汽车未来发展方向性的研究

汽车未来发展方向性的研究本站　　汽车发展已经有130多年了，现在大家都在讨论后续的发展方向，目前已有关键词：电动化、智能化、网联化、共享化、轻量化、氢能化、换电模式

　　汽车发展已经有130多年了，现在大家都在讨论后续的发展方向，目前已有关键词：电动化、智能化、网联化、共享化、轻量化、氢能化、换电模式。但是很少有人认真研究汽车的发展规律及有关要素的内在逻辑性。于是到目前为止，行业专家学者、大些汽车企业的领导，对汽车发展方向及趋势，都不能给一个明确而具体、权威性的答复，许多观点也是人云亦云。以长安汽车为例，由于对汽车的发展方向不清晰，只好准备了20几个开发车型的方案，提交高层决策。这是为什么呢？开发少了，心里没有底；开发多了心里更没有底。

　　汽车后续发展方向的讨论，实际上是认识汽车发展的规律。汽车发展规律具有必然性，人们如果对汽车发展规律认识到位了，就能少许多盲目性。可以说这样说，长安公司提交20多个研发方案提交高层领导决策，实际上高层领导同样是一层雾水。说明了人们对汽车发展规律的认识是有局限性的。

　　笔者研究的结论是，汽车后续发展方向，是主要体现在电动化、智能化、网联化、共享化等四个方面，而汽车的轻量化、氢能化，换电模式，不是汽车的发展方向。具体理由，阐明如下：

　　1)大家知道电动汽车比内燃机汽车还早上10年。无轨电车保持了100多年，近年来，有轨电车有又有了新的发展。城市的有轨电车或无轨电车火车一直是电机驱动的，电源源于供电公司。火车已经经历过蒸汽机时代、内燃机时代、目前已经实现电气化。同是交通车辆工具的汽车，一定要纯电动化。

　　2)汽车电动化一直在推进之中。混合动力汽车、插电混合动力汽车、增程式电动汽车。笔者理解，都是汽车电动化的过程形态而已。

　　(a)混合动力汽车是基于内燃机汽车的制动能变成电能，驱动动力全部源于内燃机做功。但是已经开启汽车电动化时代；

　　(b)插电混合动力汽车是基于部分用电网的电能来驱动汽车了。但是大部分驱动力依然是源于内燃机做功；

　　(d)纯电动汽车已经没有车载内燃机了，电能全部源于电网了，与无轨电车不同是，其电能是由车载动力电池供电。

　　目前发展电动汽车主要有三个观点，一是中国能源安全性已经受到威胁，石油对外依赖度超过70%;二是减排，目前内燃机汽车尾气排放占比相当高了，许多城市空气质量很差了；中国要成为汽车强国，必须要弯道“超”车。于是要强调发展电动汽车。

　　笔者做了深入的研究，上面三大原因比较高、大、上。许多人理解比较困难。发展电动汽车的原因是什么？说得具体些，电是不仅二次能源，同时更重要的是核心能源。

　　(a)电是二次能源，电来源相当广泛。发电方式多样化，如煤发电、水发电、风发电、太阳能发、氢能发电等。汽车如果用电，更加安全可靠。

　　(b)汽车如果用电，经济环保。目前汽车不环保，主要原因是汽车烧的是一次能源，如柴油、汽油，天然气等，目前环保技术一步一步提升，比如国2、国3、国4、国5、国6标准，一步接一步地推进，也跟不上内燃机汽车尾气排放速度。汽车如果用电，就没有尾气排放了。汽车自己就是环保产品了，这个是常识。

　　煤发电、油发电是工厂生产，其环保控制技术难度相对汽车而已，比对国6标准推广难度低得多。工厂生产发电，可以集中控制环保。这个是也常识。

　　(c)电是核心能源，必须优先发展。汽车产业是国民经济的支柱产业，同时也耗能大户。耗能大户依托核心能源，是匹配的。实际情况上，中国电是缺的。核心能源也是要求长期优先发展的。

　　(a)电动汽车不环保的观点，是没有依据的。无论电动汽车自己是环保的，还是电动汽车对能源产业链贡献而已，也是环保的；

　　(b)混合动力汽车、插电混合动力汽车、增程式电动汽车，都是汽车电动化过程形态，不是电动汽车长期形态；

　　(c)电动机取代内燃机作为驱动机，是必然趋势，用电网的电，是必然趋势。车载发电模式是过渡性。或者说，是动力电池比能量比较低的情况下的替代方案。

　　3)动力电池比能量提升是一直没有中断过。锂离子电池的发明开启了动力电池的新时代。磷酸铁锂单体比能量从2008年80wh/kg,到2019年6月的190wh/kg，三元电池单体比能量已经实现300wh/kg，400wh/kg以上固态电池已经进入商品生产环节，北京理工大学吴峰院士团队研发出的硫锂电池单体比能量已经实现545wh/kg。汽车动力电池瓶颈基本突破，纯电动汽车时代已经到到来。

　　对电动汽车最佳模式是车载储能器供电，而不是车载发电机发电。凡是车载储能器供电模式能满足日运行里程车型，就没有车载发电机发电模式车型的市场，理由是晚上充电时间是富裕的。充电设施不配套是不汽车自身的问题，另当别论了。事实上，混合动力汽车、插电混合动力汽车、增程式电动汽车已经退出城市公交客车市场。

　　电动化是汽车发展的必然性要求，但是动力电池比能量提升之路依然漫长，从近期看，电动汽车替代汽油发动机汽车，还是可能的，但是要替代重型长途运输汽车，还待动力电池比能量的持续提升。

　　固定设备自动化，已经是基本趋势。电动汽车是交通工具，也是移动设备。智能手机的出现，标志移动设备智能化的开启。汽车智能化也是必然要求，但是内燃机汽车智能化的主要障碍有：

　　汽车智能化分为三层级，一是执行层必须要实现线控总成，二是决策层必须由计算机支撑，二是传感器层面一定是电子化的。这有一个基本特征是要耗“电”。目前的内燃机汽车很难提供如此大量的电能。

　　电动汽车如何能一定智能化？汽车实现智能化，必须要求动力总成线控化。而电动化汽车，朝动力总成线控化迈出了一大步。电动汽车一方面解决动力层面的电力，同时也能满足汽车智能化的电能需要。

　　一句话，电动汽车是汽车智能化的最佳载体。汽车智能化，一是最佳是在纯电动汽车基础之上，二是动力总成必须线控化，三是切入点是封闭性道路、低速度车型，比如码头、仓库间转运汽车。一步一步来推进。

　　汽车智能化是解决汽车自身问题，体现汽车自己有主驾驶能力。但是汽车彼此、汽车与交通设施、汽车与后台交通管理中心之间的信息交换是一个必须要解决。汽车智能化与网联化分开说，是两个方面的事情，综合起来说是一个题目。

　　自动驾驶汽车、无人驾驶汽车、智能网联汽车，是同一个体，不同的说法而已。需要说明的是，目前汽车是为人驾驶而设计的。自动驾驶汽车，人不再参与直接驾驶行为了。

　　汽车网联的难点是移动通信技术，延时必须很低，开放道路上，汽车车速度太高，高速公路上汽车速度一般有100公里/小时，自动驾驶汽车肯定离不开5G通信的支持。没有5G移动通信技术的支持，自动驾驶汽车是无法网联起来的

　　目前汽车是为人驾驶而设计的。自动驾驶汽车，人不再参与直接驾驶行为了。既然人不参与驾驶了，比如公共汽车乘客，不参与驾驶，就对公共汽车，没有拥有的了。汽车如果实现了自动驾驶，家庭或个人没有必要拥有汽车了。

　　汽车共享，必须极大提高汽车使用效率。这样一来，汽车保有量一定过了拐点一定会下降趋势。2018年汽车产销规模呈负增长趋势，也是汽车发展规律的具体体现。一些专家参考传统汽车强国汽车人均个人拥有量模型，对中国汽车发展预测，开始不灵了。

　　汽车共享发起者一定是城市的年轻人，汽车共享与电动汽车没有必然联系。但是汽车共享重点是乘用车的共享。

　　汽车是交通工具，汽车的安全性，一定要求汽车有一定抓力。而抓力源于汽车自己重力的分解。大家知道，美国汽车比日本汽车自重要重一些。日本汽车偏于节油，美国汽车偏于安全。日本汽车在轻量化做得比较优秀的，能不能再轻量化呢？轻量化的前提是，必须保证汽车有足够的抓力。否则，汽车安全底线可能就无法保障不了。一句话，汽车不是越轻越好。

　　为什么要提轻量化呢，电动汽车目前动力电池比能量还比较低，加重了汽车的额定自重。也就是说汽车轻量化有限度的，换一句话，轻量化，是汽车，尤其是电动汽车设计工作是一项十分重要的工作。比如东风公司将汽车轻量化，归于了企业发展规划。但不一定就是代表是汽车发展的方向。

　　(c)氢燃料电池是发电系统，放到车上，比汽油内燃机发动机，其系统比能量也没有优势。汽车是交通工具，不是生产车间。车上一边发电，一边用电，比汽车直接用车载储能器的电，要复杂得多，非安全因素更多。氢燃料电池替代目前储能电池可能性不大。

　　(a)先行发展电力是一个长期基本国策。目前的现状，发电技术还不能保证，要用多少电，就电发多少，即用即发。于是浪费比较严重，尤其是，大规模的风能发电、太阳能发电，上网技术上比较困难，浪费更为严重。如何提高电能使用效率？已经比较急又有重要的工作，如何消纳被弃的“电”能呢？把弃掉了“电”，转换成氢气，还是划算的。于是氢可做电能的替身了。

　　(b)氢气不仅可以燃烧，同时可以转换为电能。电能变成氢，氢又能变成电。这是能源技术重大。当然有一个一个转换效率损失，但是比电能被白白被浪费要好的多。目前燃料电池技术依然有瓶颈，其瓶颈比离锂电池的瓶颈更细、更小，要突破更为困难。

　　(c)借用发展电动汽车的成功做法，力图破解燃料电池技术瓶颈。燃料电池的优势在发电，燃料电池的发电与内燃机组发电，其优势明显。燃料电池技术瓶颈一旦破解，氢能产业就有忘可能实现。目前氢气的应用不是能源，而作为化工材料。如果通过发展氢能汽车，能破解燃料电池技术瓶颈，在车上发电，不一定是最佳模式，但是用于分布发电还是比较好的模式，其意义重大。

　　一句话，目前离子电池能够推广电动汽车，基本上就没有燃料电池推广应用空间。正确的做法是，将燃料电池用于重型长途商业车。

　　在短期内，氢能汽车在中国也不会跳跃全功率氢能汽车，必须以纯电动汽车为平台。所以说，汽车氢能化不是汽车的发展方向。

　　北京市政府和北汽新能源公司，比较热心推动换电模式的电动汽车。2008年公交车换电模式得到示范应用，最后退出。今天北京市政府将其推广应用于出租车。推广应用不同于示范推广，换电模式的电动汽车推广应用目前没有得到法规《ＧＢ７２５８》的支持。

　　换电模式推广应用，官方的理由。一是电动汽车电池成本较高，而目前动力电池单体价格下降到１ｗｈ为１元，国家补贴已经下降了底部。二是电动汽车续航里程短，而目前电动网约出租车续航里程基本上４００公里以上，而日运营里程在３５０公里以下。

　　北京市政府和北汽新能源公司，坚持推广换电模式，自然有他们的理由，但是笔者研究的结论，一定不是汽车的发展方向。

　　声明：本文由入驻搜狐公众平台的作者撰写，除搜狐官方账号外，观点仅代表作者本人，不代表搜狐立场。