朱剑明：切勿盲目发展新能源汽车

 

在世界能源形势持续紧张，国内各汽车厂家争上电动车等新能源汽车项目之际，什么是真正的新能源汽车？传统汽车与新能源汽车如何衔接？传统能源技术还有没有发展潜力？这一系列的问题，实质上关乎到整个汽车产业甚至是一个国家未来经济发展的方向。

 

日前，本报记者就世界范围内汽车动力能源的发展问题，尤其是国内新能源技术的选择与应用，采访了一汽集团技术中心副主任兼无锡油泵油嘴研究所所长朱剑明。

 

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 大多数二次能源与石化燃料相关

 

“目前全球原油剩余探明储量近1.3万亿桶，按照2008年的开采速度计算，可供全世界50年左右的消耗。”朱剑明开门见山地向记者描述，“我国2009年共消费石油40837万吨，其中进口21888万吨，对外依赖度达到53.6%。”

 

按照朱剑明的归类，能源按其形成的条件分为两大类：石油、煤炭、天然气、生物质能为一次能源；汽油、柴油、甲醇、乙醇、二甲醚、电能、氢气为二次能源。其中，一次能源中生物质能是惟一可再生碳源，在我国主要是用作生物柴油，其生产与使用过程中的一些技术问题还有待解决，尤其是其发展受到占用土地的影响，它的总体生产规模不大。而另外三项一次能源皆为不可再生能源：石油大约还可供人类使用50年；煤炭为120年；天然气为60年。二次能源中，汽油、柴油、甲醇、乙醇和二甲醚等也都基于石油、煤炭、天然气等一次能源而制成的。氢虽然在燃烧或在燃料电池产生电能的反应后只排放无污染的水，不会排放导致全球变暖的二氧化碳气体，但是目前人们主要通过甲烷来获得氢气，利用这种方法在产生氢气的过程中也向大气排放了二氧化碳；而用另一种方法——即采用电解水的方式获得氢气，仍需要消耗大量的化石燃料发出的电力。

 

谈到目前和未来最有可能大面积普及并取代石化燃料的电能，朱剑明首先定义它是一种二次能源。他说，在中国，电主要是通过消耗煤、石油等一次能源得来的，中国电厂燃煤和燃油发电所排放的二氧化硫占全国总排放量的50%，火力发电用水约占工业用水的40%，烟尘排放量占全国的20%，产生的灰渣占全国的70%。而且，火力发电是造成酸雨污染的主要原因之一，它导致环境质量下降、建筑物毁坏、农作物减产，并影响人体健康。

 

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新能源并非全程清洁

 

朱剑明认为，新能源资源必须蕴藏量丰富，使用必须足够安全和清洁。那么，在目前已知的太阳能、核能、风能、水能、潮汐、地热以及可燃冰等新能源中，它们能否成为未来新能源汽车所使用资源的上游能源呢？

 

对此，朱剑明分别加以评述并认为，所有这些新能源也分别存在着提供资源不稳定、不可控、出力有间歇性、受地理位置限制、可能改变生态环境，以及有些同样需要使用大量的其他能源并可能增大重金属释放等导致环境污染的危害。如人们通常认为最清洁的能源——太阳能，其实在目前商品化太阳能电池中占80%以上的晶硅型太阳能电池，其制造过程中所消耗的能量需要花7年以上时间才能收回；而且在生产晶硅的过程中需要加热到1900℃，接下来的晶圆制造也需要额外加热到1400℃。这些工序都牵涉极其耗能的工艺流程，在大量耗能的同时也会带来巨大的污染。

 

另一种当前国内普遍看好并大力发展的风能，在借助自然风力发电的同时也不是没有任何问题。例如在生态上，风力发电装置的巨大叶片就容易干扰昆虫和鸟类，并且由于风车吸聚了大量的风，还可能改变区域气候。

 

先进内燃机仍然是当前的最佳动力选择

 

回到汽车工业上，大力发展新能源汽车目前已成为各汽车企业趋之若鹜的战略行动。对此，朱剑明坦言：“在发展新能源汽车方面存在一些认识误区。一些人单纯认为，新能源汽车使用的就是清洁能源，排放一定比汽油车和柴油车低；新能源汽车的替代燃料一定比汽油、柴油更环保，二氧化碳排放更低。”

 

那么，“新能源汽车”的能源从哪里来？朱剑明认为，它们并不是一次能源，还是要用电或传统能源来转换。那么电从哪里来呢？其主要来源仍然是依靠烧煤和烧油的火力发电，至少目前在中国的电力结构中火力发电所占比重达70%以上。

 

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此外，业内正在大力开发的电动车和燃料电池，也都存在着许多技术瓶颈。朱剑明分析，电动车的电池与汽油相比，能量密度相差近百倍，同时电池组过重、充电时间长、价格昂贵等都是目前电动车难以普及的原因。此外，废旧电池含有汞、铅、镉、镍等重金属及酸、碱等电解质溶液，对人体及生态环境有不同程度的危害；又由于电池污染具有周期长、隐蔽性大等特点，其潜在危害相当严重，处理不当还会造成二次污染。

 

朱剑明又从火力发电厂的热效率角度来分析，中国大多数火力发电厂的热效率在27%～33%之间；而采用电控共轨、缸内汽油直喷、均质混合气压燃（HCCI）、混合动力等技术的内燃机，热效率可达50%。因此他认为，从节能减排方面来看，目前一些开发或投入应用的电动车或燃料电池车，本身虽然清洁了，但把能耗和污染的问题转嫁到了上游产业。

 

因此朱剑明疾呼：“以目前的技术分析，无论是燃料电池汽车，还是纯电动汽车，都还存在很大的能源利用战略方向性问题。如果全国都一窝蜂式地搞所谓的新能源汽车，而忽视传统内燃机节能减排对改善中国能源利用的巨大价值，这将是一个很大的战略方向上的错误。”

 

从朱剑明提供的一份资料中记者看到，进入21世纪以来，电子技术和先进制造技术的迅猛发展使得全电控、智能化的内燃机产品成为可能。目前，电控可变电磁气门、可变进排气管、可变增压器、高压共轨电控燃油喷射技术、电控排放后处理技术、电子变速器、混合动力等新技术不断实现，内燃机已经成为信息技术应用的最佳载体和尖端技术的典型代表。就中国现有的柴油机，特别是车用小型柴油机而言，在升功率等主要指标上与国外同类机型相比，大部分机型具有30%的提升余地。

 

在举国大力发展节能技术的今天，提高现有车辆的燃油效率也许就是一条最经济、节省的过渡期发展之路。因此朱剑明指出，如果忽视了传统能源的技术进步和优化，盲目地在新能源的道路上飞奔，这将不仅会带来巨大的投资负担，甚至会丧失全行业多年来在汽车和内燃机工业上积累的成果和经验，在技术上再次被发达国家远远甩在后面。