开发到驱动汽车行驶的全过程。清华大学热能工程系的王淑娟博士也认为，要充分了解这个问题，就要使用生命周期分析的方法，评价产品在其整个生命周期中，即从原材料的获取、产品的生产使用直至产品使用后的处置过程中，产生的能耗和对环境产生的影响。这一方法被比喻为“从摇篮到坟墓”的分析方法。
这种分析方法带来了关于电动汽车节能性和环保性的很多讨论。
电从哪里来？是清洁的吗？
电动汽车离不开电能，评价它自然就要考察电的来源。
有的专家认为，目前以煤为燃料的火力发电厂占有相当大的比重，电动汽车引起的电力消耗增加，必将导致电厂排污量的增加。燃烧煤炭将产生大量硫的氧化物，这是导致酸雨的主要因素，而这一污染在汽油车上几乎不存在。按同样的思路去计算，一些专家得出的结论是：电动车产生的氮氧化物污染要比汽油车高几个百分点，排出的二氧化碳也比低排放的汽油车多大约20%。因此，电动汽车并没有真正实现环保目标，只不过是把汽车排气管的排放污染集中到了发电厂的烟囱而已。
但也有相关研究得出了与此相反的结论。陈全世认为，除了火力发电，太阳能、水能、风能也是可以被利用来发电的。而且电站大多远离人口密集的城市，对人类伤害毕竟相对较少。“汽车空间有限，要加装过多治理尾气的装置比较困难，也不经济；发电站却是固定不动的，我们可以加装种种设施来清除各种有害排放物。而且随着技术的进步，发电站的污染控制能做得更好。”明平文也告诉记者：“汽车到处跑，造成的线污染和面污染不好控制，电厂的点污染相对要好治理一些。”王淑娟也同意他们的观点。
氢燃料电池真的百分百环保吗？
其实氢燃料电池汽车也要面对原始能量的问题。
王淑娟参与了“863”项目中电动汽车氢源基础设施的前期研究。她和同事对燃料电池电动汽车的氢能基础设施进行了生命周期评价，选出了环境性最好的方案，并根据敏感性分析的结果提出了一些改进方向。她说，地球上自然条件下不存在游离态的氢，氢并非一次能源，其本质是一种传递和分配能量的工具，通常需要一种一次能源分解含氢原料，产生游离态的氢。所以，氢能系统要满足“清洁的”和“可持续的”要求，生产氢所用的一次能源本身就必须是“清洁的”和“可持续的”，否则，与现有的能源系统相比，氢能系统将丧失其最大的优势。“清洁的”和“可持续的”一次能源包括太阳能、风能、水能和生物质能等，不包括化石燃料，所以，“清洁的”和“可持续的”氢能系统中氢的生产方式可以是：太阳能、风能和水能发电电解水，生物质气化分解(全生命周期内的碳循环是闭合的)，光化学、热化学或生物化学方法分解水等。化石燃料分解和化石燃料发电电解水，实质是将污染排放从制氢环节转移到了电能的生产环节。
即使达到了清洁和可持续的产氢方式，关于氢燃料电池，还有一些质疑之声。美国科学家曾经在《科学》杂志上发表论文称，氢燃料电池使用后也会给环境带来一些副作用，他们利用计算机模型研究发现，在生产和运输氢的过程中，不可避免地会有10%到20%的燃料泄漏到大气中，它们随后被氧化成水，并导致平流层温度降低，扰乱形成臭氧的化学过程，进而在北极和南极地区造成更大的、持续时间更长的臭氧空洞，而地球臭氧层的损耗会直接影响它对太阳紫外线的阻挡作用。
明平文认为这个研究看起来有一定道理，但是他指出首先这只是一个模型研究，而且只是一家之言，实际情况会不会发生很难说。他的观点是，即使有出现这种情况的可能，也只能采取措施加以限制，人类无法因此而放弃对氢能源的利用。陈全世则认为，这篇文章对氢气的泄漏比例估计过高，即使在今天的技术条件下，也不会有这么高的泄漏比例，更何况以后氢气的生产和贮运技术还可以改进。
电池污染能解决吗？
电池污染也是电动汽车要面对的另外一个问题。铅酸电池的原料提炼将使矿山和工厂周围的环境受到污染。在制造电池时将使用大量的重金属，如果这些有毒废料渗入地下蓄水层，将造成严重的水污染。而使用铅酸蓄电池又将产生大量铅化物，铅化物的污染甚至可能比目前的尾气污染更严重。
但陈全世认为，电动汽车所使用的蓄电池的污染并不像前面说的那么可怕。“我们常用的1号和5号电池很小，回收和治污可能是比较困难；车辆所用的大电池的回收相对容易，只要工厂的规模上去了，按照正规的方法做，污染是很小的。我在国外的电池厂参观过，他们能做得很环保。”陈全世还给记者讲了一个故事：“有一次我们清华的校长突然给我打电话，让我过去看一份‘内参’。标题很吓人——《电动汽车污染比传统汽车高60倍》。文章是拿电动汽车蓄电池里的铅含量与无铅汽油比得出这个结论的。撇开污染指标要全面考察不谈，我觉得这个文章完全没有考虑蓄电池的回收利用。再说现在除了铅酸电池，还有很多其他对环境更友好的蓄电池种类可以选择。”
谁的效率更高？
有研究表明，同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车要高，因此电动汽车有利于节约能源和减少二氧化碳的排量。但针对电动汽车能量利用效率高的观点，早在1999年，一些电能专家就提出了质疑。他们认为，目前以煤为燃料的火力发电厂占有相当大的比重，从电动汽车能量利用的全过程来看，煤发电的效率是34%左右，输电效率为94%，电池充电效率为90%，电动机驱动汽车运动的效率为80%，因此总效率只有23%，这比效率较高的汽油发动机还要低。清华大学汽车安全与节能国家重点实验室的宋健教授之前接受本报的周刊记者采访时就认为，在三种电动汽车中，纯电动汽车最不节能。中科院大连化物所的明平文以及该所承担国家“863”计划相关课题的张华民教授都干脆告诉记者，纯电动汽车目前在节能方面起不到太大的作用，“但是能够缓解石油供应的压力”。
由于也要使用蓄电池，混合动力汽车在效率上其实也面临和纯电动汽车相同的部分问题。但是王淑娟说，已经有研究表明，从全生命周期分析看，混合动力车目前的效率最高。她认为这可能是这种车发挥了两种动力在能量转换效率上的最大优势的结果。陈全世告诉记者：“混合动力车发动机工作的策略选择非常重要，什么时候应该让内燃机工作，什么时候应该让蓄电池工作，什么时候应该两部分一块工作，决策的优劣决定了混合动力车效率的大小。”
而关于燃料电池汽车，明平文告诉记者，从全生命周期考虑，目前国外做得比较好的燃料电池汽车已经达到与柴油车差不多的效率，比汽油机高。“而且，燃料电池技术还有很大的提升空间。燃料电池现在可能还无法与成熟的内燃机技术比较，但如果潜力得到充分发挥，应该是比柴油机的使用效率高得多的”。他补充说。
来源：http://www.cas.ac.cn/html/Dir/2005/09/12/3757.htm |
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