自從19世紀末德國人卡爾·苯茨(Kart Benz)發明世界上首臺內燃機汽車以來，現代汽車工業已經走過了一百多年波瀾壯闊的歷史。汽車為人類帶來了移動的自由(Freedom of Mobility)，非常顯著地拓展了人們的活動范圍，豐富了人們的社會活動，從而全方位地推動了經濟、文化的發展。但是，受到能源短缺、全球暖化等問題的影響，傳統的內燃機汽車面臨嚴峻挑戰，而這在中國尤其突出。我國應該主動迎接這一歷史性挑戰，迎難而上，全面推動以電動汽車為代表的新能源汽車的發展，將我國打造成為電動汽車的王國，實現人類社會與地球的和諧共生。

　　一、中國面臨的挑戰最為迫切

　　未來30年，汽車行業，從技術、生產到使用的各個環節都將進行一場史無前例的劇烈變革，而以電動汽車為代表的新能源汽車正是這場革命的主角。我國應該抓住難得的歷史機遇，主動參與并引領這場深刻的變革，努力將中國打造成為電動汽車的王國。這是一條充滿希望的發展之路，同時也是我們僅有的出路。這些年，我國汽車工業發展迅速，從2009年開始成為世界第一大汽車產銷國，2010年產銷量突破1800萬。截至2011年8月底，全國汽車保有量首次突破1億輛，由此引發了對石油的大量需求：2010年，我國消費石油超過4億5000千萬噸，其中55%依靠進口。汽車的燃油消耗量占到成品汽油、柴油表觀消費量的80%和42%，并成為新增石油消耗的主體。我國的能源安全面臨嚴峻考驗：我國對外石油依存度從2000年的約30%，迅速上升到2010年的55%。盡管我國汽車保有量巨大，但每千人汽車保有量小于60輛，還不到世界平均值的一半。未來二十年間，我國將要實現汽車普及率接近發達國家的水平，如果按歐洲的一半，即每千人300輛計算，屆時，我國汽車總保有量將超過4.5億輛。由此可測算出，如果不全面推廣電動汽車，我國汽車燃油需求將存在巨大的缺口。此外，燃油汽車所帶來的溫室氣體排放也是驚人的。據預測，到2020年，我國全年汽車年成品油消耗將達到3億噸，按照60 %的成品油率來換算，年消耗原油約5億噸，由此而造成的二氧化碳排放量應該在12.5億噸到15億噸之間。這無疑是我國乃至世界難以承受的嚴重后果。在2009年哥本哈根氣候大會前夕，中國政府向世界作出了負責任的承諾：到2020年，我國單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40 % ~ 45 %。為了達成這一目標，大力發展電動汽車產業，從而逐步降低對燃油汽車的依賴將是我們的必然選擇。

　　二、工程哲學指導電動汽車發展

　　電動汽車產業是一種革命性的產業，它勢必會對傳統燃油汽車產業造成沖擊。電動汽車又是一個新興產業。電動汽車的功能、主要零部件、生產方式、產業鏈等和傳統汽車有很大區別。因此，不能再用傳統汽車的眼光來評價電動汽車。我們一定要用開放的思維和堅定的勇氣去迎接挑戰。隨著插電式電動汽車的普及，電動汽車對現有電網領域的影響也不容小覷。因此，所有參與到電動汽車產業的各方都需要保持一種開放、妥協的心態，共同努力來促進該產業的快速且健康的發展。發展電動汽車產業是一項龐大、復雜的系統工程，它涉及到電動汽車產品的研發、配套基礎設施的建設、商業模式的設計、政府政策法規的制定等多個方面。因而我認為，要以工程哲學來指導電動汽車產業的發展。

　　那么，什么是工程?從科學、技術、工程三元論的角度來界定，科學是以發現為核心，科學是對自然的本質及其運行規律的探索、發現和揭示，并最終歸納為真理。科學家的探索往往是出于好奇心，并沒有明確的實用目的。技術是以發明為核心，技術本質上是改善人類社會生活的手段，它可以是方法、裝置、工具、儀器儀表或過程。技術講求的是技巧。工程則是集成科學、技術和管理，并以此解決實際問題。具體說來，工程是利用科學原理和技術手段在一定邊界條件下進行集成優化和綜合優化，有目的地完成設計、構建、運行等項目。工程具有系統性、復雜性、交叉性、綜合性等特征。工程是社會經濟發展的發動機。隨著社會經濟的急速發展，工程師們一方面要了解科學家有什么新發現，另一方面更要了解社會有什么需求，不僅把科學家的發現和社會的需求聯系起來，還要把知識、行動和道德結合起來，明確應該做什么，不應該做什么，不斷拓寬基礎，拓寬視野，拓寬使命感。集成和創新是工程的靈魂。創新就是要把新的技術商業化，這意味著成功地提出新的事物，該事物必須具備相當的技術含量，并在商業上獲得成功，創造價值。

　　工程哲學就是要深刻理解科學、技術、工程和創新之間的相互聯系的基礎上，進行系統集成優化。概言之，工程哲學講求理論聯系實際，做到系統集成優化貫穿產、學、研、用、管等各個環節。而系統集成優化的思想原則又可歸納為如下六條：1)辯論、定義、修訂和追求目標：系統有能力完成目標，結果印證措施的正確性;2)整體思想：整體大于個體的總和，個體大于整體的分解;3)創造性：看到樹木之前，先看到森林;4)遵守學科程序：分而攻之，合而治之;5)考慮人的因素：人是會犯錯誤的，需要反饋監管機制;6)管理項目和團隊精神：大家為人人，人人為大家。這其中1是確定目標，2到4是思想方法問題，5和6是管理問題。

　　就我國發展電動汽車產業的技術路線而言，集中力量發展純電動車或插電式新能源汽車更符合國情。也不排斥有能力的企業發展混合動力汽車。電動汽車也是汽車的一種，電動汽車所必需的傳統汽車的基本技術也必需抓住而不能繞過。中國的國情在于：首先，我國對能源、環保的壓力要比外國大，技術和市場的發展都很快，我國應該抓住機會，穩健快速進入;其次，發展混合動力汽車，我們很難跟豐田等國外成熟的車企競爭。對方經過二十多年的努力，在內燃機和變速器的改進、整車能量控制器等方面都形成了堅實的技術壁壘，很難實現有效突破。事實上，如果有能力的廠家成功開發出混合動力車并受到市場的接受，也是好事，但政府應重點支持純電動車技術的發展，特別是支持動力電池系統技術的發展。利用我國自然資源、市場、人力資源的優勢，首先大力發展有市場需求、能有效節能減排的小型低速電動汽車和城市公交增程式電動汽車或純電動汽車，也不排除市場能接受的其它型式混合動力汽車、積累經驗，不斷提高在動力電池、電機電力電子電控、動力總成等核心技術，向新一代先進的電動汽車跨越發展。

　　三、決定電動汽車產業化成功與否的關鍵因素

　　電動汽車產業化成功的關鍵因素為：1)價格不高于傳統車;2)使用方便程度與傳統車相當;3)能耗和排放低于傳統車。目前最難做的是第一個。任何產品要取得成功，除了要有好的性能和好的產能外，還要有消費者的青睞。電動汽車和傳統汽車比較，多了又重又貴的動力電池，怎么能做到其價錢跟傳統汽車一樣呢?對消費者有何傳統車所沒有的附加值?這就要把電池的附加值發揮出來，這就使電池的初始成本不要只讓車主來承擔。為了降低成本，必須以整體思想來考慮問題。應該認識到，電動汽車不但是一種交通工具，它還是一種能源工具。電動汽車集群將形成一個龐大的電能儲存系統，如果能和電網交互使用，不但可以起到削峰填谷的作用，有助于提高電網的穩定性和運行效率，而且還將有助于風能、太陽能等間歇式新能源的開發和利用。如果在政府主導下，消費者、電動車制造商、電網運營商、能源服務商等共同設計出一種多贏的商業模式，則電動汽車的附加價值會得以充分體現，從而促使其價格大幅下降，最終為消費者所接受。各有關方面共同在能源補給模式上進行創新，根據不同的車型和用途，才用最安全、經濟、有效的能源補給模式，包括慢速充電、機會充電、特殊情況下的快速充電、特種用途的更換電池模式、電池租賃服務等。

　　總之，發展電動汽車產業要做到三好：1)好的產品。即性能優良、價格合理;2)好的基礎設施。即方便和經濟，可采用智能充電、慢速充電、快速充電、更換電池、儲能充電等多種模式;3)好的商業模式。要大膽采用創新的商業模式，集合汽車、電力、能源、信息、服務、金融、保險、銷售等多個行業的優勢互補，共享利益，共擔風險。這需要各參與方保持一種開放的心態，精誠合作，在利益分配上采取相互妥協態度，共同將這個產業做大做強。主要的是汽車行業與電力行業要真誠握手并取得妥協，政府要推出有效的政策法規進行指導和促進。

　　四、我國電動汽車產業發展的問題

　　盡管我國電動汽車發展已取得了一定的成績，但依然存在很多問題。首先，在整車、關鍵零部件、公共平臺等方面我們并不完全掌握核心技術。以電池技術為例，近些年，我國動力電池技術發展得很快，單體容量比國外同類產品大，價格也比相對便宜。但也存在兩個弱點：第一，缺乏深層次的機理分析，業界應該從電化學材料、物理、電工、機械、散熱、安全性、可靠性、智能管理等方面進行系統分析，建立數學模型，以提高產品質量;第二，缺乏有效的電池系統評價體系，較快地、科學地評估電池系統在電動汽車工況下的性能、可靠性和安全性。政府應更大支持動力電池的研發和整個產業鏈的發展，促進從礦產、原料、裝備、工藝到系統組裝、測試、評估等各個環節的全面發展。”十二·五”期間動力蓄電池以能量型動力蓄電池為主要發展方向，兼顧功率型動力蓄電池和超級電容器的發展，重點突破動力蓄電池系統安全性、一致性、耐久性與低成本等關鍵技術，促進動力蓄電池系統集成和模塊化技術發展，帶動關鍵材料國產化，實現動力蓄電池產業技術快速升級、瞄準國際前沿技術，深入開展新型車用動力蓄電池自主創新研究。我們的目標要達到電動汽車用高能量型蓄電池系統的能量密度達到150 - 250 Wh/kg,成本低于3元/Wh，壽命 2000 - 5000次循環，充電率2C, 放電率3C。我認為目前最重要的是提高動力電池系統(電池包)的一致性，可靠性和壽命，即使在目前可達到的能量密度約100 Wh/kg 的情況下(據我所知，目前世界各國也未能做到200 Wh/kg 以上)， 重點突破一定市場，例如城市短途公交、社區和中小城市小型電動汽車、一定范圍的出租汽車等，配合一定的基礎實施和商業模式，就可推廣，不斷積累經驗，不斷提高動力電池的性能指標。總之，對于核心技術的研發，我們的廣大科研工作者一定要有踏踏實實、實事求是的工作態度和埋頭苦干的工作熱情，切不可浮躁冒進。

　　其次，盡管我們在政策體制方面做了很多工作，但總體來說，對產業的推進效果不太理想，或者說，在政策具體執行層面還存在很多問題。比如，2009年啟動的”十城千輛”大規模示范推廣工程，搞了25個試點城市，看起來很多，但實際上每個城市真正進行路測的新能源車屈指可數，有些地方甚至淪為了”面子工程”：領導來了開出來轉一轉，領導一走又收起來。這樣的面子工程顯然不可能有什么好的收效。在我看來，不必鋪這么大的攤子，應該挑選幾個具備經濟實力、污染嚴重或環保需求強烈的城市來試點，每個城市根據實際情況分配不同的示范和測試任務(如大型客車、小型中巴、混合動力車、增程式電動車等等)，并且一定要有相當大的投入量，多跑多開，把問題試出來，把對能源安全和環境保護的貢獻精確計算出來，這樣對這個行業的發展才有積極意義。此外，我們在有些地方看到了對小型短途或低速電動車的限制，把它看成是”垃圾車”，認為它不具備”技術含量”，并且強調只有等電池容量提高到電動車能跑300公里以上才能推廣。這種觀點是值得商榷的，在我看來，推廣新能源車首先要看重在哪個市場范圍內最能發揮優勢，就優先在這個市場推廣。小型短途或低速電動車在我國有很廣闊的市場前景，普通消費者對此有較強的需求。地方政府只要有明確的政策規范，小型短途或低速電動汽車完全可以健康發展，從小做大、從弱到強，這應該是電動轎車的必經之路，想要跳過去是不太現實的。

　　五、發展電動汽車、促進中國制造走向中國創造

　　我國現代化建設一方面取得了巨大成就，另一方面也面臨著一系列重大挑戰。如產業層次低，產業附加值低，工人收入低，兩極分化嚴重等。究其原因主要是我國極端缺乏自主創新和”中國創造”的重大產業平臺、關鍵產業體系，從而造成主要產業，特別是支柱產業，到處有短板，到處都漏水，有些產業80%-90%的附加值甚至都被外流(產業競爭遵循短板理論)。進而導致整個國家產業體系附加值低下(競爭性產業10%-20%)，生產率徘徊(工業為美國的6%)，利潤率很低(2011出口企業為1.44%)，實體產業拋荒(轉投炒樓炒股)，工人收入微薄(美國的4%)，低收入人群數量特別巨大，從而造成內需不足，兩極分化嚴重。所以一定要建設技術先進、結構高效、自主開放、體系完整的中國電動汽車產業體系，在打造電動汽車王國的同時為中國新的歷史時期的工業現代化和產業現代化，提供新的發展模式和重大示范。

　　本文作者系中國工程院院士、英國工程院院士、香港工程師學會前會長、香港大學榮譽教授陳清泉

　　( 編輯/李艷嬌 )

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