美國電動汽車技術路線
㈠ 美國福特公司新能源汽車的發展方向是什麼
福特汽車2015年全球總銷量雖然只有663.5萬輛,但其4.9%的增長速度卻排名全球第一,特別是憑借亞太區的創紀錄業績刷新整個集團的全年稅前利潤;全年電動車銷量超過2萬輛,佔全球電動車市場份額的4%。
2015-2016年,福特在電動車領域投資45億美元開發汽車電氣化技術,設定目標是向市場供應的純電動車和插電式混合動力車在未來5年從6款增加到13款,電氣化比重從13%提高到40%以上。
2016年5月,福特公布新款「Fusion」插電式混合動力車型,更新剎車能量回收系統以及控制軟體系統,配備2.0升四缸阿特金森發動機+電動機混合動力系統,採用7.6千瓦•時鋰電池組,續航里程981千米。
2017年初,福特宣布於2020年之前推出小型電動SUV,單次充電續航里程300英里(483公里),在福特美國密歇根州的Flat Rock工廠生產;並計劃在密歇根州迪爾伯恩市(Dearborn)整車廠組裝F-150皮卡的混動版,在Flat Rock整車廠生產混動版野馬,在芝加哥工廠生產另外兩款混動版警車。
2017年秋季,福特在倫敦開始為期一年的福特「Transit(全順)」插電式混動貨車測試項目,經測試成功的車型將於2019年在英國上市。
此外,福特近幾年在低燃耗汽油發動機、電動動力系統、電池技術開發、雲計算軟體開發、共享汽車服務、「汽車與住宅」聯動服務等眾多領域進行投資和合作。福特向位於英國的布里真德發動機工廠投資1.81億英鎊,預定2018年下半年開始生產低燃耗汽油發動機系列;在其研發基地所在的密執安州迪爾伯恩擴大電動動力系統工程(EPE)項目;與密歇根州經濟發展公司共同向密歇根大學電池研究所投資900萬美元,推進小型、輕量、低價格電池開發;與歐洲汽車生產商進行合作,研發針對電動車和插電式混動車的無線充電技術,並將這項技術用於在歐洲大陸安裝電動車充電站;與Pivotal合作推出會員服務「FordPass」,使用戶通過智能手機APP遙控車輛並提供停車場和共享汽車的檢索與預約等服務;向總部位於舊金山的雲計算軟體開發公司Pivotal投資1.822億美元;發布基於互聯、交通工具、自動駕駛、客戶體驗、數據收集和分析等主題的最新版「Ford Smart Mobility」,與美國亞馬遜合作推進基於據語音識別的「汽車與住宅」聯動服務,提出多種交通工具聯動的「Mobility Mix」思路,並與世界最大的無人機製造商——中國大疆公司(DJI)合作啟動災區數據觀測項目等,逐步從單純製造、銷售汽車的企業向提供移動、運輸等各種服務的企業轉型。
在中國市場,繼「1515計劃」之後,2015年10月福特推出面向2020年的「創新2020戰略」,計劃投資114億元提升在華產品研發能力,陸續向中國市場引入20多款新車,包括換代、全新以及改款車型;並將引入多種智能科技,包括「SYNC 3」車載互聯娛樂系統。
2017年4月,福特宣布中國市場電氣化戰略,將在中國市場推出兩款電動車型,包括福特蒙迪歐Energi插電式混合動力車型和一款預計續航里程超過450公里的全新純電動小型SUV。福特蒙迪歐Energi插電式混合動力車基於標准版蒙迪歐車型,計劃在2018年由長安福特重慶工廠正式投產,在純電動模式下續航里程50公里。純電動小型SUV的預計續航里程將超過450公里,面向北美、歐洲和中國市場推出。此外,福特計劃2020年開始在中國生產電動車動力總成系統,加大新一代電動汽車技術的研發投入,提升福特汽車南京工程研發中心的電氣化動力總成工程與研發能力。至2025年,70%的福特品牌在華銷售車型將提供電動車版本,包括長安福特旗下的全系車型。
2017年8月,福特和中外運敦豪國際快遞有限公司DHL聯合發布純電動送貨車——StreetScooter Work XL。Work XL使用福特全順底盤,改裝後裝入30到90千瓦時電池模塊,續航里程50到125英里(80至201公里),內容量20立方米、載重3000磅,動力可達201馬力,峰值扭矩221磅英尺。
同時,2017年8月福特汽車與安徽眾泰汽車股份有限公司簽署合作備忘錄,探討在中國成立合資公司,從事純電動乘用車的研發、製造、銷售和服務。
㈡ 新能源電氣化技術的發展
在中國汽車產業發展(泰達)國際論壇上,中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高表示中國應堅持純電動戰略,在此基礎上再推進混合動力和燃料電池汽車的發展。
中國電氣化的技術路線應該繼續堅持純電為導向,盡快形成平台化與模塊化,不要折騰。
500公里以內的乘用車,燃料電池與純電動相比沒有優勢
純電動車最大的風險就是電池的安全性,我國應盡快建立電動車的年檢制度
隨著補貼政策的退坡,雙積分制度的力度還不夠,可以借鑒國外變得燃油稅、碳稅等政策
2025年之前,家用的小型純電動車應該會實現與燃油車在全生命周期內的成本持平
全球新能源汽車技術路線的演變
對於未來汽車技術路線的演變,國際上的許多大車企都進行了不同的探索。
首先看豐田的技術路線是如何發展的。豐田有三個標志性的產品,從燃油車再到混合動力車,最後到燃料電池車,這三個產品都是具有劃時代意義、開時代先河的產品,這是一種發動機優先戰略。但是豐田也在不斷調整他的技術路線,在豐田的技術路線裡面,純電動的比例開始越來越大,未來豐田的路線是將電池、電機、電控作為基礎平台,以此平台為基礎來發展電動車型、混合動力車型。
特斯拉是純電動技術路線的典範,特斯拉曾於2016年在美國被評選為最受歡迎的汽車品牌,也是純電動技術路線優勢的凸顯。受他影響,整個國際汽車的發展都在往純電動方面轉型。
再來看日產的技術路線。日產在去年年底推出了E-power技術,這是以純電動為平台的一個串聯式混合動力。此外,他們又推出了以乙醇為燃料的增程式燃料電池汽車。
關於燃料電池和純電動誰更有優勢,政府之間也有研究。美國加州空氣資源委員會曾給出預測,2009年的數據顯示,燃料電池和純電動之間成本的平衡點在150公里,也就是說,150公里以上燃料電池會更有成本優勢,到了2016年,根據賓士公司的數據,這一數字變為350公里,也就是說現在350公里以上燃料電池的成本優勢才會凸顯。現代公司的數據則顯示,對於乘用車,這一數據接近500公里,商用車也在100公里左右。從這一點可以看出,鋰離子電池更適合取代汽油。
經過上述探索,未來全球新能源汽車的發展,純電動的技術路線會更合理、更適合。我們看到,新進入汽車行業的造車新勢力都採用的純電動路線,過去傳統車企多以燃油車混合動力燃料電池為主,現在也逐漸再向純電動靠攏。
中國應該走什麼樣的技術路線?
中國未來汽車發展的技術路線,既要融入國際主流,也要凸顯中國的特色和優勢。這取決於中國的交通體系。美國的公交、鐵路運輸不發達,主要以汽車為主;歐洲雖然有鐵路,但由於國土面積狹小,汽車就能滿足大部分使用需求。而中國的交通體系是點線面結構,大城市呈點狀分布,中間通過發達的高鐵線路相連,在廣大城鎮和農村區域中,電動自行車、電動三輪車的保有量已經非常巨大。所以我們必須在強化中國電動後交通總體優勢的特色的基礎上,來考慮電動汽車的技術路線,這也是2012年科技部工信部發布的純電驅動戰略。
這一戰略是以純電動為突破口,第一步是實現純電動的產業化,並將電池產業發展起來。然後再在純電動的基礎之上逐漸推進插電式混合動力。我們的混合動力和國外的混合動力不一樣,必須要能達到50公里的純電動里程還能叫插電混合動力,燃料電池也不是純燃料電池,電池裡面鋰離子電池的比重還是比較大的。在此基礎上,再推進與國際上相同的混合動力和燃料電池的發展,這是中國的技術路線。
目前這一戰略的初步實施已見成效。首先是動力電池的比能量大幅提升,而成本大幅下降。去年全球十大電池廠中,有七家來自中國。最開始我們發展的是磷酸鐵鋰電池,如果只用磷酸鐵鋰的電池來做電動車,那麼全生命周期的成本已經非常接近燃油車了。現在我們研發的三元鋰電池,擁有更高的比能量,但由於有些貴金屬、有色金屬的價格居高不下,三元鋰電池的價格目前也偏高。
在車型上,我們也逐步實現了「兩頭擠」的戰略,即從大型車、微型車入手,逐漸到中型主流車。現在電動大客車已經實現批量出口,公交已接近全電動化了,微型電動車也取得了巨大發展。如今市場的主流已經轉向中級主流轎車,續駛里程也在不斷提高,未來幾年中里程還會繼續提升,並且充電將會更加方便。在市場增長方面,純電動車型的市場增長非常明顯,這得益於財政補貼政策,但這也是我國首次在全球率先大規模導入高檔民用消費品。電動汽車是中國率先自己導入市場的,並有希望在今年達到年產100萬的規模。
在充電基礎設施方面,現在我們買電動車都要配私人充電樁,未來私人充電樁將做到一比一,屆時,私人在家或者公司慢充將成為主體,真正到公共充電樁快充的將佔少數。但現在的現狀是快充不快,慢充不慢。未來較為理想的狀態是,平時晚上或者工作的時候在家裡或單位充電,出去應急時在公共充電樁快充。
混合動力車型在今年得到了很大的提升,尤其是插電式混合動力。有人說這是因為插電式混合動力的補貼的退坡沒有這么明顯,但這其中也有原因是消費者對於插電式混合動力的接受度不斷提高,所以現在插電式混合動力供不應求。中國的混合動力路線應該怎麼走?純電動和燃油車之間,有各種各樣的技術路線都是混合動力路線,我們現在應該明確的是,多元化的技術路線如何尋找一體化,不要再天天變了,只會耗費人力物力。在電磁技術發展成熟的今天,完全沒必要糾結各種構型,應該統一化、平台化、模塊化。
最近燃料電池又熱了起來,特別是國家領導去日本考察之後,燃料電池的補貼也有所增加。但就技術本身而言,我們不能盲目跟風。以前賓士的難點,我們在做中國方案的時候,採取了燃料電池跟動力電池能量混合性進入,現在大家都接受了,得到了國際大公司的認可,所以我們不能盲目的跟隨,也需要有自己的思考。去年是燃料三化的元年,那麼在這個過程中,我們的技術應該逐步成熟,這是中國典型的商用車燃料電池,在今年商業化方面將取得進一步進展。去年年底,我國燃料電池車大概實現千輛,預計今年產量將會接近2000輛。但是這個量並不是越大越好,我們認為燃料電池推廣可能會更加合理。但是我們也要防止一些其他的現象出現,比如說重蹈純電動車發展的覆轍。對於中國燃料電池汽車的展望,2020年達1萬輛,2025年10萬輛,2030年100萬輛。
㈢ 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。
㈣ 目前世界各國的新能源汽車發展現狀和趨勢是怎樣的
一、發展新能源汽車已經成為世界各國的共識
國研網:目前世界各主要國家的新能源汽車發展現狀和趨勢是怎樣的?
王曉明:目前,全球能源和環境系統面臨巨大的挑戰,汽車作為石油消耗和二氧化碳排放的大戶,需要進行革命性的變革。目前全球新能源汽車發展已經形成了共識,從長期來看,包括純電動、燃料電池技術在內的純電驅動將是新能源汽車的主要技術方向,在短期內,油電混合、插電式混合動力將是重要的過渡路線。目前來看,全球新能源汽車的發展還面臨著一些共同的難題,例如關鍵技術的突破、汽車工業的轉型、基礎設施的建設以及消費者的接受度等。
具體到各國,應該說,引領新能源汽車發展的主要還是美國、日本以及歐洲的一些國家,這些國家起步比我國要早很多,它們的發展也各有側重。
美國長期側重降低石油依賴、確保新能源安全的戰略,將發展新能源汽車作為交通領域實現根本上擺脫石油依賴的重要措施,並以法律法規的形式確定了新能源汽車的戰略地位。早在柯林頓時期,美國就提出了以提高燃油經濟性為目標的計劃,混合動力是當時主要的技術解決方案。到了布希時期,變為追求零排放和零石油依賴,技術解決方案主要是氫燃料電池汽車,後來還有一個計劃,想用十年的時間實現20%的石油替代和節約,主要措施是生物質燃料。國際金融危機以後,奧巴馬政府將大力發展電動汽車作為實施新能源戰略的重要內容,提出了總額40億美元的動力電池以及電動汽車研發和產業化的計劃,產品上,選擇了以插電式混合動力電動車為重點。
日本長期堅持確保能源安全和提高產業競爭力的雙重戰略,通過制訂國家目標引導新能源汽車產業的發展,同時高度重視技術創新。2006年,日本提出了新的國家能源戰略,目標是到2030年交通領域對石油的依賴從100%降到80%,為了配合這個新能源戰略的實施,提出了下一代汽車燃料計劃,明確提出改善和提高汽車燃油經濟性標准,推進生物質燃料的應用,促進電動汽車和燃料電池汽車的應用等。近期,日本又將大力發展電動汽車作為低碳革命的重要內容,並且計劃到2020年普及以電動汽車為主體的下一代汽車。目前,日本正全面發展三類電動汽車,其混合動力全球銷量第一;在純電驅動方面,規劃和產業化推進步伐也是最快的;另外,日本燃料電池產品的研發和產業化推進也優於其他國家。
相對於美國和日本,歐洲更加側重於溫室氣體減排戰略。滿足日益嚴格的二氧化碳排放限制要求已經成為歐洲對新能源汽車發展的主要驅動力。歐洲的新能源汽車發展在早期主要以生物質燃料、天然氣以及氫燃料為主,本世紀初曾經提出到2020年23%的石油替代目標。近期,歐洲則對電動汽車給予高度關注。例如德國2009年下半年發布電動汽車計劃,高度重視純電驅動的電動汽車發展,以純電為重點,分別提出了2012年、2016年、2020年的產業化和市場化目標。
二、我國發展節能與新能源汽車有較好的基礎
國研網:我國發展節能與新能源汽車的背景是怎樣的?
王曉明:我國發展新能源汽車,是應對節能減排重大挑戰的需要,同時也是汽車產業跨越式發展和提升國際競爭力的需要。歐美日這些國家,都把新能源汽車作為戰略制高點來考慮,國家投入力量加強產業的發展。我國傳統汽車領域和國外相比還比較落後,但在新能源汽車方面,我們和發達國家是站在同一個起跑線上,說法較多的是「彎道超車」,我們有機會在新能源汽車領域與西方發達國家在一個平衡的層面上創新。我國汽車工業以純電驅動作為技術轉型的主要戰略方向,重點突破電池、電機和電控技術,推進純電動汽車、插電式混合動力汽車產業化,實現汽車工業跨越式發展。近期以混合動力汽車為重點,大力推廣普及節能汽車,逐步提高我國汽車燃油經濟性水平。「十二五」期間我國將大力發展節能汽車,中度、重度混合動力乘用車保有量計劃超過100萬輛,但是占總體汽車保有量的比重還是小的。2020年,純電動汽車和插電式混合動力汽車實現產業化,市場保有量有望超過500萬輛。
從2001年開始,我國「863」項目共投入20億元研發經費,形成了以純電動、油電混合動力、燃料電池三條技術路線為「三縱」,以動力蓄電池、驅動電機、動力總成控制系統三種共性技術為「三橫」的電動汽車研發格局。共計有200多家整車及零部件企業、高校和科研院所,以及3000多名科技人員直接參加了電動汽車專項研發。到目前為止,共有160多款各類電動汽車進入了我國汽車產品公告,建成30多個電動汽車國家重點實驗室等國家級別的技術創新平台,制定電動汽車相關標准40多項。
我國發展節能與新能源汽車有較好的基礎。首先,我國是僅次於日本、韓國的全球第三大鋰電池生產國,佔全球約25%的市場份額。雖然目前來看,產品還多用於手機、電動工具、電動自行車等領域,但產業規模龐大、產業鏈基礎較好、生產工藝共性點多,具備大規模發展汽車用動力電池的條件。另外,我國也是鋰資源儲量大國,鋰離子動力電池生產已經形成了一個比較完整的產業鏈。經過近些年的發展,我國動力電池的主要性能明顯進步,初步具備了產業化的能力。第二,在車用驅動電機方面,我國電機產業規模位居全球首位,產品量大、面廣。我國又是工業電機的生產大國,在電機生產方面有較強的技術基礎。目前,我國電動汽車整車已經進入規模化應用階段,包括動力性、經濟性、續駛里程、雜訊等指標已經達到國際水平,前期是城市公交,現在乘用車產品也越來越多,比如比亞迪(002594)、鄭州日產、奇瑞、長安等都有混合動力性汽車生產上市。
近幾年,我國陸續出台了節能與新能源汽車示範推廣以及私人消費補貼的相關政策,並在不斷擴大試點的范圍。在政策的支持下,我國新能源汽車消費市場開始啟動,電動汽車基礎設施建設也得到了初步發展,部分城市已經形成了網路雛形。隨著2009年「十城千輛」工程的實施,電動汽車能源供給基礎設施的潛在機會開始受到重視,國家電網公司、南方電網公司、普天海油公司等能源企業,圍繞國家新能源汽車發展戰略,強勢介入充電基礎設施建設,各示範城市和社會各界也積極響應。截至2010年年底,已經建設各種類型充電站大約100座,充電樁300多個。
三、發展新能源汽車需標准先行私人消費大規模啟動尚需時日
國研網:目前新能源汽車相關標準的制定情況如何?私人消費開展的情況又是怎樣的?
王曉明:新能源汽車的標准體系建設是一個大問題,國家標准委目前正在制定新能源汽車的相關標准。新能源汽車驅動方式、驅動結構、電源結構的變化,充電設施、充電站的變化,都需要制定新的標准來規范。有了標准之後,產業的發展才有依據,否則,不同企業制定不同的標准,導致介面不統一,會造成社會資源的重大浪費。現在據我了解,新能源汽車充電的介面標准已經有了,充電設施也有了一些初步的標准。當然,標準的制定本身是一個不斷完善的過程,需要新能源汽車大量的生產和使用,在這個過程中不斷的完善和更新。有一種說法,叫「標准先行」,用標准來引導企業,但這在實際執行過程中很難做到,有些存在的問題沒有通過大規模的使用是反映不出來的,也就很難把這些問題吸收到標準的調整之中。國外也是如此,有關新能源汽車的相關標准都在制定和完善之中。
新能源汽車的私人消費是業界普遍關心的一個問題。現在新能源汽車真正的走入家庭,還存在幾個方面瓶頸的制約。第一個瓶頸是,受動力電池本身能量密度的影響,新能源汽車充一次電行駛的里程較短。比如輕型車目前大約是120-160公里左右,對於消費者來說,在城市內短距離行駛尚可以接受,長距離就很難滿足他們的需求。另外,新能源汽車受電池成本過高的影響,整體的價格競爭優勢還不明顯。新能源汽車的優勢在於,行駛同樣的距離,其使用電能的成本要比傳統內燃機動力汽車使用油的成本要低,但是新能源汽車的購置成本較高,而且比傳統汽車要高很多,目前政府要靠補貼才能使新能源汽車的購置成本看起來有競爭力。這也是消費者考慮比較多的一個方面。另外從充電的基礎設施來說,家庭的慢充,要對車庫和停車場進行改造,目前很多家用的車庫和停車場還沒有這樣的設施,改造也需要花費一定的成本。另外公共場合的快充設施目前還沒有到位,所以從充電的便利性來看,也是消費者的一個顧慮。最後一個制約是,新能源汽車的駕駛感覺和體驗與傳統汽車還存在差距。消費者買車,一定會首先從使用的因素、成本的因素全都考慮過之後,再從舒適性、駕駛體驗等方面與傳統汽車做一個比較,看是不是有優勢。現階段真正面世的高混、插電式混合動力汽車和純電動汽車並不多,因此在這些方面的消費者體驗還沒有真正建立起來,造成消費者在購買這些汽車的時候,心裡會打個問號,從一定程度上也影響了消費者對新能源汽車的選擇。我個人認為,廠家對這些問題也有比較清醒的認識,所以現在把新能源汽車的發展也分成了幾個階段:近期看私家車、乘用車還是以混合動力為主,逐漸從輕混向中混、高混,中間加電機驅動發展,最後再發展到純電動汽車。具體到市場來看,還是放到城市公交等領域。例如比亞迪現在把重點就放到了大巴、公交等領域,因為這些車型行駛路線比較固定,充電問題比較好解決,另一方面,在公交領域政府的補貼力度也較大,這部分車型在政府政策的推動下已經形成了市場。但是私人汽車方面,大規模的啟動還需要一定的時間,不是短期內可以實現的。
新能源汽車從國家的角度已經列入到七大戰略性新興產業,從發展的戰略上已經明確了,具體的支持政策也正在陸續出台,力度上也越來越大,除了新能源汽車的購買補貼外,以後地方政府還會陸續出台一些優惠政策,例如購置稅優惠,停車收費優惠,還將會提供一些行駛上的便利,比如傳統汽車的限行,對新能源汽車是沒有的。所有這些措施,都是為了努力營造一個新能源汽車使用的良好環境和氛圍,引導消費者來加深認識,主動購買。從未來的趨勢來看,選擇新能源汽車的消費者會越來越多,因為不論從技術、成本還是駕駛體驗方面,都會越來越好。
四、新能源汽車發展要與能源結構調整相結合
國研網:目前來看,新能源汽車的節能和減排效果怎樣?
王曉明:新能源汽車的節能、二氧化碳減排效果不能僅從新能源汽車本身使用的環節來看,還得看上游能源的結構,也就是說要從新能源汽車的全生命周期來考慮。我們也做過測算,分成幾種不同的技術路線來考慮,相對於傳統的汽油車,在中國現有的能源結構下,純電動汽車節能是有效果的,要好於傳統的內燃機汽車,但在減排方面,二氧化碳排放目前還略高於內燃機汽車。為什麼在這種情況下,我們還是在積極發展純電動汽車?原因就是上游的能源結構趨勢是可變的,比如我國就在逐步提高清潔能源、低碳能源的比重,核電、風能、太陽能、水電的比重越高,電動汽車全生命周期的節能減排效果就會越好,即使依靠現在火電為主的能源結構,如果未來採用IGCC、超超臨界等發電技術之後,發電效率大概能夠提高40%,下游用電來驅動的新能源汽車,它的減排效果就能好於傳統的內燃機汽車。總結起來就是兩個方面,一方面傳統的火力發電技術還在進步,另一方面從結構上看,我國的一次能源結構也在進一步改善,風電、太陽能等新能源的比重會越來越高,一次能源向電能轉換過程中二氧化碳的排放也會逐步減少,這樣,新能源汽車的減排效果會逐漸地體現出來。
針對節能減排效果來說,根據我們的研究結果,著眼於長期應該將電動汽車作為汽車產業發展的主要方向。無論是提升傳統汽車的燃油經濟性,還是大規模普及混合動力汽車與其他類型的節能汽車,所能夠帶來的耗油和排放減少最終都將遇到瓶頸制約。因此從長遠來看,純電動汽車才是汽車工業未來的發展方向。然而,純電動汽車對於技術的要求也最高,普及起來比混合動力汽車困難得多,短期內尚不具備全面推廣的條件。因此,至少在未來二三十年中,混合動力汽車仍將會是汽車工業走向低碳之路的重要過渡。
國研網:新能源汽車大規模推廣以後,會不會對電網造成更大的壓力?
王曉明:新能源汽車的發展從社會上來說是一個系統工程,不僅僅是驅動方式的改變,同時對能源基礎設施、能源結構的調整也有它的需求。從能源,尤其是電網來說,現在發展智能電網也是一個方向,全球各個國家,包括中國,都在大力推進。智能電網很重要的一個方面就是適應了新能源以及新能源汽車發展趨勢的變化。新能源汽車有充電的需求,但是可以利用峰谷的方式充電。比如家庭用的新能源汽車,可以在夜間採用慢充的方式,用7到8個小時完成充電,這個時間正好是電網負荷比較低的時候,這種方式本身可以起到調峰的作用,利用峰谷電來完成新能源汽車的充電對整個電網的穩定是有好處的。另外,新能源汽車可以加強對電網分布式的利用,比如在一個區域,一個局部的城市或者一個社區使用新能源汽車,就形成了一個分布式的儲能系統。新能源汽車的電池起到儲能的作用,每輛車都是一個小的儲能單位,整個車輛匯總起來,就變成一個儲能系統,這個儲能系統和電網配合就能實現一些功能上的互補。就目前的情況和未來的發展趨勢來看,新能源汽車對電網運行不會造成大的沖擊。
五、小型低速電動車發展尚存在爭議
國研網:目前我國的一些地方,小型低速電動車發展很快,能否為我們介紹一下這方面的情況?
王曉明:在山東等一些地方,正在發展一些小型低速電動車,實際應該稱之為小型低速低成本電動車,這些車型之所以發展的快,不是因為小型和低速,而是因為它的低成本,消費者的門檻比較低。低成本的主要原因還是因為使用一些傳統上低成本的鉛酸電池,另外整車的設計、製造方面犧牲了一些舒適性、安全性。從小型低速電動車的發展上來說,行業內的爭論比較多。有專家認為,小型低速電動車在新能源汽車市場化的方面提供了一個很好的切入點,基於現有平台的這些電動汽車,價格都比較高,主要是電池的價格比較高,市場接受起來還比較困難。而小型低速電動車由於大多是在一些中小城市、城鄉結合部來使用,很多購買者是第一次購買,沒有傳統汽車做一個參照和比較,另外由於電費較低造成使用成本較低,加上購置成本也比較低,因此接受度比較高,市場就形成了,以後可以通過電池的不斷改進,車輛整體設計的不斷改進提高整車的技術水平。這是一種觀點,認為不能否定小型低速電動車的發展,而是要引導它的發展,不斷地進行技術升級。另一種觀點認為,這種小型低速電動車,與國家鼓勵發展的戰略性新興產業方向不一致。戰略性新興產業有兩個判斷的重要前提條件,其中一個非常重要的就是重大的技術創新,具體到新能源汽車領域,主要是圍繞動力電池、電機、電控方向的技術創新,而小型低速電動車很難說是重大的技術創新。第三種觀點認為,要分開來看,國家鼓勵的戰略性新興產業,不一定要把小型低速電動車納入到裡面,而小型低速電動車的發展現在也不一定要出台政策去限制,而是可以通過一種引導的方式把這兩種路線結合起來是最好的。
㈤ 解讀零跑CTC電池底盤一體化技術,安全與續航能否兼得
另外Canoo最為出名的是它家的滑板底盤,Canoo在2019年即推出了滑板式底盤,並提出將電池和底盤合二為一的方案。Canoo採用的滑板式底盤結構中,並沒有設計單獨的動力電池包,而是將動力電池組與底盤融為一體,在減輕底盤重量的同時也可以降低一部分成本。並且它家的三款車型均基於其滑板底盤式純電平台開發。
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㈥ 汽車在能源上經歷了怎樣的三生三世
汽車電氣化其實主要分為四階段:蒸汽機汽車-電動汽車階段(1881-1885)、蒸汽機汽車-電動汽車-燃油汽車並行階段(1885-1925)、燃油汽車獨霸階段(1925-1960)、電動汽車再次復興-其它新能源技術涌現-影響燃油汽車階段(1960-現在) 。
4)電動汽車再次復興-其它新能源技術涌現-影響燃油汽車階段(1960-現在) ——多因素下,電氣化、新能源化、甚至智能化等新趨勢,影響汽車行業發展
二戰後,從60年代開始,電動汽車開始重新受到注意,汽車電氣化逐漸重新受到重視。大型汽車公司很多都開展了對於電動汽車的研發(GM,FORD等),當然大都是基於燃油汽車改裝成電動汽車的。
1、燃料電池汽車——燃料電池的誕生可以追溯到1801年,但是第一輛燃料電池現代汽車是一量Allis-Chalmers農場拖拉機,其由15KW的燃料電池驅動。1966年GM則推出了第一輛上路的燃料電池汽車Chevrolet Electrovan,用的是質子交換膜燃料電池(PEMFC),續航里程有120英里。
2、電池技術——混動汽車/純電動汽車其實就是電氣化,讓油電靈活配合,甚至是完全把油取代只用電,而在此環節中,核心技術之一就是電池
A)首先第一個重要的角色是鎳氫電池( Nickel–metal hydride battery)
這種電池的研發始於1967年,然後在70年代受到的重視增多,1989年第一款消費者用的鎳氫電池問世。 鎳氫電池的主要優點是功率、能量、壽命、安全等性能比較均衡。在20世紀末,鎳氫電池用在了很多企業的純電動車型。
B)第二個要介紹的自然是鋰電了
鋰電池始於LICO2-C的體系——對的,大家現在手機里用的仍是這種電池,只不過是經過優化綜合性能更好了。然後經過努力,磷酸鐵鋰正極、錳酸鋰正極、三元材料正極、鈦酸鋰負極,以及其它更偏科研導向的材料(此處略)陸續被推出,鋰電池的性能也不斷走高。
鋰電池受到重視的一個關鍵原因就在於其工作電壓高(3.7V上下),相應的也就帶來了較高的能量密度,以及相比於低電壓電池更少的用量以及成組上的簡便性。(其它電池各種1~2V電壓,心累……)而且其有多個反應體系,有反應速率快的,也有能量密度高的……反正可以搭配出幾條技術路線,各有優劣(當然也各有扯皮……)而鋰電池近年來快速發展,尤其是在純電動汽車領域里獨霸的主要原因自然還是在於能量密度高,高於其它大多種類的二次電池。
㈦ 電動汽車驅動電機的研究技術路線有哪些
1.電機繞組。 繞組排布和磁場能量轉換有關。優化的繞組可以降低損耗,提高效率,減少發熱。對於車載電機,能量有限,研究電機繞組就成了重要的一個環節。
2。轉子形狀。好多電動汽車已經不用傳統電機轉子了,改用IPM等結構,可以有效增大轉矩,減小電動機體積。
3。驅動電路。不同的電驅模式可以獲得不同的效果。例如傳統的交流電機控制(I-torqur I-phase分量控制)這部分應該是比較熱的吧。誰能研究出一個nb的控制電路,達到控制准確、減小諧波,實現簡便,那誰就nb了。
4。發熱研究。電機研究,無論是汽車還是什麼,歸結到最後都是發熱的問題。可能是電機過熱,也可能是電力電子器件過熱。有很多人在研究電動汽車的散熱問題。因為電力電子器件比傳統汽車部件更容易受熱損壞。
希望對你有幫助。研究領域太多了,隨便一個小地方就足夠你研究幾年啦。
㈧ 道阻且長丨通用汽車混動技術解讀
時至今日,新能源汽車、純電動汽車這些方面的發展已勢不可逆,即便還有分歧,更多是體現在具體的技術路線及實現的節奏快慢方面。在推動這些新技術發展的進程中,各國政府政策、各國頭部車企的作用更是功不可沒。
我們所看到的國產的凱迪拉克CT6PEHV插電式混合動力車型,別克增程式電動車Velite5就是上汽將這些先進的技術與零件漂洋過海運至國內呈現給我們的。雖然CT6PLUG-IN車型如今已經停產,但例如發動機、變速箱等等在Voltec電驅系統中發展而來的車輛關鍵性零件,仍將在我們的用車生活中散發光熱。
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。
㈨ 新能源汽車技術路線圖發布,未來十年電動汽車不會替代燃油車
下一個十年,純電動車會替代汽油車嗎?我非常明確的告訴你:不會!
雖然電動汽車是國家大力扶持發展的項目,但是它的發展也不是大躍進式的,而是要腳踏實地一步一步的往前走,逐步的用電動汽車來替代燃油車,而不是一下子全部替換掉,國家對此是有非常明確的規劃的。就在今天,2020年10月27日,由中國汽車工程學會修訂編制的《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》在上海發布,這可以看做是國家對新能源汽車的規劃發展藍圖。
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。
㈩ 1.電動汽車(Developing Electric cars)的開發受到政府重視2.分析原因3.
寫作思路:通過題目要求的三個切入點寫出關於電動汽車發展的方向,可以寫出各國對於電動汽車重視的原因。
正文:
The government should increase policy incentives to consumers and accelerate the cultivation of electric vehicle market. The United States has implemented tax incentives for PHEV, with tax cuts between $2500 and $15000.
政府加大對消費者的政策激勵,加快電動汽車的市場培育。美國對PHEV實施稅收優惠,減稅額度在2500美元和15000美元之間。
Japan has implemented a new "green tax system" since April 1, 2009. It has given tax incentives to vehicles with low emission and low fuel consumption, including pure electric vehicles and hybrid electric vehicles. The annual tax rection scale is about 210 billion yen, which is 10 times of the current preferential tax rection.
日本從09年4月1日起實施新的「綠色稅制」,對包括純電動汽車、混合動力車等低排放且燃油消耗量低的車輛給予稅賦優惠,一年的減稅規模約為2100億日元,是現行優惠辦法減稅額的10倍。
From April 1, 2009, the United Kingdom implemented a new automobile consumption tax, which exempted pure electric vehicles from consumption tax. France offers a reward of up to 5000 euros to consumers who buy low emission cars and a maximum of 2600 euros for high emission vehicles.
英國從09年4月1日起執行新汽車消費稅,對純電動汽車免繳消費稅。法國對購買低排放汽車的消費者給予最高5000歐元的獎勵,對高排放汽車進行最高2600歐元的懲罰。
On the other hand, the government encourages vehicle enterprises to accelerate the instrialization of electric vehicles by increasing credit support and other measures. The U.S. government subsidizes the proction of electric vehicles with loans.
另一方面,政府通過加大信貸支持等措施,鼓勵整車企業加快電動汽車產業化。美國政府對電動汽車生產予以貸款資助。
On June 23, 2009, Ford, Nissan North America Inc. and Tesla automobile company received $8 billion in loans, mainly for the proction of hybrid and pure electric vehicles.
09年6月23日,福特、日產北美公司和Tesla汽車公司獲得80億美元的貸款,主要用於混合動力和純電動汽車的生產。
For a long time, the global automobile instry has been actively exploring and striving to promote the transformation of transportation energy and power system in order to solve the constraints of energy and environment and realize sustainable development.
長期以來,全球汽車工業為破解能源、環境制約,實現可持續發展,一直在積極探索和努力推動交通能源動力系統轉型。
Especially since 2008, in the face of financial crisis, high international oil price shocks and increasingly severe pressure of energy conservation and emission rection, the world automobile instry has entered a period of comprehensive transportation energy transformation.
特別是08年以來,面對金融危機、國際油價高位震盪和日益嚴峻的節能減排壓力,世界汽車產業進入全面交通能源轉型時期。
The development of electric vehicles has become a highly agreed technical route to realize the transformation of transportation energy. The world electric vehicle instry has entered a new stage of accelerated development.
發展電動汽車成為國際取得高度共識的實現交通能源轉型的技術路線,世界電動汽車產業進入了加速發展的新階段。