微型電動汽車發展方向
A. 電動汽車成為未來汽車發展的方向。
解: 已知:U=380V,I=10A,R=2歐,t=10min=600s 求:(1)電功:W(2)Q。 解:(1)由W=Pt=UIt=380V*10A*600S=2.28*10的6次方(焦) (2)產生的熱量是來自於線圈的發熱。所以由焦耳定律得 Q=I2Rt=10A*10A*2歐*600S=1.2*10的5次方(焦)。 答:電動機工作10min消耗的電能為2.28*10的6次方(焦)。產生的熱量是1.2*10的5次方(焦)。
B. 微型純電動車的下半場
造車新勢力很少選擇微型純電動車作為品牌開端,這類產品既造不了大話題,也賺不了大錢。
但當李想的理想汽車還稱作車和家的時候,是計劃走一條SEV+SUV路子的,SEV是針對城市通勤場景的智能小車,而SUV則是如今我們看到的理想ONE。而且這兩條路有先後順序:
先依靠SEV進行前期的市場教育——決定買不買純電動汽車並不是因為充電設施夠不夠好,而是一款車在出行場景中夠不夠便捷,以SEV建立了足夠的認知基礎之後,再跟進推出產品實力更強更全面的純電動SUV。
事到如今,我們已經看到了李想的選擇:SEV以隨時能被重啟的狀態封存、SUV計劃被提前,仍然是傳統的中大型SUV模樣、不那麼純粹的增程式插電混動路線。
這是李想的選擇,也是市場的選擇。在車和家SEV暫別的這三年裡,微型純電動車的競爭已經從上半場走向了下半場。
走不進的農村市場
2018年車和家SEV項目暫停之時,李想對外表示車和家已經和滴滴達成了合作,藉助滴滴的力量進入共享車市場要比車和家SEV單打獨斗更容易,事實的確如此,但更關鍵的一點是,2018年前後尚沒有合適SEV發展的市場土壤。
在車和家SEV還沒有西征歐洲之前,李想最迫切等待的是SEV在中國發展的政策支持。2017年9月,四輪低速電動車國家標准草案出台,針對低速純電動車的碰撞安全、電池性能與安全指標等進行了規范。比如碰撞安全依據的《GB/T31498電動汽車碰撞後安全要求》,將低速純電動車的安全規范和製造要求上升到與主流電動車一致。
這份草案被認為是微型純電動車得以大力發展的契機,在此之前,低速電動車因為低價、低續航、支持家庭充電、不需要駕照等特點在山東、河南擁有大量用戶,但與此同時也對城市道路管理、交通安全帶來了很大的負面影響。低速電動車一度被稱作「毒瘤」。
業內人士曾經認為,國標一旦推出,低速電動車企業的競爭與淘汰將與主流微型純電動車的下行同時進行,能為車和家這種正規品牌的微型純電動車提供足夠廣闊的發展空間。基於這樣的政策風向,低速電動車產銷大省山東在2017年出現了明顯的增速放緩,年產量剛剛過了70萬輛,但即便如此,對比同年微型純電動車全國銷量30逾萬輛的數據,巨大的差距依然代表著巨大的潛能。
只不過,直到2018年車和家選擇到歐美發展共享汽車之時,有關於低速電動車的國標仍然沒有消息,反而是2018年底陸續明確了「升級一批、規范一批、淘汰一批」的思路,不從國家標准層面嚴格管控,低速電動車就還有存活的機會。這一年山東省低速電動車的產量仍有2%左右的微幅增長。
微型純電動車的農村發展路線得不到國家政策支持,而2018年新能源汽車補貼退坡政策將補貼門檻提升到續航里程200公里、能量密度105Wh/kg,又意味著微型純電動車的價格將會進一步提高,主流車企根本無法在成本和定價上拉近微型電動車與低速電動車之間的差距。
既然低速電動車仍然能夠購買,農村用戶就不必花大錢升級一款體驗變化不大的微型純電動車,在他們看來,低速電動車本質上只是一輛能遮風擋雨的自行車;而對於進城生活消費升級的那群人,更多的會考慮性能體驗全方位升級的、更大的車。
曾經想得很美的農村用戶消費升級路線被證實走不通。
走不下去的共享之路
2018年,微型純電動車市場主要有兩種路線:其一是以車和家和滴滴融資30億元為代表的共享出行模式,其二是以寶駿E100暢銷柳州為代表的私人用車模式。
車和家SEV最開始公布的性能參數是續航里程100公里,慢充大概3小時,也可以採用換電模式快速補能,這很符合李想的初衷,不依賴基礎設施去推廣純電動車,僅用作短途便捷通勤。但問題在於,即便以2018年的目光來看,100公里的續航里程也是不足以打動私人用戶的,再者,無法得到國家補貼,性價比就毫無競爭力。
所以車和家SEV選擇了共享汽車,正如我們曾經在文章《車和家SEV丑不醜不重要,因為給你用又不賣給你》提到,車和家SEV在設計乃至選料做工都是朝著最能壓縮成本的方式去做:不僅是生產成本,還是維修成本。
但後來的市場發展偏離了車和家的預期,2018年共享汽車出現了大范圍的倒閉潮,重資產的經營模式下,共享汽車始終沒能找到更靈活的盈利路線。
一方面,資源匹配不均衡使得共享汽車在停車場所、充電樁配套的布局上無法做到盡可能的滲透,使用者有時候為了尋找停車位和充電樁需要繞道甚至步行數公里接駁目的地,背離了共享汽車的初衷。這大概是車和家SEV先選擇城市規模較小、設施建設更均衡的歐洲的原因之一;
另一方面,作為新興行業,共享汽車的用戶滲透率和品牌忠誠度普遍較低,尤其是大量的新手試駕增加了共享汽車的維護壓力,為其他用戶帶來了糟糕的體驗,甚至口碑下滑。
一旦不依賴共享和租賃為主的B端市場,微型純電動車的銷量就會受到限制。
至於為什麼寶駿E100能夠在私人用車市場走下去,柳州政府在政策和基礎設施搭建上為微型純電動車的出行提供了大量支持以外,寶駿E100在包括價格、產品性能、地方用戶的品牌認知方面也有優勢。但值得注意的是,即便在寶駿E100發展良好的柳州,真正購買此類產品的,也不是農村用戶的消費升級,而是以政府和事業單位供職人員為代表的家庭增購車用戶。
微型純電動車的下半場在哪
造車新勢力看不起微型純電動車,如今看來也不是必然。向來不走尋常路的零跑在第一款量產車造了雙門純電轎跑之後,第二款量產車選擇了四門的微型純電動車,我甚至懷疑,零跑可能是想一直為年輕人造玩具車。
2019年,寶駿新能源以E100和E200這兩款車登上了年銷量第三位,全年賣出超過4.8萬輛,奇瑞eQ緊隨其後,年銷量也只有不到4萬輛。進一步的補貼退坡很大程度上影響了微型純電動車的銷量,而曾經以為會受到直接沖擊的低速電動車市場,在2019年的廠商淘汰賽中進一步增速放緩,但仍然保持了數十萬的年產量。
既不能打動農村用戶消費升級,也無法以共享汽車的身份存在,微型純電動車只能用力挖掘私人用車領域的需求嗎?
以寶駿、奇瑞、長城和長安為例,微型純電動車可以根據續航里程和座位數劃分兩個區間:兩排座椅、續航起步300公里的一般起售價在7萬元以內,一排座椅、續航里程在250-300公里的,集中售價區間在6萬元以內。實際上這個市場的價格區間並不大,預算普遍在5-7萬元。
花5-7萬元買一輛用於日常通勤、使用成本更低的純電動車,什麼人才能成為它們的目標群體呢?
首先肯定不能是對價格十分敏感的普通用戶。同等預算我們能買到了什麼樣的燃油車?艾瑞澤5最低起售價4.99萬元,尺寸大一些的吉利帝豪、比亞迪秦、榮威i5起售價也在7萬元以內,考慮到這些緊湊級別車型在駕乘感受、空間配置等多方面體驗都要優於微型純電動車,首購車用戶幾乎是不會因此考慮購買一輛微型純電動的。
家裡已經有了一輛傳統燃油車的用戶,會在增購的時候考慮純電動車嗎。歐拉R1正是這樣考慮的,從350km續航車型命名的親子版、女神版可以看出,車企更希望這樣一輛小巧的微型純電動車能夠成為家庭用車的補充。
這是主流微型純電動車的發展方向:寶駿在新款E300里加入了華為Hicar系統,雖然沒有中控顯示屏,但這個系統本身就是為了優化用車過程中的智能交互體驗;包括歐拉R1和零跑T03在駕駛輔助配置上的選擇,都是希望能在綜合體驗不如燃油車的前提下,讓一款用於通勤的電動車變得可玩性更高一點。
過去我們帶著城市用戶的思維去思考,也認為這是微型純電動車最好的發展路徑。但一些業內人士在實際的調研中發現,作為家庭第二輛車存在的純電動汽車,消費者還是更傾向於購買威馬、小鵬這一類傳統意義上更均衡的車,哪怕要為此多付出數萬元,性價比計算下來依然要遠遠優於微型純電動車。
另一點更重要,微型純電動車的局限性決定了它很難走進政策導向的限牌城市:當消費者僅有一個購車機會而需要盡可能多地考慮出行場景,微型純電動車是不可能被納入考慮范圍的。反過來,這也局限了微型純電動車不可能成為主流。
也許只有一個情況能夠成為例外:Smart純電版。在燃油車市場,Smart本身就是日常通勤和小眾格調兼顧的最好選擇,純電版的到來會讓它變得更加的獨特、而且原有的動力舒適性問題也得到了解決。如果吉利與賓士的合作能適當拉低Smart電動版的價格,這款車在城市用戶那裡還是大有可為的。
業內人士普遍認為,2020年之後國家大力發展新能源汽車,必須要在私人用車市場發力,那麼微型純電動車又能在其中貢獻多少呢?
圖 | 來源於網路
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C. 現在微型新能源電動汽車發展有前景嗎
隨著新能源汽車技術的飛速發展,加上國家對新能源汽車的大力扶持和推廣,使新能源汽車的熱度只增不減,更多的新能源汽車能得到更大力度的普及和運用,目前微型新能源電動汽車也是比較火爆的,像山東德瑞博等品牌,發展得都挺有前景的。
D. 新能源小汽車未來的發展方向是什麼
目前新能源汽車主要包括了太陽能汽車、燃氣汽車、電動汽車(包括純電動汽車、插電式、混合動力車)、氫燃料汽車等,其中發展最成熟、最快的是電動汽車行業,也是國家的發展大方向,因此2030年之前都是以發展電動汽車技術為主。當然如果其它行業有突破也會轉向別的行業,關鍵是看哪個方向發展領先了。
E. 電動汽車的發展方向是哪裡電動汽車的電池技術會怎樣進步
前瞻產業研究院《中國電動汽車行業市場需求預測與投資戰略規劃分析報告》
上世紀70年代全球三次石油危機爆發後,各跨國汽車公司先後開始研發各種類型的電動汽車。我國經過「八五」、「九五」、「十五」三個五年計劃,在研發電動汽車的專項上投入了大量的人力、物力和財力,並取得了一系列科研成果,但是,迄今為止,這些科研成果真正能轉化為產品,並實現產業化生產的項目並不多。國外大汽車公司投入遠比我國更多的資金和人力,已投入批量生產的電動汽車產品也寥寥無幾。隨著全球能源危機的不斷加深,石油資源的日趨枯竭以及大氣污染、全球氣溫上升的危害加劇,各國政府及汽車企業普遍認識到節能和減排是未來汽車技術發展的主攻方向,發展電動汽車將是解決這二個技術難點的最佳途徑。下面將為您介紹電動汽車的現狀與發展趨勢。
一、電動汽車的現狀
現代電動汽車一般可分為三類:純電動汽車(BEV)、混合動力汽車(HEV)、燃料電池電動汽車(FCEV)。但是近幾年在傳統混合動力汽車的基礎上,又派生出一種插電式(Plug-In)混合動力汽車,簡稱PHEV。本文將電動汽車技術研發的若干問題和趨勢,作簡要的介紹和評述。
1、純電動汽車(BEV)
純電動汽車是指完全由動力蓄電池提供電力驅動的電動汽車,雖然它已有134年的悠久歷史,但一直僅限於某些特定范圍內應用,市場較小。主要原因是由於各種類別的蓄電池,普遍存在價格高、壽命短、外形尺寸和重量大、充電時間長等嚴重缺點。目前採用的鉛酸電池、鎳氫電池和鋰離子電池,它們已達到的實際性能指標和市場平均價格,如表1所示。根據實際裝車時的循環壽命和市場價格,可估算出電動汽車從各種動力電池上每取出1kWh電能所必須付出的費用。計算時,假設電池最高可充電荷電狀態(SOC)為0.9,放電SOC為0.2,即實際可用的電池容量僅占總容量的70%;由電網供電價為0.5元/kWh,電池的平均充放電效率為0.75。
從表1的粗略計算中可知,雖然從電網取電僅需
0.5元/kWh,但充入電池,再從電池取出,鉛酸電池每提供1kWh電能,價格為3.05元左右,其中2.38元為電池折舊費,0.67元為電網供電費,而從鎳氫電池中每提供1kWh電能,費用為9.6元,鋰離子電池為10.2元,即後二種先進電池供電成本是鉛酸電池的三倍多。
目前國內市場上用柴油機發電,價格大致為3元/kWh,若用汽油機發電,供電價格估計為4元/kWh,即從鉛酸電機提供電能的價格大致和柴油機發電價格相等,僅僅從取得能量的成本來考慮,採用鉛酸電池比汽油機驅動有一定價格優勢,但是由於它太過笨重,充電時間又長,因此只被廣泛用於車速小於50km/h
的各種場地車、高爾夫球車、垃圾車、叉車以及電動自行車上。實踐證實鉛酸電池在這一低端產品市場上有較強的競爭力和實用性。
鎳氫電池的主要優點是相對壽命較長,但是由於鎳金屬占其成本的60%,導致鎳氫電池價格居高不下。鋰離子電池技術發展很快,近10年來,其比能量由
100Wh/kg增加到180Wh/kg,比功率可達2000W/kg,循環壽命達1000次以上,工作溫度范圍達-40~55℃。美國USABC在
2002年制定的鋰離子電池技術發展目標如表2所示。
近年由於磷酸鐵鋰離子電池的研發有重大突破,又大大提高了電池的安全性。目前已有許多發達國家將鋰離子電池作為電動汽車用動力電池的主攻方向。我國擁有鋰資源優勢,鋰電池產量到2004年已佔全球市場的37.1%,預計到2015年以後,鋰離子電池的性/價比有望達到可以和鉛酸電池競爭的水平,而成為未來電動汽車的主要動力電池。
圖1示出了國內外各種純電動車輛數量/性能和價格/性能曲線,以電動自行車為代表的低性能車輛,由於其成本低廉,僅我國在2006年已達到年產2000萬輛,美國通用汽車公司生產的沖擊1號電動跑車,雖然已達到了很高的動力性,但是由於售價高昂,僅生產了區區50輛,由於沒有市場而不得不停產。性能較低的場地車,在我國年產達7000~8000輛左右;天津清源電動車公司生產的微型電動車,最高車速僅50km/h,年產也可以達千輛以上,這可能是目前市場所能接受的純電動車輛性能的上限。上述所有電動車輛均採用鉛酸電池為動力。隨著高性能鋰離子電池的性/價比不斷提升,未來5~10年內,市場上可能會出現最高車速≥100km/h,續駛里程≥250km的高性能純電動汽車。
2、混合動力電動汽車(HEV)
由於完全由動力蓄電池驅動的純電動汽車,其性能/價格比長期以來都遠遠低於傳統的內燃機汽車,難於與傳統汽車相競爭,上個世紀90年代以來各大汽車公司都著手開發混合動力汽車。日本豐田公司在1997年率先向市場推出「先驅者」(Prius)混合動力汽車,並在日本、美國和歐洲各國市場上均獲得較大成功,累計產銷量已超過60萬輛。隨後日本本田、美國福特、通用和歐洲一些大公司,也紛紛向市場推出各種類型的混合動力汽車。
2.1 研製全混合電動汽車的必要性
混合動力電動汽車是指具備兩個以上動力源、而其中有一個可以釋放電能的汽車。混合動力汽車按混合方式不同,可分為串聯式、並聯式和混聯式三種;按混合度(電機功率與內燃機功率之比)的不同,又可分為微混合、輕度混合和全混合三種。其中外掛式皮帶驅動起動/發電(BSG)式是微混合動力汽車的典型結構,其電機功率一般僅2~3kW,依賴發動機的停車斷油功能,可節燃油5~7%;在發動機曲軸後端加裝一個電動/發電型盤式電機(ISG)是輕度混合動力汽車的典型結構;具有純電力驅動功能的可作為全混合或混聯式混合動力汽車的典型。豐田公司的Prius轎車即屬於這類全混合汽車。目前我國若干汽車企業研製的混合動力汽車,大多採用ISG輕度混合或BSG微混合方案,主要是考慮這二種方案的技術難度較小,生產成本也較低。但是根據研究表明,混合動力汽車的節油率幾乎與汽車功率的混合度和汽車的生產成正比上升(如圖2)。因此,從長遠來看,研製全混合電動汽車是一種必然趨勢。
2.2 研發及市場情況
下面分別介紹混合動力乘用車和混合動力公交車的研發及市場情況。
以節油率最佳的豐田Prius汽車為例,在我國實測它與豐田花冠(Corrolla)油耗在不同工況下的對比數據如表3所示。各種工況下的平均節油率為39.6%,平均百公里可節油3.07L。
以97號汽油價格為5元/L計算,每百公里可節省油費15.35元,行駛20萬km也僅省油費3.07萬元,顯然還不足以抵消購置混合動力汽車所增加的費用。據中國汽車工業協會統計,2006年一汽豐田普銳斯(Prius)銷量僅為2152輛,佔全國乘用車總銷量的0.04%。考慮到我國用戶對汽車售價的敏感性,這一銷售業績並不令人驚奇,可以認為在近期,如果沒有政府的大力支持,混合動力乘用車在我國不會有很大的市場。
2.3 城市公交車的使用特點
在我國,城市公交車與私人乘用車的情況有很大的不同,具體歸納為以下三點:
(1)據統計我國城鎮居民日常出門有70%是首選乘坐公交車,我國大部分城市政府都奉行公交車優先的交通政策,我國公交車的年產量和保有量都居世界第一;
(2)我國城市公交車大多由市政府補助公交企業采購,公交車是否符合節油減排要求,將是政府需要考慮的一個重要采購原則;
(3)從技術角度來分析,在城市工況下,公交車頻繁起步、加速、制動和停車,要額外消耗許多燃油。表4列出了在國外四種典型城市工況下,汽車制動消耗能量(油耗)所佔比例,其算數平均值達47.1%。即有近一半的燃油是被汽車頻繁制動所消耗的,這就為混合動力公交車的節油減排留下了相當大的空間。
正是考慮到以上幾個特點,我國至少有7~8家汽車企業將研發、生產混合動力公交車作為研發工作的重點。經過近幾年的開發,雖然已取得了一系列重大成果,但公交車的節油率並未達到預計的要求,一輛總重15.5t,長11m的混合動力公交車,實際油耗大多為33~35L,平均34L/100km,若傳統
11m公交車的平均油耗為40L/100km,則節油率僅15%。
2.4節油率難以進一步提高的原因
分析節油率難以進一步提高的原因主要有二個:
(1)汽車的制動過程十分短暫,一半不超過10s,在短短的幾秒內,電機要求發出很大的電流,才能有效回收制動能量,但是電池的充電倍率只有放電倍率的一半,因此電池不能接受大電流充電。理論上汽車有50~60%的制動能量可回收,實際回收的制動能量<20%,最簡單的改進辦法是加大動力電池容量,例如至少加大容量一倍,回收的制動能量可由20%增加到40%。但這將大大增加整車成本和汽車自重,經濟上可能是得不償失。<
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(2)混合動力公交車若採用停車斷油,甚至滑行時即斷油,可節油10%左右(4L/100km),實際上國產柴油機沒有專門為混合動力汽車設計,一般不允許頻繁的停車斷油,否則供油系和廢氣增壓器都可能損壞,嚴重影響柴油機壽命。其次,停車斷油就必須裝有電動轉向油泵、電動空壓機和電動空調系統,這又會大大增加整車成本和重量,二相權衡,不一定合算,所以近期大多未實現停車斷油功能。因此,目前HEV的開發重點集中在節油降耗的工作上,針對以上問題,科研工作者提出了不同的解決方案,如利用超級電容器的功率密度達鉛酸電池的10倍,具有快速吸收大電流充電的優異特性,在混合動力汽車制動時可以快速吸收能量,大大提高制動能量的回收率,此外它還具有循環壽命長、充放電效率高、耐低溫特好以及免維護等優點。這種方案由於受到超級電容價格昂貴的影響,限制了它在混合動力汽車上的廣泛應用。在進一步降低成本,提高能量密度後,超級電容器最有可能首先在混合動力公交車上得到應用。
3、插電式混合動力汽車
插電式混合動力汽車是最新的一代混合動力汽車類型,近年來受到各國政府、汽車企業和研究機構的普遍關注,國內外專家認為,PHEV有望在幾年後得到廣泛的推廣使用。
據統計,法國城鎮居民80%以上日均駕車里程少於50km,在美國,汽車駕駛者也有60%以上日均行駛里程少於50km,80%以上日均行駛里程少於
90km。PHEV特別適合於一周有5天僅駕車用於上下班,行駛里程50~90km之間的工薪族使用。PHEV是在混合動力汽車上增加了純電動行駛工況,並且加大了動力電池容量,使PHEV採用純電動工況可行駛50~90km,超過這一里程,即必須起動內燃機,採用混合驅動模式。所以PHEV的電池容量一般達5~10kW·h,約是純電動汽車電池容量的30~50%,是一般混合動力汽車電池容量的3~5倍,可以說它是介於混合動力汽車與純電動汽車之間的一種過渡性產品。與傳統的內燃機汽車和一般混合動力汽車(HEV)對比(見表5),PHEV由於更多的依賴動力電池驅動汽車,因此它的燃油經濟性進一步提高,二氧化碳和氮氧化物排放更少。由於動力電池容量的加大,每輛車的售價至少比一般HEV高2000美元。
圖3示出了四種不同類型乘用車,它們的蓄電池容量與汽車價格、燃油消耗及尾氣排放的對比關系。可見隨著蓄電池容量的加大,汽車價格將上升,但是燃油消耗和尾氣排放則下降。因此可以認為,電動汽車是以使用和損耗蓄電池為代價來換取節油、減排的效果,動力電池性/價比的大幅提升將是電動汽車能否迅速推廣使用的關鍵所在。
一般HEV動力電池SOC僅在較小范圍內波動(例如±2%~3%)因此循環壽命次數很長,而PHEV的動力電池SOC必須在很大的范圍內波動(例如±40%),屬於深充深放,因此循環工作壽命短得多,和純電動汽車(PEV)相似。目前在PHEV上都採用先進的鋰離子電池,由表1可知,鋰離子電池每放出1kWh電能,能耗費為10.2元,相當於內燃每
kWh能耗費用的3倍。隨著全球石油價格不斷上升,燃油內燃機的能耗費用也將不斷上升,而鋰離子電池隨著技術進步和產量的擴大,其能耗費用將不斷下降(如圖4所示),二者可能在2015至2020年內達到平衡點。因此PHEV有望在10年內得到大面積推廣使用。
4、燃料電池電動汽車
早在1839年,英國人格羅孚就提出了氫和氧反應發電的原理。20世紀60年代,研發出了液氫和液氧發電的燃料電池,由美國UTC公司首先用於航天和軍事用途。近20年來,由於石油危機和大氣污染日趨嚴重,以質子交換膜式為代表的燃料電池技術,受到世界各國普遍重視。各大跨國汽車公司紛紛投入巨資,研發出了各種類型的燃料電池電動汽車(FCEV)。
4.1質子交換膜燃料電池(PEMFC)主要優點
(1)其排放生成物是水及水蒸汽,為零污染;
(2)能量轉換效率可高達60~70%;
(3)無機械振動、低雜訊、低熱輻射;
(4)宇宙質量中有75%是氫,地球上氫也幾乎是無處不在。氫還是化學元素中質量最輕、導熱性和燃燒性最好的元素;
(5)氫的熱值很高,1kg氫和3.8L汽油的熱值相當。
4.2燃料電池電動汽車存在的技術、經濟問題
在我國,國家科技部將研發燃料電池客車和燃料電池轎車列為「十五」和「十一五」計劃「863」重大科技項目。並已取得一系列重大科技成果,但是在多年科研實踐中,也暴露出一些技術、經濟問題:
(1)燃料電池發動機的耐久性壽命短
一般僅1000~1200小時(國外達2200小時),燃料電池汽車行駛4~5萬km,功率即下降~40%,和傳統內燃機可普遍行駛50萬km以上相比,差距很大;
(2)燃料電池發動機的製造成本居高不下
一般估計3萬元/kW(國外成本約3000美元/kW),與傳統內燃機僅200~350元/kW相比,差距巨大。由於其中如質子交換膜、炭紙、鉑金屬催化劑、高純度石墨粉、氫回收泵、增壓空氣泵等關鍵部件均依靠進口,所以與國外相比,並沒有成本優勢;
(3)燃料電池發動機對工作環境的適應性很差
國產可在0~40℃氣溫下工作,低於0℃有結冰問題,高於40℃過熱不能正常工作;此外對空氣中的粉塵、一氧化碳、硫化物等都十分敏感,鉑催化劑極易污染中毒失效;
(4)燃料電池汽車的使用成本過於高昂
例如高純度(99.999%)高壓氫(>200大巴)售價約80~100元/kg。按1kg氫可發10kW·h電能計算,僅燃料費即約為10元
/kW·h,按燃料電池發動機工作壽命1000小時計算,折舊費為30元/kWh。所以總的動力成本達40元/kW·h。與表1對照可知,至少在目前,由燃料電池發動機提供1kWh電能的成本遠高於各種動力電池,這從一個側面反映了作為汽車動力源,燃料電池汽車還有相當的距離。
4.3目前燃料電池電動汽車的研究課題
盡管存在如此多的問題,但是燃料電池仍然是人類迄今為止,發明的最清潔、安靜又可無限再生的能源,值得我們為實現燃料電池電動汽車的產業化,付出更大的努力。
為此建議從以下幾個方面進行工作:
(1)以更為創新的思維,對燃料電池的基本理論和基礎材料進行深入研究,例如努力探尋非鉑金屬催化劑;努力研製抗電腐蝕金屬雙極板和耐高溫(>110℃)高機械強度質子交換膜等;
(2)努力實現如炭紙、增壓空氣泵等關鍵零部件的國產化,以降低整機成本;
(3)進一步提高整機的優化集成技術,著力提高整機的耐候性(高、低氣溫變化)、抗大氣污染能力和耐電負荷急劇變化能力等。
5、電機及電動車輪的分類
電動汽車驅動電機是所有電動汽車必不可少的關鍵部件。目前使用較多的有直流有刷、永磁無刷、交流感應和開關磁阻等四種電機。
美國和德國開發的電動汽車大多採用交流感應電機,主要優點是價格較低、效率高、重量輕,但啟動轉矩小。日本研製的電動汽車幾乎全部使用永磁無刷電機,其主要優點是效率可以比交流感應電機高6個百分點,但價格較貴,永磁材料一般僅耐熱120℃以下。開關磁阻電機結構較新,優點是結構簡單、可靠、成本較低、起動性能好,沒有大的沖擊電流,它兼有交流感應電機變頻調速和直流電機調速的優點,缺點是雜訊較大,但仍有一定改進餘地。表6列出四類電機比較。
顯然表6中四種電機各有優缺點,但是對於電動汽車而言,由於電能是由各類電池提供,價格昂貴而彌足珍貴,所以使用相對效率最高的永磁無刷電機是較為合理的,它已被廣泛用於功率小於100kW的現代電動汽車上。
此外,在國外已有越來越多的電動汽車採用性能先進的電動輪(又稱輪轂電機),它用電機(多為永磁無刷式)直接驅動車輪,因此無傳統汽車的變速箱、傳動軸、驅動橋等復雜的機械傳動部件,汽車結構大大簡化。但是它要求電機在低轉速下有很大的扭矩,特別是對於軍用越野車,要求電機基點轉速∶最高轉速=1∶10(見圖5)。近幾年,美、英、法、德等國紛紛將電動輪技術應用於軍用越野車和輕型坦克上,並取得了重大成果。例如美海軍陸戰隊在「悍馬」基礎上研製出串聯式「影子」新型混合動力越野車,採用了電動輪技術,其結構及主要技術參數如表7所示。與傳統「悍馬」車對比試驗,在同樣偵察試驗條件下,「悍馬」耗油472kg,而「影子」僅耗油200kg;同一越野路段,「悍馬」耗時32分鍾跑完,而「影子」僅耗時13分50秒,此外它還具有在純電動模式下,汽車靜音、無「熱痕跡」等優點。如此優異的性能,據聞美軍已決定停產傳統「悍馬」車,全部改產新型混合動力電動輪驅動的「影子」型軍車。這一重要發展趨勢,應引起高度關注。
二、電動汽車發展趨勢
綜上所述,可以從技術/經濟分析出發,對電動汽車技術的現狀和未來作如下結論:
(1)在目前國內市場價格的基礎上,可粗略計算出各種提供電能技術的價格比。即電網供電∶柴油機供電∶鉛酸電池供電∶鎳氫電池供電∶鋰離子電池供電∶燃料電池供電=1∶6∶6∶19.2∶20.4∶80。這從一個側面反映了各種供電方式距離電動汽車市場的遠近。當然,隨著石油價格的上升、電池技術的進步,這些比例關系將發生很大的變化;
(2)由於鉛酸電池的供電成本大體和柴油機供電相等,因此它仍然是低端電動車市場的主要動力電池。磷酸鋰離子電池技術進步較快,它最有可能成為鉛酸電池的競爭對手,率先成為高端電動車市場的主要動力電池;
(3)由於混合動力汽車僅需裝用純電動汽車1/10的動力電池容量,整車有較為接近市場的性/價比,因此它仍將是近期實現產業化的主要電動汽車種類。考慮到我國國情,目前仍應大力推廣使用混合動力大客車,進一步降低製造成本,減少油耗和排放;
(4)在鋰離子電池性/價比進一步提升後,外接充電式混合動力汽車(PHEV)有望成為理想的上班族乘用車,它可大幅度減少油耗和降低排放,但是由於較高的價格,它可能首先在發達國家得到推廣應用;
(5)燃料電池雖然是理想的清潔能源,但是目前它的性/價比太低,要達到可以進入市場的性/價比,可說是任重而道遠,必須從基礎材料和基本理論上有重大突破,才可能進入汽車市場;
(6)電動輪已成為國外電力驅動技術的重要發展趨勢,並已在軍用越野車上得到實際應用,證實它在技術/經濟上的重要優勢,我國雖也有不少單位研發,但始終未進入「863」計劃,技術進步緩慢,因此有必要奮起直追,盡快掌握這一先進的電驅動技術。
F. 電動汽車發展前景怎麼樣
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精算

3D列印(3Dprinting)技術又稱三維列印技術,是一種以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層列印的方式來構造物體的技術。它無需機械加工或任何模具,就能直接從計算機圖形數據中生成任何形狀的零件,從而極大地縮短產品的研製周期,提高生產率和降低生產成本。燈罩、身體器官、珠寶、根據球員腳型定製的足球靴、賽車零件、固態電池以及為個人定製的手機、小提琴等都可以用該技術製造出來。
G. 未來電動汽車的發展方向在哪裡
新能源車作為我國汽車行業眾所周知的藍海,目前自主品牌已經成為新能源車終端市場上的主要力量。不過面對這片藍海,合資、進口品牌聲勢較弱。其實跨國品牌也並非熟視無睹,並且已經在緊鑼密鼓地布局。從目前多個合資、進口品牌公布的戰略來看,2020年或會成為新能源車競爭的一個關鍵節點。
據前瞻產業研究院發布的《新能源汽車行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》統計數據顯示,2018年8月新能源汽車產銷分別完成9.9萬輛和10.1萬輛,比上年同期分別增長39%和49.5%。累計方面,2018年1-8月新能源汽車產銷分別完成60.7萬輛和60.1萬輛,比上年同期分別增長75.4%和88%。
隨著新能源汽車性能的不斷提升和補貼政策的逐步退出,對消費者來說,2020至2025年將出現新能源汽車的最佳購買時間點。到2025年,新能源汽車銷量將達800萬輛,而燃油車銷量則會達到峰值(約3200萬輛),之後將經歷斷崖式下滑,預計到2030年燃油車銷量將跌至2000萬輛。
H. 電動汽車是未來發展的主要方向嗎
隨著汽車行業的飛速發展,燃油車的技術已經發展的非常成熟了,但是燃油車的缺點也很多,比如對資源消耗太多,同時還會對環境產生很多影響,所以人們逐漸將重心轉移到新能源的電動汽車上了,如果為順應現在保護環境的口號,那麼電動汽車肯定是未來的趨勢,同時它也會有很多的優點。