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工程化学在车辆工程的应用范文1
当中国汽车工业即将膨胀到年产销2000万辆的时刻，我们却还不得不面对核心零部件缺失这样的尴尬。普遍的舆论认为，新能源汽车将是中国汽车工业未来能够比肩世界的一次历史性机遇。
那么，面对着传统车上的技术差距，弯道超车能否变为现实?当新能源汽车已经成为了中国汽车厂家趋之若鹜追赶的时髦方向，冷静下来思考，我们到底要造怎样的新能源汽车?现在的产品又是否如我们自己所描述的那样，能够“超越世界”?
2011年3月26日，第三届中国汽车蓝皮书论坛的一大议题就是《破除弯道超车的迷雾和新能源汽车的未来》。《汽车商业评论》常务副主编刘杨主持该议题的讨论。
业内专家中国汽车工业协会专家委员会委员荣惠康、吉利集团副总裁、吉利汽车研究院副院长赵福全、麦格纳中国区执行副总裁孙星原、上海交通大学汽车工程研究院院长许敏、上海交通大学汽车工程研究院副院长殷承良对此进行了激辩。
世博会上的新能源车
刘杨：时间先被拉回到2010年。上海世博会继2008年北京奥运会后又给新能源汽车提供了一次大规模尝试的舞台，相比奥运会，这一次的新能源汽车示范规模更大、时间更长。那么，这一次，新能源汽车的大规模示范取得了怎样的成果，又给中国和世界带来了怎样的意义?
殷承良：2010年世博会对新能源汽阵的发展和推广起到了积极的正面作用。首先，它是全世界规模最大的新能源汽车示范区，有1052辆新能源汽车投入使。在长达半年的时间内，经受住了高强度的使用。
其次，世博会上新能源汽车的承载人数也达到世界第一，共有8000万人次；第三，这些新能源汽车经过了包括上海最冷、最炎热、最潮湿等各种严酷气候的考险。虽然在示范中也出现了一些小问题，但是结果还是相当令人满意的，车辆的出勤率达到了98％以上，可以说是非常成功。
但是，之所以有这样的成绩，不仅是由于世博会时新能源汽车本身比奥运会时在技术上取得了进步，还有大量人力成本来作为新能源汽车的服务支持：任何车辆运行完毕，只要发现有异常立即进行调试。
刘杨：很多人不知道，在这次新能源汽车示范的背后，麦格纳公司还为这些车辆进行了认证，这个认证的结果到底如何?
孙星原：我非常高兴地告诉大家，对世博会的新能源汽车进行验证，我们主要完成了两个方面的工作。一方面是围绕高压安全进行试验。大家知道，电动车的电压在350V－400V。在各种天气情况下都要保证车辆在高压状态下的安全。这项工作在全世界也是第一次进行。
第二个工作是保证氢的安全。如果大规模使用燃料电池，就要使用氢气。氢气原子是所有原子中最小的，怎样保证氢气不泄漏和加氢的安全，使其能够在一个大规模的示范应用上保证6个月的安全运营。可以说，这两方面在世博会上都得到了很好的体现。
吉利的新能源汽车观
刘杨：吉利汽车在过去一两年里做了很多工作，无论是从零部件的收购还是整车品牌的收购，赵总在吉利的这几年，最显著的一项工作就是把吉利的产品品牌和产品研发系列排得非常清楚，那么在这样一个系列中，新能源汽车是怎样的方向?
赵福全：为应对未来汽车动力源的变化，吉利汽车对动力和能源的战略是“立足传统，储备未来”，新能源汽车发展要多元化。
传统车上，我们现在既有小涡轮增压、直喷汽油发动机，也有满足欧V排放的高压共轨柴油发动机。变速器上也已经有全系列产品，吉利汽车4AT变速器作为第一个产业化的项目已经获得了汽车行业的认可。同时，我们通过收购澳大利亚的DSI变速器厂，拥有了全系列变速器，吉利汽车和DSI共同开发的产品已经完成样机生产，预计在2013年投放市场。可以说，我们在动力总成和节能减排的传统技术上已经为未来二十年做好了足够的储备。
大家比较关注的是新能源方面。吉利汽车在新能源方面还是做得比较务实的。在2010年的北京车展上，我们进行了第一次大规模的新能源汽车揭幕仪式。当时既有怠速启停的汽车产品，也有两款纯电动汽车。一款是低成本的，一款是高性能的。低成本，是指电池的档次不够，成本有优势；高性能，是指电池成本高，但是车辆的性能较好。
同时，我们还有两款插电式的混合动力汽车，一款是串联的，一款是并联的。为了展示吉利汽车的未来，我们还打造了一个全新平台，吉利IG。这款车在2009年上海车展作为概念车，2010年北京车展作为工程化的第一辆电动车，为真正解决未来电动车安全、碰撞、空间布置、包括后悬架如何布置电池等都做了相应的开发。
对于新能源汽车，我们第一步强调是快速、实用的产业化，不依靠政府的设施。这也就是我们常说的怠速启停汽车产品，它可以马上投放市场，在吉利所有的车型上普及，第一款车应用的是吉利的EC718。在成本增加不太大的情况下，达到很好的节能效果。我认为这是最快也是最实用的方法，消费者很容易接受，也不会给社会带来任何负担。企业做新能源车，最终要消费者来买单。
第二个战略，吉利汽车内部对电动车和插电式混合动力车进行了调整，决定将低成本电动车暂时告一段落，开发已经结束，但没有做产业化的准备。高性能电动车和插电式混合动力车都将在明年年底投产。
纯电动车基于吉利的小轿车平台，也就是吉利的熊猫，3.6米长，5人座，我们在此基础上开发了纯电动版。插电式混合动力，我们是基于A级车的平台，正常情况下用1.8升发动机，我们用了1.0升发动机，同时用了能跑50公里续航里程的电池，这样解决了短途纯电动用发动机续航里程受限的问题。这款车我们也将在2012年底投放市场。
按照国家的定义，吉利汽车在2010年已经拥有了三个纯电动车的公告，是可以销售的。但是对于企业来说，必须要把握的是谁来为产品买单，要么是政府，要么是消费者，这是电动车所面临的一个不争的现状。
我们的战略是2012年底、2013年初，争取能够提供给市场两款具有一定竞争力、而且很务实的新能源汽车。一款是基于熊猫平台的纯电动，一款是基于帝豪E77平台的插电式混合动力。这是吉利整个新能源战略的规划。
未来，吉利汽车还有吉利IG这款车，在保证能够使用传统发动机的基础上，更多地在整个平台的设计是基于纯电动车情况下，考虑如何解决电池的布置、电机的布置、碰撞和人机工程等问题。
大家都在说我们在传统汽车方面的基础不好。现在，给你一个自由的空间，从零开始让你重新画一张图的时候，你到底希望现在的车应该如何满足未来新能源汽车的需要呢?我觉得能够真正回答出来的人寥寥无几，或者回答了东，回答不了
西。电动车的发展就处在作秀容易、产业化难、消费者买单更难的阶段。但是如果我们不把让消费者买单作为一个目标，那我们将永远在低层次徘徊。
至于新能源汽车，普通用户是否消费得起，还是要市场说话，要看油价，要看国家的产业政策。作为企业来说，一定要保证汽车有足够的续航里程，保证安全性、动力性。大家关注电动车，都说电动车的电池成本太高、可靠性不高、布置空间不够，但是我认为这只是大家看到电动车核心的一部分问题。但是，如果电动车真正产业化，它的空调怎么解决?制动怎么解决?转向怎么解决?太多作为一般汽车开发过程中的共性问题，在电动车上都没有被认认真真地解决。
比如说混合动力汽车，它在很大程度上需要能量回收才能节能，在能量回收过程中对整个制动系统都会产生影响，ABS已经不按照你过去的要求去工作了，还有ESP，所有相关的主动悬架、主动控制技术，如何在新的能量回收的情况下满足消费者所有的主动安全需求，这些也都没有解决。太多的车都是开一开容易，性能也仅仅在几个点上有体现，但是如果没有能量回收，很难实现产业化。
我现在天天都在做车，每天都和这3000多个零部件打交道，我很清楚，这些问题解决不了，最后是经不起市场考验的。至于成本，也不是主机厂能够控制的，还要看中国电池厂有多大的能力、能否满足整车厂的需求，同时也要通过自己研发和合作来克服。
新能源汽车的复杂局面
荣惠康：现在，尤其是电动车，是非常热门的话题，已经形成一种舆论。现在，中国所有的企业，包括合资企业，都在开发新能源车，都在把电动车当做主导开发项目。
至于说哪个企业要怎么搞，这个问题很复杂。我这里有两份资料。第一份资料是工信部做的十年能源发展规划，叫做《节能与新能源汽车发展规划》(2011－2020年版本)。我是2010年9月拿到这个版本的，2011年5月1日之前可能出台。在讨论中，大家分歧很多。这个规划中把新能源汽车画了一个框，提到“新能源汽车主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池汽车等”。
我觉得电动车的发展没有错，这是全球的发展方向。但是，我们不能忽略替代能源。
能源问题是全球三大问题之一，中国一直把节能减排作为第一要务。中国政府了节能减排目标，政府部门要更加重视能源问题，引导能源产业的健康发展。中国要加大力度发展十大能源，混合动力、甲醇、天然气、充电电池汽车、二甲醚、燃料电池、氢能源、生物柴油、乙醇、煤制油。而且，中国的十大能源产业要分几类发展，最急需的，能够见效的，马上能够解决节能减排问题的，要在政策上给予最优先的考虑。有些要强化开发，在政策方面加强科研，其次就是抓紧开发的长远目标，最后还有一些要限制发展。
我认为应该分四类。第一是要鼓励开发混合动力汽车、甲醇燃料汽车、天然气汽车；第二是要强化充电电池的科研力度；第三，积极支持燃料电池汽车、生物柴油的使用；第四，限制开发乙醇、煤质油。
孙星原：对于新能源，全世界各个国家都有各自的想法。以电动车为例，炒得非常热的国家是以色列。以色列这个国家的国土面积就那么宽、那么长。人们说的续时里程等问题在这里都不存在，在新加坡也是如此。这与他们的环境和人文结构非常符合。我们国家对石油的依赖是一个战略问题，就像荣老所说的那样，如果我们尽可能在发展交通的过程中减少对油的依赖，不失为一个好办法。例如，伊朗的天然气汽车是全世界最多的。我们要吸收全世界的各家之长，看看我们的能源战略是什么?我认为，中国的新能源开发无非就是要解决对传统能源的依赖。
荣惠康：我们的电动车成熟的程度如何?2003年、2004年的时候，我去了深圳7次，支持比亚迪上新能源车。比亚迪为了搞新能源，投资了3个亿建设电池厂。他们现在在深圳有一个新能源车的出租车队，一共30辆车，每台车的成本是29.8万元。国家补助6万元，深圳市再补助6万元，剩下的车价也在17.8万元。而一辆普通的比亚迪F6轿车售价也不到10万元。电动车成熟的程度决定于电池。它的体积、重量、价格、充电时间、续航里程、电池报废的处理，这些问题都面临挑战。
替代能源方面，2006年奇瑞汽车开发了第一辆甲醇车，上海华普、长安奔奔也有类似的产品。工信部从2010年第三季度开始，用华普汽车、奇瑞汽车和一汽的甲醇车在天津理工大学进行了实验，并开始在陕西省、山西省、上海市进行推广。
“863”计划走了弯路
刘杨：我们研发新能源汽车的时间并不算短，政府的投入力度也很大，但是为什么现在我们的新能源汽车和国际上还有一定的差距，原因在哪里?
殷承良：应该说，我们的“863”计划走了弯路。从根本上说，我们从“十五”时期大力推广电动车，这个决策很正确。现在国内电动车的热情也是和“十五”期间的推广密不可分的。但是当时我们并没有考虑周全。人们认为经过“八五”时期和“九五”时期的两个五年计划，我们在电机等方面有了一定进展，提倡可以以整车牵头为主大力发展电动车。
但是在那时，在零部件、关键总成和基础元器件的布局先后上存在一些问题。我们当时设计的电动车版图就是整车、电池、电机、电控。现在来看，这个设计不太合理。
以电控为例，电控是整车企业的命脉所在，人人都想拥有属于自己的核心技术。因此当时我们很多高校花费了大量心血研发出的成品，不被企业认可，不能配在整车上。巨大的投入之后，结局就是白忙一场。
电机和电池方面我们也忽略了两件事，可以称作“上不着天，下不着地。”
“上不着天”是说，我们做电机和电池，缺少功率电子研究，核心零部件都在国外。我们买不到最好的，买回来的都是工业级的电机，而不是汽车级的，价格也极度高昂。我们对此毫无设计和制造经验。
“下不着地”是说，我们做的电机都不是专门为汽车而生产的。我们现在看国外都是发动机和电机耦合在一起，或者把变速器和电机耦合在一起。我们当时没有这些概念。我们的电机根本没有总成的概念，就强加在汽车上。电池的成组技术和电池管理系统我们都没有做。这不是电池厂可以做的，而是要依靠整车厂结合过去传统汽车大量的数据经验，和整车一起开发。
我们现在缺少的一是上游产业的核心零部件支持和基础元器件的生产，少了一个产业基础的布点，二是少了系统级的概念，我们的整车厂缺少自己集成系统的能力。最后结果往往是，我们的企业把工业电机和发动机放在车后，傻大笨粗，就号称混合动力，这是很低端的水平。现在我们慢慢知道有系统级的概念，大家也认识到这个问题。快要接近市场的时候，就必须要去调整。
不可能实现的弯道超车
刘杨：那么从我们的产业基础来讲，
我们现在是否存在弯道超车的可能?
殷承良：我是在汽车企业工作了15年以后才进入到高校的。我们今天的主题是破除新能源弯道超车的迷雾。从我个人的观点来看，混合动力汽车方面我们不存在弯道超车。我最早是学力学的，从力学来看，弯道超车是非常危险的，法规也不允许。
从产业化上看，全世界已经推出的商业化混合动力汽车，分为两大类，一种是以日本本田为代表，对发动机进行改进；一款是以丰田、福特为代表，对变速箱进行改进。但是这些车的上市并不是简单的发动机加电机那么简单，这些技术都是在原有的发动机控制基础上或在变速箱上进行改进，这些新技术和新设备都是耦合在其中，才能够实现好的性能。
我提醒大家注意，2009年财政部和科技部的“十城千辆”中对混合动力汽车的最高补贴是6万元，2010年5月，国家又推出了私人购车的试点城市，混合动力的补贴额只有3000元。这说明了什么问题?
我们的基础工业太差。我属于国内自主搞电动和混合动力最早的一批人，我们不缺干劲、思路和投入，但是我们差在基础上。
混合动力汽车如果离开发动机和变速器，都不能真正做好。而这两个核心零部件，我们现在基本上没有很好的国产产品。我们在新能源汽车的开发上也不乏好的想法和思路，我们设计了很多东西，但是我们的机器加工能力太差。在老外看来很容易的事情，国内却没人能做。高校有很好的理论，但是工艺需要生产经验的积累。我们很无奈，也选择和很多企业合作，甚至开发很多东西要自己开发模具，这在国外根本不可想象。
汽车企业里的基础生产不行，所有的核心部件都不在自己手中，我们可以买生产设备，但是核心控制还是一个空心。我们现在越研究，就越觉得我们很难在这方面突破别人的封锁。
未来，微混，也就是怠速启停技术可以成为企业的标配，但是发展到中混或者强混时，混合动力汽车需要太多的汽车基础积累。我们也都很清楚我们在这方面和国外的企业差距有多大。现在我们都说和国外的发展差五年，我认为，不要说五年，我们在混合动力上的差距应该是在传统车上的30年时间再加上现在研发混合动力上进行发动机和变速器修改的5年的总和。因此在强混上我们根本不存在弯道超车的可能。
刘杨：那么我们在替代能源上是否可以实现超越?
许敏：甲醇发动机对材料和油泵都有很高的要求，这些方面都有解决方案。甲醇、乙醇肯定是非常好的替代燃料。上海交大做的主要研究是甲醇、乙醇的喷雾燃烧，以及发动机的应用，而且是美国通用汽车公司研发中心资助的，他们非常看好这一领域。
但是，我们也没有超越之路，也需要一步一步走。甲醇发动机因为燃烧系统不一样、喷雾不一样、蒸发又不一样，基础方面我们都需要积累经验。又比如甲醇汽车很难的一个问题是电控，我们汽油和柴油发动机的电控，自己还都搞不好，甲醇又带来了新的电控问题，怎么能解决得好?这些都是最基础的，影响汽车行业的难点，很多人想绕开它，我觉得这有点误国误民。实际是没有办法绕开的。我们要面对这些事实和技术挑战。
赵福全：能源从过去的石油能源的单一化，向未来的多元化发展，这是必由之路，这不是中国的问题，而是整个世界的问题。新能源时代一定会到来。至于说什么时候到来?本身就没有固定的规模来量化。5％算是规模到来，还是100％的时候才算到来呢?我想100％的市场规模是遥遥无期的。
我们现在要根据中国的国情，根据现状来解决问题，冷静下来思考。刚才大家都在讨论甲醇汽车。我认为甲醇是两个问题交织在一起。第一，如果我们是解决中国能源短缺，未来面临的能源危机，甲醇就是一个很好的选择。但是，通过开发甲醇，想要技术领先，进行弯道超车，那是另外一个问题。换句话说，应对变化，解决现有的能源危机，和让我们在技术上领先，甚至在技术上达到垄断，这是两个问题。
如果国家认为甲醇是我们解决能源危机的重大战略选择之一，我绝对相信外国企业已经准备好和中国企业竞争。如果我们认为有了甲醇就可以做到技术垄断，我认为这是不太现实的说法。不能否认的是甲醇就是未来能源多元化的重大战略选择之一，这一点谁都不会去否定，这需要国家的支持。因为有了这种选择，我们就会成为弯道超车的领头羊吗?这又是不大现实的想法。
事实上美国在这方面做的工作已经是巨大的，而且投入也很大，技术也是领先的。为什么他们没有进行市场普及?那是由美国的能源战略决定的。巴西在乙醇燃料上是绝对的领先，但并不意味着它的技术领先。在巴西销售的汽车还是通用、丰田的产品。
我觉得大家要抱着积极乐观的态度看待新能源，作为产业化，又需要谨慎务实的过程，不是某一个技术解决了，我们就领先了，它是整个产业链能力提升的体现，它是终端。没有企业方方面面能力的提升，我认为销量的提高是很难的。中国的领军企业已经看得比较清楚了。
今天我们能做自主了，绝对是改革开放三十年，也是市场换技术、形成全方位产业能力的初步体现，我觉得新能源也是同样的道理。大家不能自己误导自己，演小品和现实生活是两回事。
机遇究竟在哪里
刘杨：那么我们在哪些方面有更好的优势和市场机遇?
殷承良：我认为我们在纯电动汽车上还是有超越的机会的，毕竟它不再需要传统汽车的发动机，变速器结构也相对简单。如果我们能够通过国外技术人员归国创业，把先进的电机理念拿来，在国内实现汽车电子的突破，在纯电动动力系统上就不一定比别人差，可能也就五年的差距。电池成组技术，踏实下来，也会有突破的一天。电化学的进展，如均匀性和一致性都可以靠钱和先进设备的投入去突破，最终大家就是拼电池配方的水平。这方面，国外也不比我们领先多少，我们追上去还是有可能。
发展电动车，我们有自己的先天优势。可以有政府的强力政策和补贴来推动，中国人对车的续时里程和性能相比国外没有太多传统车的比较，我们的接受程度会更高，最后，我们人口规模大，也更容易形成一个较大的使用人群。现在世界上也有一个共识，纯电动车最有可能大规模推广在中国。
孙星原：世博会上，我看了这么多新能源汽车，发现我们有非常好的做法和主意。其中一个主意是在公交车里面，做超级电容大巴来取代我们过去的无轨电车。无轨电车本来就是零排放的车辆，产品也已经很成熟。超级电容就是把过去无轨电车的两根辫子给取消了，完全在公交站内充电。
现在，美国人注意到了超级电容公交车这个产品，请我们中国的一家公司在华盛顿进行超级电容大巴的演示。这说明我们在有些地方已经做出了突出的成就。如果我给今天在座的领导和客户提建议，我觉得未来是这样，特别是在北京，发展电动车一定在是公交、市政、邮政等系统内。
