新能源汽车技术要求进展演变
Ⅰ 2021纯电动汽车有哪些技术突破
在很多方面纯电动汽车技术都取得了突破:
1、获评前沿技术的技术为:新能源汽车用超级铜线
2、 基于AI算法的电池热失控云端预警技术
3.、无线智能网格网络的电池管理系统
4.、高转矩密度重载电动轮系统关键技术
5、 高效质子交换膜电解制氢技术
6、获评创新技术的所属企业与具体技术为:中国第一汽车集团有限公司的超高性能永磁同步电驱系统关键技术
7、中国汽车技术研究中心有限公司的动力电池热失控热扩散测试技术
8、 特斯拉公司的优化热源的电动汽车热泵技术
9、宁德时代新能源科技股份有限公司的多功能复合集流体技术
10、华为技术有限公司的大阵列高分辨毫米波雷达
11、地平线公司的基于高效能AI芯片的车载智能交互解决方案
12、蜂巢能源科技有限公司的动力电池正极材料无钴突破性技术
13、特来电新能源股份有限公司的面向电动汽车超大规模接入的充电网技术
14、上海氢晨新能源科技有限公司的重型商用车大功率金属极板燃料电池电堆技术
拓展资料
“全球新能源汽车前沿及创新技术”是首个面向全球新能源汽车技术领域的评选,评选工作由28位国内外在新能源汽车整车、关键零部件及材料等科技创新领域有重要建树、学术上有较深造诣的科学家及知名专家组成的世界新能源汽车大会科技委员会具体负责。该评选是世界新能源汽车大会的重要同期活动,旨在准确把握全球新能源汽车在前沿技术研究及创新技术应用方面的最新进展,促进国内外关键技术的合作与交流,引导新能源汽车核心技术的加速突破。评选结果在每年的世界新能源汽车大会上向全球发布,此前2019年、2020年连续两年举办,受到了行业内外的高度关注。
Ⅱ 目前世界各国的新能源汽车发展现状和趋势是怎样的
一、发展新能源汽车已经成为世界各国的共识
国研网:目前世界各主要国家的新能源汽车发展现状和趋势是怎样的?
王晓明:目前,全球能源和环境系统面临巨大的挑战,汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户,需要进行革命性的变革。目前全球新能源汽车发展已经形成了共识,从长期来看,包括纯电动、燃料电池技术在内的纯电驱动将是新能源汽车的主要技术方向,在短期内,油电混合、插电式混合动力将是重要的过渡路线。目前来看,全球新能源汽车的发展还面临着一些共同的难题,例如关键技术的突破、汽车工业的转型、基础设施的建设以及消费者的接受度等。
具体到各国,应该说,引领新能源汽车发展的主要还是美国、日本以及欧洲的一些国家,这些国家起步比我国要早很多,它们的发展也各有侧重。
美国长期侧重降低石油依赖、确保新能源安全的战略,将发展新能源汽车作为交通领域实现根本上摆脱石油依赖的重要措施,并以法律法规的形式确定了新能源汽车的战略地位。早在克林顿时期,美国就提出了以提高燃油经济性为目标的计划,混合动力是当时主要的技术解决方案。到了布什时期,变为追求零排放和零石油依赖,技术解决方案主要是氢燃料电池汽车,后来还有一个计划,想用十年的时间实现20%的石油替代和节约,主要措施是生物质燃料。国际金融危机以后,奥巴马政府将大力发展电动汽车作为实施新能源战略的重要内容,提出了总额40亿美元的动力电池以及电动汽车研发和产业化的计划,产品上,选择了以插电式混合动力电动车为重点。
日本长期坚持确保能源安全和提高产业竞争力的双重战略,通过制订国家目标引导新能源汽车产业的发展,同时高度重视技术创新。2006年,日本提出了新的国家能源战略,目标是到2030年交通领域对石油的依赖从100%降到80%,为了配合这个新能源战略的实施,提出了下一代汽车燃料计划,明确提出改善和提高汽车燃油经济性标准,推进生物质燃料的应用,促进电动汽车和燃料电池汽车的应用等。近期,日本又将大力发展电动汽车作为低碳革命的重要内容,并且计划到2020年普及以电动汽车为主体的下一代汽车。目前,日本正全面发展三类电动汽车,其混合动力全球销量第一;在纯电驱动方面,规划和产业化推进步伐也是最快的;另外,日本燃料电池产品的研发和产业化推进也优于其他国家。
相对于美国和日本,欧洲更加侧重于温室气体减排战略。满足日益严格的二氧化碳排放限制要求已经成为欧洲对新能源汽车发展的主要驱动力。欧洲的新能源汽车发展在早期主要以生物质燃料、天然气以及氢燃料为主,本世纪初曾经提出到2020年23%的石油替代目标。近期,欧洲则对电动汽车给予高度关注。例如德国2009年下半年发布电动汽车计划,高度重视纯电驱动的电动汽车发展,以纯电为重点,分别提出了2012年、2016年、2020年的产业化和市场化目标。
二、我国发展节能与新能源汽车有较好的基础
国研网:我国发展节能与新能源汽车的背景是怎样的?
王晓明:我国发展新能源汽车,是应对节能减排重大挑战的需要,同时也是汽车产业跨越式发展和提升国际竞争力的需要。欧美日这些国家,都把新能源汽车作为战略制高点来考虑,国家投入力量加强产业的发展。我国传统汽车领域和国外相比还比较落后,但在新能源汽车方面,我们和发达国家是站在同一个起跑线上,说法较多的是“弯道超车”,我们有机会在新能源汽车领域与西方发达国家在一个平衡的层面上创新。我国汽车工业以纯电驱动作为技术转型的主要战略方向,重点突破电池、电机和电控技术,推进纯电动汽车、插电式混合动力汽车产业化,实现汽车工业跨越式发展。近期以混合动力汽车为重点,大力推广普及节能汽车,逐步提高我国汽车燃油经济性水平。“十二五”期间我国将大力发展节能汽车,中度、重度混合动力乘用车保有量计划超过100万辆,但是占总体汽车保有量的比重还是小的。2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车实现产业化,市场保有量有望超过500万辆。
从2001年开始,我国“863”项目共投入20亿元研发经费,形成了以纯电动、油电混合动力、燃料电池三条技术路线为“三纵”,以动力蓄电池、驱动电机、动力总成控制系统三种共性技术为“三横”的电动汽车研发格局。共计有200多家整车及零部件企业、高校和科研院所,以及3000多名科技人员直接参加了电动汽车专项研发。到目前为止,共有160多款各类电动汽车进入了我国汽车产品公告,建成30多个电动汽车国家重点实验室等国家级别的技术创新平台,制定电动汽车相关标准40多项。
我国发展节能与新能源汽车有较好的基础。首先,我国是仅次于日本、韩国的全球第三大锂电池生产国,占全球约25%的市场份额。虽然目前来看,产品还多用于手机、电动工具、电动自行车等领域,但产业规模庞大、产业链基础较好、生产工艺共性点多,具备大规模发展汽车用动力电池的条件。另外,我国也是锂资源储量大国,锂离子动力电池生产已经形成了一个比较完整的产业链。经过近些年的发展,我国动力电池的主要性能明显进步,初步具备了产业化的能力。第二,在车用驱动电机方面,我国电机产业规模位居全球首位,产品量大、面广。我国又是工业电机的生产大国,在电机生产方面有较强的技术基础。目前,我国电动汽车整车已经进入规模化应用阶段,包括动力性、经济性、续驶里程、噪声等指标已经达到国际水平,前期是城市公交,现在乘用车产品也越来越多,比如比亚迪(002594)、郑州日产、奇瑞、长安等都有混合动力性汽车生产上市。
近几年,我国陆续出台了节能与新能源汽车示范推广以及私人消费补贴的相关政策,并在不断扩大试点的范围。在政策的支持下,我国新能源汽车消费市场开始启动,电动汽车基础设施建设也得到了初步发展,部分城市已经形成了网络雏形。随着2009年“十城千辆”工程的实施,电动汽车能源供给基础设施的潜在机会开始受到重视,国家电网公司、南方电网公司、普天海油公司等能源企业,围绕国家新能源汽车发展战略,强势介入充电基础设施建设,各示范城市和社会各界也积极响应。截至2010年年底,已经建设各种类型充电站大约100座,充电桩300多个。
三、发展新能源汽车需标准先行私人消费大规模启动尚需时日
国研网:目前新能源汽车相关标准的制定情况如何?私人消费开展的情况又是怎样的?
王晓明:新能源汽车的标准体系建设是一个大问题,国家标准委目前正在制定新能源汽车的相关标准。新能源汽车驱动方式、驱动结构、电源结构的变化,充电设施、充电站的变化,都需要制定新的标准来规范。有了标准之后,产业的发展才有依据,否则,不同企业制定不同的标准,导致接口不统一,会造成社会资源的重大浪费。现在据我了解,新能源汽车充电的接口标准已经有了,充电设施也有了一些初步的标准。当然,标准的制定本身是一个不断完善的过程,需要新能源汽车大量的生产和使用,在这个过程中不断的完善和更新。有一种说法,叫“标准先行”,用标准来引导企业,但这在实际执行过程中很难做到,有些存在的问题没有通过大规模的使用是反映不出来的,也就很难把这些问题吸收到标准的调整之中。国外也是如此,有关新能源汽车的相关标准都在制定和完善之中。
新能源汽车的私人消费是业界普遍关心的一个问题。现在新能源汽车真正的走入家庭,还存在几个方面瓶颈的制约。第一个瓶颈是,受动力电池本身能量密度的影响,新能源汽车充一次电行驶的里程较短。比如轻型车目前大约是120-160公里左右,对于消费者来说,在城市内短距离行驶尚可以接受,长距离就很难满足他们的需求。另外,新能源汽车受电池成本过高的影响,整体的价格竞争优势还不明显。新能源汽车的优势在于,行驶同样的距离,其使用电能的成本要比传统内燃机动力汽车使用油的成本要低,但是新能源汽车的购置成本较高,而且比传统汽车要高很多,目前政府要靠补贴才能使新能源汽车的购置成本看起来有竞争力。这也是消费者考虑比较多的一个方面。另外从充电的基础设施来说,家庭的慢充,要对车库和停车场进行改造,目前很多家用的车库和停车场还没有这样的设施,改造也需要花费一定的成本。另外公共场合的快充设施目前还没有到位,所以从充电的便利性来看,也是消费者的一个顾虑。最后一个制约是,新能源汽车的驾驶感觉和体验与传统汽车还存在差距。消费者买车,一定会首先从使用的因素、成本的因素全都考虑过之后,再从舒适性、驾驶体验等方面与传统汽车做一个比较,看是不是有优势。现阶段真正面世的高混、插电式混合动力汽车和纯电动汽车并不多,因此在这些方面的消费者体验还没有真正建立起来,造成消费者在购买这些汽车的时候,心里会打个问号,从一定程度上也影响了消费者对新能源汽车的选择。我个人认为,厂家对这些问题也有比较清醒的认识,所以现在把新能源汽车的发展也分成了几个阶段:近期看私家车、乘用车还是以混合动力为主,逐渐从轻混向中混、高混,中间加电机驱动发展,最后再发展到纯电动汽车。具体到市场来看,还是放到城市公交等领域。例如比亚迪现在把重点就放到了大巴、公交等领域,因为这些车型行驶路线比较固定,充电问题比较好解决,另一方面,在公交领域政府的补贴力度也较大,这部分车型在政府政策的推动下已经形成了市场。但是私人汽车方面,大规模的启动还需要一定的时间,不是短期内可以实现的。
新能源汽车从国家的角度已经列入到七大战略性新兴产业,从发展的战略上已经明确了,具体的支持政策也正在陆续出台,力度上也越来越大,除了新能源汽车的购买补贴外,以后地方政府还会陆续出台一些优惠政策,例如购置税优惠,停车收费优惠,还将会提供一些行驶上的便利,比如传统汽车的限行,对新能源汽车是没有的。所有这些措施,都是为了努力营造一个新能源汽车使用的良好环境和氛围,引导消费者来加深认识,主动购买。从未来的趋势来看,选择新能源汽车的消费者会越来越多,因为不论从技术、成本还是驾驶体验方面,都会越来越好。
四、新能源汽车发展要与能源结构调整相结合
国研网:目前来看,新能源汽车的节能和减排效果怎样?
王晓明:新能源汽车的节能、二氧化碳减排效果不能仅从新能源汽车本身使用的环节来看,还得看上游能源的结构,也就是说要从新能源汽车的全生命周期来考虑。我们也做过测算,分成几种不同的技术路线来考虑,相对于传统的汽油车,在中国现有的能源结构下,纯电动汽车节能是有效果的,要好于传统的内燃机汽车,但在减排方面,二氧化碳排放目前还略高于内燃机汽车。为什么在这种情况下,我们还是在积极发展纯电动汽车?原因就是上游的能源结构趋势是可变的,比如我国就在逐步提高清洁能源、低碳能源的比重,核电、风能、太阳能、水电的比重越高,电动汽车全生命周期的节能减排效果就会越好,即使依靠现在火电为主的能源结构,如果未来采用IGCC、超超临界等发电技术之后,发电效率大概能够提高40%,下游用电来驱动的新能源汽车,它的减排效果就能好于传统的内燃机汽车。总结起来就是两个方面,一方面传统的火力发电技术还在进步,另一方面从结构上看,我国的一次能源结构也在进一步改善,风电、太阳能等新能源的比重会越来越高,一次能源向电能转换过程中二氧化碳的排放也会逐步减少,这样,新能源汽车的减排效果会逐渐地体现出来。
针对节能减排效果来说,根据我们的研究结果,着眼于长期应该将电动汽车作为汽车产业发展的主要方向。无论是提升传统汽车的燃油经济性,还是大规模普及混合动力汽车与其他类型的节能汽车,所能够带来的耗油和排放减少最终都将遇到瓶颈制约。因此从长远来看,纯电动汽车才是汽车工业未来的发展方向。然而,纯电动汽车对于技术的要求也最高,普及起来比混合动力汽车困难得多,短期内尚不具备全面推广的条件。因此,至少在未来二三十年中,混合动力汽车仍将会是汽车工业走向低碳之路的重要过渡。
国研网:新能源汽车大规模推广以后,会不会对电网造成更大的压力?
王晓明:新能源汽车的发展从社会上来说是一个系统工程,不仅仅是驱动方式的改变,同时对能源基础设施、能源结构的调整也有它的需求。从能源,尤其是电网来说,现在发展智能电网也是一个方向,全球各个国家,包括中国,都在大力推进。智能电网很重要的一个方面就是适应了新能源以及新能源汽车发展趋势的变化。新能源汽车有充电的需求,但是可以利用峰谷的方式充电。比如家庭用的新能源汽车,可以在夜间采用慢充的方式,用7到8个小时完成充电,这个时间正好是电网负荷比较低的时候,这种方式本身可以起到调峰的作用,利用峰谷电来完成新能源汽车的充电对整个电网的稳定是有好处的。另外,新能源汽车可以加强对电网分布式的利用,比如在一个区域,一个局部的城市或者一个社区使用新能源汽车,就形成了一个分布式的储能系统。新能源汽车的电池起到储能的作用,每辆车都是一个小的储能单位,整个车辆汇总起来,就变成一个储能系统,这个储能系统和电网配合就能实现一些功能上的互补。就目前的情况和未来的发展趋势来看,新能源汽车对电网运行不会造成大的冲击。
五、小型低速电动车发展尚存在争议
国研网:目前我国的一些地方,小型低速电动车发展很快,能否为我们介绍一下这方面的情况?
王晓明:在山东等一些地方,正在发展一些小型低速电动车,实际应该称之为小型低速低成本电动车,这些车型之所以发展的快,不是因为小型和低速,而是因为它的低成本,消费者的门槛比较低。低成本的主要原因还是因为使用一些传统上低成本的铅酸电池,另外整车的设计、制造方面牺牲了一些舒适性、安全性。从小型低速电动车的发展上来说,行业内的争论比较多。有专家认为,小型低速电动车在新能源汽车市场化的方面提供了一个很好的切入点,基于现有平台的这些电动汽车,价格都比较高,主要是电池的价格比较高,市场接受起来还比较困难。而小型低速电动车由于大多是在一些中小城市、城乡结合部来使用,很多购买者是第一次购买,没有传统汽车做一个参照和比较,另外由于电费较低造成使用成本较低,加上购置成本也比较低,因此接受度比较高,市场就形成了,以后可以通过电池的不断改进,车辆整体设计的不断改进提高整车的技术水平。这是一种观点,认为不能否定小型低速电动车的发展,而是要引导它的发展,不断地进行技术升级。另一种观点认为,这种小型低速电动车,与国家鼓励发展的战略性新兴产业方向不一致。战略性新兴产业有两个判断的重要前提条件,其中一个非常重要的就是重大的技术创新,具体到新能源汽车领域,主要是围绕动力电池、电机、电控方向的技术创新,而小型低速电动车很难说是重大的技术创新。第三种观点认为,要分开来看,国家鼓励的战略性新兴产业,不一定要把小型低速电动车纳入到里面,而小型低速电动车的发展现在也不一定要出台政策去限制,而是可以通过一种引导的方式把这两种路线结合起来是最好的。
Ⅲ 新能源汽车的技术创新
不久前,汽车评价记者有幸参加了中国电动汽车百人会举办的夏季论坛。此次论坛的主题是“安全保障与创新引领”,与会专家发表了热情洋溢和颇有建树的演讲。汽车评价会适时做陆续报道,下面是科学技术部副部长阴和俊的讲话摘录。
新能源汽车正成为新一轮科技革命的重要载体。
低碳化、信息化、智能化是未来发展的方向,新能源汽车成为低碳化、信息化和智能化的最佳平台。
以电动汽车作为分布式储能的终端,根据车辆使用情况进行电能反馈,提高电网的稳定性,推动风电、太阳能发电大规模接入电网,有利于实现电动汽车智能电网与可再生能源的融合发展。
面对新能源汽车带来的重大发展机遇,各国市场均应从对能源结构调整、环境保护、培育面向未来的科技竞争优势的高度,大力推动新能源汽车的发展。全球范围内,自2010年以来,新能源汽车迎来快速发展的步伐,2011年—2015年全球新能源汽车年销量增长迅猛,从5万多辆增长到50万辆,总保有量达到130万辆的规模。2016年上半年,全球新能源汽车产销持续保持快速的增长趋势。
我国新能源汽车技术研发和产业化取得重大进展,技术创新取得显著进步,产业化进程处于引领地位。
在国内企业、科研院所、高等院校等共同的努力下,我国新能源汽车技术研发取得重大进步,与国外先进水平的差距在不断的缩小。
插电式混合动力乘用车技术取得明显进展,部分产品性能指标处于国际领先水平,国内企业、比亚迪、上汽、广汽等纷纷发力插电式、增程式混合动力汽车。客车电动化主要集中在城市应用领域及公交的电动化,无论是技术发展还是应用规模,均处于世界的领先水平。
关键零部件技术取得较大突破。磷酸铁锂动力电池单体的能量密度从2007年每公斤90瓦时,提高到接近每公斤140瓦时。三元材料动力电池单体的能量密度达到每公斤200瓦时,与国际水平基本同步。
大力推进新能源汽车技术创新发展。
从2015年下半年开始,科技部联合财政部、工信部、发改委、国家标准委等部门,共同组织实施“十三五”国家重点研发计划新能源汽车试点专项,深化充电驱动技术转型战略,加强“三纵三横”技术研发的部署,从基础科学问题、共性核心关键、动力系统技术、集成开发与示范四个层次,结合新能源汽车发展的趋势,以及我国推广应用的实际需求,重点对动力电池与电池的管理系统、电机驱动与电力电池总成、电动汽车智能化、燃料电池动力系统、插电增程式混合动力系统、纯电动系统等六个方向进行研发部署,完善我国新能源汽车研发体系,升级新能源汽车技术平台,抓住新能源、新材料信息化科技带来的新能源汽车新一轮技术变革的机遇,超前研发下一代技术。
Ⅳ 新能源对传统汽车的革新体现技术的什么
最明显的就是:能源从石油变成了电啊,不过现在新能源还不成熟。主要是电池技术,还有电池消耗更换保障问题需要解决!
Ⅳ 汽车新能源
汽车新能源比传统汽车多一个高压系统
Ⅵ 新能源汽车技术前景怎么样
新能源汽车未来发展趋势
1.新能源汽车市场逐步由政策驱动型向市场驱动型转变。目前,中国新能源汽车领域正发生一场深刻变革,可总结为四个转变:(1)消费结构由乘商并重向乘用车为主转变;(2)消费主体由公共领域向私人购买转变;(3)私人消费区域由限购城市向非限购城市转变;(4)私人消费生态由被动接受向主动选购转变。这四个趋势说明,市场因素对新能源汽车发展的推动作用越来越大,新能源汽车市场逐步由政策驱动型向市场驱动型转变。
2.汽车“新四化”大势所趋,由于更适合演变为高级智能移动终端,新能源汽车将迎来高速发展。汽车产业“新四化”,即电动化、网联化、智能化、共享化,已成为汽车行业公认的未来趋势,不具备“四化”特征便很有可能被淘汰。预计到2027年,在新购车用户中,00后将占7.2%,90后占41.8%,80后占35.4%。这几代人是在互联网环境中成长起来的,无网络不生活。因此,汽车必将向高级智能移动终端演变,而新能源汽车将迎来高速发展。
3.新能源汽车产销将持续快速增长,市场规模将达万亿。预计2018年我国新能源汽车产销量将超过100万辆,2020年达到200万辆。预计到2030年,我国新能源乘用车年销量将突破1300万辆;新能源大中型客车将成为客车销售主力。2018-2030年间,新能源乘用车和新能源大中型客车带来的市场空间将达13.9万亿元。为了跟上新能源汽车发展的步伐,预计在2030年新能源乘用车保有量在接近7000万辆的情况下,其充电服务对应的市场空间在5100亿元。
全球范围内,预计2022年新能源汽车销量将达600万辆;2030年,全球新新能源汽车年销量有望达到1.03亿辆。
4.新能源汽车行业竞争将越来越激烈,企业立足需要资金和技术。
今年4月17日,国家发改委宣布,2018年取消新能源汽车外资股比限制。同时,越来越多的新兴造车势力正在进入。新能源汽车行业竞争将越来越激烈,大浪淘沙的过程已然开始。企业立足需要三项条件:一,有核心技术;二,有适销对路的产品;三,有资本支持或融资能力。
Ⅶ 什么是新能源汽车呢
新能源汽车技术主要研究新能源汽车电工电子技术、新能源汽车底盘技术、驱动电机及控制技术等方面的基础知识和技能,在新能源汽车技术领域进行新能源汽车结构、电子控制技术和充电运行及维护等。新能源汽车可分为如下几类:纯电动汽车、混合动力汽车、插电式混合动力汽车、增程式混合动力汽车、燃料电池汽车。
新能源汽车技术专业简介
新能源汽车技术是中国普通高等学校专科专业。
本专业培养德、智、体、美、劳全面发展,践行社会主义核心价值观,掌握新能源汽车维修和维护保养知识,具备新能源汽车维护、保养、调试及安装的能力,面向新能源汽车整车、典型部件及售后等行业职业技术领域,能够从事新能源汽车及典型零部件的调试、安装、维护保养等工作的复合型高素质技术技能人才。
课程体系:《电动汽车原理与检修》、《动力电池与驱动电机》、《汽车新能源与节能技术》、《汽车底盘构造与检修》、《汽车电气设备构造与维修》、《汽车使用性能与检测》、《汽车车身电控技术》、《汽车保险与理赔》、《电工电子技术》、《新能源汽车技术》。
就业方向:汽车维修类企业:新能源汽车的售后技术咨询、维护保养与修理、电子电气及机械系统的故障诊断与排除等。
新能源汽车技术专业好就业吗
就业方向:在新能源汽车整车企业从事整车的装配、调试、质量检测工作,在新能源汽车关键零部件生产企业从事产品助理研发、性能测试以及售后技术服务等工作,在质量检验部门从事新能源汽车电子产品检测、性能鉴定、可靠性试验等技术工作。
新能源汽车专业就业前景光明。当前,我国正在贯彻“资源节约型,环境友好型”的发展战略,国家对新能源汽车实施重点扶持政策。目前国家财政扶持节能减排,促进了新能源产业加速发展,并且已成为新一轮汽车促销的亮点。随着油价不断攀升,能源与环保问题日益突出,新能源汽车无疑会成为未来汽车的发展方向。因此,新能源汽车技术专业所培养的人才定然是未来的稀缺人才。
Ⅷ 国内新能源汽车发展的历史
1、交通能源与环境问题是21世纪全球面临的重大挑战,对我国尤为严峻 目前世界汽车保有量约8亿辆,预计到2020年全球汽车保有量将达到12亿辆,主要增量来自发展中国家。国际能源机构(IEA)的统计数据表明,2001年全球57%的石油消费在交通领域(其中美国达到67%)。预计到2020年交通用油占全球石油总消耗的62%以上。美国能源部预测,2020年以后,全球石油需求与常规石油供给之间将出现净缺口,2050年的供需缺口几乎相当于2000年世界石油总产量的两倍。与此同时,交通能源消耗也是造成局部环境污染和全球温室气体排放的主要来源之一。为此,全球已达成共识:交通能源转型势在必行。近年来,我国汽车业迅猛发展。2005年,我国汽车产、销量均超过570万辆,分别居世界第三位和第二位,自主品牌轿车和汽车出口均出现大幅增长。预计2020年前我国将成为世界上最大的汽车制造国和主要的汽车出口国之一。我国目前的汽车人均保有量还很低,2003年每千人汽车保有量仅为美国的2.5%(19辆),大约相当于美国90年前的水平,是世界上汽车市场潜力最大的国家,预计2020年汽车保有量将达到1.3~1.5亿辆。但是,当我国刚刚到达汽车社会门槛,车用石油消费在石油总消费中的比例(1/3以下)还大大低于世界平均水平时(1/2以上),我们已经感受到了石油供应的日益紧张。同时,车用石油消耗所产生的空气污染和CO2排放也正在变成愈来愈严重的问题,我国已经成为世界上第二大CO2排放国,由此产生的国际政治和经济争端将会愈演愈烈。这充分表明,我国所面临的石油安全与交通能源问题将来势更猛、影响更大、挑战更加严峻。按传统交通能源动力系统发展下去,不可持续,实现我国交通能源动力系统转型是大势所趋。
Ⅸ 新能源电气化技术的发展
在中国汽车产业发展(泰达)国际论坛上,中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高表示中国应坚持纯电动战略,在此基础上再推进混合动力和燃料电池汽车的发展。
中国电气化的技术路线应该继续坚持纯电为导向,尽快形成平台化与模块化,不要折腾。
500公里以内的乘用车,燃料电池与纯电动相比没有优势
纯电动车最大的风险就是电池的安全性,我国应尽快建立电动车的年检制度
随着补贴政策的退坡,双积分制度的力度还不够,可以借鉴国外变得燃油税、碳税等政策
2025年之前,家用的小型纯电动车应该会实现与燃油车在全生命周期内的成本持平
全球新能源汽车技术路线的演变
对于未来汽车技术路线的演变,国际上的许多大车企都进行了不同的探索。
首先看丰田的技术路线是如何发展的。丰田有三个标志性的产品,从燃油车再到混合动力车,最后到燃料电池车,这三个产品都是具有划时代意义、开时代先河的产品,这是一种发动机优先战略。但是丰田也在不断调整他的技术路线,在丰田的技术路线里面,纯电动的比例开始越来越大,未来丰田的路线是将电池、电机、电控作为基础平台,以此平台为基础来发展电动车型、混合动力车型。
特斯拉是纯电动技术路线的典范,特斯拉曾于2016年在美国被评选为最受欢迎的汽车品牌,也是纯电动技术路线优势的凸显。受他影响,整个国际汽车的发展都在往纯电动方面转型。
再来看日产的技术路线。日产在去年年底推出了E-power技术,这是以纯电动为平台的一个串联式混合动力。此外,他们又推出了以乙醇为燃料的增程式燃料电池汽车。
关于燃料电池和纯电动谁更有优势,政府之间也有研究。美国加州空气资源委员会曾给出预测,2009年的数据显示,燃料电池和纯电动之间成本的平衡点在150公里,也就是说,150公里以上燃料电池会更有成本优势,到了2016年,根据奔驰公司的数据,这一数字变为350公里,也就是说现在350公里以上燃料电池的成本优势才会凸显。现代公司的数据则显示,对于乘用车,这一数据接近500公里,商用车也在100公里左右。从这一点可以看出,锂离子电池更适合取代汽油。
经过上述探索,未来全球新能源汽车的发展,纯电动的技术路线会更合理、更适合。我们看到,新进入汽车行业的造车新势力都采用的纯电动路线,过去传统车企多以燃油车混合动力燃料电池为主,现在也逐渐再向纯电动靠拢。
中国应该走什么样的技术路线?
中国未来汽车发展的技术路线,既要融入国际主流,也要凸显中国的特色和优势。这取决于中国的交通体系。美国的公交、铁路运输不发达,主要以汽车为主;欧洲虽然有铁路,但由于国土面积狭小,汽车就能满足大部分使用需求。而中国的交通体系是点线面结构,大城市呈点状分布,中间通过发达的高铁线路相连,在广大城镇和农村区域中,电动自行车、电动三轮车的保有量已经非常巨大。所以我们必须在强化中国电动后交通总体优势的特色的基础上,来考虑电动汽车的技术路线,这也是2012年科技部工信部发布的纯电驱动战略。
这一战略是以纯电动为突破口,第一步是实现纯电动的产业化,并将电池产业发展起来。然后再在纯电动的基础之上逐渐推进插电式混合动力。我们的混合动力和国外的混合动力不一样,必须要能达到50公里的纯电动里程还能叫插电混合动力,燃料电池也不是纯燃料电池,电池里面锂离子电池的比重还是比较大的。在此基础上,再推进与国际上相同的混合动力和燃料电池的发展,这是中国的技术路线。
目前这一战略的初步实施已见成效。首先是动力电池的比能量大幅提升,而成本大幅下降。去年全球十大电池厂中,有七家来自中国。最开始我们发展的是磷酸铁锂电池,如果只用磷酸铁锂的电池来做电动车,那么全生命周期的成本已经非常接近燃油车了。现在我们研发的三元锂电池,拥有更高的比能量,但由于有些贵金属、有色金属的价格居高不下,三元锂电池的价格目前也偏高。
在车型上,我们也逐步实现了“两头挤”的战略,即从大型车、微型车入手,逐渐到中型主流车。现在电动大客车已经实现批量出口,公交已接近全电动化了,微型电动车也取得了巨大发展。如今市场的主流已经转向中级主流轿车,续驶里程也在不断提高,未来几年中里程还会继续提升,并且充电将会更加方便。在市场增长方面,纯电动车型的市场增长非常明显,这得益于财政补贴政策,但这也是我国首次在全球率先大规模导入高档民用消费品。电动汽车是中国率先自己导入市场的,并有希望在今年达到年产100万的规模。
在充电基础设施方面,现在我们买电动车都要配私人充电桩,未来私人充电桩将做到一比一,届时,私人在家或者公司慢充将成为主体,真正到公共充电桩快充的将占少数。但现在的现状是快充不快,慢充不慢。未来较为理想的状态是,平时晚上或者工作的时候在家里或单位充电,出去应急时在公共充电桩快充。
混合动力车型在今年得到了很大的提升,尤其是插电式混合动力。有人说这是因为插电式混合动力的补贴的退坡没有这么明显,但这其中也有原因是消费者对于插电式混合动力的接受度不断提高,所以现在插电式混合动力供不应求。中国的混合动力路线应该怎么走?纯电动和燃油车之间,有各种各样的技术路线都是混合动力路线,我们现在应该明确的是,多元化的技术路线如何寻找一体化,不要再天天变了,只会耗费人力物力。在电磁技术发展成熟的今天,完全没必要纠结各种构型,应该统一化、平台化、模块化。
最近燃料电池又热了起来,特别是国家领导去日本考察之后,燃料电池的补贴也有所增加。但就技术本身而言,我们不能盲目跟风。以前奔驰的难点,我们在做中国方案的时候,采取了燃料电池跟动力电池能量混合性进入,现在大家都接受了,得到了国际大公司的认可,所以我们不能盲目的跟随,也需要有自己的思考。去年是燃料三化的元年,那么在这个过程中,我们的技术应该逐步成熟,这是中国典型的商用车燃料电池,在今年商业化方面将取得进一步进展。去年年底,我国燃料电池车大概实现千辆,预计今年产量将会接近2000辆。但是这个量并不是越大越好,我们认为燃料电池推广可能会更加合理。但是我们也要防止一些其他的现象出现,比如说重蹈纯电动车发展的覆辙。对于中国燃料电池汽车的展望,2020年达1万辆,2025年10万辆,2030年100万辆。