車用能源轉型的方向和重點

      車用能源轉型的方向將從石油、天然氣/煤層氣、煤基燃料向生物質燃料和化石能、核能及可再生能源制氫和發(fā)電過渡。從資源來源看，中長期車用石油替代燃料的主體將來自三方面：煤基燃料、生物燃料、天然氣燃料。到2020年，總量將可達到3000萬噸以上，占車用燃料總消費的15%~20%，與歐盟的預期目標基本相同。從車輛應用角度看，車用代用燃料主要有三類：含氧燃料（醇/醚/酯）、合成油（BTL/CTL/GTL）、氣體燃料（甲烷氣/合成氣/氫氣）。含氧燃料技術成熟，是近期推廣應用的重點，一般以摻混使用為宜。合成油與現(xiàn)有車輛技術體系和基礎設施安全兼容，而且是一種優(yōu)質的環(huán)保燃料。其技術也還有較大的改進余地。從中長期看，將成為一種主體代用燃料。氣體燃料中，甲烷氣是近中期的重點，以天然氣為例，2020年，我國天然氣供應量可達到1200億m3以上，如拿出10%左右用于汽車就可替代1000萬噸左右汽柴油；合成氣是各種一次能源通過氣化工藝制成的富氫氣體，是各種汽車新型燃料的原料氣，也可直接用做車用燃料，在車用能源轉型中發(fā)揮著關鍵作用；氫氣是一種原料來源廣泛、尾氣排放為零的環(huán)保燃料，是車用能源轉型的戰(zhàn)略目標之一。根據(jù)國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要，我國將從基礎科學研究、前沿技術創(chuàng)新、工程應用開發(fā)等多個層面實施對氫能技術的重點突破。

      汽車動力轉型與混合動力

      汽車動力系統(tǒng)是一個完整的體系，包括燃料、發(fā)動機、動力傳動系統(tǒng)三個主要層次。根據(jù)生命周期循環(huán)分析，從油井到車輪的效率來看，源于石油的最佳組合是：汽油/柴油—內燃機—混合動力；源于天然氣、煤的氫燃料電池及其混合動力可與合成燃料內燃機及其混合動力競爭。近年來，汽車動力系統(tǒng)最大的突破是混合動力技術，它為汽車動力系統(tǒng)的轉型奠定了基礎平臺。

      當前，內燃機混合動力轎車產業(yè)化是動力轉型的里程碑。采用混聯(lián)式汽車混合動力系統(tǒng)的轎車城市工況可節(jié)油40%左右。混合動力還為汽車排放控制尤其是城市工況條件下的排放控制提供了有效的新途徑。鑒于我國私人轎車主要集中在大中城市，混合動力車輛也具有重要的節(jié)能環(huán)保意義。要借鑒我國汽車產業(yè)在發(fā)動機電控噴射等技術變革中所積累的開發(fā)經(jīng)驗和商業(yè)模式，并通過稅收優(yōu)惠等激勵政策，大力開發(fā)和推廣混合動力。

      今后，發(fā)展我國混合動力有兩條技術路線值得重視：一是轎車混合動力的模塊化。通過功能模塊的發(fā)展與組合逐步推進汽車動力的電氣化。從只有具備自動啟停、怠速關機功能的“微混全”（micro-hybrid）、以并聯(lián)式混合動力發(fā)動機為主體的“輕混合”（micro-hybrid）和以混聯(lián)式為特征的”全混合”（full-hybrid），隨著電功率的比例逐步提高，最終過渡到串聯(lián)式“可充電混合”（plug-in-hybrid）。二是城市客車混合動力系統(tǒng)的平臺化。發(fā)電機組+驅動電機+儲能裝置構成了混合動力系統(tǒng)的基本技術平臺。通過換用不同的輔助動力總成（APU）適應從汽、柴油內燃機到氫能燃料電池各種不同的能源動力轉化裝置，形成油—電、氣—電、電—電各種不同混合動力，促進動力系統(tǒng)的平穩(wěn)過渡與轉型。歐陽明高，現(xiàn)任全國政協(xié)常委，教育部長江學者特聘教授，清華大學汽車工程系主任，汽車安全與節(jié)能國家重點實驗室主任，清華節(jié)能與新能源汽車工程中心主任。兼任國家“863”“電動汽車”重大專項總體組專家，中國汽車工程學會發(fā)動機分會主任委員，中國內燃機學會副理事長。