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我国电动汽车发展现状
一、新能源汽车与电动汽车的分类电动汽车是全部或者部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车按照目前技术的进展方向或者者车辆驱动原理,可划分为纯电动汽车、混合动力汽车与燃料电池电动汽车三种类型新能源汽车与电动汽车的分类关系见下图
1、纯电动汽车纯电动汽车的优点
(1)减少对石油资源的依靠,实现能源利用的多元化由于电力能够从多种一次能源获得,如煤、核能、水力、风力、光、热等,解除人们对石油资源日见枯竭的担心
(2)减少环统、驱动电机及其操纵系统、动力蓄电池及其管理系统等三种共性技术为“三横”;另一方面,按照研公布局规划,我国已建立起由整车企业、零部件企业、科研院所与大学共同构成的科研开发团队,围绕一汽、东风、奇瑞、长安、比亚迪、北京清能华通科技进展有限公司、上海燃料电池汽车动力系统有限公司、天津清源电动车辆有限责任公司、北京理工科凌电动车辆有限公司等整车企业集聚了大量研发资源,已初步形成了行业创新体系在动力系统技术平台构建、关键零部件与新技术开发方面我国已建立起纯电动、混合动力与燃料电池三类汽车动力系统技术平台;研制的银氢与锂离子两种动力电池,已达到国际先进水平;自主开发的200kW下列永磁无刷电机、交流异步电机与开关磁阻电机,电机重量比功率超过1300w/kg电机系统最高效率达到93%实现了与整车配套;成功开发出轿车与客车用燃料电池系统,在电催化剂、复合膜等关键材料,双极板、增湿器等关键部件与系统集成方面的核心部件性能已接近国际先进水平在整车产品上市方面已掌握电动汽车整车开发关键技术,形成了各类电动汽车的开发能力,推出了一系列电动汽车样车,开展了较有成效的示范运行,自主研制的新能源汽车已进入市场销售目前,共有48个型号的各类电动汽车获得国家机动车新产品公告客车领域,安凯客车、中通客车、北汽福田、南京依维柯等商用车企业都有纯电动汽车或者混合动力车上市轿车领域,长安杰勋HEV混合动力车、众泰2008EV纯电动车与比亚迪插电式混合动力车F3DM已实现了上市销售,天津清源电动车辆有限责任公司开发的高速纯电动轿车已累计出口美国、欧盟1300辆以上实际上,包含长安汽车、上海汽车、东风汽车、北汽福田、中国一汽在内的中国所有要紧国有与合资汽车公司都已宣布启动电动车开发项目的计划在示范运行方面“十五”至“十一五”期间,国家科技部先后将北京、武汉、天津、株洲、威海、杭州6个城市确定为电动汽车示范运营城市在前期小规模示范运行与北京奥运集中示范运行的基础上,2009年1月,科技部、财政部、发改委、工业与信息化部联合公布了《关于开展节能与新能源汽车示范推广工作试点工作的通知》,启动了“十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程,要紧内容是,通过提供财政补贴,计划用3年左右的时间,每年进展10个城市每个城市推出1000辆新能源汽车开展示范运行,涉及这些大中城市的公交、出租、公务、市政、邮政等领域首批确定参与的13个城市是:北京、上海、重庆、长春、大连、杭州、济南、武汉、深圳、合肥、长沙、昆明、南昌在产业政策方面2007年11月,国家出台《新能源汽车生产准入规则》,首次明确了新能源汽车的概念,规定了新能源汽车的准入门槛2009年6月17日,工业与信息化部公布了《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》,对新能源汽车的范围进行了定义,规定了新能源汽车企业及产品的准入条件2009年3月,国务院办公厅出台《汽车产业调整与振兴规划》,提出在2009-2011年期间,电动汽车形成50万辆纯电动、充电式混合动力与普通型混合动力等新能源汽车产能,新能源汽车销量占乘用车销售总量的5%左右总之,在技术突破与政策扶持的双重刺激下,我国电动汽车已处于市场引爆的临界点,估计未来两年电动汽车的市场规模与生产规模将迅速扩大,我国电动汽车将进入快速成长期,同时也标志着中国电动汽车加速进入产业化、商业化阶段
四、当前制约电动汽车进展的要紧障碍尽管电动汽车在技术研发与产业化培养方面进展十分迅速,以电力汽车作为传统汽车的替代方案也基本上没有异议,但是目前电动汽车在产业化方面还存在一些不可忽视的障碍
(一)电池技术需要进一步进展电动汽车技术上的最大瓶颈就是电池,尽管相比以往,电动汽车电池的性能已有很大提高,目前的电池技术在一定程度已能满足消费者需求,但是假如要大规模普及电动汽车,电池性能还需要继续改进目前,电池存在的要紧问题有一是电池安全性,目前中小容量锂离子电池的产业化已经非常成功,但大容量、高功率锂离子动力电池的安全性是否过关还需要时间检验二是电池容量,目前市场上使用的电动汽车一次充电后的续航里程通常为100km〜300km有些电动汽车通常行驶环境下续航里程只有50km〜100kmo三是电池寿命,目前最好的汽车电池充放电次数在1000-2000次,电池寿命通常在3-5年四是电池价格昂贵电动汽车蓄电池的价格约为100美元/kwh有的甚至高达350美元/kwh成本太高,造成电动汽车整车价格难下列降五是电池的污染问题,不管是铅酸电池、锲氢电池、还是锂电池,电池的回收与处理不当,会对环境造成污染
(二)产业进展所需的初始规模还未形成目前,尽管我国已经有几千辆电动汽车开展了示范运行,长安、奇瑞与比亚迪生产的混合动力轿车也已上市销售,但与形成产业进展所需的初始规模相比,现在的生产规模仍然很小,造成电动汽车的价格仍然偏高,在不考虑国家财政补贴的情况下,对用户缺乏足够的吸引力据测算,实现我国电动汽车产业市场化进展的初始规模约需6万辆只有达到该规模后,有关动力蓄电池等部件才能实现规模生产,才能有助于解决电池的技术问题,降低单位产品成本,从而使我国电动汽车的进展进入市场推动的轨道
(三)配套充电设施建设滞后配套充电设施的完善程度也是电动汽车能否普及的关键因素电动汽车特别是纯电动汽车需要与之相配套的充电站,从目前情况来看,一座充电站可同时容纳10-2台电动汽车充电,假如电动汽车的规模扩大则要求务必有足够多的、方便的充电站,另外还要有相应的维修等辅助配套设施但目前,充电基础设施建设尚未形成一个比较完善的网络体系,一定程度上制约了电动汽车的进展此外,由于电动汽车有关基础设施建设所需的投资巨大,不是靠汽车生产企业的力量能够实现的,需要政府部门、电网企业与有关企业形成共识,共同加快充电设施网络的建设
(四)国家对产业的组织协调力度不够,标准缺乏目前电动汽车的研发在我国进行得如火如荼由于这个行业的门槛比较低,而我国至今没有制定电动汽车的进展规划,对行业缺乏有效的引导与管理,从而导致了各大汽车企业、科研院所及各个省市纷纷立项重复建设问题非常突出,形同一盘散沙,没有形成共同技术研发平台与资源共享,在一定程度上造成了社会资源的浪费,不利于电动汽车的进展其次,没有形成完整的电动汽车的国家标准电动汽车有关的技术标准整车标准、零部件标准、电池标准、充电设施标准等,应该是一个完整的标准体系由于没有具体的国家标准,汽车研发企业没有一个可遵循的操作规范,现在参与的企业基本上是自行其是因此,为了促进我国电动汽车产业的健康进展,应该尽快制定电动汽车产业进展规划与电动汽车行业的国家标准
五、我国电动汽车进展的前景分析
(一)我国电动汽车进展的最新进展针对我国电动汽车进展存在的障碍,近期汽车与有关行业进一步加强研发与建设工作,国家也加紧制定有关标准,我国在电池技术、经济性、充电设施建设、行业标准等方面又取得了新的重要进展
1、电池技术近几年,国际公认锂电池是动力电池的进展方向,而比较有代表性的是磷酸铁锂电池传统铅酸电池的循环寿命在300次左右,最高也500次,而磷酸铁锂动力电池,循环寿命能够达到2000次以上磷酸铁锂电池具有比普通电池更大的容量,解决了电池的安全性问题,而且具有体积小、重量轻、绿色环保的优点中国比亚迪公司开发了一种新的电池技术铁电池技术据介绍,比亚迪铁电池在“高容量要求”、“高安全要求”及“低成本要求”三个核心指标上优于锂电池装载比亚迪铁电池的纯电动汽车E6的最高车速可达每小时140公里,快速充电状况下15分钟可充满电池80%满电可续航300公里左右
2、财政补贴政策2010年6月,国家出台了对私人购买新能源汽车的补贴政策,确定在上海、长春、深圳、杭州、合肥5个城市启动试点插电式混合动力乘用车每辆最高补贴5万元,纯电动乘用车每辆最高补贴6万元补贴政策的出台大大降低了电动汽车的购置成本,再加上电动汽车本身在运营成本上的优势,将极大地提高电动汽车的经济性,有利于迅速提高电动汽车的市场规模市场规模的扩大又会降低电动汽车的单位生产成本,从而形成良性循环值得注意的是,该补贴政策对不一致种类的电动汽车有明显的差别普通混合动力汽车被归入节能汽车的范畴,购买普通混合动力车的消费者仅获得一次性补贴3000元这种政策差异清晰地说明,我国已经把纯电动汽车与插电式混合动力车作为未来新能源汽车的要紧进展方向
3、充电网络建设
4、电动汽车规划与标准针对电动汽车行业标准不健全的问题,国家抓紧制定与出台电动汽车有关标准2010年4月底,《电动汽车传导式充电接口》、《电动汽车充电站通用要求》、《电动汽车电池管理系统与非车载充电机之间的通信协议》与《轻型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法》4项标准,顺利通过审查成为电动车“国家标准”据报道,国家近期还将出台支持力度更大的《战略性新兴产业进展规划》,新能源汽车将成为七大战略性新兴产业之一
(二)各类电动汽车的进展前景分析决定电动汽车普及速度的要紧因素有技术成熟度、使用的便利性与经济性,电动汽车务必在以上三方面具有与燃油汽车相当的竞争力,才可能实现大规模的推广应用,产业化才不是一句空话2010年6月,国家出台私人购买电动汽车的补贴政策以后,电动汽车与燃油汽车的竞争力对比发生了显著变化,下面我们对普通混合动力车、插电式混合动力车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车四种车型的推广普及前景进行分析
1、普通混合动力车技术成熟度在目前的新能源汽车研究领域中,普通混合动力汽车技术最为成熟并已被成功实现了商业化尽管从长远看混合动力汽车只是新能源汽车进展过程中的一种过渡产品,但近几年普通混合动力车在日本与美国市场销售良好日本的汽车商要紧致力于开发混合动力汽车与燃料电池汽车,其中丰田公司的Prius、本田公司Insight两款混合动力汽车已率先实现产业化,Prius到2008年底全球累计销量在100万辆以上但是,从产品生产制造与使用的全生命周期看,Prius的节能环保效果并不明显,且仍然依靠石油使用的便利性普通混合动力车是利用回收汽车发动机在制动、怠速时的能量来给蓄电池充电,汽车不需要也不能外接充电因此普通混合动力车使用起来象燃油汽车一样方便,而且汽车驾驶性能也与燃油汽车相差不大由于不需要充电,因此普通混合动力车的便利性在新能源车中是最好的经济性目前国内市场销售的新能源汽车要紧是混合动力车,比如丰田Prius、思域Hybrid由于销售价格过高,销量一直很低比如丰田Prius装载了
1.5升发动机,价格高达28-30万元人民市,几乎是同级别燃油汽车的两倍即使汽车油耗低到5升/百公里,这样的价格也很难让消费者同意2010年6月出台的补贴政策,对普通混合动力车的补贴标准仅仅是3000元/辆,远远低于插电式混合动力车与纯电动汽车的补贴标准,对提高普通混合动力车的经济性几乎没有帮助,这一政策对致力于进展混合动力车的汽车厂商是一个繁重打击由于混合动力车安装了蓄电池,而且有两个动力系统,生产成本要高于同级别的燃油汽车而且混合动力车的核心技术掌握在外国厂商手里,汽车价格在短期内很难大幅下降,这将导致普通混合动力车的综合成本(包含购置与使用成本)要高于燃油汽车在价格上的明显劣势会严重制约普通混合动力车的进展,部分汽车厂商可能会放弃成本较高的中混、强混混合动力车型的研发
2、插电式混合动力车技术成熟度得益于近几年锂电池与铁电池在容量与安全性等方面的技术突破,插电式混合动力汽车与纯电动车技术进展迅速特别是插电式混合动力汽车,在纯电动模式下的续驶里程已经能够满足大部分消费者日常驾车出行的需求,而小排量发动机能够在电池动力不足时发电与在高速行驶时提供补充动力,这就保证了在充电基础设施尚不完善的情况下使用者仍可行驶较长里程比亚迪于2008年上市销售的F3DM就是一款比较有代表性的插电式混合动力车,该车能够通过按键在纯电动与混合动力两种模式之间切换其搭载的铁电池在纯电动状态下续航里程达到100公里,总行驶里程超过60万公里,汽车使用寿命达到10年在动力方面,比亚迪F3DM搭载功率为50kW/L的全铝发动机,配合75kW的电机,输出功率达到了125kW在充电性能上,比亚迪双模电动汽车能够实现专业设备快充,10分钟即可充满50%同时能够使用家庭普通插座充电,7小时可完全充满单纯从技术角度来看,插电式混合动力车的技术已经比较成熟,但是目前国内只有几家领先企业掌握了插电式混合动力车的核心技术,其他大部分汽车生产企业还处于研发阶段,这是插电式混合动力车短期内大规模普及的制约因素使用的便利性与纯电动汽车类似,插电式混合动力车需要通过充电站或者充电桩为蓄电池充电,对充电网络依靠性较大正是为熟悉决充电设施建设滞后所带来的问题,插电式混合动力车安装了两个动力源,能够在电池动力不足时发电与在高速行驶时由发动机提供补充动力,避免了无法及时充电带来的烦恼综合来看,尽管插电式混合动力车使用的便利性不如燃油汽车,但优于纯电动汽车,基本达到了消费者可同意的范围经济性插电式混合动力车初始购置成本较高,但使用成本低,全生命周期的总成本已经降到低于燃油汽车的水平,而在达到规模生产后,购置成本还会大大降低按照最新的补贴标准,插电式混合动力车最高可获得5万元的购车补贴,其经济性的优势更大以比亚迪F3DM为例,目前市场指导价是
14.98万元,而汽油版F3的价格是
7.9万元,获得5万元补贴后,价格差距缩小到2万元目前比亚迪F3DM要紧在深圳销售,深圳市发改委表示,针对购买指定车型并上深圳牌照的用户,在中央财政补贴的基础上,深圳将额外增加2万元补贴额度这意味着对深圳用户来说,购买F3DM与购买F3的成本相同而插电式混合动力车相关于普通的汽油车,每百公里费用可节约将近一半因此,由于国家政策的倾斜,目前插电式混合动力车的综合成本低于燃油车,在经济性上已经具有明显的优势综合考虑技术成熟度、使用的便利性与经济性三个因素,目前插入式混合动力车的商用前景最为明朗特别是在国家补贴政策的强力支持下,近期插入式混合动力车很可能成为增长速度最快的新能源汽车
3、纯电动汽车技术成熟度以国内目前已经下线、马上上市的两款纯电动汽车为例,比亚迪E6纯电动汽车最大功率75千瓦,最高车速140公里/小时,百公里能耗为
21.5度电左右,只相当于燃油车1/3至1/4的使用成本,且电能储备输出的动力非常强劲,加速性能良好比亚迪E6用专业充电站快充15分钟充满电池的80%中充1个半小时充满,境污染本身不排放污染大气的有害气体,即使按所耗电量换算为发电厂的排放,除硫与微粒外,其它污染物也显著减少,由于电厂大多建于远离人口密集的城市,对人类伤害较少,而且电厂是固定不动的集中的排放,清除各类有害排放物较容易,也已有了有关技术
(3)能源转换效率高电动汽车的研究说明,其能源效率已超过汽油机汽车特别是在城市运行,汽车走走停停,行驶速度不高,电动汽车更加适宜同样的原油通过粗炼,送至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动汽车,其能量利用效率比通过精炼变为汽油,再经汽油机驱动汽车高按我国现行电价与油价水平,纯电动汽车的运行费用低于传统汽车,具有较好的经济性但是目前纯电动汽车还存在着续航里程较短、电池价格较高等缺点
2、混合动力汽车普通混合动力汽车是指那些使用常规燃料的,同时配以蓄电池、电动机来改善低速动力输出与燃油消耗的车型普通混合动力汽车的优点是
(1)使用混合动力后可按平均需用的功率来确定发动机的最大功率,如今处于油耗低、污染少的最优工况下工作需要大功率发动机功率不足时,由电池来补充;负荷少时,富余的功率可发电给电池充电,由于发动机可持续工作,电池又能够不断得到充电,故其行程与普通汽车一样
(2)由于有了电池,能够十分方便地回收制动、下坡时、怠速时的能量,并作为电能再次利用,从而减少能源的浪费慢充4个小时充满,而综合工况续航里程达到300公里奇瑞首款纯电动车S18搭载了336V40Kw电驱动系统,使用40Ah磷酸铁锂电池奇瑞S18电动车最高车速能够达到每小时120公里,一次充电续驶里程能够达到120公里〜150公里S18使用插入式充电系统,可在220V民用电源上进行充电,充电时间通常为4〜6小时快速充电模式下半个小时可充满80%电池电量从技术角度看,实际上纯电动汽车的技术难度小于插电式混合动力车,目前国内马上上市的纯电动汽车的各项性能指标已经能够满足通常用户的需求,技术已经基本成熟但是纯电动汽车还不能满足高端用户的需求,因此还需要进一步改进完善电池性能,在容量、寿命、充电时间方面不断取得新的技术突破使用的便利性纯电动汽车完全依靠外接充电设施为其提供能源,对配套充电设施的依靠性最大在我国目前充电网络建设还不健全的情况下,用户充电很不方便在现有电池充电技术下,充电时间较长也会让消费者感受不方便基础设施的缺乏使电动汽车往往陷入先有蛋还是先有鸡的争论之中由于充电站建设之初很难盈利,因此充电网络的建设与完善是一个漫长的过程充电网络建设滞后影响了电动汽车使用的便利性,是目前制约纯电动汽车进展的最要紧因素未来1-2年内,省会城市与示范试点城市的充电站建设会有所加快,但其他城市充电网络的建设还比较慢,特别是高速公路没有充电站,因此纯电动汽车可能会在低端市场与部分城市逐步开始推广应用,但大规模普及的前景并不乐观经济性据对纯电动汽车与燃油汽车经济性的有关研究,考虑电池购置成本与运营成本,当汽油6元/公升时,只要电池使用寿命超过1600个充放电循环,纯电动汽车的运营经济性即优于燃油汽车这说明即使是在当前较低的燃油价格与较高的电池价格下,使用纯电动汽车运营经济型已经优于燃油汽车,已经具备推广应用的经济性假如汽油价格上升或者电池性能提高,纯电动汽车经济性的优势将更加显著以奇瑞已经下线马上上市的纯电动汽车S18为例,该车型估计售价为7万元,可获得国家补贴3-4万元,实际售价将只有3-4万元,每百公里耗电8度,使用成本
4.8元,如此高的性价比使其在中低端市场将具有很强的竞争力总之,在示范试点城市,随着充电网络的建设完善,纯电动汽车的进展速度会比较快,特别在低端市场纯电动车的份额会显著提高,纯电动汽车在公交、出租等特定的市场也有很大的进展空间但由于充电因素的制约,在高端市场普及难度较大
4、燃料电池电动汽车燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,它能够直接将贮存在燃料与氧化剂中的化学能转化为电能燃料电池的化学反应过程不可能产生有害产物,因此燃料电池汽车是无污染汽车,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2〜3倍,因此从能源的利用与环境保护方面看,燃料电池电动汽车是一种理想的车辆目前,氢是燃料电池的唯一燃料氢气的产生、储存、保管、运输与灌装或者重整,都比较复杂,对安全性要求很高尽管燃料电池电动汽车近些年来取得了很大进展,但从目前各大汽车公司推出的制造成本上百万美元的燃料电池概念车来看,目前,燃料电池的推广还需要解决下列问题首先,续驶里程过短,由于氢气储存困难,即使用传统油箱三倍以上的体积储存氢气,也只能保证汽油动力汽车一半的续驶里程其次,氢气的售价并不廉价,因此燃料电池汽车的运行成本并不令人乐观第三,加氢站等基础网络设施建设几乎为零,目前全球范围内投入使用的加氢站仅有100家,同时大部分用于实验用途国内目前只有部分厂家研制了燃料电池汽车样车,但是还没有燃料电池车量产与上市销售,全国建有3个加氢站,上海2个,北京1个汽车业界普遍认同的一个观点是,燃料电池技术是内燃机技术最好的替代物,代表了汽车未来的进展方向但假如将进展燃料电池汽车的几个制约因素考虑进来,则会发现燃料电池汽车目前与今后一段时问尚不具备商业化的条件最乐观的预测,以纯氢为燃料的燃料电池汽车的商业化生产至少还需15年以上的时间,即使在一定程度上实现了商业化,也会是以一种高成本的方式我们将以上对四种电动汽车推广普及前景的分析汇总成下表,同时得到分析结论如下电动汽车的推广普及前景对比
(1)普通混合动力车在目前的新能源汽车中技术最成熟并已被成功实现了商业化由于不需要充电,因此普通混合动力车的使用便利性在新能源车中是最好的目前普通混合动力车的综合成本要高于燃油汽车在经济性方面的明显劣势会严重影响普通混合动力车的进展
(2)插电式混合动力车的技术已经比较成熟,但是目前国内只有几家领先企业掌握了插电式混合动力车的核心技术,其他大部分汽车生产企业还处于研发阶段插电式混合动力车使用的便利性不如燃油汽车,但优于纯电动汽车,基本达到了消费者可同意的范围由于国家政策的倾斜,目前插电式混合动力车的综合成本已经低于燃油车在国家补贴政策的强力支持下,近期插入式混合动力车很可能成为增长速度最快的新能源汽车
(3)纯电动汽车的技术难度小于插电式混合动力车,目前国内马上上市的纯电动汽车的各项性能指标已经能够满足通常用户的需求,技术已经基本成熟在低端市场,纯电动汽车的经济性优势十分明显充电网络建设滞后影响了纯电动汽车使用的便利性,是目前制约纯电动汽车进展的最要紧因素估计在示范试点城市,随着充电网络的建设完善,纯电动汽车的进展速度会比较快,特别在低端市场纯电动车的份额会显著提高但由于充电因素的制约,在高端市场普及难度很大4燃料电池技术是内燃机技术最好的替代物,代表了汽车未来的进展方向但燃料电池汽车目前与今后一段时问尚不具备商业化的条件最乐观的预测,以纯氢为燃料的燃料电池汽车的商业化生产至少还需15年以上的时间
六、武汉地区电动汽车进展情况湖北省是汽车工业大省,在电动汽车的研制与开发方面与国内其他省市相比,已具有相当的基础与地位近几年来,东风汽车集团一直在参与国家电动汽车的研制与开发项目,早在1995年,在国家科技部的支持下,就研制并试验了电动中巴车、电动微型轿车,目前正在努力开发电动轿车先导车、概念车在全省的研究及开发方面,武汉大学高性能电池的研制与开发,华中理工大学与中船重712研究所在电机及其操纵方面的研制,武汉理工大学在整车系统分析及优化方面的研究与开发,长江动力公司在电动大客车及专用汽车方面的开发,有关企业在电池方面的开发与产业化等等,都在国内居于领先或者先进地位2002年,武汉兴建我国首家电动汽车产业化基地;2003年,武汉被列为我国首批电动汽车示范运行城市之一;2005年,东风公司又在武汉率先开建电动汽车工业园;2009年,我国唯一的国家级电动汽车专利产业化试点基地在武汉经济技术开发区的东风电动汽车产业园落户整体而言,近几年来,武汉市已初步形成了在国内电动汽车的研制与开发方面的人才队伍与技术优势目前,在新能源汽车研发领域,东风公司一直走在国内前列,其产品已经覆盖乘用车、商用车、城市客车等全系列车型,特别在纯电动、混合动力方面进展显著在混合动力领域,早在2003年11月与2005年12月,东风混合动力公交车就已走出实验室,成为武汉市民日常出行的交通工具,先后20台混合动力公交样车在武汉公交线投放,2007年,武汉市公交集团共订购100台东风混合动力公交车,首批30台车辆的交付标志着东风混合动力公交车成为我国第一款实现批量生产销售的电动汽车,进一步奠定了东风公司在电动汽车领域的领军地位2008年底,“东风混合动力电动城市客车的开发”项目获中国汽车工业科技进步奖一等奖,成功地开发了具备国内领先与国际先进的技术水平、节能与环保优势显著、拥有完全自主知识产权的混合动力客车产品在今年上海国际车展上,东风公司又推出了东风风神S30-BSG混合动力轿车、东风风神I-Car纯电动微型轿车概念车与东风混合动力卡车等车型
(3)在繁华市区,可关停发动机,由电池单独驱动,实现“零”排放
(4)有了发动机能够十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题缺点是长距离高速行驶基本不能省油有两套动力,再加上两套动力的管理操纵系统,结构复杂,技术较难,价格较高混合动力汽车按照混合度(即电动机功率与发动机功率之比或者使用电的比例与使用燃油的比例)的不一致,又能够分为微混、轻混、中混、强混等普通的混合动力汽车利用发动机的富余功率给电池充电,无需外接充电,尽管节能效果明显,但是没有从根本上摆脱交通运输对石油资源的耗用问题因此,普通混合动力汽车是电动汽车进展过程中一段时期内的一种过渡性技术近几年进展起来的插电式混合动力汽车(Plug-inHybridVehicle简称PHV)是一种新型的混合动力电动汽车通过外接充电电源为电池充电,充电后可仅凭充电电池作为电动汽车行驶另外,在电池的剩余电量用完后,并不是切换至发动机行驶模式,而是通过发动机带动发电机,利用由此产生的电力为蓄电池充电,继续用电动机行驶插电式混合动力汽车更接近于纯电动汽车,而且它一定程度上解决了纯电动车续航里程短与需要及时充电的问题,即使行驶到没有充电设施的地方,也能够作为通常的混合动力车来使用
3、燃料电池电动汽车燃料电池电动汽车是指以氢气、甲醇等为燃料,通过化学反应产生电流,依靠电机驱动的汽车燃料电池车的工作原理是作为燃料的氢在汽车搭载的燃料电池中,与大气中的氧发生化学反应,从而产生电能启动电动机,继而驱动汽车行驶燃料电池的化学反应过程不可能产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2〜3倍,因此从能源的利用与环境保护方面看,燃料电池技术是内燃机技术最好的替代物,燃料电池汽车代表了汽车未来的进展方向现阶段,燃料电池的许多关键技术还处于研发试验阶段,此外,燃料电池的理想燃料一一氢,在制备、供应、储运等方面还有着大量的技术与经济问题有待解决因此,燃料电池汽车目前与今后一段时问尚不具备商业化的条件
二、我国进展电动汽车的意义与优势
(一)加快电动汽车进展的意义加快电动汽车进展,对中国实现汽车产业振兴、建设汽车强国之梦提供了难得的历史机遇,对保障能源安全、实施节能减排也具有重要意义
1、有利于摆脱对石油资源的过度依靠,保障国家能源与经济安全据英国石油公司此前公布的《BP世界能源统计2009》,全球原油剩余探明储量按照2008年的年开采速度计算,还能够开采42年这意味着,到本世纪中叶,以电动汽车为代表的新能源车将毫无悬念地成为全球汽车工业唯一的产品由于电动汽车能够大幅度、直至100%地减少石油消耗,电动汽车的进展将成为改变国家能源结构、实现节能目标的重要战略支撑点目前中国石油对外依存度已超过50%今后较长一段时间内中国汽车保有量仍将以10%的速度增长,石油短缺的局面会日益加剧按初步估计,若到2030年中国的电动车占汽车总销量的20%-30%中国的石油进口能够减少20%
2、有利于减少污染物与温室气体排放随着汽车保有量增长,在北京、上海、广州等大城市的市区,汽车排放已经成为氮化物、一氧化碳、碳氢化物等污染物的第一大污染源汽车还是二氧化碳的重要来源加快进展与普及使用电动汽车能够减少汽车的尾气污染,极大地改善市区空气质量同时随着风电、太阳能发电、核电与水电等清洁能源的增加,发电的污染与温室气体排放会大大降低,电动汽车全生命周期的污染与碳排放也随之大幅减少中国已是世界碳排放大国,假如能在电动车上有所突破,我们在全球气候变化与环境保护方面的国际形象将会得到极大改善,在国际事务谈判中掌握主动
3、有利于实现中国汽车产业的跨越式进展尽管中国已经形成了世界级规模的汽车产业,但在传统动力技术等关键领域我们在很长时间内难以摆脱受制于人的窘境在电动汽车领域,我国与发达国家的科技水平差距不是很大,在动力电池这一决定电动汽车进展的核心技术方面处于领先地位中国电动汽车企业能够充分利用核心技术优势与生产成本优势迅速做强做大,成为新能源汽车时代的领跑者,并生长出一批新的全球领先整车企业与一批在电动汽车关键零部件产业领先的企业,实现中国汽车产业的跨越式进展
4、能够带动有关产业进展,培养新的支柱产业金融危机给我国经济带来了巨大冲击,经济增长的轨迹与旧有的格局都将面临改变进展战略性新兴产业,在当前形势下显得刻不容缓,并将成为今后一个时期经济工作的主线电动汽车作为机械、冶金、能源、电子、新材料与计算机产品的集成,同时也是信息技术、生物技术、数字技术等多种高新技术的集成,是典型的高新技术产品,其对有关产业的拉动效应将大大超过传统汽车产业,电动汽车将成为我国具有战略性的新兴产业与支柱产业建设电动汽车充电网络是实现产业化的前提,电动汽车的进展也为电力行业带来了良好机遇,电网企业通过参与能源供给网络建设,探索创新业务模式,能够推动智能电网建设,促进电网企业的进展
(二)我国进展电动汽车的优势我国进展电动汽车产业具有技术、成本、资源与市场四大优势
1、技术优势决定电动汽车产业成熟度的关键因素是动力电池技术,目前中国企业在电池技术方面处于领先地位,已经成为世界最大的车用动力电池供应国特别是深圳比亚迪、深圳雷天、天津力神等专业电池生产厂家,在电池方面已积存了大量的产业经验,已经开发出安全、稳固、容量大、寿命长的动力电池,并实现了规模化生产雷天公司的锂电池已对欧美批量出口,天津力神的动力电池已装在国产电动汽车上向美国出口,而比亚迪开发出的锂铁电池在技术与成本上已经领先于日本与美国的公司
2、成本优势电动汽车不仅是技术密集型产业,也是劳动密集型产业,我国的劳动力成本明显低于发达国家,使我国汽车企业的生产成本具有比较优势比亚迪首款插入式混合动力汽车F3DM车型在国内的售价约为15万元,仅是丰田混合动力车主力车型普锐斯在中国售价的一半
3、资源优势除传统的钢铁、有色金属以外,生产电动汽车所消耗的最重要资源的是生产电池的原料料一一锂与生产电机的原材料一一稀土我国是世界锂资源第三大国,而稀土资源更占世界总储量的一半
4、市场优势中国拥有全球最大、增长速度最快的汽车市场,2009年我国汽车产量接近1400万辆,同时未来还将保持年均10%以上的增长速度中国汽车市场为电动汽车产业的进展提供了巨大的空间
三、我国电动汽车的进展历程我国在电动汽车领域的研究探索始于20世纪60—70年代,系统研发起步于“九五”时期,比美国、日本、欧盟等国家至少晚20年的时间然而,在近十年内,通过国家863计划的持续、有序、系统的研发支持,我国电动汽车行业取得了快速进展,不仅攻克了一系列关键技术,而且自主研发的电动汽车整车产品已实现小批量进入市场,在部分领域已实现了与日美欧等国同步进展我国电动汽车行业的进展大致经历了三个历史阶段
(一)第一阶段,20世纪60年代到2001年前的萌芽阶段这一时期,我国并没有系统地支持电动汽车领域的技术研发,国内各企业集团也没有将电动汽车作为研发投入的重要方面我国汽车制造企业几乎没有推出一款电动汽车整车产品而同时期,国外大汽车公司已开发生产了100多种型号的电动汽车,其中,已有10多种纯电动汽车车型投入商业化生产两相对比,我国的电动汽车进展至少落后于发达国家20年然而,可喜的是,从“八五”电动汽车被列入国家科技攻关计划以来,到“九五”时期,我国政府已经意识到进展电动汽车的重要性,正式将其列入国家重大科技产业工程项目,这为电动汽车的进一步研发奠定了基础
(二)第二阶段,2001年9月到2007年H月的研发培养阶段该时期的划分是以两个标志性事件为起点的首先,2001年9月,科学技术部组织召开了“十五”国家高技术研究进展计划(863计划)“电动汽车重大科技专项”可行性研究论证会,会议通过了专项可行性研究报告,标志着电动汽车专项正式启动,这是我国第一次系统支持电动汽车的研发其次,2007年11月,《新能源汽车生产准入管理规则》正式实施,该规则的实施为电动汽车在我国正式上市销售铺平了道路这一时期,我国的电动汽车取得了一系列关键技术突破,三类电动汽车分别完成了功能样车、性能样车与产品样车试制;以幸福使者微型轿车为基础开发的纯电动轿车实现了小批量生产与出口;若干个品牌的纯电动客车、混合动力客车与混合动力轿车在北京、武汉等城市进行了小规模示范运行;部分自主研发的混合动力轿车已基本完成了商品化的前期准备工作这一时期,我国电动汽车行业取得了重要的研发进展,缩短了与发达国家间的差距,为形成电动汽车产业打下了坚实的基础
(三)第三阶段,《新能源汽车生产准入管理规则》正式实施以来的产业培养阶段这一时期,随着863计划取得成果的陆续产业化我国汽车制造企业的电动汽车整车产品开发能力大幅提升,一批具有自主品牌的混合动力轿车产品获国家发改委汽车新产品公告批准,长安汽车、奇瑞汽车与比亚迪汽车的自主创新混合动力轿车上市销售同时,通过先期在北京、天津、武汉、深圳等7个城市及国家电网公司开展了电动汽车小规模示范运行考核,在北京奥运会期间,我国成功地实现了595辆自主研发电动汽车的集中、高强度商业化示范运行说明国内电动汽车行业已具备形成产业的能力能够预期,在未来的几年内以纯电动汽车与混合动力车的持续进展为核心,我国的电动汽车产业将逐步形成与进展目前,我国电动汽车行业已建立起较为合理的行业创新体系,取得了动力系统技术平台构建、关键零部件与新技术开发、整车产品上市、示范运行等多方面的突破,已基本形成了未来产业进展的雏形,在国家产业政策与财政补贴政策的支持下,马上迎来规模进展阶段在行业创新体系方面一方面,我国“863”项目共投入20亿元研发经费,形成了“三纵三横”的研公布局,即以纯电动、油电混合动力、燃料电池三种技术路线为“三纵”,以多能源动力总成操纵系技术成熟度使用的便利性经济性普通混合动力车成熟方便不需要充电较差综合成本高于燃油车插电式混合动力车较成熟电池技术有待改进较方便对充电设施的依靠小于纯电动车较好综合成本低于燃油车纯电动汽车较成熟电池技术有待改进不方便依靠于充电设施建设较好综合成本低于燃油车燃料电池电动汽车不成熟不方便依靠于充氢站建设差综合成本大大高于燃油车。