中國電動汽車研究重大突破
Ⅰ 我國電動汽車哪些零部件實現了關鍵技術突破
近期舉行的2013中國車用能源論壇上,863節能與新能源汽車重大項目總體專家組組長、清華大學汽車工程系教授歐陽明高表示,我國已經突破電動汽車零部件關鍵技術。鋰離子電池性能顯著提升,燃料電池性能穩步提高,成本大幅下降,目前我國電池年產能200億瓦時,是產業規模最大的國家。
歐陽明高回顧前三年新能源汽車發展情況時介紹,截至到2012年底,25個示範城市中已有2.7萬輛電動汽車投入示範運營,已建立各類充換電站170座,充電樁8000多個。其中2012年推廣的車輛數量相比2011年增長了1.4倍,純電動乘用車的保有量將近7000輛。總體而言,我國客車的混合動力發展較轎車更好,而未來最有希望的是純電動小型汽車。 「小型化加上智能化,實現車網、電網和交通網的融合。」 他說。
「我國需要加強動力電池安全性技術研究和系統集成研究。燃料電池要以耐久性研究為核心。電池供驅動、天然氣提供車用電力也是一條不錯的發展路徑。」歐陽明高同時還表示,「十城千輛」示範應延續到2015年,而且補貼范圍不再局限於試點城市,補貼對象改為整車廠。
歐陽明高透露,作為藍天行動倡議的一部分,北京計劃到2015年推廣應用各類電動汽車5萬輛。北京的新能源汽車推廣計劃涉及多個公共用車領域。到2015年,北京公共交通車輛將有1/3(約8000輛)換為純電動或混合動力汽車;約1萬輛公務、計程車將更新為純電動或混合動力汽車;在私人電動乘用車推廣方面,到2015年,北京計劃新增或更新3萬輛電動汽車。
Ⅱ 院士陳清泉為何說中國電動汽車要抓核心技術
2018年8月17日報道,被媒體譽為「亞洲電動車之父」的中國工程院院士、香港大學榮譽教授陳清泉,當地時間8月16日在加拿大多倫多表示,中國在發展電動汽車的過程中「一定要抓核心技術」。
81歲的陳清泉說,他和他的團隊仍在從事一些電動汽車相關技術的研究及推動工作,譬如,鋰硫電池的產業化,材料研究,退役電池利用等。他期待,陳清泉院士科創中心(加拿大)今後可助推信息、項目等的互通,促進中加合作,加速創新。該中心負責人曲濤表示,科創中心將致力於兩國在新能源等領域相關科技研發和市場資源的有效交流與分享。
陳清泉留意到,一些中國的電動汽車品牌正進軍高端車市場。他建議,中國需要發展不同類型、不同檔次的電動汽車,以滿足潛力不小的市場需求。
「我相信電動汽車產業一定會漸入佳境,」陳清泉說,「最關鍵是要有自己的核心技術。不能夠浮在表面,不能夠投機取巧,一定要扎扎實實地從基礎設施、基礎技術做起。」
Ⅲ 電動汽車的發展狀況
中國電動汽車重大科技項目的研發開始於2001年,經過兩個五年計劃的科技攻關以及奧運、世博、「十城千輛」示範平台的應用拉動,中國電動汽車從無到有,技術處於持續進步狀態,建立起了具有自主知識產權的電動汽車全產業鏈技術體系。
到2010底,全國共有25個城市加入「十城千輛」節能與新能源汽車示範推廣工程,50多家企業的184個車型進入《節能與新能源汽車示範推廣應用工程推薦車型目錄》,各地示範運行各類電動汽車超過1萬輛,示範運行里程超過2億公里,累計載客90億人次以上。電動汽車關鍵技術總體水平和應用規模位於國際前列,部分領域實現突破性進展。同時,中國的電動汽車在產品研發及示範推廣方面已經取得了舉世矚目的成績。截至2012年6月底,共有83家企業的454款節能與新能源汽車產品進入《節能與新能源汽車示範推廣推薦車型目錄》。截至2012年3月底,25個示範城市累計推廣節能與新能源汽車超過1.9萬輛。其中,公共服務領域1.68萬輛,建成充(換)電站170座,充電樁6400餘個,載客超過90億人次。
經過十年一劍的歷程,中國的電動汽車已經開始從研究開發的階段進入了產業化的階段,冉冉升起的中國電動汽車產業正在呈現出蓬勃的生機。
當前,在各種新能源汽車的技術路線中,以混合動力、純電動汽車和燃料電池汽車為代表的電動汽車被普遍認為是未來汽車能源動力系統轉型發展的主要方向,已經成為世界汽車強國和主要汽車製造商發展重點。中國已經是世界汽車產業大國,但「大而不強」,中國未來的汽車工業必須探求新的思路。電動汽車產業有望為中國汽車工業開拓新的增長點。
未來10年是中國新能源汽車發展的戰略機遇期,中國高度重視電動汽車的發展,在2011年3月出台的「十二五」規劃綱要中,中國把新能源汽車列為戰略性新興產業之一,提出要重點發展插電式混合動力汽車、純電動汽車和燃料電池汽車技術,開展插電式混合動力汽車、純電動汽車研發及大規模商業化示範工程,推進產業化應用。未來中國電動汽車將迎來新一輪的高速發展。
2010 年年初國際氣候組織曾對40 名電動汽車相關行業專家進行訪談,結果表明充電基礎設施建設的重要程度在電動汽車發展眾多影響因素中排名第2,超過了購買價格因素,僅次於排名第1的電池技術提高因素。充電設施的基礎性、關鍵性作用各方已達成共識。
從國外發展情況來看,盡管國外主要發達國家的充電設施建設還處於起步階段,但是政府支持力度非常大。從國內發展情況來看,中國充電設施建設主要參與者包括國家電網公司、南方電網公司、普天海油、中石化、比亞迪等企業。近幾年來,中國已經投產了一定數量的充電站與充電樁,充電方式有快充、慢充、換電池等多種,先期的工作為後續建設提供了寶貴經驗。當下,國家電網公司、南方電網公司、普天海油、中石化等企業已經與多數地方政府簽訂了戰略合作協議,制定了較為明確的建設目標和計劃,充電站建設開始呈現加速發展的勢頭。
盡管充電基礎設施建設在國內外普遍得到高度重視,但是當下世界各國都面臨著相關技術標准與運營模式不明確等一系列問題,中國亟待在試點基礎上加大研究和創新力度,探索一條適合中國國情的充電基礎設施發展道路。 世界各國著名的汽車廠商都在加緊研製各類電動汽車,並且取得了一定程度的進展和突破。
第一,日本一直以來,出於對能源危機和環境保護的關注及佔領未來世界汽車市場的考慮,日本十分重視電動汽車的研製與開發。從當下世界范圍內的整個形勢來看,日本是電動汽車技術發展速度最快的少數幾個國家之一,特別是在混合動力汽車的產品發展方面,日本居世界領先地位。企業,只有日本的豐田和本田兩家汽車公司。1997年12月,豐田汽車公司首先在日本市場上推出了世界上第一款批量生產的混合動力轎車PRIUS。該轎車於2000年7月開始出口北美,同年9月開始出口歐洲,已經在全世界20多個國家上市銷售。當下推出的產品已經是多次改進後的第二代產品,其生產工藝更為成熟。根據豐田汽車公司的測試,PRIUS轎車在城市工況下比同等排量的花冠轎車節油44.4%;在市郊節油29.7%,綜合節油40.5%。有關統計數據顯示,豐田汽車公司已佔有全球混合動力汽車市場90%的份額。2004年9月15日,一汽集團與日本豐田汽車公司在北京舉行了混合動力汽車合作項目簽字儀式,宣布雙方在2005年內。共同生產豐田PRIUS混合動力轎車。PRIUS混合動力轎車將在同年進入中國市場。
繼PRIUS混合動力轎車之後,豐田汽車公司還推出了ESTIMA混合動力汽車和搭載軟混合動力系統的CROWN轎車。豐田汽車公司在普及混合動力系統的低燃耗、低排放和改進行駛性能方面已經走在了世界的前列。此外。本田汽車公司開發的Insight混合動力電動汽車也已投放市場.供不應求。2002年4月,本田汽車公司在美國市場上投放了Civic混合動力汽車。日產汽車公司宣布,將於2006年向美國市場銷售Ahima牌混合動力汽車,這是其於2002年與豐田汽車公司簽署聯合生產混合動力汽車協議的第一個產品。
第二,美國。美國的汽車公司在電動汽車產業化方面比來自日本的同行遜色不少,三大汽車公司僅僅小批量生產、銷售過純電動汽車,而混合動力和燃料電池電動汽車還未能實現產業化,來自日本的混和動力電動汽車在美國市場上占據了主導地位。
第三,挪威。2012年挪威電動汽車銷量達到了1萬輛,占當年新車銷量的比例達到5.2%,這對人口僅500萬人口的挪威來講頗引人矚目。挪威市場的電動汽車多為日產Leaf車型,2012年日產Leaf型車在挪威汽車銷售市場上排名第13位,其他品牌的電動汽車有Revas和KewetBuddies等。
Ⅳ 新能源領域迎來重要國策,明年起我國19省大面積普及新能源汽車
據了解,當前充電樁的布局已經基本滿足了公共交通、物流運輸、私人出行等領域的充電需要。不過,目前充電樁等新能源基礎建設的發展中仍存在分布不均衡、充電便利性不足等問題,充電難成為新能源行業發展的制約條件之一。有分析指出,《產業發展規劃》的頒布將加快解決新能源充電基礎設施發展不完善的問題。
氫能源的體系建設成為《產業發展規劃》重點提及的內容。《產業發展規劃》指出,要求推進加氫基礎設施建設,引導企業根據氫燃料供給、消費需求等合理布局加氫基礎設施,提升安全運行水平;開展高壓氣態、深冷氣態、低溫液態及固態等多種形式儲運技術示範應用,探索建設氫燃料運輸管道,逐步降低氫燃料儲運成本。同時,《產業發展規劃》也進一步明確了關於提升氫燃料電池汽車的應用技術以及推動商業化示範運行等內容。
事實上,早在2019年,氫能源首次被寫進了政府工作報告中,氫能源上下游的投資和布局成為熱點。中金公司認為,氫能源汽車是行業長期發展方向,該項政策的推出,將進一步加快了產業發展節奏,為氫能源汽車生產企業及相關產業鏈帶來一定投資機會。
陳士華分析認為,氫能源在《產業發展規劃》中被多次提及也充分反映出國家對於氫能源發展的重視。「受到原材料的制約以及技術的限制,當前氫能源的發展還沒有達成最理想的解決方案。不過從長遠來看,氫能源是替代純電動的最佳路線,只是其發展仍需要較長的時間。」
總體來看,《產業發展規劃》對於新能源的支持范圍不僅僅局限在新能源車輛本身,而是通過擴充產業發展重點,來進一步探索新能源全產業鏈的布局和完善。在產業環境方面,《產業發展規劃》提出鼓勵新能源汽車、能源、交通、信息通信等領域企業跨界協同,鼓勵整車及零部件、互聯網、電子信息、通信等領域企業組成聯盟,以及對內深化行業管理改革,對外擴大開放和交流合作和加快融入全球價值鏈等。
受政策的帶動作用,未來新能源全產業鏈的投資和發展將有更大想像空間。中信證券的研報指出,《產業發展規劃》再次明確了電動車長期發展,進一步提升了新能源汽車產業鏈投資確定性;從全球視野看,中國電動化供應鏈快速發展、最為完善,龍頭企業已經供應海外,作為全球優質製造資產的價值凸顯。
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
Ⅳ 深度|透過兩會 窺見2020中國車市的下半場(一):新能源汽車
在疫情爆發之初,也就是2月中下旬那會兒,我向業界的多位人士請教對「2020年中國車市」的看法。後經我系統地分析整理後得出一個大多數人比較認同的觀點:2020年,中國車市將分為上下半場。上半場主要受疫情影響,車市將受到重創。而車市回歸正常得等到下半場,也就是下半年。
隨著時間地推移,這一觀點的准確性逐漸得到了驗證。其中最主要的一個依據是,中國汽車工業協會在4月初時也曾預測,今年下半年的整體車市將恢復到去年同期水平。事實上,4月份中國汽車產銷量已經均超過200萬輛,可以認為基本恢復到疫情前的水平。具體數據顯示,4月份全國汽車產銷分別完成210.2萬輛和207萬輛,環比增長46.6%和43.5%,同比分別增長2.3%和4.4%。4月份的月增速為今年以來的首次增長,單月銷量更是結束了連續21個月的同比下降。
車市向好是大勢所趨。盡管如此,我認為,若考慮到五一小長假以及6月的追加消費,2020年因疫情影響影響的車市會提前結束,而今年下半年的車市在國家刺激消費政策、網路直播售車、廠家大幅度優惠等多因素的助推下,會更早一些。
當下時至5月下旬,也恰逢全國兩會期間(5月21-28日),汽車界的代表和委員為汽車行業的良性發展提出了很多比較好的參考建議。有人說,這些車企代表/委員所提出的問題,主要是為自己所在的車企謀求政策利好,多少有點「私心」所在。但我不這么認為,原因有二。第一,這些主流的車企是中國車市的主要參與者,個體的發展勢必對整個汽車行業發展產生影響,甚至,某些龍頭企業的發展方向可以認為就是中國汽車產業發展大方向的微觀縮影。第二,單就這些議案/提案的具體內容來看,也確確實實是當前汽車行業當務之急所需要解決的問題。
本文將圍繞新能源汽車展開討論。
2020年兩會 汽車界70% 的話題是新能源汽車
在收集到的十位汽車界人大代表/政協委員的議案/提案中,有7位對當下的新能源汽車發展提出了相關建議。顯然,新能源汽車已然已經成為當下和未來汽車發展的主要方向。
本屆兩會上,關於新能源汽車的建議分別有:全國人大代表、廣汽集團董事長曾慶洪提出的「加快粵港澳大灣區新能源汽車產業集群建設」;全國政協委員,北汽集團黨委書記、董事長徐和誼的兩份提案,《以汽車為新型基礎設施推動智慧城市建設》和《以產融結合新模式推進新能源汽車產業行穩致遠》;長安汽車總裁朱華榮提出的《關於進一步促進中國新能源汽車可持續、高質量發展的建議》;全國人大代表、奇瑞汽車股份有限公司黨委書記、董事長尹同躍也重點關注新能源汽車產業發展;長城汽車總裁王鳳英提出的《關於加快實現節能減排戰略目標 促進社會和諧 鼓勵小型電動車發展的建議》、《關於大力推動氫能產業持續健康發展 促進能源和動力轉型升級的建議》;全國政協委員、寧德時代新能源科技有限公司董事長兼首席運營官曾毓群對新能源產業提出《關於加快電化學儲能新型基礎設施建設 引領全球能源變革的提案》和《全力推進工程機械和重卡等公共服務領域車輛電動化 打贏藍天保衛戰形成全球產業高地的提案》;浙江合眾新能源汽車有限公司董事長方運舟提出了關於加快出台新能源汽車一攬子支持政策促進新能源汽車穩定健康發展的建議。
構建新能源汽車產業集群
我國尚未形成新能源汽車產業集群,各企業間技術、資源協同有待提高;外資品牌汽車進入中國促使行業競爭加快;新能源汽車產業的發展在使用、售後、接受度等方面仍存在許多問題;汽車零部件產業鏈發展不夠成熟。
為此,曾慶洪建議:做好科學規劃布局,構建粵港澳大灣區新能源汽車產業集群;加大技術投入,加強我國汽車產業協同,提高新能源汽車整體行業競爭力;加強新能源汽車配套建設。抓住新能源汽車發展和粵港澳大灣區發展優勢的機遇,帶動新能源汽車產業的高效發展。
政府主導創建動力電池產業引導基金
徐和誼認為,汽車產業將會是現代智慧城市的新型基礎設施,成為智能城市的AI細胞。在新能源汽車領域,建議政府主導創建動力電池產業引導基金,對全產業鏈進行創新金融支持,統籌和放大動力電池全生命周期價值。1)建議成立由政府引導資金為主、新能源汽車產業鏈資本為輔的專項電池產業引導基金,探索構建「電池與整車資產分離模式」下的產業運營模式,即電池與整車並未物理分離,可面向傳統充電模式和換電模式。2)建議引導基金採取PPP(政府和社會資本合作)等創新模式持有管理電池資產,並將中央和地方政府現有補貼資金共同納入引導基金。3)建議由引導基金為主,創建動力電池資產管理運營平台(圍繞網約車等特定場景業務進行率先試點),負責全生命周期電池資產產權管理和價值運營業務,包括車端使用、梯次利用和回收再循環;4)建議引導基金與電網、化工等領域國有資本共同創建平台公司,布局梯次利用、回收再循環產業。
高質量發展新能源汽車
朱華榮認為,我國新能源汽車產業發展取得了多方面成就,但也面臨市場競爭日益加劇、發展動力亟待轉換、核心技術供給不足、質量保障體系有待完善、產業生態尚不健全等新形勢、新問題。當前,新能源汽車仍然為政策主導型市場,存在私家車需求尚未激發等問題。為此,在《關於進一步促進中國新能源汽車可持續、高質量發展的建議》中,朱華榮建議:審視新能源產業發展戰略,優化頂層政策導向;改善新能源使用環境,激發消費新能源汽車動力;繼續加大對使用新能源車的鼓勵。
取消NEV正積分結轉的相關條件限制
尹同躍認為,《乘用車企業平均燃料消耗量與新能源汽車積分並行管理辦法》規定新能源正積分不可結轉,在新起草的《辦法》修正案中,擬規定NEV正積分可結轉,但設置了僅可結轉三年,每次結轉按50%扣減積分數量和可結轉的前置條件等方面的限制。這對於傳統車企發展新能源汽車產業的積極性會造成一定影響。因此,尹同躍建議取消對NEV正積分結轉的相關條件限制,以提高傳統汽車企業發展新能源汽車產業的積極性。
此外,當前,新能源汽車大約三年就有非常大的技術突破,實際行駛壽命15萬公里就面臨著淘汰與報廢,而其基礎核心零部件系統,如電驅動、電機、電池、鋁基車骨架等,仍具有很高的重復再使用價值。尹同躍建議:一、國家推動新能源汽車基礎高價值零部件延長在役壽命工程,將再製造歸入國家戰略性新興產業。二、出台政策允許整車製造企業回收低續航新能源汽車,經升級改造後視同新車銷售;三、允許回收鋁合金及復合材料車身以及電池、電機、電控等新能源汽車三電系統,納入再製造再回收體系。
打通乘用車和商用車的積分
尹同躍還提出,中國對於碳排放較大的商用車尚未制定積分管理政策,建議打通乘用車和商用車的積分,將輕型商用車(N1類)與乘用車雙積分管理辦法(基本為M1類車)相融合,統籌制定為輕型汽車雙積分管理辦法。
發展小型電動車
王鳳英認為,近年來,小型電動車技術、品質不斷提升,相比中大型電動車更為經濟環保,更符合現階段大城市低收入家庭及小城鎮居民短途出行需求和購買能力。小型電動車的發展具有重大的經濟和生態價值,對保障國家能源安全、實現全面小康戰略目標具有重要意義。然而,受行業政策、行業認知等因素影響,小型電動車發展受到一定阻礙,市場份額大幅下降。在新的歷史階段,有必要重新思考新能源汽車產業的發展方向,尋求新的增長點助力整個產業持續平穩向上,在促進經濟增長的同時帶動社會進步。為此,建議:確立小型電動車產品標准;制定以降低能耗為導向的新能源汽車補貼標准;給予小型電動車稅費優惠;加強動力電池回收利用管理,凸顯小型電動車優勢。
鼓勵發展氫燃料電池汽車
此外,王鳳英對氫氣的發展也做了建議。
認為,氫氣來源廣泛,適合大規模生產、儲存和運輸,將可再生能源電解水制氫與燃料電池發電相結合,可為交通運輸和電力等行業提供高效清潔的電能和熱能,在我國能源轉型升級和新舊動能轉換過程中,起到不可或缺的能源載體作用。目前,我國氫能產業在基礎研究、核心材料、關鍵部件、製造工藝和集成控制等方面還落後於國際先進水平,氫能產業鏈、標准和法規還有待進一步完善。以上諸多因素制約著我國氫能產業大規模商業化推廣,急需國家頂層設計規劃和政策引導,解決整個氫能產業鏈中存在的問題。建議:一、政府引導加大氫燃料電池基礎科研投入,突破核心材料和關鍵部件的技術瓶頸,促進產品國產化;二、鼓勵、推動各地因地制宜開展氫能示範應用,鼓勵地方政府創新激勵方式,推動大規模產業集群的形成;三、通過政策引導社會資本投入,鼓勵能源企業牽頭建立穩定、便利、低成本的氫能供應體系;四、完善標准法規建設,加快氫氣納入能源管理體系後的管理細則制定;五、制定國家級頂層氫能規劃,合理規劃加氫站,制定長期穩定的燃料電池汽車發展政策。
加大儲能建設
作為國內最大的動力電池生產企業,寧的時代曾毓群認為,新基建的蓬勃發展,對電化學儲能新型基礎設施的建設提出了更高要求。曾毓群委員表示,「新基建」以數字化、智能化為發力點,而儲能則是這些變革的能量基礎。以鋰電池為主導的電化學儲能場地條件限制小、選址布局靈活,近年來在安全性、能量轉換效率、經濟性等方面均取得了重大突破,完美適配5G基站建設備電、可再生能源發電消納和新能源汽車充電對提升線路輸配容量的要求。
過去十年,鋰電池性能提高了3倍,成本下降了90%,在儲能領域的商業化應用條件基本成熟。但其大規模推廣還存在政策和標准上的問題,如儲能參與電力市場交易缺乏明確和穩定的價格機制、審批和管理缺乏統一的規則、儲能行業標准規范尚不完善等。
曾毓群委員建議,強化頂層設計,將儲能納入國家能源發展規劃,明確儲能的法律地位;建立價格機制,准許電網側儲能納入電網規劃,進入輸配電成本核算;完善標准和管理體系,確保儲能產業安全可持續發展;建設吉瓦時級大型儲能示範站,引領全球能源轉型,塑造中國製造新名片。
推廣工程機械和重卡的電動化
我國工程機械和重卡保有量近1500萬台,這兩類車輛油耗大,污染重,每年石油消耗量相當於2億輛小轎車。快速推廣工程機械和重卡的電動化,對於打贏藍天保衛戰,保障國家能源安全,有力對沖經濟下行壓力,打造世界級的裝備產業高地具有重要意義。
曾毓群委員認為,在技術上,我國已經有完全能夠替代工程機械領域的發動機和部分液壓傳動系統,在商業模式上,通過車電分離、電池租賃模式可解決用戶對購置成本、里程等擔心。以 5噸裝載機為例,電動化後每年可節省能源費用20萬元。
總體來看,國內企業雖然在工程機械和重卡電動化產業鏈上有優勢,但初期發展信心不足,曾毓群委員建議,一要開展示範工程加速推廣應用,二要建立相關標准法規引導技術發展,三要鞏固我國核心零部件的領先地位,四要制定政策鼓勵商業模式創新,從而引導產業快速發展,搶占國際競爭制高點。
繼續鼓勵新能源汽車的發展
在國家一系列鼓勵和支持政策的扶持下,經過近十年的發展,我國新能源汽車產業取得了顯著的成績,形成了先發優勢,成為了世界的領跑者。截止至2019年底,全國新能源汽車保有量達381萬輛,占汽車總量的1.46%。我國新能源汽車已由示範推廣轉變為產業化落地,逐步進入市場化發展階段,這與國家的政策推動和扶持是分不開的。但新能源汽車產業還存在很多問題。
新能源汽車產業存在的主要問題:1、行業技術更新快,產品無規模效應,利潤微薄甚至虧損。新政策發布,對新能源汽車行業的技術進步起到了很好的推動作用,但新補貼政策的出台對企業發展也會產生壓力;目前,新能源汽車幾乎沒有盈利空間,主要靠政策補貼支持,只有極少數企業產量達到一定規模且有實力攤銷成本,可以贏取一點利潤;大部分企業處於虧損狀態。2、新能源汽車關鍵系統供應鏈資源緊張,成本居高不下。由於行業發展太快,產業配套環境尚不成熟,導致新能源汽車整體供應鏈資源緊張,汽車廠商搶奪資源的狀況也較為明顯,造成核心零部件價格居高不下。3、新能源汽車品牌溢價能力不足,二手車殘值率低。
由於受眾面窄,產品本身不易流通,外加三電系統老化、補貼政策和產品更新換代等因素,三年車齡的新能源汽車綜合保值率僅為47.5%,整個產業體系仍需進一步提升。4、充電等基礎設施建設不完善,影響新能源汽車使用的便利性。充電基礎設施建設的規模不足;已建成的充電樁主要分布在在郊縣等偏遠地段,中心城區的數量相對少,充電基礎設施空間分布不合理;充電樁的維護不到位,部分地區出現「故障樁」、「僵屍樁」。要支持新能源汽車穩定發展,必須打破充電基礎設施的制約。
新能源汽車產業才剛剛起步,面臨的問題更多,成本高、品牌溢價能力、基礎設施建設滯後、以及新能源汽車企業底子薄等因素,2020年新能源汽車企業面臨著生死存亡,我國新能源汽車產業也會面臨著停滯或倒退。基於行業現狀和發展趨勢,結合今年疫情的影響。
為此,方運舟認為對新能源汽車支持政策建議:1、大力推進對公市場使用新能源汽車。2、放開城市新能源汽車限購指標。3、支持新能源汽車下鄉,拓展農村市場。4、積極推進路權、電價、停車、高速收費等方面給予新能源汽車優惠。5、延長國補政策退坡時間,加快資金結算。6、給予金融、稅費及資金支持。7、給予新能源汽車企業專項研發資金支持,助力技術升級。
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Ⅵ 北京冬奧電動車重大突破是什麼
2017年8月31日,國內相關科研團隊發布了一項成果:全氣候電池產品研發成功,也就是在所有氣候條件下,包括極端低溫的情況下,電動車的電池還能正常工作。
據介紹,全球首批全氣候電動汽車將於2017年12月底發布,然後前往漠河等高寒地區進行零下45℃左右的實驗。預計2020年完成4種車型共11輛產品樣車的開發,並開始示範運行。不管是低溫電池技術,還是無人駕駛技術,2022年冬奧會期間能夠得到一個完整的、全面的呈現。
Ⅶ 中國新能源汽車發展如何
中國新能源汽車產銷量
iiMedia Research(艾媒咨詢)數據顯示,2018年中國新能源汽車產銷量突破100萬輛,產銷規模連續三年位居全球第一,中國已形成完整的新能源乘用車產業集群。
中國新能源汽車產業鏈
中國新能源汽車產業鏈可以分為上游的動力電池製造企業、中游的整車廠和下游的充電樁產業以及汽車後市場。
能源供給體系是新能源汽車發展的重要環節
同傳統燃油車一樣,新能源汽車的廣泛使用需要完善的能源供給配套體系的建設,快捷、高效、覆蓋面廣的能源供給系統是新能源汽車規模化發展的前提,目前,國內外對於電動汽車的能源供給體系已經搭建起來,包括兩種模式,一種是自充電模式,一種是換電模式。自充電模式是很多國家研究的重點,從技術路線來講主要包括常規充電和快速充電兩種形式,前者可充分利用夜間用電低谷時段進行充電,滿足車輛運行的需求,多集中於居民小區及辦公區域停車場。快充則是在特殊需求下對電能的補充,主要建在機場、火車站、醫院、購物中心、加油站等公共場所;換電模式是一種將車輛及電池分開考慮的形式,用戶可以像加油一樣及時得到能源供給。
中國動力電池PACK市場競爭格局
中國動力電池PACK市場有車企、電池廠、第三方企業獨立運營模式,同時也有合資生產的模式。不論是車企、電池廠或是第三方企業為了更好地整合企業資源與技術,合作模式多樣。
傳統和新興車企發展新能源汽車的市場策略
在發展新能源汽車的市場策略方面,傳統車企傾向於在自有內燃機技術基礎之上,先推過渡型新能源汽車如插電混動汽車,而新興車企則更專注於純電動汽車的生產、研發。
近七成新能源汽車存在里程衰減
根據對中國新能源汽車部分受訪車主的調查發現,在不同的購買時間,有近七成車主表示新能源汽車出現不同程度的里程衰減。電池的衰減與行駛里程和溫度有關。一是行駛里程越長,充電次數越多,衰減越大;二是溫度越高,衰減越大。此外,據媒體報道,車主實際用車時續航里程與購車時部分商家宣傳不符,也是車主感到出現續航衰減的原因之一。
中國新能源汽車產業存在的問題
隨著國家推出相關政策大力扶持充電樁產業的發展,充電樁的發展漸入佳境,形成了完整的產業鏈,其中包括三個環節,上游設備生產商、中游充電運營商和下游問題解決商。國內參與充電設施運營的包括:專業的充電運營商、電動汽車企業、網路運營服務公司等,主要通過搭建運營平台為用戶提供「充電服務+增值服務」,但因前期投資巨大且電動車尚未大規模應用,充電運營行業普遍沒有實現盈利。另外,在現實狀況下,充電樁的互聯互通正在制約著行業的發展,其作為發展難點一直被行業詬病。
中國新能源汽車產業未來發展趨勢展望
1、政策利好 充電樁行業迎來投資熱潮
由於利好政策的推動,分布式民營充電站在全國迅速建立,而面對這個充電潛力巨大的市場,民營資本已經紛紛加入。
2、動力電池冷卻技術升級
未來,隨著電池能量密度的提高,動力電池PACK熱管理技術將會日漸突出,冷卻技術也將進一步升級。
3、新能源汽車將在電動基礎上,借力互聯網創新思維,向智能化方向發展
新能源汽車將會在中國進入一個新的發展階段,即與自動化駕駛與共享出行相疊加。並將引領未來的出行格局,對綠色環境和綠色交通產生深遠的影響
4、在硬體供應鏈方面具備獨特堡壘的整車企業將在競爭中獲利
在整車廠投資標的方面,在汽車零部件供應商還沒有那麼開放化的現階段,安歇在感測器、動力電池以及其他零部件等硬體具備獨特堡壘的整車企業將在競爭中獲利
Ⅷ 2021純電動汽車有哪些技術突破
在很多方面純電動汽車技術都取得了突破:
1、獲評前沿技術的技術為:新能源汽車用超級銅線
2、 基於AI演算法的電池熱失控雲端預警技術
3.、無線智能網格網路的電池管理系統
4.、高轉矩密度重載電動輪系統關鍵技術
5、 高效質子交換膜電解制氫技術
6、獲評創新技術的所屬企業與具體技術為:中國第一汽車集團有限公司的超高性能永磁同步電驅系統關鍵技術
7、中國汽車技術研究中心有限公司的動力電池熱失控熱擴散測試技術
8、 特斯拉公司的優化熱源的電動汽車熱泵技術
9、寧德時代新能源科技股份有限公司的多功能復合集流體技術
10、華為技術有限公司的大陣列高分辨毫米波雷達
11、地平線公司的基於高效能AI晶元的車載智能交互解決方案
12、蜂巢能源科技有限公司的動力電池正極材料無鈷突破性技術
13、特來電新能源股份有限公司的面向電動汽車超大規模接入的充電網技術
14、上海氫晨新能源科技有限公司的重型商用車大功率金屬極板燃料電池電堆技術
拓展資料
「全球新能源汽車前沿及創新技術」是首個面向全球新能源汽車技術領域的評選,評選工作由28位國內外在新能源汽車整車、關鍵零部件及材料等科技創新領域有重要建樹、學術上有較深造詣的科學家及知名專家組成的世界新能源汽車大會科技委員會具體負責。該評選是世界新能源汽車大會的重要同期活動,旨在准確把握全球新能源汽車在前沿技術研究及創新技術應用方面的最新進展,促進國內外關鍵技術的合作與交流,引導新能源汽車核心技術的加速突破。評選結果在每年的世界新能源汽車大會上向全球發布,此前2019年、2020年連續兩年舉辦,受到了行業內外的高度關注。
Ⅸ 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。
Ⅹ 電動汽車科技發展「十二五」專項規劃的發展戰略與目標
1.自主創新
發展電動汽車要依靠自主創新,掌握核心技術。根據混合動力、純電動和燃料電池三種基本的電動汽車動力系統技術特徵與發展階段,靈活運用不同的自主創新方式,堅持以科技為支撐,以人才為根本,推動電動汽車技術的快速進步。
2.重點突破
緊緊把握汽車動力系統電氣化的戰略轉型方向,重點突破電池、電機、電控等關鍵核心技術,以及電動汽車整車關鍵技術和商業化瓶頸。
3.協調發展
發展電動汽車是一項系統工程,在研發、示範和市場導入初期需要一個有利的政策環境。通過制定引導性政策,產、學、研、用和社會各方力量形成合力,構建中國特色的電動汽車產業發展環境,推動我國電動汽車產業快速、健康發展。 電動汽車按動力系統電氣化水平分為兩類:一類是全部或大部分工況下主要由電機提供驅動功率的電動汽車(稱為「純電驅動」電動汽車,例如純電動汽車、插電式電動汽車、增程式電動汽車以及燃料電池電動汽車);另一類是動力電池容量較小,大部分工況下主要由內燃機提供驅動功率的電動汽車(稱為常規混合動力電動汽車)。從培育戰略性新興產業角度看,發展電氣化程度比較高的「純電驅動」電動汽車是我國新能源汽車技術的發展方向和重中之重。要在堅持節能與新能源汽車「過渡與轉型」並行互動、共同發展的總體原則指導下,規劃電動汽車技術發展戰略。
1.確立「純電驅動」的技術轉型戰略
順應全球汽車動力系統電動化技術變革總體趨勢,發揮我國的有利條件和比較優勢,面向「純電驅動」實施汽車產業技術轉型戰略,加快發展「純電驅動」電動汽車產品。實施這一技術轉型戰略,要依靠自主創新,堅持自主發展,突破電動汽車核心瓶頸技術;同時要充分利用國際資源,進一步提升我國汽車共性基礎技術水平,服務於「純電驅動」的技術轉型戰略。
2.堅持「三縱三橫」的研發布局
我國電動汽車研發在「三縱三橫」的技術創新戰略指導下,經過「十五」「三縱三橫、整車牽頭」和「十一五」「三縱三橫、動力系統技術平台為核心」兩階段技術攻關,取得了重大技術突破,形成了中國特色的電動汽車研發體系。「十二五」期間,繼續堅持「三縱三橫」的基本研發布局,根據「純電驅動」技術轉型戰略,進一步突出「三橫」共性關鍵技術。在「三縱」方面,純電動汽車、增程式電動汽車和插電式混合動力汽車作為純電驅動汽車的基本類型歸為一個大類;燃料電池汽車作為純電驅動汽車的特殊類型繼續獨立作為一「縱」;混合動力汽車主要為常規混合動力汽車。在「三橫」方面,「電池」包括動力電池和燃料電池;「電機」包括電機系統及其與發動機、變速箱總成一體化技術等;「電控」包括「電轉向」、「電空調」、「電制動」和「車網融合」等在內的電動汽車電子控制系統技術。 1.面向產業升級需求:產品研發,支撐發展
「十二五」是以汽車電控化和動力混合化兩大技術相結合為標志的產品換代與產業升級期。要推進各種常規混合動力汽車的產業化技術研發與大規模產業化。力爭使我國混合動力客車綜合性價比和市場佔有率處於國際先進水平;力爭使我國混合動力轎車具備國際市場競爭力。以混合動力技術為龍頭帶動傳統汽車節能減排技術的綜合集成與全面進步。為我國汽車行業實現汽車產業政策和油耗與排放法規的「十二五」目標提供技術支撐。
2.面向技術轉型需求:規模示範,產業引領
「十二五」是將汽車小型化和動力電氣化相匯合,發展我國小型電動轎車的機遇期。要實施「純電驅動」技術轉型戰略,探索純電驅動汽車技術解決方案、新型商業模式和能源供應體系。使我國在以小型電動轎車為代表的各類純電動汽車普及程度、以示範城市為平台的電動汽車全價值鏈整合水平、以鋰離子動力電池為重點的車用電池產業競爭能力等方面處於國際先進水平,為培育我國電動汽車戰略性新興產業發揮引領作用。
3.面向科技跨越需求:前瞻部署,創新突破
「十二五」是將能源多元化和動力一體化兩大趨勢相統一,研究下一代純電驅動平台,搶占電動汽車高端前沿制高點的科技攻堅期。要攻克以先進燃料電池/新型動力電池等為代表的一批前沿高端難點技術。開發出具有關鍵技術綜合集成性、先進成果展示標志性、系列化、高級別電動汽車,其綜合技術指標達到國際先進水平。為實現我國從汽車製造大國向汽車技術強國轉型奠定堅實基礎。
到2015年,在整車、關鍵零部件、公共平台等29個技術創新方向上實現關鍵技術突破,全面掌握核心技術,預期申請電動汽車核心技術專利達3000項以上。形成整車及零部件研發和產業化體系,建設新能源汽車基礎設施、產業標准體系和檢驗檢測系統,新增建節能與新能源汽車領域技術創新平台25個以上,組建各類產業技術創新戰略聯盟,培育形成一批國際知名的具有自主知識產權的關鍵零部件與整車企業。在30個以上城市進行規模化示範推廣,在5個以上城市進行新型商業化模式試點應用,為實現電動汽車規模產業化、尤其是純電驅動汽車銷量達到同類車型總銷量1%左右的重要門檻提供科技支撐,引領新能源汽車戰略性新興產業進入快速成長期,使我國躋身節能與新能源汽車產業先進國家行列。 電動汽車科技創新支撐新能源汽車戰略性新興產業發展的路線圖,具體可概括為技術平台「一體化」、車型開發「兩頭擠」、產業化推進「三步走」。
1.技術平台「一體化」
為了應對電動汽車技術多元化和車型多樣化問題,緊緊抓住「電池、電機、電控」三大共性關鍵技術,以關鍵零部件模塊化為基礎,推進動力總成模塊化,促進動力系統平台化,實現電動汽車技術平台「一體化」。
動力電池、電機、電子控制單元等關鍵部件模塊化,有利於規模化生產和應用,便於電池的維修、更換、租賃、梯級利用和回收處理。以通用化、系列化的動力電池模塊為核心,可以形成多樣化的車用動力電池系統,結合電機等基礎模塊,可開發各種純電驅動汽車;車用動力總成方面,以動力電池等關鍵零部件模塊為基礎,進一步提升系統集成層次,可發展出各種新型電氣化動力總成;混合動力、純電動和燃料電池汽車在電驅動總成方面核心技術相通,容易實現電動汽車技術平台的「一體化」,並可以共同培育一體化的零部件產業基礎。
2.車型開發「兩頭擠」
我國中高級別以上轎車的純電驅動平台技術尚不成熟,需要繼續深入研究開發,並作為科技跨越的重點研究內容。與此同時,對於電動汽車科技發展,充分發揮我國技術特色、產業優勢和市場潛力,在城市公共用大客車和私人小型轎車上優先發展「純電驅動」電動汽車,然後逐步從兩端向中間發展,形成「兩頭擠」格局,啟動大規模市場,並滾動發展,逐步擠佔中高檔燃油轎車這一市場空間。
一方面,要以城市公交車為重點,在現有常規混合動力大客車推廣應用的基礎上,加強各種純電驅動大客車的開發、推廣力度,形成主流商業模式,並繼續開展燃料電池-動力電池的電-電混合式大客車的研發和示範。另一方面,發展小型電動汽車(尤其是小型電動轎車)。燃油汽車小型化和電動汽車小型化是全球主流趨勢,在中國最具技術特色、產業優勢和市場潛力。小型電動汽車可以成為我國汽車工業自主創新的重要突破口,可以滿足我國快速城市化進程中交通可持續發展需求,可以促進我國電動汽車與充電設施以及電池產業之間的良性互動和滾動發展,可以形成大規模市場需求。
3.產業化推進「三步走」
電動汽車產業化初期,電動汽車產業化推進按照「三步走」的推進戰略,結合不同階段的技術進步程度和市場需求狀況,把握節奏,分步實施。
(1)第一階段:2008-2010 年
在大中城市公共服務領域開展新能源汽車示範。2008年開始的奧運示範項目,首次實現電動汽車規模化示範運行;2009年啟動「十城千輛」大規模示範推廣工程,全國13個示範城市約5000輛節能與新能源汽車投入示範運營;到2010年,示範城市從13個增加到25個,重點轉向純電驅動汽車,全國25個示範城市約8000輛節能與新能源汽車投入示範運營。
(2)第二階段:2010-2015 年
實現混合動力汽車產業化技術突破。開展以能量型鋰離子動力電池為重點,電池模塊化為核心的動力電池全方位技術創新,實現我國車用動力電池大規模產業化的技術突破。開展以小型電動汽車為代表的純電驅動汽車大規模商業化示範。開展電動汽車能源供應體系技術攻關,到2015年左右,在20個以上示範城市和周邊區域建成由40萬個充電樁、2000個充換電站構成的網路化供電體系,滿足電動汽車大規模商業化示範能源供給需求。為實現電動汽車規模產業化,尤其是純電驅動汽車銷量達到同類車型總銷量1%左右的重要門檻提供科技支撐。
同時,攻克新型鋰電池、深度機電耦合、新型電機驅動等前沿技術,研發以燃料電池汽車為代表的下一代純電驅動動力系統平台,實現燃料電池汽車在公共服務領域小規模示範考核。為下一代純電驅動汽車產業化做好准備。
(3)第三階段:2015-2020 年
繼續推進以小型電動汽車為代表的純電驅動汽車規模產業化,並開始啟動下一代純電驅動汽車產業化進程。
在此階段,以下一代動力電池技術路線為主導,開啟下一代動力電池和燃料電池產業化。確立純電驅動轎車主導商業模式,並完善發展基礎設施網路,提高車網融合程度。到2020年左右,為實現各類電動汽車推廣普及提供技術支撐。