第16版:观察与借鉴 上一版3  
 
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上一版3 2009年7月22日 星期 放大 缩小 默认
国外节能·新能源汽车发展面面观 ③
德国:全力迎接电动汽车时代
□ 本报驻柏林记者 魏爱苗
  德国宝马公司最先生产出氢动力汽车和氢动力发动机。左上图为宝马公司总部“宝马世界”展示的氢动力发动机。
  左下图为宝马生产的电动汽车的设计图,清楚地标明了发动机在汽车内所在的位置。 
  右图为宝马公司用自己的混合动力发动机装配的新车。  魏爱苗摄

  ●德国的目标是“全部用可再生能源驱动电动汽车”。

  ●在2007年制定的“高科技战略”中,德国政府已将电动汽车的关键技术————锂离子电池作为攻坚项目。产业界五大巨头巴斯夫、博世、EVONIK、LiTec、大众和科学界与应用界的60家单位结合,组建了锂离子电池“创新联盟”。

  ●加速制定电动汽车标准,确定电池生产标准。此外,德国乃至欧洲的汽车制造商普遍认为,智能电网是普及电动汽车的基础工程。

  ●奔驰公司将近20亿欧元的资金猛砸在电动汽车的研发上,包括同外国公司的合作,目的只有一个,尽快掌握锂离子电池生产技术,而宝马公司已经生产出了“氢动力汽车”。

政府强力支持与“创新联盟”

  在今年年初出台的500亿欧元的德国第二个经济振兴规划中,德国政府拿出5亿欧元用于资助电动汽车的研发。其中资助锂离子电池的研发费用为5900万欧元。在2007年制定的“高科技战略”中,德国政府已将电动汽车的关键技术————锂离子电池作为攻坚项目。为了完成这一项目,产业界五大巨头巴斯夫、博世、EVONIK、LiTec、大众和科学界与应用界的60家单位结合,组建了锂离子电池“创新联盟”:企业界出资3.6亿欧元,联邦科研部资助6000万欧元。

  据记者了解,这还仅仅是联邦一级的研发投入。为了抢占市场先机,各州政府也有一批资金的投入。例如北威州的投入就达6000万欧元。北威州之所以舍得投入,除了想成为“电动汽车的模范区域”之外,更重要的是想让“北威州的轿车工业尽快生产世界领先的电动汽车”。在德国已形成的共识是,由于“能效只有20%,汽油发动机是没有前途的”。正是因为认识到这一点,所以各界纷纷解囊,下决心攻克车用蓄电池的难关。德国的目标是,让电动汽车的市场价格下降到目前普通柴油和汽油汽车价格的水平,一次行车里程至少达到200公里至300公里。         

  电动汽车的研发和普及将引发一系列技术革命,并推动电力和汽车产业向更经济、更节能和更环保方向发展。首先是发电方式的转变。德国电力巨头RWE董事长于尔根·格罗斯曼称,“RWE今后几年将带着巨大的压力对传统电厂进行更新改造,并对替代能源进行投资”。预计2014年世界上首座450兆瓦的无碳火力电厂将并网发电,其二氧化碳全部被分流和储存。2012年,RWE公司可再生能源的产量将是目前产能的四倍,为4500兆瓦,这相当于6座火力发电厂的规模。

  由于各大电场竞相增加对新兴能源的投资,预计到2020年,德国能源需求的47%将来自可再生能源。此外,还可解决风能发电夜间存储问题,并降低电价。2006年德国约有15%的风力发电由于无法入网而放空。混合动力和全电动汽车的大量上市则可能解决这一问题。一般来讲,夜间风力较大,是风能发电的最佳时机。但受电网的限制,很难全部吸收夜间的发电量。白天工厂开工、商店开业,因而形成用电高峰。如果白天无风,消耗的电量无法得到补充,就只能借助火力发电,以致污染环境。如果几十万、上百万混合动力和电动汽车的蓄电池夜间在车库或停车场插上电源,不仅可以减少电网的投资,保证车辆正常行驶,而且由于新能源汽车大都是智能汽车,充满电的汽车如果可跑300公里,而你往返上下班总车程不到100公里,你就可在进工厂或办公室之前插上电源,通过智能电网将多余200公里的电能卖给电网。电网自动记账,每月一结算。回家之后你又可以顺手插上电源给车充电,从而赚取差价,降低用车成本。

  只要解决了发展电动汽车的瓶颈————高效电池问题,不仅可以大大推动风能和太阳能的利用,而且还为解决“氢电池和燃料电池的工艺打下基础”。这就是德国为何倾全国之力,决心尽快拿下高效锂离子电池的根据之一。根据之二是高效锂离子电池的市场前景极为诱人。德国温特教授估计,2020年,电动汽车电池的市场规模至少在250亿欧元以上。

商机凸显 应者云集

  尽管全球新能源汽车时代的来临尚需时日,但其已是历史的必然。因为一是石油资源正在减少,终究有枯竭的一天。二是世界正在加速变暖,地球的二氧化碳容量有限。三是出于能源安全的需要,必须对汽车动力进行彻底的升级或改造。由于主权国家对石油资源的争夺和竞争日趋尖锐和复杂,在这种背景下,作为贫油国和全球气候谈判的主要鼓动者,德国从联邦政府到州政府、从科学研究界到产业界,正全力以赴开发锂离子电池,以迎接电动汽车时代的到来。业内认为,也许当前的这场国际金融危机正在催生这一时代的提前来临。

  今年1月和5月,德国能源和汽车产业的巨头们连续两次聚首,召开了两届欧洲论坛“电力机车”大会,专门就电动汽车的话题进行研讨。由于与会者的“巨大反响”,会议主持者决定,今年11月23日至24日再就这个话题在慕尼黑召开第三次会议。参与这个会议的除了能源业和汽车业的巨头之外,还有政府部门和学术界的代表。

  在5月19日和20日在德国科隆召开的第二届欧洲论坛“电力机车”大会上,与会者专门就电动汽车的中长期前景进行了热烈的讨论,并取得以下共识:电动汽车是“连接技术进步”的巨大机会,不容错过。它不仅涉及环境保护、能源安全,更涉及产业的调整和升级换代。换言之,面对经济全球化的浪潮,发达国家只有不断寻求技术上的突破,才能保持制定规则和产品标准的话语权,才能保持在产业链的顶端作业或生产。这些产业链,不仅涉及环保、能源和机械制造,而且在政治上也关系到气候保护谈判;在经济上还涉及碳排放市场及其交易。其意义,无论如何估价都不过分。这就是德国上下为何有“不容错过”的共识的原因。

电动汽车与新能源结合

  参与第二届欧洲论坛“电力机车”大会的能源巨头们认为,从电力供应的角度看,到2020年供应100万辆电动汽车的电力没有问题。争论的焦点是究竟该用什么样的电能?用传统发电厂的电,即火力发电,混合动力车或电动汽车在行驶过程中是不会污染环境了,但增加的电力供应依然会给本已承重的大气环境带来负担。因此,德国的目标是“全部用可再生能源驱动电动汽车”。虽然这对电力企业特别是风力发电来说是“一个巨大的挑战”,但环保人士认为,只有如此,发展电动汽车才“充满意义”。德国北威州经济和能源部官员盖斯纳称这样的目标是“雄心勃勃”。虽然实现这一目标确有难度,但可借此推动可再生能源的飞跃式发展,从而实现德国几大战略目标:一是减少对国外矿产资源的依赖,包括石油、天然气和发电用煤炭。二是有利于全球气候保护,并在未来气候谈判过程中占据道德制高点。三是有利于社会稳定。四是推动可再生能源的技术进步及产业发展,并在全球经济结构调整和竞争中抢占先机。五是新兴产业的形成与发展将造就大量的劳动岗位,并保住本国的福利待遇。据悉,可再生能源在德国创造出的就业岗位,去年已经接近30万个。

  从德国联邦政府的角度看,德国电动汽车的产销量2020年将达100万辆。电力规划也以此作为依据。不过电力部门普遍认为,届时,德国的电力需求不会有太大的增长,因为节能技术发展很快,提高能效而节省的电力基本可以满足新增电动汽车对电力的需求。问题是社会普遍的呼声是,电动汽车的电力来源不应是传统的电厂,而是可再生能源。其中又主要指风能和太阳能。由于风能电厂大都建在海上,离分散的客户距离太远,因此太阳能发电将获得长足的进展。

  关于电动汽车的市场化前景,即市场究竟有多大,目前评估有所差异。因它不取决于政府或研发者的意志,而是要看顾客或大众接受的程度。但基本的看法依然是混合动力和纯电动汽车将逐渐取代传统汽车。目前,全球轿车保有量为6亿辆。如果全部换成电力驱动,将大大减少城市噪音和温室气体排放,城市居民生活和环境质量将显著改善。即使有一半换成电力驱动,市场前景也相当可观。

  德国北威州政府分析,2020年,该州的电动汽车产量至少达25万辆。以该州4个工厂为基地的欧宝公司重组后也将以研究和生产电动汽车为主。德国最大的电力公司RWE董事长于尔根·格罗斯曼估计,2020年,德国电动汽车产量将达250万辆,10年后将达1500万辆。德国可再生能源咨询公司通过大量市场调查后认为:“2012年电动汽车大量走向市场是可能的。2020年,德国电动汽车将达150万辆,2025年达到700万辆。”

产业界在积极行动

  一是加速制定“电动汽车标准”。德国能源巨头RWE和汽车制造商戴姆勒欲联手打造电动汽车标准。他们联合欧洲20家顶级的电力供应商和汽车制造商成立标准化联盟,从而建立欧洲统一的充电站标准。这里的标准系指混合动力和纯电动汽车通用的统一充电插头、连接插头的插座以及立柱型充电泵。

  二是推出通用充电插头。据悉,在日前结束的汉诺威工业博览会上,全球主要汽车生产厂商和电力公司已就通用充电插头的标准达成初步协议,并研制出样品。这为量产电动汽车铺平了道路。这种统一的400伏特插头很可能成为未来的工业标准。一旦确立这一标准,各生产厂商生产的电动汽车充电时就不需要转换插头,充电时间也将大大缩短。

  三是确定电池生产标准。欧洲汽车生产厂商最近明显加快了推动混合动力和纯电动汽车上市的步伐,特别同电池生产厂家已经结成联盟。汽车生产厂商的需求成为电池生产厂家加大投资研发的强大动力,而电池的不断改进和生产规模的不断扩大,又为汽车生产厂家抢占市场创造了条件。这种联盟互惠、相互支持,既减少了转型换代的融资成本,又降低了市场营销和运作成本,有利于提高本地组装电动汽车的竞争力。

  四是打造智能电网和智能汽车。德国乃至欧洲的汽车制造商普遍认为,智能电网是普及电动汽车的基础工程。为此,德国能源和水电行业联邦协会联合7个行业的15家公司创立了“电动汽车智能联网”工程项目,电动汽车需要随时充电。因此,未来的充电站要比目前的加油站多很多,尤其是在过渡阶段。现在的汽车加油站是需要人工照料和收费。如果充电站也需要人工照管,那么高昂的成本将使电动汽车难以推广和普及。因此,开发智能电网势在必行。所谓智能电网是指任何充电泵或充电站都可自动识别与此连接的车和车主。车主充电后不必每次付款,而是每月或每季度付一次,也可通过银行转账。电动车则能识别哪里有充电站和充电泵,以及那里是否有车正在充电。如果最近的充电站有车正在充电,那么需要等候多长时间才能轮到自己充电,或另一个无车的充电站在什么位置,距离有多远等。

  目前,德国柏林正在建立充电站。德国早已生产出小型电动汽车,并在联邦公路上测试。为了早日在大城市运营,以及进一步改进电动车的质量,德国柏林市政府在今年4月同四大财团签署了在柏林沙洛滕堡和米特中心区建立550个以上充电站的协议。柏林市政府提供地皮,两大能源公司RWE和Vattenfall以及戴姆勒和宝马两大汽车生产商负责建立充电站并提供至少1000辆以上的测试车。目前充电站使用的电力全部是可再生能源。             

  据最新报道,在电动汽车研制方面抢先一步的美国生产厂家Tesla已在德国宝马公司的大本营————慕尼黑“安营扎寨”,办公室、生产车间和展示区一应俱全,将于今年7月在慕尼黑中心区正式挂牌营业。据悉,Tesla生产的电动跑车,最高时速已超过200公里,0到100公里加速时间为5.6秒。Tesla生产的普通电动车充电一次的行车里程可达350公里。由于过于超前,基础设施尚未普及,为了推广,Tesla电动车的充电方式为家庭用普及型电压————220伏特。只要与正常插座相连接就可进行充电,时间需要4小时至5小时。如果拥有备用电池,换电池的时间只需要8分钟。

  据悉,慕尼黑是Tesla公司在美国本土之外建立的第3个基地,前两个是伦敦和摩纳哥。之所以选择慕尼黑是因为“这里的人有钱并对电动车有浓厚的兴趣”。用Tesla公司欧洲部总裁戴卫斯的话说,还由于“这座往返穿梭的城市可从电动车中获得巨大的好处”。慕尼黑市政府正从国家振兴基金中申请建立普及充电站的资金,以便该市成为德国推广“电动汽车的8大模范城市之一”。慕尼黑市政府正在制定普及充电站的最佳方案,而其电力则全部取自太阳能发电。

  尽管名不见经传的美国厂商已经打到了德国的大门口,但实力雄厚的德国公司不急不慌,沉着应战。首先是戴姆勒购买了Tesla公司10%的股权。这样梅塞德斯·奔驰今后就可享用来自美国加利福尼亚的汽车发动机的知识产权。而Tesla公司老总则认为,同戴姆勒的合作并不吃亏。除了获得资金支持之外,也能从合作中获得技术上的好处。比如戴姆勒公司专门为汽车设计的平板锂离子电池显然就比Tesla使用的电池更安全。“这样就会让Tesla生产的电动跑车更加成熟”。

市场广阔 竞争激烈

  在国际金融危机背景下,全球各个角落似乎一下子都清醒地认识到新能源汽车的价值:它不仅关系到民族工业产业的更新换代,还涉及未来能源和汽车产业的前景,更关系到各国的就业以及国民的福利,因此竞争和角逐难以避免。但竞争和角逐中还有合作,未来的世界新能源产业格局究竟怎样,谁也难说。

  戴姆勒奔驰公司不愧为是一个具有120年以上历史的老牌汽车制造商。它深知自己的长项和短处。在经济危机中,它先是将本公司增持9.1%的股份卖给阿联酋,然后将这笔近20亿欧元的资金猛砸在电动汽车的研发上,包括同外国公司的合作,目的只有一个,尽快掌握锂离子电池生产技术。早在今年3月,它就同德国Evonik工业股份公司合资创建了“德国蓄电池股份有限公司”。这家合资公司的唯一目的就是开发锂电池技术,专门生产锂离子平板电池。

  在整车生产上,戴姆勒奔驰公司让其全资子公司小精灵车厂在今年年底生产1000辆小精灵双座第二代电动车。这些车首先投放在条件较好的柏林和意大利使用。2010年,戴姆勒准备推出第一批用电池作为动力的奔驰车。公司称,从2012年起,奔驰和小精灵品牌的所有电动汽车全部采用本公司生产的锂离子电池。可以看出,德国戴姆勒奔驰公司既有长远的战略眼光,又有灵活的战略战术。总之一句话,合资也好,购买股权也罢,最终目的还是要掌握核心技术,控制整个产业链的关键部位。

  宝马公司也不示弱。它将提供600辆电动汽车在世界各地进行测试,其中包括将几辆车留在慕尼黑。宝马将本公司生产的电动汽车推向市场的时间锁定在2015年。

  记者在采访过程中,特意访问了慕尼黑宝马公司总部,并参观了位于总部旁边的“宝马世界”。“宝马世界”是一个具有6层建筑的庞然大物。地上地下各3层。在2层展示大厅内,常年展示宝马公司的最新产品,大约有20辆左右的各种最新车型,代表了宝马公司最新的研究成果。据展示大厅宝马公司的员工介绍,他们公司不仅生产出了混合动力汽车、电动汽车,更重要的是还生产出了“氢动力汽车”。所谓氢动力,实质上就是用水电解后产生的氢作燃料,并代替汽油、柴油、天然气以及混合动力或燃料电池的电动汽车,可以说,氢动力汽车显然是比电动汽车更先进、更节能、更环保的汽车。可以说,它是电动汽车的替代产品。

  记者询问展示大厅一位负责人,氢动力汽车何时能够走向市场或向顾客销售?这位负责人未置可否。或许这真实地反映了氢动力汽车的现状。这位负责人说,能否走向市场,取决于两个因素。一是基础设施,二是价格。所谓基础设施是指类似现在汽车加油的加氢站。加氢站不普及,氢动力汽车很难让市场接受。二是价格太高,普通消费者难以承受。目前,整个德国只有5个给氢动力汽车补充氢的加氢站,因此普及加氢站需要时间。虽说宝马公司已经生产了100辆氢动力汽车,但测试的目的是为了改进,它依然需要完善,特别是需要降低成本和生产价格。据宝马公司的这位负责人介绍,宝马公司是世界上第一个研制成功并生产出氢动力发动机和氢动力汽车的。宝马研制氢动力发动机的起步时间是上个世纪70年代末80年代初,前后共用了近30年的时间。目前,电动汽车竞争的焦点主要集中在电池的优化和基础设施上。有了基础设施,才有电动汽车的市场化,才能形成规模效应,产业才能做大做强。攻克了电池难关,则意味着电动汽车价格的大幅下降,才有可能拥有燃油汽车一样的马力,并真正取代燃油汽车。从某种意义上说,突破电池难关,绝不亚于一场技术革命。因此,这场激烈角逐有可能是长期的,关键在于人才的培养和后续竞争力,必须提前做好布局。

  虽然目前研制出的电动汽车品种繁多,推向市场的也不少,但真正推广还有很大难度。除了基础设施不普及之外,价格昂贵也是障碍之一。据悉,美国Tesla公司明年将在欧洲销售250辆双人座的样品车,价格约为9万欧元。不过,一排座的小型车,外形与传统车的距离太大,而价格相当两辆豪华奔驰车,市场接受度需要打个问号。因此,目前德国舆论认为,目前的电动车只能在城区或近郊区发挥作用,尚不足以充当汽车大军的主力。

  然而正是认识到这一点,德国产业界信心百倍,组建了由高校、产业界和国家科研机构联合攻关的“创新联盟”,并把乌尔姆大学和乌尔姆太阳能和氢研究中心作为人才培养的阵地,并让其参与“创新联盟”,共同开发锂离子电池。德国已将“未来的电动车理应来自德国”作为国家战略,并准备打一场持久战。

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