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王秉刚老兵新传上 [复制链接]

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回望国家清洁汽车行动十年

口述

王秉刚

整理

葛帮宁

首发

《中国汽车报》

出品

帮宁工作室(gbngzs)

在中国新能源汽车发展史上,王秉刚是一个无法绕过的名字。

年6月,他从中国汽车技术研究中心(中汽中心)主任职位上退休,受科技部高新技术司邀请,参与到汽车科技项目管理工作中。此后20年,他将退休生涯与时代需要相结合,在中国汽车工业舞台上继续弹奏人生乐章。

第一个10年,从年到年,参与国家清洁汽车行动,取得阶段性成果。

清洁汽车行动目标有三:燃油汽车清洁化、清洁替代燃料推广与电动汽车研发。期间,王秉刚担任全国清洁汽车行动协调领导小组办公室专家组组长,以及科技部“清洁汽车关键技术攻关与产业化”项目总体组组长。

回看清洁汽车行动10年,其主要成绩有三:其一,我国汽车技术实现由化油器发动机年代,向电喷发动机和尾气处理技术年代过渡,汽车排放由无标准迅速提高到国Ⅲ水平。

其二,在推广清洁替代能源方面做了大量工作,先后尝试LPG、CNG、LNG、甲醇、乙醇、生物柴油和二甲醚等。自主研发天然气发动机,实现关键技术突破与大规模推广,从国家补贴到完全市场化。

其三,在清洁能源汽车与电动汽车研发上走出一条跨行业官、产、学、研合作攻关之路,取得重要自主技术研发成果,为后来的计划的实施打下了基础。

第二个10年,自年科技部将汽车领域的科技项目重点,转入节能与新能源汽车技术领域起,参与新能源汽车工作,目前还在继续。

这10年是中国新能源汽车风起云涌的10年,王秉刚是实践者和见证者之一。

在国家计划“节能与新能源汽车技术”重大项目中,王秉刚担任监理咨询专家组组长,全程参与这起有史以来最大的汽车科技项目论证,主持项目节点检查与验收。

年,王秉刚担任全国25个示范城市督导检查专家组组长,通过攻关对标,使混合动力客车迎来重大转折。

年至年,王秉刚担任中德可再生交通能源合作项目中方协调人工作,组织完成“中国未来道路运输能源战略研究报告”。

这期间,中德双方进行的交通能源全寿命周期能源效率与温室气体排放研究,为我国各类汽车能源及动力系统发展战略的制定,提供了重要技术依据。年,由王秉刚指导的研究小组,制定了国际上首个“汽车生命周期温室气体及大气污染物排放评价方法”团体标准,并相继完成年和年评价报告。

年,作为编制工作组主要成员,王秉刚参加了《节能与新能源汽车产业发展规划(-年)》编制工作,通过论证纯电动乘用车产业化应用的实际可行性,为最终确定我国新能源汽车以纯电驱动为主要战略取向的总思路提供重要依据。

年,王秉刚担任新能源汽车创新工程专家组组长,负责组织全国20多个整车与动力电池骨干企业开展新能源汽车研发与产业化工作。到年,创新工程完成预期任务,中国自主研发的新能源汽车与动力电池项目整体达到国际先进水平。

值得一提的是,受中国汽车报《汽车与运动》杂志社邀请,王秉刚自年开始担任“中国心”十佳发动机评委会主任。12年里,他不改初衷,排除干扰,坚持公平公正原则,使“中国心”十佳发动机与“沃德十佳发动机”、“国际年度发动机”并列成为国际公认的三大发动机评选活动之一。

年7月21日上午,82岁的王秉刚在北京寓所接受口述历史访谈,这是我们对他进行的第二次长篇访谈。第一次是在年1月17日上午,访谈时长3小时,他为我们还原了在一汽30年、在中汽中心8年,如何为中国整车试验技术和标准刻下印记的往事。

在这次历时5小时的访谈中,王秉刚为我们厘清了中国新能源汽车发展技术路径。可谓讲者娓娓道来,听者意犹未尽,他退休后的生活甚或比他前40年在职期间更丰富。

以下为王秉刚访谈实录。顾民对本文亦有贡献。

年,我从清华大学动力机械系汽车拖拉机专业毕业,在一汽一干就是30年,从普通技术员成长为高级工程师。年调任中汽中心,在主任岗位上工作到退休。可以说,我把人生最宝贵的40年献给了中国汽车事业,算是汽车战线上的一名老兵。

年退休后,我被相关部委委以重任,先后参与两个重大项目:一是清洁汽车行动,这项工作持续10年,取得了阶段性成果。二是新能源汽车工作,迄今已10年有余,目前还在继续。

跨入新世纪后,中国在传统汽车方面努力追赶世界水平,产销量全球第一,新能源汽车也从零起步,逐步发展成为全球最大市场。所以,这是中国汽车工业史上发展最迅速、最辉煌的20年,我有幸以一位老汽车工程师身份参加到这一进程中,并为此做出自己的贡献。

能够将退休生涯和时代需要结合在一起,在中国汽车工业舞台上弹奏人生余响,确实是一件很幸运的事情。

▲年,王秉刚参加十佳发动机评选。

01.

清洁汽车行动

年,国务院领导指示,要在全国开展空气净化-清洁汽车行动。

为什么提出清洁汽车行动?当时大气污染比较严重,有关方面认为,汽车排放污染是造成空气质量恶化的主要原因之一。虽然年代末中国汽车保有量还不大,但整体技术水平低,路上跑的都是化油器汽车,没有催化器,没有后处理,也谈不上排放标准。而国外已经进入电喷时代,国内外水平差别明显。

清洁汽车行动涉及大气污染治理与能源安全,国家对此相当重视。由时任国务院副总理李岚清主抓,科技部、国家计委、国家经贸委、国家环保总局、机械工业局等14个部委参与。

▲年,王秉刚在西安燃气展技术交流与研讨会上发言。

我在中汽中心工作期间,就跟科技部接触频繁。我退休前,科技部高新技术发展及产业化司司长李健、副司长石定寰就找到我,邀请我退休后协助主持清洁汽车行动专家组工作。经过慎重考虑,我欣然接受了。

说实话,退休后我有多种选择。当时也有些企业来找我,想到退休后还要去企业忙活,说白了就为赚些钱,对我没太大动力。

也有人动员我开个汽车设计公司。在前次访谈时我曾经介绍过,为了推动自主研发,吕福源部长早就想办一个设计公司,他找了整车企业,没有得到响应,后来就想筹办独立的设计公司,还想利用底特律的人才资源,就地办个设计公司为国内自主研发探路与培养人才,有意让我退休后去操持,可惜没有如愿。

受吕部长的影响,对开设计公司,我的确有些心动,可以实现很多年以前实现不了的理想。那时候也是起步的好时期,后来国内好几个设计公司差不多都是这个时期开始建立,大都办得不错,我相信我如果去办,也应该可以。

但最终我还是选择参与科技部的项目工作,除了科技项目对我很有吸引力外,不坐班,不管人,难得一个自由,更适合于当时已经身心疲惫的我。

我做好了继续工作10年的打算,从60岁干到70岁。没想到,清洁汽车行动告一段落后,我接着又干了10年有余。

工作给了我不停思考的压力,给了我与国家事业连接的机会,给了我与这么多年轻同事、同行结交的幸运。虽然年岁已高,在大家的照顾下,还是充满激情,忘了疲倦,努力工作。回想起来,如果当初两位司长不来找我,我这20多年人生轨迹就完全不一样。我非常感谢他们给我这个重要机会。

▲年11月,王秉刚随上海交大到日本考察二甲醚汽车技术。

年1月,科技部等14个部委在原电动汽车和燃气汽车两个领导小组及办公室基础上,成立全国清洁汽车行动协调领导小组及办公室,向各地下发《关于实施“空气净化工程——清洁汽车行动”的若干意见》。办公室设在国家科技部高新技术司,具体工作由高新技术司能源与交通处落实。

当年6月,正式通知我担任(全国清洁汽车行动协调)领导小组办公室专家组组长与科技部“清洁汽车关键技术攻关与产业化”项目总体组组长。除我之外,还有一位来自能源领域的组长——四川石油管理局总机械师朱清澄。

清洁汽车行动专家组工作地点设在中汽中心北京工作部,办公室日常工作由时任中汽中心副主任兼北京工作部主任张进华负责。此后20多年,张进华是我的亲密战友与工作伙伴,对我的工作与生活给予极大支持和帮助。他为人正派,工作有激情、思路敏捷,还善于协调各方关系。

清洁汽车行动主要目标有三:燃油汽车清洁化、清洁替代燃料推广与电动汽车研发。燃油汽车清洁化与我国内燃机技术水平有关,当时我们还处在化油器时代,排放没什么标准。而国外已经普遍采用电喷及后处理装置,排放达到欧Ⅲ标准。这就对中国汽车工业提出紧迫要求,要从化油器向电喷与后处理技术过渡,追赶国外排放标准。

清洁替代燃料推广和中国能源状况有关。与中国经济规模相比,中国石油储量在全球处于相对较低水平,供需有缺口。汽车产业是石油消耗大户,必须及早启动替代燃料推广应用。当时我们了解到,不少替代燃料排放相对比较清洁,比汽油、柴油要好。

为实现这两个目标,科技部成立“清洁汽车关键技术攻关与产业化”项目。从电喷和催化器技术研发,到排放标准、排放检测能力建立,再到清洁替代燃料开发推广,确立一批研究课题。

清洁汽车行动是国务院确定的主要工作,牵涉面很广。为避免各地一哄而上,领导小组要求在国内选取若干有代表性地区和城市进行示范,取得经验后,再在全国范围内进行推广。

我们选择了12个城市作为第一批示范运行,包括北京、上海、天津、重庆、哈尔滨、长春、西安、乌鲁木齐、四川省川中地区(成都、绵阳、德阳)、广州、深圳和海南省等。

▲年,王秉刚在慕尼黑参观宝马公司的液氢加注站。

示范城市确定后,我经常与专家组同事们到全国去做调研,很多城市都很投入。国家对示范城市支持经费并不多,前后几期项目累计投入不到1亿元,但最终实施效果很不错。

在清洁汽车行动同时,还开展一批关键技术攻关工作,专家组主要做立项方案,报相关部委审批。部委确定项目交给谁,由哪些单位承担等。专家组再具体推进,按照时间节点检查验收。一期项目结束后,再筹备二期项目,10年来至少开展了三期项目。在第三期中安排了一个万资金的电动汽车研发课题。

总结起来,清洁汽车行动开展10年,基本实现燃油汽车清洁化与清洁替代燃料推广这两个目标。

其一,我国汽车技术整体实现了由化油器发动机年代,向电喷发动机与尾气处理技术年代过渡,汽车排放从无标准迅速提高到国Ⅲ水平。电喷化是汽车技术演进大势所趋,大量的工作是行业主管部门和各企业完成的,专家组只是通过科技项目实施予以推动。

其二,在推广清洁替代能源方面做了大量工作。先后尝试过LPG(LiquefiedPetroleumGas,液化石油气)、CNG(CompressedNaturalGas,压缩天然气)、LNG(LiquefiedNaturalGas,液化天然气)、甲醇、乙醇、生物柴油、二甲醚等。

其中,推广最为成功的是天然气汽车。自主研发了天然气汽车发动机,实现关键技术突破与大规模推广,产品从有国家少量补贴到完全市场化。

其三,在清洁能源汽车与电动汽车研发上走出一条跨行业官、产、学、研合作攻关之路,取得重要自主技术研发成果,为后来的计划的实施打下了基础。

02.

从液化石油气到天然气

在清洁替代燃料推广方面,10年来我们对所能想到的替代燃料,基本都做过调研和尝试。包括液化石油气、天然气、甲醇、乙醇、二甲醚、生物柴油等,也包括将地沟油与野生麻风树果做成生物柴油。这些替代燃料有的得到大规模推广,有的在部分地区与领域得到应用,还有一些做了不同程度的尝试,最终没有得到推广应用。

真正进入全国性大规模推广的只有液化石油气(LPG)和天然气。LPG是开采石油时的副产品,用LPG作为汽车替代燃料,只需对汽油机进行一些简单改造。当时国际上使用最广的汽车替代燃料就是LPG,比如意大利和韩国的LPG汽车就非常多。

从一开始,我们就把LPG作为一个重要推广项目。北京和上海的出租车70%以上都经过改装使用了LPG,全国有20多万辆LPG出租车。但LPG最终也没有立住,什么原因?

一是贵。我们做饭用的燃气罐,里面就是LPG。国内城镇居民对LPG需求数量非常大,导致价格居高不下。二是LPG使用过程中带来的问题,加气站供应的LPG往往杂质多,燃料系统容易堵塞,导致发动机故障较多。

此外,LPG加气站不如汽油站多。使用LPG后,相比汽油便宜不了多少,出租车每天大约节省二三十元,但故障多与加气不方便两个因素叠加,司机认为省下这点钱不值。出租车行业对LPG逐渐失去热情,*府就很难再推动。

从排放角度,跟汽油机相比,LPG汽车多半是在原汽油机基础上改装,也没有体现出特别的清洁优势。因此,LPG推广五六年后,就慢慢沉寂了。

▲年,王秉刚在湛江考察LNG公交车车队。

各种替代燃料中,最成功的是天然气。天然气主要成份是甲烷,分子结构简单,燃烧干净,而且是世界上储量大、被广泛使用的一种石化资源。年底一份统计数据表明,在全球能源消费中,石油、煤炭和天然气占比分别约为34%、27%、24%。

和全球平均水平相比,中国天然气在一次能源消费中占比仅约为8%。为什么这么低?中国已探明的主要能源储量特点是多煤、缺油、少气。近年来国内也陆续发现一些大天然气矿,而其他国家丰富的天然气资源也已经大量进口。

过去在汽车上天然气使用不够。汽车用天然气比较复杂,常温状态下它是气体,为方便大规模运输和储存,必须进行特殊处理。处理方式通常有两种路线:一种CNG,一种LNG。

对以天然气为燃料的汽车来说,发动机技术和燃油车也很不同:两者的喷射系统、燃料供给系统不同,发动机压缩比也不同,后处理技术也不同。以天然气为燃料的发动机要在原发动机基础上做较大的改造设计,商用车的压燃式柴油机发动机一般要改造为点燃式发动机。

虽然和LPG相比,天然气更清洁,但推广难度要大得多。LPG比较简单,常温下稍一压缩就呈液态,丙烷在20℃、0.81MPa(8个大气压)压力下即可压缩为液体,灌装、运输和使用非常方便。此外,建LPG加气站成本也不高,百八十万元就能建起来。

天然气要在-.5℃低温下才能液化,因此,天然气汽车的主要技术路线是压缩天然气(CNG),最大额定压力为25MPa(个大气压)。

推广CNG汽车主要涉及两方面:一是发动机改造,这方面我们做了很多工作。二是建加气站,建一个CNG加气站至少得三四百万元,比LPG加气站贵很多。

CNG汽车推广之路颇费时间,中间还曾出过火灾事故。那时候,只要一说什么地方天然气车爆炸,我们就紧张得不得了,赶紧去做现场调查。后来在各级*府支持下,企业加大研发和投入,安全问题基本解决,加气站逐步发展起来,CNG汽车就慢慢推广起来。

截至年年底,我国天然气汽车保有量为万辆,其中CNG汽车保有量万辆,CNG加气站约座。尤其在气源丰富地区,CNG作为汽车燃料既方便又经济。

从地域上看,天然气汽车推广得最好的是四川,四川很早就有使用天然气的历史。此外,新疆、宁夏等西部地区也推广得不错。这些地区有天然气资源,天然气通过管道运输,离产区近价格就更便宜。凡是天然气便宜的地方,推广天然气汽车积极性就高。

这期间我深刻体会到,清洁替代燃料是否能够推广,最终起决定性作用的是市场因素。某种能源再好,如果没人埋单,就很难做起来。尤其是做商业运营的车辆,首先要考虑经济性,其次是方便性。环保问题、能源问题是*府与社会考虑的重要事项,要通过相应鼓励与制约*策来体现。

从液化石油气汽车的衰落到天然气汽车的兴起,我们见证了市场的决定性力量。通过各种能源推广实践,我们最终认识到:一种汽车新能源能否被推广并站稳脚跟,一定要把经济性作为重要要素。

03.

打通LNG汽车产业链

CNG汽车在国内推广早,保有量大,但缺点是能量密度低,大约只有汽油的1/3。CNG汽车续驶里程短,加一次CNG,一般只能行驶公里-公里。解决方案是,将天然气变为液态,提高能量密度,走LNG这条路。

将LNG作为汽车燃料技术门槛很高。当时只有少数发达国家具备LNG低温技术,而且设备价格昂贵。其中,美国LNG汽车技术最先进,已有几千辆在行驶。低温液化技术只在国内航天工业、化工工业等少数领域应用,在汽车上还没有应用先例。

汽车是一种直接面对消费者、批量化生产的交通工具,要求重量轻、安全可靠、寿命长,能适应各种环境,而且成本要低。这是一方面。

另一方面,LNG汽车如果大规模商用,需要打造一条完整产业链。包括燃料的生产和储运技术;包括加注站里的存储、计量、加注技术;包括汽车上的存储、输送、气化、稳压、喷射、燃烧等技术。需要许多特殊技术和零部件,缺一个环节都不行。现在氢燃料汽车推广中遇到的问题与当时天然气汽车何其像也。

我们参观过新疆吐哈油气田一座LNG工厂,完全由德国进口建设。中国第一辆LNG客车样车由上海科委立项、黄震老师(现为中国工程院院士、上海交通大学副校长)牵头研制,该车的储液罐、阀门、蒸发器等关键零部件均为进口件。

1年,北京公交总公司与首科中原公司合作,组建中国第一个LNG公交车示范车队,规模50辆。同时建了一个LNG加注站,改装了LNG公交车运行,效果不错。LNG公交车全部涉及低温的关键零部件与加注站设施均为进口。

靠进口零部件与设备,LNG汽车能做示范,但推广不了,因为价格太高。有没有可能自己攻关,自主攻克LNG关键技术?经过调研,我们了解到,我国航天工业有低温液化技术,国内已有一些能做低温储罐的小企业,同时石油工业也在积极推动LNG技术,问题在于缺少跨行业的合作沟通。

▲年,王秉刚在海南考察LNG槽车。

▲年,王秉刚在海南考察LNG汽车加注站。

当时也存在一些空白,比如没有低温阀门等零部件。专家组讨论认为,我们可以组织各方力量攻关,目标就是推进全部关键零部件自主研发生产,实现国产化。否则LNG汽车就推广不了。

科技部采纳了专家组建议,批给课题多万元,要完成这样任务,这个数目在当时也是很少。LNG汽车集成研发科技攻关项目最后落实在长沙。课题采取招标方式,动员不同行业参加,强调要拿出产品来。最终交付物不只是项目报告和样件,而是产品和一个示范车队。

课题确定后,课题组把零部件分摊开,在全国范围内招标。经过一年多时间的努力,终于将技术产业链条打通,自主做出零部件,用这些零部件装备的LNG汽车在长沙运行起来。因其成本比国外进口便宜很多,具备初步产业化条件。

长沙项目实际是集成与验证LNG汽车技术的一个平台。通过课题的实施,逐步积累了不少经验,参与这些项目的企业逐渐实现了产业化。有些企业生产零部件,有几个汽车厂做整车,LNG汽车推广出现起色。

有资源后,LNG客车便在多个城市发展起来。比如深圳市一下就上了0辆LNG公交车,该市建有LNG进口站。LNG能量密度大,尤其适合跑长途,装上几罐就可以跑一两千公里,这样,LNG长途大客车和集装箱货车也推广起来了。

LNG汽车发展起来后,带动一批新兴零部件产业发展。张家港的富瑞特装公司就是一个典型例子,这家公司原来是做低温设备的一个作坊式工厂。有一次,我们在成都举行天然气汽车交流会,公司董事长邬品芳听我讲天然气汽车前景及LNG汽车优点后,回去就确定向LNG技术转型。

▲年,王秉刚参观张家港富瑞特装高压容器生产。

富瑞特装过去做液化罐,但不是工业等级,后来经过努力攻关达到了汽车工业的要求。现在从加气站罐到储运罐,再到汽车运输罐,它都能做,而且产量很大,上规模后价格降下来。富瑞特装成长为一家提供LNG储罐技术整体解决方案的上市企业,产品销往国内外。

LNG汽车推广之路证明,只要我们下工夫,就能克服关键技术难关。在LNG汽车集成研发科技攻关项目中,国家并没有拿出很多钱来做推广,我们也只是起到牵头组织作用。看清楚LNG市场前景后,自然就有人愿意投资。LNG资源除了进口外,后来国内很多油气田也开始生产LNG,LNG资源有了保障。

LNG汽车在国内起步较晚,但推广迅速。年年底,我国LNG加气站总量约座,LNG汽车保有量约为44万辆,居世界第一。

年5月13日,清洁汽车行动十周年总结表彰会在重庆召开,我和朱清澄被领导小组授予“个人特殊贡献奖“。但我认为,这个贡献奖应该颁给更多人,从行业主管部门、地方*府、企业,到高校、科研机构,为清洁汽车行动做出贡献的人很多,专家组长只是起到组织协调作用。

这次总结会,意味着国家清洁汽车行动告一段落。

(未完待续)

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