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2008年8月3星期日
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上海汽车报焦点视界 打造国际领先的电动汽车动力平台

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打造国际领先的电动汽车动力平台

——访上海燃料电池汽车动力系统有限公司总经理章桐

□ 作者 周阳

7月11日,奥运新能源汽车示范运行交车仪式在北京奥体中心举行,500余辆具有先进技术水平的燃料电池、纯电动、混合动力等节能与新能源车辆整装待发,为北京奥运会提供客运服务,实现奥林匹克公园中心区域交通“零排放”,这在奥运史上尚属首次。

在发车仪式现场正中央,20辆燃料电池PASSAT领驭引人注目。它的数量不多,但技术含量最高。如果将新能源汽车比作皇冠的话,那么这20辆燃料电池PASSAT无疑是“皇冠上的明珠”。为了探寻燃料电池汽车的奥秘,了解其未来发展方向,记者采访了上海燃料电池汽车动力系统有限公司(以下简称“上燃动力”)总经理章桐。

发展新能源汽车是大势所趋

“汽油再便宜,也有用完的一天,加上人们的环保意识越来越强烈,发展新能源汽车是大势所趋。”章桐肯定地说。

汽车经过100多年发展,已成为现代人不可缺少的代步工具。目前世界汽车保有量约8亿辆,并以每年3000万辆的速度递增,预计2050年可望达到35亿辆。

据国际能源机构预计,到2020年,交通用油占全球石油总消耗62%以上。2020年以后,全球石油需求与供给之间将出现净缺口,2050年缺口将达500亿桶。与此同时,交通能源消耗也成为环境污染的重要来源之一。为此,全球已达成共识:加速发展新能源汽车势在必行。

新能源汽车发展的主要趋势是汽车能源多元化和汽车动力电气化。氢能作为与电一样的能源载体,易于将不同能源转换成统一的燃料,可解决能源多元化带来的燃料基础设施问题,因此成为新一代汽车燃料的最佳选择。燃料电池作为一种高效、零污染车用电源,被认为是汽车动力电气化的理想选择。氢能燃料电池汽车作为新能源汽车发展的最终目标,被全球同行看好。

国外整车厂倾力研发燃料电池汽车

当今,燃料电池汽车已经不再是大学和企业试验室中的样品。燃料电池汽车的开发研究,已经进入实用化的初级阶段,在世界汽车工业中正在成为竞争的焦点。

20世纪90年代末,世界燃料电池汽车的开发呈现加速态势。美国福特汽车公司、通用汽车公司通过政府支持的PNGV计划,推出使用燃料电池混合动力的概念车。福特推出的概念车名为“prodigy”,采用镍-氢电池;通用汽车公司推出的概念车名为“precept”,采用镍-氢或者锂电子电池。日本政府和企业也大造舆论,普及燃料电池知识。日本政府认为,燃料电池是一种工业共用技术,除了可以应用在汽车产品上,还可以应用在电气设备、家用电器、铁路机车上,甚至可以用作小型发电机。燃料电池已经在日本的工业、商业领域应用。日产汽车研发的燃料电池汽车,已经在美国加利福尼亚的道路上行驶实验。丰田汽车研发的燃料电池汽车,也在日本道路上行驶,一方面对燃料电池汽车的性能以及长距离运行性能进行检验,一方面宣传燃料电池汽车对环境保护的意义。

我国力推自主研发

“发展新能源汽车,走产业化道路,是大势所趋,我国政府支持的力度相当大。”章桐说。

据了解,1999年初,国家成立以科技部为组长单位、国家环保总局等10多个部门共同参与的全国清洁汽车行动协调领导小组,负责清洁汽车技术开发、示范推广、行业管理和政策标准制定的组织与协调工作,实施电动汽车和清洁汽车专项。

2006年2月,国务院发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》,确立12个重大科技专项。国家“863”计划重大专项节能与新能源汽车的研发位列其中,推进燃料电池汽车商业化示范运行成为“十一五”期间的总体目标。国家致力于促进节能与新能源汽车产业政策、法规和相关标准的研究与制定,完善相关检测评估能力,形成知识产权保护和投融资服务体系,构建我国节能与新能源汽车技术创新公共服务平台;建立以企业为主体的产学研结合的自主研发创新体系,壮大研发和产业化基地,加强人才培养和团队建设,形成节能与新能源汽车产业技术创新战略联盟,全面推动我国节能与新能源汽车的研发和产业化。

科技部根据产业化发展的需求,重点强化新能源汽车测试平台、重大科技示范工程和大规模产业化产品技术等3个项目,补充建设特殊需求的动力技术平台,积极配合产业化前景较好的企业,进行技术创新和融资工作。

“上燃动力”应运而生

1999年,还在福特欧洲开发部从事整车开发的章桐,作为德国汽车博士回国访问团的成员,参观国内几大汽车集团。当得知中国有意发展燃料电池汽车时,他就产生了回国的念头。

2000年,现任国家科技部部长万钢从德国回来,出任国家863电动汽车重大专项首席科学家。同年,“上燃动力”组建,负责打造燃料电池汽车的动力平台,由万钢担任首任总经理。

上燃动力由上汽集团、上海同济企业管理中心、上海科技投资公司、上海工业投资(集团)公司、信息产业部电子第21所及自然人共同出资建立,是一家以开发电动汽车为核心业务、以技术服务和市场营销为支撑的高科技企业。

公司联合上汽集团和同济大学,共同承担国家863电动汽车重大专项——燃料电池轿车项目,并通过863电动汽车重大专项的支持,开发具有自主知识产权的电动汽车动力平台,应用于我国汽车产品的改造。与此同时,公司还将在氢能源设施、氢气加注站、充电站方面进行配套研究,努力开发各种不同配置、不同成本价位的电动汽车动力系统,为我国整车企业开发电动汽车产品和改造现有车型,提供全方位服务。

到2005年,上燃动力相继推出超越一号、超越二号、超越三号系列燃料电池车,其中最先进的超越三号一次加氢可行驶230公里以上,在城市行驶100公里仅需1.1千克氢气,约折合4升汽油,最高时速可达122公里,0到100公里加速时间19秒,其中不少指标接近目前内燃机汽车的水平。章桐在德国十分关注国内燃料电池的发展动向,再也按捺不住回国效力的心情,于2006年回国加盟上燃动力。

2006年以来,燃料电池汽车动力系统集成技术继续加大自主创新力度,在系统集成、电电耦合、故障诊断、分布控制、高压电和氢气安全以及与整车匹配、标定、优化和试验技术等方面都取得突破,各项技术指标实现了重大跨越。

去年6月,由上燃动力研发的首批3辆上海牌燃料电池轿车样车移交给上汽集团燃料电池汽车事业部,由整车企业开展工程化开发试验。“此次交车是具有里程碑意义的阶段性成果。”章桐强调指出。

与第三代燃料电池轿车“超越三号”相比,上海牌燃料电池轿车的整车动力性能更加强劲、高效,其0至100公里加速时间从19秒减少到15秒,一次性充氢连续行驶里程由230公里延长到300公里以上,最高时速从120公里提高到150公里,集成化程度和整车稳定性、可靠性也得到进一步提升。

为产业化尽最大努力

当问及燃料电池汽车何时能够大规模走进人们的生活时,章桐回答说:“这个过程的长短主要取决于技术、政府和市场。”上海牌燃料电池轿车虽然已达到国际先进水平,但在稳定性和可靠性上还有待进一步完善。政府的政策导向、用户的需求和加氢服务站建设也影响着新能源汽车的产业化进程。

由于120年来汽车都以石油为能源,因此,以氢代油可以说是汽车工业史上史无前例的革命。交通能源动力系统转型包括三个方面的内容:一是能源结构转型,逐步实现从石油、天然气、煤基燃料向核能和可再生能源制氢等多元化能源过渡;二是动力系统转型,推进传统内燃机技术向新型燃气发动机、混合动力和燃料电池动力系统的技术变革;三是基础设施转型,研发安全、高效和经济的储运、加注、制氢技术,推进基础设施建设。

发展燃料电池汽车是国家战略,应充分发挥政府的主导作用。政府应当制定政策规划并通过资金引导,分步建设可持续利用氢能车用燃料基础设施;制定并强制实施燃料电池汽车应用推进规划;尽快出台车用燃油税,对车用新能源实施优惠税率,鼓励消费者购买、使用新能源汽车。

章桐介绍说,上海早就制定并实施新能源汽车产业化的“新能源汽车推进计划”。

上海市科委在其网站上推出“燃料电池汽车科技攻关项目指南”,对燃料电池公交客车核心技术、燃料电池轿车核心技术、混合动力公交客车核心技术研究和示范运行、燃料电池发动机用透平型空气压缩装置、加氢站建设技术规范和标准体系研究等5大项目公开招标。目前,已有不少零部件企业参与竞标。

在上海市新能源汽车推进办公室推动下,分布在全国各地的燃料电池汽车系统控制、电机、电池、燃料电池、车载氢系统等企业将逐步向汽车城安亭集聚。届时,汽车城将形成一个以上燃动力和同济大学整车集成、动力平台集成为中心的燃料电池汽车产业链。

目前,上燃动力已经在汽车城购置44亩土地,计划将其建成具有国际领先地位的电动汽车动力平台试制基地。

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