行業(yè)科技
徐向陽：動(dòng)力技術(shù)要多元化 不應(yīng)輕言放棄燃油車 | 2023中國汽車與出行未來峰會(huì)
2023-01-09
出品 | 汽車營造社
1月5日，第四屆(2023)中國汽車與出行未來峰會(huì)暨2022-2023搜狐汽車年度大選頒獎(jiǎng)典禮于?？谂e辦，主題為“智同道合 價(jià)值共創(chuàng)”。當(dāng)“智能化”成為風(fēng)向標(biāo)，汽車產(chǎn)業(yè)上下游共創(chuàng)者將如何掌舵新航向、建構(gòu)新價(jià)值？本屆峰會(huì)旨在總結(jié)2022年度最具價(jià)值的企業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)，并探討2023年汽車產(chǎn)業(yè)的黃金賽道。
會(huì)上，北京航空航天大學(xué)交通科學(xué)與工程學(xué)院教授、國家乘用車自動(dòng)變速器工程技術(shù)研究中心常務(wù)副主任 徐向陽分享主題演講：新能源技術(shù)路線再思考：燃油車與電動(dòng)車的關(guān)系。
以下為發(fā)言實(shí)錄：
搜狐的各位領(lǐng)導(dǎo)、專家、媒體朋友以及各位網(wǎng)友好，很高興有機(jī)會(huì)受邀參加第四屆中國汽車與出行未來峰會(huì)。在電動(dòng)化、智能化快速發(fā)展的時(shí)代，來講燃油車的事情好像有點(diǎn)格格不入。但是關(guān)于燃油車和電動(dòng)車的問題，在今天這樣一個(gè)志同道合、價(jià)值共享的會(huì)議背景下，在快速電動(dòng)化的過程當(dāng)中，對(duì)燃油車做一些冷思考我覺得還是非常有必要和有意義的。
圍繞這幾年燃油車比較熱的兩個(gè)話題：第一是大家非常關(guān)注的，電動(dòng)化的趨勢(shì)下，燃油車是否應(yīng)該放棄；第二是智能化的趨勢(shì)下，燃油車是否先天不足？我分享一下個(gè)人的看法和觀點(diǎn)。
首先看第一個(gè)話題，電動(dòng)化的大趨勢(shì)下，燃油車是否應(yīng)該放棄這樣一個(gè)問題。觀察汽車的發(fā)展歷史，第一次工業(yè)革命誕生了蒸汽機(jī)，蒸汽機(jī)出來以后有了蒸汽汽車，大概有一百多年的發(fā)展歷史。隨著1916年電動(dòng)汽車和燃油汽車進(jìn)入市場(chǎng)，蒸汽汽車基本退出了歷史舞臺(tái)。以1881年法國發(fā)明鉛酸電池的三輪車為標(biāo)志，電動(dòng)車誕生了。1886年，德國的奔馳發(fā)明了世界上第一輛汽車，電動(dòng)車和內(nèi)燃機(jī)汽車的誕生相差五年時(shí)間。1886年到上世紀(jì)20年代，電動(dòng)車和燃油車共存約30年。直到1900年，費(fèi)迪南-保時(shí)捷發(fā)明了世界上第一臺(tái)使用意義上的混合動(dòng)力汽車，就把燃油車和電動(dòng)車的優(yōu)點(diǎn)組合在一起了。
上世紀(jì)20年代之后，電動(dòng)車被燃油車快速替代，在乘用車領(lǐng)域里面電動(dòng)車基本退出了歷史舞臺(tái)，燃油車獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。到了七八十年代，由于石油危機(jī)，電動(dòng)車曾經(jīng)熱過一段時(shí)間，曇花一現(xiàn)。到九十年代，隨著地球變暖，電動(dòng)車和燃料電池汽車的研究出現(xiàn)一次升溫，到后來又淡了下去。直到本世紀(jì)初之前，有一個(gè)很重要的事件，就是在1997年，豐田汽車公司發(fā)明了世界上第一臺(tái)功率分流性的混合動(dòng)力汽車，這是汽車電動(dòng)化真正的開端。2000年代至今，電動(dòng)車、HEV、PHEV和內(nèi)燃機(jī)出現(xiàn)了多技術(shù)路線發(fā)展的局面，電動(dòng)車與燃油車大概共存了二十年。那么到2030年甚至未來，隨著電動(dòng)化快速發(fā)展的大趨勢(shì)，燃油車是否應(yīng)該放棄？它會(huì)不會(huì)快速退出歷史舞臺(tái)？
首先，站在汽車消費(fèi)者的利益上看，電動(dòng)車全面取代燃油車的優(yōu)勢(shì)還不足。我們來分析一下1920年代內(nèi)燃車徹底取代電動(dòng)車的四方面原因：第一是內(nèi)燃車的價(jià)格大幅度降低。隨著福特流水線生產(chǎn)方式的推動(dòng)，燃油車的成本快速下降，到1925年價(jià)格只有260美元了；第二是石油的價(jià)格大幅度降低。上世紀(jì)初德國發(fā)現(xiàn)了石油，在1890年到1900年全世界石油產(chǎn)量的增長提升了10倍，石油價(jià)格快速下跌，降低了汽油車的使用成本；第三是內(nèi)燃車?yán)m(xù)航里程大幅度增長，是電動(dòng)汽車的2.3倍，出行沒有里程焦慮；第四是加油站等基礎(chǔ)設(shè)施日益完善，隨著高速公路普及，能源公司巨頭沿著高速公路快速鋪設(shè)各種各樣的加油站，內(nèi)燃車加油續(xù)航十分便捷。
可以發(fā)現(xiàn)，在購車成本的降低、使用成本降低、沒有里程焦慮和續(xù)航便捷這四條燃油車相比電動(dòng)車的優(yōu)勢(shì)中，對(duì)消費(fèi)者來說，實(shí)際上電動(dòng)汽車只在使用環(huán)節(jié)和使用成本方面具有比較明顯的優(yōu)勢(shì)，但是在購車成本上，電動(dòng)車還沒有形成在上世紀(jì)二十年代內(nèi)燃車取代電動(dòng)車這樣的明顯優(yōu)勢(shì)。所以從消費(fèi)者利益最大化和消費(fèi)者使用便利化的角度來講，燃油車和電動(dòng)車在未來相當(dāng)長的時(shí)間里還會(huì)是并存的關(guān)系。
其次在市場(chǎng)規(guī)模上，燃油車市場(chǎng)仍然有很大的份額。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的2020年-2022年汽車月度銷量數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)在2022年1-11月，新能源汽車同比高速增長了一倍，市場(chǎng)份額占到25%，其中PHEV增長了1.5倍。另外，按照2016年-2022年燃油汽車和新能源汽車銷量及市場(chǎng)份額的最新變化數(shù)據(jù)，到2022年12月，新能源汽車中的純電動(dòng)加插電混動(dòng)占比將達(dá)到26%，燃油車市場(chǎng)份額為69%。盡管從增長速度來看，新能源汽車是一個(gè)高速增長的細(xì)分市場(chǎng)，電動(dòng)汽車確實(shí)有更多機(jī)會(huì)，也有更大的想象空間，但是從市場(chǎng)總量來看，內(nèi)燃車占比會(huì)更大，帶燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車仍然占八成。
如果看得遠(yuǎn)一些，到2030年，預(yù)計(jì)新能源汽車市場(chǎng)份額占到65%，其中純電動(dòng)占35%、插電混動(dòng)占30%、HEC占15%，燃油車預(yù)計(jì)還有20%。我認(rèn)為帶燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車仍然會(huì)占65%。因?yàn)樗鼜膭?dòng)力總成這個(gè)角度來看，內(nèi)燃機(jī)仍然是HEV和PHEV的一個(gè)核心總量，HEV和PHEV離不開發(fā)動(dòng)機(jī)，所以五年內(nèi)，帶燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車，無論是HEV也好，PHEV也好，還是傳統(tǒng)的燃油汽車也好，仍然是傳統(tǒng)造車勢(shì)力銷量的一個(gè)最主要的來源。所以站在傳統(tǒng)的造車勢(shì)力的角度來看，我們不應(yīng)該輕言放棄燃油汽車產(chǎn)品，包括現(xiàn)在形成的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)上的優(yōu)勢(shì)，以及既有的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)和技術(shù)積累。
第三是中國汽車品牌走向國際化，需要滿足國際市場(chǎng)的多樣性需求。中國汽車品牌正在成為中國制造走向世界的又一張靚麗名片，市場(chǎng)國際化已經(jīng)成為每個(gè)中國汽車品牌不可逆轉(zhuǎn)的必然道路。在國際化這塊做得最好的、最有代表性的就是日本的豐田公司。觀察豐田在2021-2022年全球不同車型市場(chǎng)分布的狀況，它的內(nèi)燃機(jī)占比達(dá)72%，兩年中銷量達(dá)到1000萬的水平。
根據(jù)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)和海關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2022年1-10月，我國汽車出口261.4萬輛，同比增長68.1%。預(yù)計(jì)2022年全年出口輛超過300萬輛，成為僅次于日本的世界第二大汽車出口國。目前，汽車出口量占我國汽車產(chǎn)量的比重超過12%。在出口汽車中，新能源汽車占比約20%，燃油車占比約80%。世界汽車出口量前三的國家分別是墨西哥、智利和沙特，以燃油車出口為主導(dǎo)。新能源汽車出口的主要國家則是比利時(shí)、英國和泰國。站在中國汽車必將國際化，而且必須國際化的角度來看，我們的汽車產(chǎn)業(yè)整個(gè)產(chǎn)品布局需要滿足國際化市場(chǎng)對(duì)汽車多樣性的需求，并不是所有的國家都需要純電動(dòng)，像智利、沙特、墨西哥這樣的國家仍然以燃油車為主，也是我們出口的最主要的國家，所以燃油車仍然是我們走向海外市場(chǎng)的一個(gè)主力軍。
第四是從能源和資源安全的角度看，中國汽車動(dòng)力系統(tǒng)需要多元化。眾所周知，中國發(fā)展新能源汽車一個(gè)很重要的原因是我們對(duì)外石油依存度很高。從資源安全的角度來講，我國在新能源電動(dòng)汽車的金屬資源方面并不富有，燃料電池對(duì)外依存度非常高。比如鋰，我們作為全球第一大鋰資源的進(jìn)口國，鋰資源對(duì)外依存度已經(jīng)超過80%；鈷，我們國家只有8萬噸，對(duì)外依存度超過90%，然而全球66%的鈷資源來自政局不穩(wěn)的剛果。我國在這些和動(dòng)力電池、燃料電池相關(guān)的材料上，對(duì)外依存度遠(yuǎn)超過石油。因此從能源和資源安全的角度來講，中國這么大的市場(chǎng)規(guī)模，有著對(duì)各種能源和資源的需求，需要是多元化的動(dòng)力技術(shù)路線，純電動(dòng)汽車同樣會(huì)帶來和燃油汽車一樣的資源安全問題。我們的動(dòng)力需要多元化，純電動(dòng)汽車不應(yīng)該是唯一的解。
最后從雙碳目標(biāo)達(dá)成角度分析。目前，我國風(fēng)電占整體煤火電比例接近70%，基于中國的電力，電動(dòng)汽車在制造環(huán)節(jié)的溫室氣體排放效應(yīng)遠(yuǎn)高于內(nèi)燃汽車。在中國制造的技術(shù)背景下，二氧化碳排放比內(nèi)燃機(jī)要高50%，實(shí)際折合的能耗比純電動(dòng)汽車要低，從碳排放角度來講，NEV和PHEV實(shí)際上是內(nèi)燃機(jī)降低碳排放非常有效的途徑。此外，我國的再生資源，特別是電力資源中水電分布極為不均，比如云貴川一帶的電力以水電為主，在這些地區(qū)發(fā)展純電動(dòng)汽車肯定是有利的，但在更多區(qū)域電的比例并不高。
我們做過一個(gè)對(duì)比研究，同樣一個(gè)混合動(dòng)力汽車或者插電混合動(dòng)力汽車，如果把發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率從35%提高到40%，再進(jìn)一步提高到45%，會(huì)發(fā)現(xiàn)整車能耗降低從7.2%到13.6%。也就是說通過內(nèi)燃機(jī)熱效率的改善，可以顯著降低燃油車混動(dòng)和插電混動(dòng)的碳排放量。按照我們新能源技術(shù)路線圖的規(guī)劃，如果發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率能達(dá)到45%，實(shí)際上我們?nèi)加蛙嚭突靹?dòng)汽車完全可以滿足2030年燃油指標(biāo)的要求。到2035年，我們還能通過別的內(nèi)燃機(jī)技術(shù)，如未來氫發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)突破，使得內(nèi)燃機(jī)碳排放以及整車油耗出現(xiàn)比較明顯的降低。所以從雙碳目標(biāo)達(dá)成的角度來看，混動(dòng)和插電混動(dòng)是提高能源和效率排放成本最低、降碳效果最有效的技術(shù)路徑。
根據(jù)以上分析，我國傳統(tǒng)的造車勢(shì)力在積極擁抱電動(dòng)化的同時(shí)，其實(shí)不應(yīng)該輕易放棄燃油車。而對(duì)造車新勢(shì)力來說，按照我國政策，它們只能從純電動(dòng)車、新能源汽車這個(gè)角度進(jìn)入市場(chǎng)，發(fā)展新能源。
下一個(gè)話題是關(guān)于電動(dòng)化趨勢(shì)下的燃油車是否先天不足。特別是從造車新勢(shì)力的觀點(diǎn)來看，燃油車不適合智能化，是真的嗎？
燃油車和電動(dòng)車的核心構(gòu)成都包括四大部分，主要區(qū)別是動(dòng)力總成。傳統(tǒng)燃油車是內(nèi)燃機(jī)加變速箱，新能源汽車是一個(gè)電極加上變速器，PHEV還要有發(fā)動(dòng)機(jī)。如果從智能化的角度來講，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)智能底盤的制動(dòng)系統(tǒng)也好、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也好、懸架系統(tǒng)也好，它們和新一代的電動(dòng)底盤以及新一代的燃油底盤所采用的系統(tǒng)與技術(shù)是一樣的。制動(dòng)底盤所有的關(guān)鍵系統(tǒng)，在燃油車?yán)锩嫱耆梢杂?，在電?dòng)底盤也完全可以用。
從更細(xì)分的車身來看，我覺得燃油車的車身和新能源汽車的車身幾乎是相同的，雖然電動(dòng)車底盤是基于P2C的結(jié)構(gòu)，底盤剛性更好、重心更低，但是從車身結(jié)構(gòu)來講幾乎是一樣的。從電子電器架構(gòu)來講，新能源汽車是電極加電路器，它的電力當(dāng)然也可以來自于電力和石油的組合。從智能化角度來講，對(duì)于燃油車和新能源汽車，我認(rèn)為是一樣的。燃油車和電動(dòng)車在智能化網(wǎng)聯(lián)化方面處于同一個(gè)起點(diǎn)，電動(dòng)車比燃油車更適合智能化網(wǎng)聯(lián)化的說法有失偏頗，燃油車是電動(dòng)車的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，強(qiáng)化燃油車技術(shù)既是強(qiáng)化新能源車技術(shù)，也可以為公司未來新能源車積蓄潛在客戶。中國品牌燃油車的短板同樣是中國品牌電動(dòng)車的短板，燃油車短板必須補(bǔ)上，智能電動(dòng)車才能真正做強(qiáng)。
另外，從電動(dòng)車和燃油車的使用場(chǎng)景來看，它們各有優(yōu)勢(shì)。對(duì)燃油車來講，長途無里程焦慮，越野性的體驗(yàn)更好，如果家庭只有一輛車，要滿足各種需求，肯定內(nèi)燃車帶發(fā)動(dòng)機(jī)的車是最好的選擇；對(duì)電動(dòng)車來講，使用環(huán)節(jié)成本低，起步加速性能好，還有牌照稅收方面的優(yōu)惠，況且移動(dòng)能源在野外有各種各樣的便利性，使用環(huán)境零排放，作為同城或短途出行肯定是最有選擇。燃油車相比電動(dòng)車仍然具有不可替代性，是傳統(tǒng)造車勢(shì)力行穩(wěn)致遠(yuǎn)、燃油和電動(dòng)雙線發(fā)展的資金保證，傳統(tǒng)汽車賺錢還是要靠燃油車。
簡單總結(jié)一下，從能源和資源安全等多個(gè)角度來講，中國汽車的動(dòng)力需要多元化，不應(yīng)該輕易放棄燃油車。實(shí)際上比亞迪2022年銷售180多萬輛，它的插電混動(dòng)銷量還是比純電動(dòng)銷量要多的。我們國家要實(shí)現(xiàn)從汽車大國到汽車強(qiáng)國，中國汽車品牌要實(shí)現(xiàn)從跟隨到引領(lǐng)，到走向國際，需要燃油車和電動(dòng)車的志同道合，價(jià)值共享，跟我們今天大會(huì)的主題也非常吻合。
我的報(bào)告就到這里，謝謝各位。
