行業(yè)科技
徐向陽：動力技術(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
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暨2022-2023搜狐汽車年度大選頒獎典禮于?？谂e辦，主題為“智同道合 價值共創(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)新價值？本屆峰會旨在總結(jié)2022年度最具價值的企業(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：燃油車與電動車的關(guān)系。
以下為發(fā)言實錄：
搜狐的各位領(lǐng)導(dǎo)、專家、媒體朋友以及各位網(wǎng)友好，很高興有機會受邀參加第四屆中國汽車與出行未來峰會。在電動化、智能化快速發(fā)展的時代，來講燃油車的事情好像有點格格不入。但是關(guān)于燃油車和電動車的問題，在今天這樣一個志同道合、價值共享的會議背景下，在快速電動化的過程當(dāng)中，對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話題：第一是大家非常關(guān)注的，電動化的趨勢下，燃油車是否應(yīng)該放棄；第二是智能化的趨勢下，燃油車是否先天不足？我分享一下個人的看法和觀點。
首先看第一個話題，電動化的大趨勢下，燃油車是否應(yīng)該放棄這樣一個問題。觀察汽車的發(fā)展歷史，第一次工業(yè)革命誕生了蒸汽機，蒸汽機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年電動汽車和燃油汽車進入市場，蒸汽汽車基本退出了歷史舞臺。以1881年法國發(fā)明鉛酸電池的三輪車為標(biāo)志，電動車誕生了。1886年，德國的奔馳發(fā)明了世界上第一輛汽車，電動車和內(nèi)燃機汽車的誕生相差五年時間。1886年到上世紀(jì)20年代，電動車和燃油車共存約30年。直到1900年，費迪南-保時捷發(fā)明了世界上第一臺使用意義上的混合動力汽車，就把燃油車和電動車的優(yōu)點組合在一起了。
上世紀(jì)20年代之后，電動車被燃油車快速替代，在乘用車領(lǐng)域里面電動車基本退出了歷史舞臺，燃油車獨領(lǐng)風(fēng)騷。到了七八十年代，由于石油危機，電動車曾經(jīng)熱過一段時間，曇花一現(xiàn)。到九十年代，隨著地球變暖，電動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)明了世界上第一臺功率分流性的混合動力汽車，這是汽車電動化真正的開端。2000年代至今，電動車、HEV、PHEV和內(nèi)燃機出現(xiàn)了多技術(shù)路線發(fā)展的局面，電動車與燃油車大概共存了二十年。那么到2030年甚至未來，隨著電動化快速發(fā)展的大趨勢，燃油車是否應(yīng)該放棄？它會不會快速退出歷史舞臺？
首先，站在汽車消費者的利益上看，電動車全面取代燃油車的優(yōu)勢還不足。我們來分析一下1920年代內(nèi)燃車徹底取代電動車的四方面原因：第一是內(nèi)燃車的價格大幅度降低。隨著福特流水線生產(chǎn)方式的推動，燃油車的成本快速下降，到1925年價格只有260美元了；第二是石油的價格大幅度降低。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車的優(yōu)勢中，對消費者來說，實際上電動汽車只在使用環(huán)節(jié)和使用成本方面具有比較明顯的優(yōu)勢，但是在購車成本上，電動車還沒有形成在上世紀(jì)二十年代內(nèi)燃車取代電動車這樣的明顯優(yōu)勢。所以從消費者利益最大化和消費者使用便利化的角度來講，燃油車和電動車在未來相當(dāng)長的時間里還會是并存的關(guān)系。
其次在市場規(guī)模上，燃油車市場仍然有很大的份額。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會發(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加插電混動占比將達到26%，燃油車市場份額為69%。盡管從增長速度來看，新能源汽車是一個高速增長的細(xì)分市場，電動汽車確實有更多機會，也有更大的想象空間，但是從市場總量來看，內(nèi)燃車占比會更大，帶燃油發(fā)動機的汽車仍然占八成。
如果看得遠一些，到2030年，預(yù)計新能源汽車市場份額占到65%，其中純電動占35%、插電混動占30%、HEC占15%，燃油車預(yù)計還有20%。我認(rèn)為帶燃油發(fā)動機的汽車仍然會占65%。因為它從動力總成這個角度來看，內(nèi)燃機仍然是HEV和PHEV的一個核心總量，HEV和PHEV離不開發(fā)動機，所以五年內(nèi)，帶燃油發(fā)動機的汽車，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)造車勢力銷量的一個最主要的來源。所以站在傳統(tǒng)的造車勢力的角度來看，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)勢和市場上的優(yōu)勢，以及既有的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢和技術(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，市場國際化已經(jīng)成為每個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分布的狀況，它的內(nèi)燃機占比達72%，兩年中銷量達到1000萬的水平。
根據(jù)汽車工業(yè)協(xié)會和海關(guān)統(tǒng)計數(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、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)整個產(chǎn)品布局需要滿足國際化市場對汽車多樣性的需求，并不是所有的國家都需要純電動，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的一個主力軍。
第四是從能源和資源安全的角度看，中國汽車動力系統(tǒng)需要多元化。眾所周知，中國發(fā)展新能源汽車一個很重要的原因是我們對外石油依存度很高。從資源安全的角度來講，我國在新能源電動汽車的金屬資源方面并不富有，燃料電池對外依存度非常高。比如鋰，我們作為全球第一大鋰資源的進口國，鋰資源對外依存度已經(jīng)超過80%；鈷，我們國家只有8萬噸，對外依存度超過90%，然而全球66%的鈷資源來自政局不穩(wěn)的剛果。我國在這些和動力電池、燃料電池相關(guān)的材料上，對外依存度遠超過石油。因此從能源和資源安全的角度來講，中國這么大的市場規(guī)模，有著對各種能源和資源的需求，需要是多元化的動力技術(shù)路線，純電動汽車同樣會帶來和燃油汽車一樣的資源安全問題。我們的動力需要多元化，純電動汽車不應(yīng)該是唯一的解。
最后從雙碳目標(biāo)達成角度分析。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，電動汽車在制造環(huán)節(jié)的溫室氣體排放效應(yīng)遠高于內(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)燃機要高50%，實際折合的能耗比純電動汽車要低，從碳排放角度來講，NEV和PHEV實際上是內(nèi)燃機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。
我們做過一個對比研究，同樣一個混合動力汽車或者插電混合動力汽車，如果把發(fā)動機的熱效率從35%提高到40%，再進一步提高到45%，會發(fā)現(xiàn)整車能耗降低從7.2%到13.6%。也就是說通過內(nèi)燃機熱效率的改善，可以顯著降低燃油車混動和插電混動的碳排放量。按照我們新能源技術(shù)路線圖的規(guī)劃，如果發(fā)動機的熱效率能達到45%，實際上我們?nèi)加蛙嚭突靹悠囃耆梢詽M足2030年燃油指標(biāo)的要求。到2035年，我們還能通過別的內(nèi)燃機技術(shù)，如未來氫發(fā)動機的技術(shù)突破，使得內(nèi)燃機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)達成的角度來看，混動和插電混動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)的造車勢力在積極擁抱電動化的同時，其實不應(yīng)該輕易放棄燃油車。而對造車新勢力來說，按照我國政策，它們只能從純電動車、新能源汽車這個角度進入市場，發(fā)展新能源。
下一個話題是關(guān)于電動化趨勢下的燃油車是否先天不足。特別是從造車新勢力的觀點來看，燃油車不適合智能化，是真的嗎？
燃油車和電動車的核心構(gòu)成都包括四大部分，主要區(qū)別是動力總成。傳統(tǒng)燃油車是內(nèi)燃機加變速箱，新能源汽車是一個電極加上變速器，PHEV還要有發(fā)動機。如果從智能化的角度來講，我們會發(fā)現(xiàn)智能底盤的制動系統(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。制動底盤所有的關(guān)鍵系統(tǒng)，在燃油車?yán)锩嫱耆梢杂茫陔妱拥妆P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，對于燃油車和新能源汽車，我認(rèn)為是一樣的。燃油車和電動車在智能化網(wǎng)聯(lián)化方面處于同一個起點，電動車比燃油車更適合智能化網(wǎng)聯(lián)化的說法有失偏頗，燃油車是電動車的堅實基礎(chǔ)，強化燃油車技術(shù)既是強化新能源車技術(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車的短板，燃油車短板必須補上，智能電動車才能真正做強。
另外，從電動車和燃油車的使用場景來看，它們各有優(yōu)勢。對燃油車來講，長途無里程焦慮，越野性的體驗更好，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)動機的車是最好的選擇；對電動車來講，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。燃油車相比電動車仍然具有不可替代性，是傳統(tǒng)造車勢力行穩(wěn)致遠、燃油和電動雙線發(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角度來講，中國汽車的動力需要多元化，不應(yīng)該輕易放棄燃油車。實際上比亞迪2022年銷售180多萬輛，它的插電混動銷量還是比純電動銷量要多的。我們國家要實現(xiàn)從汽車大國到汽車強國，中國汽車品牌要實現(xiàn)從跟隨到引領(lǐng)，到走向國際，需要燃油車和電動車的志同道合，價值共享，跟我們今天大會的主題也非常吻合。
我的報告就到這里，謝謝各位。
