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文檔簡介

1、純電動(dòng)汽車研究前景文獻(xiàn)綜述摘要純電動(dòng)汽車是指以車載電源為動(dòng)力,用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛,符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。由于對(duì)環(huán)境影響相對(duì)傳統(tǒng)汽車較小,其前景被廣泛看好,但當(dāng)前技術(shù)尚不成熟。3發(fā)展歷史早在19世紀(jì)后半葉的1873年,英國人羅伯特·戴維森(RobertDavidsson)制作了世界上最初的可供實(shí)用的電動(dòng)汽車。這比德國人戴姆勒(GottliebDaimler)和本茨(KarlBenz)發(fā)明汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車早了10年以上。戴維森發(fā)明的電動(dòng)汽車是一輛載貨車,長4800mm,寬1800mm,使用鐵、鋅、汞合金與硫酸進(jìn)行反應(yīng)的一次電池。其后,從1880年開始,應(yīng)用了可以充放電的二次

2、電池。從一次電池發(fā)展到二次電池,這對(duì)于當(dāng)時(shí)電動(dòng)汽車來講是一次重大的技術(shù)變革,由此電動(dòng)汽車需求量有了很大提高。在19世紀(jì)下半葉成為交通運(yùn)輸?shù)闹匾a(chǎn)品,寫下了電動(dòng)汽車在人類交通史上的輝煌一頁。1890年法國和英倫敦的街道上行駛著電動(dòng)大客車,當(dāng)時(shí)的車用內(nèi)燃機(jī)技術(shù)還相當(dāng)落后,行駛里程短,故障多,維修困難,而電動(dòng)汽車卻維修方便。在歐美,電動(dòng)汽車最盛期是在19世紀(jì)末。1899年法國人考門·吉納駕駛一輛44kW雙電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的后輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車,創(chuàng)造了時(shí)速106km的記錄。1900年美國制造的汽車中,電動(dòng)汽車為15755輛,蒸汽機(jī)汽車1684輛,而汽油機(jī)汽車只有936輛。進(jìn)入20世紀(jì)以后,由于內(nèi)燃機(jī)

3、技術(shù)的不斷進(jìn)步,1908年美國福特汽車公司T型車問世,以流水線生產(chǎn)方式大規(guī)模批量制造汽車使汽油機(jī)汽車開始普及,致使在市場(chǎng)競(jìng)爭中蒸汽機(jī)汽車與電動(dòng)汽車由于存在著技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性能上的不足,使前者被無情的歲月淘汰,后者則呈萎縮狀態(tài)。4發(fā)展背景電動(dòng)汽車電池發(fā)展電池是電動(dòng)汽車發(fā)展的首要關(guān)鍵,汽車動(dòng)力電池難在“低成本要求”、“高容量要求”及“高安全要求”等三個(gè)要求上。要想在較大范圍內(nèi)應(yīng)用電動(dòng)汽車,要依靠先進(jìn)的蓄電池經(jīng)過10多年的篩選,現(xiàn)在普遍看好的氫鎳電池,鐵電池,鋰離子和鋰聚合物電池。氫鎳電池單位重量儲(chǔ)存能量比鉛酸電池多一倍,其它性能也都優(yōu)于鉛酸電池。但目前價(jià)格為鉛酸電池的4-5倍,正在大力攻關(guān)讓它降下來。

4、鐵電池采用的是資源豐富、價(jià)格低廉的鐵元素材料,成本得到大幅度降低,也有廠家采用。鋰是最輕、化學(xué)特性十分活潑的金屬,鋰離子電池單位重量儲(chǔ)能為鉛酸電池的3倍,鋰聚合物電池為4倍,而且鋰資源較豐富,價(jià)格也不很貴,是很有希望的電池。我國在鎳氫電池和鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)方面均取得了快速的發(fā)展。電動(dòng)汽車其他有關(guān)的技術(shù),近年都有巨大的進(jìn)步,如:交流感應(yīng)電機(jī)及其控制,稀土永磁無刷電機(jī)及其控制,電池和整車能量管理系統(tǒng),智能及快速充電技術(shù),低阻力輪胎,輕量和低風(fēng)阻車身,制動(dòng)能量回收等等,這些技術(shù)的進(jìn)步使電動(dòng)汽車日見完善和走向?qū)嵱没?。我國大城市的大氣污染已不能忽視,汽車排放是主要污染源之一,我國已?6個(gè)城市被列

5、入全球大氣污染最嚴(yán)重的20個(gè)城市之中。我國現(xiàn)今人均汽車是每1000人平均10輛汽車,但石油資源不足,每年已進(jìn)口幾千萬噸石油,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,假如中國人均汽車持有量達(dá)到現(xiàn)在全球水平-每1000人有110輛汽車,我國汽車持有量將成10倍地增加,石油進(jìn)口就成為大問題。因此在我國研究發(fā)展電動(dòng)汽車不是一個(gè)臨時(shí)的短期措施,而是意義重大的、長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略考慮。電動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展美國在今年第二季度在全世界范圍內(nèi)銷售了7931臺(tái)電動(dòng)車,這一數(shù)字領(lǐng)先于其他所有市場(chǎng),銷量環(huán)比上漲28%。其他市場(chǎng)的數(shù)字分別是日本4240臺(tái),法國2056,德國1284。而在中國,今年的第一季度僅有235臺(tái)電動(dòng)汽車售出,比上一季度的343臺(tái)下

6、降了31%。日本將會(huì)是這個(gè)產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)頭羊,到2017年,日本將生產(chǎn)77.9萬輛電動(dòng)車,占其汽車生產(chǎn)總量的9.7%。德國和美國也有可能將電動(dòng)汽車的產(chǎn)量推升至21.83萬輛和36.23萬輛,分別占汽車市場(chǎng)總產(chǎn)量的3.55%和3%。在此期間,中國的產(chǎn)量可能會(huì)達(dá)到273150輛,僅為汽車總產(chǎn)量的1%。隨著電動(dòng)汽車行業(yè)競(jìng)爭的不斷加劇,大型電動(dòng)汽車企業(yè)間并購整合與資本運(yùn)作日趨頻繁,國內(nèi)優(yōu)秀的電動(dòng)汽車企業(yè)愈來愈重視對(duì)行業(yè)市場(chǎng)的研究,特別是對(duì)企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求趨勢(shì)變化的深入研究。正因?yàn)槿绱耍淮笈鷩鴥?nèi)優(yōu)秀的電動(dòng)汽車品牌迅速崛起,逐漸成為電動(dòng)汽車行業(yè)中的翹楚!中國汽車駛?cè)搿盁o油”時(shí)代新能源汽車的發(fā)展方向有多種

7、,但其中之一的氫燃料電池技術(shù)不成熟,成本昂貴,是20年之后的技術(shù)。2007年1月,汽車和動(dòng)力電池專家MenahemAnderman博士在美國參議院能源與資源委員會(huì)作證時(shí)下此結(jié)論。中國也沒有氫燃料電池反應(yīng)所必需的鉑。雖然沒有公開申明,但據(jù)傳國家內(nèi)部決策層曾明確表示中國不適宜發(fā)展氫燃料電池汽車,只作為科研跟蹤從技術(shù)發(fā)展成熟程度和中國國情來看,純電動(dòng)汽車應(yīng)是大力推廣的發(fā)展方向,而混合動(dòng)力作為大面積充電網(wǎng)絡(luò)還沒建立起來之前的過渡技術(shù)。今年中外車廠都先后推出了混和動(dòng)力和純電動(dòng)汽車。比亞迪先后展示了F6DM和F3DM雙模電動(dòng)車和F3e純電動(dòng)車。長安與加拿大綠色電池生產(chǎn)商Electrovaya合作,共同拓展

8、加拿大新能源汽車市場(chǎng),首推奔奔純電動(dòng)版。美國通用汽車公司推出了以電動(dòng)為主的ChevyVolt混合動(dòng)力車,MiniCooper推出了其純電動(dòng)版。2011年江淮同悅推出純電動(dòng)版新車。但混合動(dòng)力車動(dòng)力系統(tǒng)復(fù)雜,成本昂貴。比亞迪F3DM有兩套動(dòng)力系統(tǒng),其公布的動(dòng)力系統(tǒng)成本增加了5萬元,相當(dāng)于每年要節(jié)省8千元的油費(fèi)才能比傳統(tǒng)汽油車經(jīng)濟(jì)。不過混合動(dòng)力車省油有限,豐田Prius省油大致10%-20%,奇瑞A5-ISG在北京奧運(yùn)試運(yùn)期間公布的省油參數(shù)為10%。可以算一筆帳,假設(shè)家庭年行駛2萬公里,汽油車百公里油耗7.5升,年油費(fèi)9450元,混合動(dòng)力車省油20%節(jié)省了1890元,無法抵消其車價(jià)成本的增加。混合動(dòng)

9、力的優(yōu)勢(shì)是保留了傳統(tǒng)汽油汽車的使用生活方式,根據(jù)汽油機(jī)和電動(dòng)機(jī)混合程度,充電次數(shù)和傳統(tǒng)汽油汽車加油次數(shù)相當(dāng),或者不用充電。行駛距離也不受限制。純電動(dòng)車省去了油箱、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、冷卻系統(tǒng)和排氣系統(tǒng),相比傳統(tǒng)汽車的內(nèi)燃汽油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng),電動(dòng)機(jī)和控制器的成本更低,且純電動(dòng)車能量轉(zhuǎn)換效率更高。因電動(dòng)車的能量來源電,來自大型發(fā)電機(jī)組,其效率是小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)甚至混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)所無法比擬的。純電動(dòng)汽車因此使用成本在下降。按比亞迪F3e純電動(dòng)車公布的數(shù)據(jù),百公里行駛耗電12度,依照0.5元的電價(jià)算,百公里使用成本才6元。而其原形車F3汽油車百公里耗油7.6升,按目前6.2元的油價(jià),成本是46.5元。相比之

10、下,電動(dòng)車的使用成本才是傳統(tǒng)汽油汽車的八分之一。純電動(dòng)車的缺點(diǎn)是它改變了傳統(tǒng)汽車的使用生活方式,需要每天充電。傳統(tǒng)的汽車使用習(xí)慣是大致一到兩周加一次油。而且每次出行也有幾百公里的距離限制,雖然一個(gè)家庭遠(yuǎn)距離出行可能一年就這么幾次。5汽車優(yōu)點(diǎn)無污染、噪聲小電動(dòng)汽車無內(nèi)燃機(jī)汽車工作時(shí)產(chǎn)生的廢氣,不產(chǎn)生排氣污染,對(duì)環(huán)境保護(hù)和空氣的潔凈是十分有益的,幾乎是“零污染”。眾所周知,內(nèi)燃機(jī)汽車廢氣中的CO、HC及NOX、微粒、臭氣等污染物形成酸雨酸霧及光化學(xué)煙霧。電動(dòng)汽車無內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的噪聲,電動(dòng)機(jī)的噪聲也較內(nèi)燃機(jī)小。噪聲對(duì)人的聽覺、神經(jīng)、心血管、消化、內(nèi)分泌、免疫系統(tǒng)也是有危害的。單一的電能源相對(duì)于混合動(dòng)力

11、汽車和燃料電池汽車,純電動(dòng)汽車以電動(dòng)機(jī)代替燃油機(jī),噪音低、無污染,電動(dòng)機(jī)、油料及傳動(dòng)系統(tǒng)少占的空間和重量可用以補(bǔ)償電池的需求;且因使用單一的電能源,電控系統(tǒng)相比混合電動(dòng)車大為簡化,降低了成本,也可補(bǔ)償電池的部分價(jià)格。2結(jié)構(gòu)簡單,維修方便電動(dòng)汽車較內(nèi)燃機(jī)汽車結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)轉(zhuǎn)、傳動(dòng)部件少,維修保養(yǎng)工作量小。當(dāng)采用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)時(shí),電機(jī)無需保養(yǎng)維護(hù),更重要的是電動(dòng)汽車易操縱能量轉(zhuǎn)換效率高同時(shí)可回收制動(dòng)、下坡時(shí)的能量,提高能量的利用效率;電動(dòng)汽車的研究表明,其能源效率已超過汽油機(jī)汽車。特別是在城市運(yùn)行,汽車走走停停,行駛速度不高,電動(dòng)汽車更加適宜。電動(dòng)汽車停止時(shí)不消耗電量,在制動(dòng)過程中,電動(dòng)機(jī)可自動(dòng)轉(zhuǎn)化

12、為發(fā)電機(jī),實(shí)現(xiàn)制動(dòng)減速時(shí)能量的再利用。有些研究表明,同樣的原油經(jīng)過粗煉,送至電廠發(fā)電,經(jīng)充入電池,再由電池驅(qū)動(dòng)汽車,其能量利用效率比經(jīng)過精煉變?yōu)槠?,再?jīng)汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車高,因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量。平抑電網(wǎng)的峰谷差可在夜間利用電網(wǎng)的廉價(jià)“谷電”進(jìn)行充電,起到平抑電網(wǎng)的峰谷差的作用。電動(dòng)汽車的應(yīng)用可有效地減少對(duì)石油資源的依賴,可將有限的石油用于更重要的方面。向蓄電池充電的電力可以由煤炭、天然氣、水力、核能、太陽能、風(fēng)力、潮汐等能源轉(zhuǎn)化。除此之外,如果夜間向蓄電池充電,還可以避開用電高峰,有利于電網(wǎng)均衡負(fù)荷,減少費(fèi)用。6基本分類純電動(dòng)汽車發(fā)展至今,種類較多,通常按車輛用途、車載電源數(shù)

13、目以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成進(jìn)行分類。按照用途不同分類,純電動(dòng)汽車可分為電動(dòng)轎車、電動(dòng)貨車和電動(dòng)客車三種。(1)電動(dòng)轎車是目前最常見的純電動(dòng)汽車。除了一些概念車,純電動(dòng)轎車已經(jīng)有了小批量生產(chǎn),并已進(jìn)入汽車市場(chǎng)。(2)電動(dòng)貨車用作功率運(yùn)輸?shù)碾妱?dòng)貨車目前還比較少,而在礦山、工地及一些特殊場(chǎng)地,則早已出現(xiàn)了一些大噸位的純電動(dòng)載貨汽車。(3)電動(dòng)客車,目前純電動(dòng)小客車也較少見;純電動(dòng)大客車用作公共汽車,在一些城市的公交線路以及世博會(huì)、世界性的運(yùn)動(dòng)會(huì)上,已經(jīng)有了良好的表現(xiàn)。7基本結(jié)構(gòu)電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)布置各式各樣,比較靈活,概括起來分為純電動(dòng)汽車電動(dòng)機(jī)中央驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)兩種形式。電動(dòng)機(jī)中央驅(qū)動(dòng)形式借用了內(nèi)燃機(jī)汽車

14、的驅(qū)動(dòng)方案,將內(nèi)燃機(jī)換成電動(dòng)機(jī)及其相關(guān)器件,用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)左右兩側(cè)的車輪。電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)形式的機(jī)械傳動(dòng)裝置的體積與質(zhì)量較電動(dòng)機(jī)中央驅(qū)動(dòng)形式的大大減小,效率顯著提高,代價(jià)是增加了控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度與成本。純電動(dòng)汽車采用電動(dòng)機(jī)中央驅(qū)動(dòng)形式,直接借用了內(nèi)燃機(jī)汽車的驅(qū)動(dòng)方案,由發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)發(fā)展而來,由電動(dòng)機(jī)、離合器、變速箱和差速器責(zé)成。用電驅(qū)動(dòng)裝置替代了內(nèi)燃機(jī),通過離合器將電動(dòng)機(jī)動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行連接或動(dòng)力切斷,變速箱提供不同的傳動(dòng)比以變更轉(zhuǎn)速功率曲線匹配的需要,變速器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎時(shí)兩車輪不同車速的行駛。純電動(dòng)汽車采用雙電動(dòng)機(jī)電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)方式,機(jī)械差速器被兩個(gè)牽引電動(dòng)機(jī)所代替,兩個(gè)電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)各自車輪,轉(zhuǎn)彎

15、時(shí)通過電子差速控制以不同車速行駛,省掉了機(jī)械變速器?,F(xiàn)在純電動(dòng)汽車所獨(dú)有的以蓄電池作能量源的一種結(jié)構(gòu),蓄電池可以布置在上的四周,也可以集中布置在車的尾部或者布置在底盤下面。所選用的蓄電池應(yīng)該能提供足夠高的比能量和比功率,并且在車輛制動(dòng)時(shí)能回收再生制動(dòng)能量。具有高比能量和高比功率的動(dòng)力電池對(duì)純電動(dòng)汽車的加速性和爬坡能力。為了解決一種蓄電池不能同時(shí)滿足對(duì)比能量和比功率的要求這個(gè)問題,可以在純電動(dòng)汽車同時(shí)采用兩種不同的蓄電池,其中一種能提供高比能量,另外一種提供高比功率。兩種電池作混合能量源的基本結(jié)構(gòu),這兩種結(jié)構(gòu)不僅分開了對(duì)比能量和比功率的要求,而且在汽車下坡或制動(dòng)時(shí)可利用蓄電池回收能量。燃料電池所

16、需的氫氣不僅能以壓縮氫氣、液態(tài)氫或金屬氫化物的形式儲(chǔ)存,還可以由常溫的液態(tài)燃料如甲醇或汽油隨車產(chǎn)生。一個(gè)帶小型重整器的純電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu),燃料電池所需的氫氣由重整隨車產(chǎn)生8電池管理純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)作為電池系統(tǒng)的重要組成部分,具有實(shí)時(shí)監(jiān)控電池狀態(tài)、優(yōu)化使用電池能量、延長電池壽命和保證電池的使用安全等重要作用。電池管理系統(tǒng)對(duì)整車的安全運(yùn)行、整車控制策略的選擇、充電模式的選擇以及運(yùn)營成本都有很大影響。電池管理系統(tǒng)無論在車輛運(yùn)行過程中還是在充電過程中都要可靠地完成電池狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和故障診斷,并通過總線的方式告知車輛集成控制器或充電機(jī),以便采用更加合理的控制策略,達(dá)到有效且高效使用電池的目的。電池

17、管理系統(tǒng)采用集散式系統(tǒng)結(jié)構(gòu),每套電池管理系統(tǒng)由1臺(tái)中央控制模塊(或稱主機(jī))和10個(gè)電池測(cè)控模塊(或稱從機(jī))組成。電池管理系統(tǒng)檢測(cè)模塊安裝在電池箱前面板內(nèi);電池管理系統(tǒng)主控模塊安裝在車輛尾部高壓設(shè)備倉內(nèi),電池管理系統(tǒng)的功能如下:1.電體電池電壓的檢測(cè)2.電池溫度的檢測(cè)3.電池組工作電流的檢測(cè)4.絕緣電阻檢測(cè)5.冷卻風(fēng)機(jī)控制6.充放電次數(shù)記錄7.電池組SoC的估測(cè)8.電池故障分析與在線報(bào)警9.各箱電池充放電次數(shù)記錄10.各箱電池離散性評(píng)價(jià)11.與車載設(shè)備通信,為整車控制提供必要的電池?cái)?shù)據(jù)CAN112.與車載監(jiān)控設(shè)備通信,將電池信息送面板顯示CAN213.與充電機(jī)通信,安全實(shí)現(xiàn)電池的充電RS4851

18、4.有簡易的設(shè)備實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的初始化功能,能滿足電池快速更換以及電池箱重新編組的需要。9應(yīng)用方向純電動(dòng)汽車是完全由二次電池(如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鋰離子電池等)提供動(dòng)力的汽車。目前純電動(dòng)轎車和純電動(dòng)客車均已通過國家質(zhì)檢中心的型式認(rèn)證試驗(yàn),各項(xiàng)指標(biāo)均滿足有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。天津清源電動(dòng)車輛有限公司、深圳雷天公司等單位研發(fā)的純電動(dòng)轎車,其整車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、續(xù)駛里程、噪聲等指標(biāo)已達(dá)到甚至超過國外同級(jí)別車型,初步形成了關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)能力。目前,進(jìn)行純電動(dòng)汽車示范運(yùn)行的城市有若干個(gè),但是規(guī)模都比較小。2005年1月,天津市的22輛轎車和1輛公共汽車的示范運(yùn)行通過了國

19、家驗(yàn)收。同年12月,武漢市進(jìn)行的95輛純電動(dòng)小型公共汽車(另有20輛混合動(dòng)力公共汽車和3輛混合動(dòng)力轎車)的3年示范運(yùn)行也通過了國家驗(yàn)收。因?yàn)榧冸妱?dòng)汽車受到續(xù)駛能力的約束,純電動(dòng)汽車試驗(yàn)主要集中在小型公共汽車上。根據(jù)“中國電動(dòng)汽車網(wǎng)”報(bào)道,2006年1月,湖南省株洲市有50臺(tái)小型電動(dòng)汽車進(jìn)行社區(qū)內(nèi)運(yùn)行,該市有若干輛電動(dòng)公共汽車也在運(yùn)行中。同年4月,浙江省杭州市啟動(dòng)了電動(dòng)汽車示范項(xiàng)目,6輛轎車和5輛公共汽車在市內(nèi)進(jìn)行示范運(yùn)行。10技術(shù)難題電動(dòng)汽車的困難是目前蓄電池單位重量儲(chǔ)存的能量太少,還因電動(dòng)車的電池較貴,又沒形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模,故購買價(jià)格較貴,至于使用成本,有些試用結(jié)果比汽車貴,有些結(jié)果僅為汽車的1

20、/3,這主要取決于電池的壽命及當(dāng)?shù)氐挠汀㈦妰r(jià)格?,F(xiàn)階段電池的容量還達(dá)不到需要,續(xù)航能力還達(dá)不到全天候的應(yīng)用。11發(fā)展現(xiàn)狀發(fā)達(dá)國家現(xiàn)狀國外著名汽車公司都十分重視研究開發(fā)電動(dòng)汽車,世界發(fā)達(dá)國家不惜投入巨資進(jìn)行研究開發(fā),并制定了一些相關(guān)的政策、法規(guī)來推動(dòng)電動(dòng)汽車的發(fā)展。美國目前正在大力研制和推廣使用燃料電池電動(dòng)汽車和純電動(dòng)汽車,政府能源部與通用、福特和戴-克三大汽車制造商聯(lián)合開發(fā)燃料電池電動(dòng)汽車?,F(xiàn)在,美國已有7個(gè)州加入了零排放計(jì)劃,到規(guī)定年限后這些地區(qū)銷售的汽車必須為零排放,即只能為純電動(dòng)汽車和燃料電池電動(dòng)汽車。以美國藍(lán)鳥客車公司、英國的FRZAERNASH公司、日本豐田、日本本田為代表的電動(dòng)客車

21、和轎車已經(jīng)上市,英國已有數(shù)萬輛電動(dòng)汽車在使用;法國是世界上推廣應(yīng)用純電動(dòng)汽車最成功的國家之一,成立了電動(dòng)汽車推廣應(yīng)用國家部際協(xié)調(diào)委員會(huì),巴黎和拉羅舍爾已經(jīng)建立了比較完善的純電動(dòng)汽車充電站網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,制定了優(yōu)惠的支持和激勵(lì)使用電動(dòng)汽車的政策,且已經(jīng)初步形成了純電動(dòng)汽車運(yùn)行體系。在近年的國際性大型運(yùn)動(dòng)會(huì)上,電動(dòng)汽車也成為各國展示其科技實(shí)力和環(huán)保意識(shí)的工具之一。亞特蘭大奧運(yùn)會(huì)使用了美國藍(lán)鳥客車公司生產(chǎn)的純電動(dòng)客車作為公務(wù)和電視轉(zhuǎn)播車,悉尼奧運(yùn)會(huì)購買了英國FRAZER-NASH公司的近400輛電動(dòng)客車作為運(yùn)動(dòng)員接送車輛?;旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車領(lǐng)域,日本豐田公司開發(fā)的Prius和本田公司開發(fā)的Insight2

22、種混合動(dòng)力電動(dòng)汽車已開始批量投放市場(chǎng)。豐田公司的Prius銷售已在2006年累計(jì)突破150萬輛,并于2005年底在我國長春一汽進(jìn)行了組裝生產(chǎn)和銷售。日產(chǎn)公司也于2003年推出Tino混合動(dòng)力汽車,在日本國內(nèi)市場(chǎng)上銷售了100多輛。歐洲各大汽車廠商爭先恐后地推出了本公司研制的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車,甚至德國的博世(BOSCH)等著名的零部件公司也積極與大汽車公司聯(lián)手開發(fā)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車技術(shù)。美國已有近20個(gè)城市試驗(yàn)使用混合動(dòng)力電動(dòng)公交車,瑞典、法國、德國、意大利、比利時(shí)等國計(jì)劃在9個(gè)歐洲城市開通混合動(dòng)力電動(dòng)公共汽車線路。燃料電池電動(dòng)汽車斬露頭角,國外企業(yè)界紛紛組成強(qiáng)大的跨國聯(lián)盟,以期達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的目的

23、。如日本豐田與美國通用公司,日本東芝公司與美國國際燃料電池公司,德國BMW公司與西門子公司,雷諾汽車公司與意大利DeNora公司分別組成聯(lián)盟開發(fā)燃料電池電動(dòng)汽車;本也已投資數(shù)億美元開發(fā)燃料電池電動(dòng)汽車。其中,以加拿大的巴拉德、美國的福特、德國的戴姆勒-克萊斯勒聯(lián)(XCELLSIS)最具代表性,該聯(lián)盟投資10億加元開發(fā)生產(chǎn)電動(dòng)汽車用燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)。在燃料電池電動(dòng)汽車的研發(fā)熱潮中,幾乎所有的國外大型企業(yè)集團(tuán)全部介入,投入的總額超過百億美元。但是,由于燃料電池的成本和壽命問題,使得這一項(xiàng)目目前進(jìn)展緩慢。在燃料電池電動(dòng)汽車的示范運(yùn)行方面,世界各國也都不約而同地把注意力集中在大客車上,如歐盟的CUTE

24、示范項(xiàng)目、UNDP/GEF燃料電池商業(yè)化示范項(xiàng)目、美國加州的CAHFC示范項(xiàng)目和日本的JHFC計(jì)劃等。與此同時(shí),部分國家政府為促進(jìn)電動(dòng)汽車的發(fā)展,通過財(cái)稅手段調(diào)整汽車發(fā)展結(jié)構(gòu)。像美、日等國政府對(duì)于電動(dòng)車產(chǎn)品給予10%的鼓勵(lì)性補(bǔ)貼,荷蘭政府的補(bǔ)貼更是高達(dá)30%。并對(duì)傳統(tǒng)汽車開征燃料稅,如歐洲部分國家燃料稅高達(dá)200300%,最低的美國也有34%。中國現(xiàn)狀中國電動(dòng)汽車雖然沒有歐美等國家起步早,但國家從維護(hù)能源安全,改善大氣環(huán)境,提高汽車工業(yè)競(jìng)爭力,實(shí)現(xiàn)我國汽車工業(yè)的跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略高度考慮,從“八五”開始到現(xiàn)在,電動(dòng)汽車研究一直是國家計(jì)劃項(xiàng)目,并在2001年設(shè)立了“電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)”。通過組織

25、企業(yè)、高等院校和科研機(jī)構(gòu),集中各方面力量進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān),現(xiàn)正處于研發(fā)勢(shì)頭強(qiáng)勁階段,部分技術(shù)已經(jīng)趕上甚至超過世界先進(jìn)水平?!半妱?dòng)汽車重大科技專項(xiàng)”實(shí)施以來,已成功開發(fā)出燃料電池汽車樣車,累計(jì)運(yùn)行數(shù)千公里;混合動(dòng)力客車已在武漢等地公交線路上試驗(yàn)運(yùn)行超過百萬公里;純電動(dòng)汽車已通過國家有關(guān)認(rèn)證試驗(yàn)。12發(fā)展歷程電池是電動(dòng)汽車發(fā)展的首要關(guān)鍵,汽車動(dòng)力電池難在“低成本要求”、“高容量要求”及“高安全要求”等三個(gè)要求上。要想在較大范圍內(nèi)應(yīng)用電動(dòng)汽車,要依靠先進(jìn)的蓄電池經(jīng)過10多年的篩選,現(xiàn)在普遍看好的氫鎳電池,鐵電池,鋰離子和鋰聚合物電池。氫鎳電池單位重量儲(chǔ)存能量比鉛酸電池多一倍,其它性能也都優(yōu)于鉛酸電池。但

26、目前價(jià)格為鉛酸電池的4-5倍,正在大力攻關(guān)讓它降下來。鐵電池采用的是資源豐富、價(jià)格低廉的鐵元素材料,成本得到大幅度降低,也有廠家采用。鋰是最輕、化學(xué)特性十分活潑的金屬,鋰離子電池單位重量儲(chǔ)能為鉛酸電池的3倍,鋰聚合物電池為4倍,而且鋰資源較豐富,價(jià)格也不很貴,是很有希望的電池。中國在鎳氫電池和鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)方面均取得了快速的發(fā)展。電動(dòng)汽車其他有關(guān)的技術(shù),近年都有巨大的進(jìn)步,如:交流感應(yīng)電機(jī)及其控制,稀土永磁無刷電機(jī)及其控制,電池和整車能量管理系統(tǒng),智能及快速充電技術(shù),低阻力輪胎,輕量和低風(fēng)阻車身,制動(dòng)能量回收等等,這些技術(shù)的進(jìn)步使電動(dòng)汽車日見完善和走向?qū)嵱没?。我國大城市的大氣污染已不?/p>

27、忽視,汽車排放是主要污染源之一,中國已有10個(gè)城市被列入全球大氣污染最嚴(yán)重的20個(gè)城市之中。中國現(xiàn)今人均汽車是每1000人平均10輛汽車,但石油資源不足,每年已進(jìn)口幾千萬噸石油,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,假如中國人均汽車持有量達(dá)到現(xiàn)在全球水平-每1000人有110輛汽車,中國汽車持有量將成10倍地增加,石油進(jìn)口就成為大問題。因此在中國研究發(fā)展電動(dòng)汽車不是一個(gè)臨時(shí)的短期措施,而是意義重大的、長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略考慮。不死的經(jīng)歷了長期發(fā)展,純電動(dòng)汽車技術(shù)逐步成熟,并在美、日、歐等國家得到商業(yè)化的推廣應(yīng)用。目前世界上有近4萬輛純電動(dòng)汽車在運(yùn)行,其中法國8000輛,美國7000輛,在日本7400輛。主要用在公共運(yùn)輸系統(tǒng)。

28、13行業(yè)發(fā)展國內(nèi)外形勢(shì)2010年年初國際氣候組織曾對(duì)40名電動(dòng)汽車相關(guān)行業(yè)專家進(jìn)行訪談,結(jié)果表明充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要程度在電動(dòng)汽車發(fā)展眾多影響因素中排名第2,超過了購買價(jià)格因素,僅次于排名第1的電池技術(shù)提高因素。充電設(shè)施的基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性作用各方已達(dá)成共識(shí)。從國外發(fā)展情況來看,盡管國外主要發(fā)達(dá)國家的充電設(shè)施建設(shè)還處于起步階段,但是政府支持力度非常大。從國內(nèi)發(fā)展情況來看,我國充電設(shè)施建設(shè)主要參與者包括國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司、普天海油、中石化、比亞迪等企業(yè)。近幾年來,我國已經(jīng)投產(chǎn)了一定數(shù)量的充電站與充電樁,充電方式有快充、慢充、換電池等多種,先期的工作為后續(xù)建設(shè)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。目前,國家電網(wǎng)公

29、司、南方電網(wǎng)公司、普天海油、中石化等企業(yè)已經(jīng)與多數(shù)地方政府簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議,制定了較為明確的建設(shè)目標(biāo)和計(jì)劃,充電站建設(shè)開始呈現(xiàn)加速發(fā)展的勢(shì)頭。盡管充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在國內(nèi)外普遍得到高度重視,但是目前世界各國都面臨著相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與運(yùn)營模式不明確等一系列問題,我國亟待在試點(diǎn)基礎(chǔ)上加大研究和創(chuàng)新力度,探索一條適合我國國情的充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展道路。國外發(fā)展情況世界各國著名的汽車廠商都在加緊研制各類電動(dòng)汽車,并且取得了一定程度的進(jìn)展和突破。第一,日本一直以來,出于對(duì)能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)的關(guān)注及占領(lǐng)未來世界汽車市場(chǎng)的考慮,日本十分重視電動(dòng)汽車的研制與開發(fā)。從目前世界范圍內(nèi)的整個(gè)形勢(shì)來看,日本是電動(dòng)汽車技術(shù)發(fā)展

30、速度最快的少數(shù)幾個(gè)國家之一,特別是在混合動(dòng)力汽車的產(chǎn)品發(fā)展方面,日本居世界領(lǐng)先地位。目前,世界上能夠批量產(chǎn)銷混合動(dòng)力汽車的企業(yè),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(chǎng)上推出了世界上第一款批量生產(chǎn)的混合動(dòng)力轎車PRIUS。該轎車于2000年7月開始出口北美,同年9月開始出口歐洲,現(xiàn)在已經(jīng)在全世界20多個(gè)國家上市銷售。目前推出的產(chǎn)品已經(jīng)是多次改進(jìn)后的第二代產(chǎn)品,其生產(chǎn)工藝更為成熟。根據(jù)豐田汽車公司的測(cè)試,PRIUS轎車在城市工況下比同等排量的花冠轎車節(jié)油44.4%;在市郊節(jié)油29.7%,綜合節(jié)油40.5%。有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,豐田汽車公司已占有全球混合動(dòng)力汽車

31、市場(chǎng)90%的份額。2004年9月15日,一汽集團(tuán)與日本豐田汽車公司在北京舉行了混合動(dòng)力汽車合作項(xiàng)目簽字儀式,宣布雙方在2005年內(nèi)。共同生產(chǎn)豐田PRIUS混合動(dòng)力轎車。PRIUS混合動(dòng)力轎車將在同年進(jìn)入中國市場(chǎng)。繼PRIUS混合動(dòng)力轎車之后,豐田汽車公司還推出了ESTIMA混合動(dòng)力汽車和搭載軟混合動(dòng)力系統(tǒng)的CROWN轎車。豐田汽車公司在普及混合動(dòng)力系統(tǒng)的低燃耗、低排放和改進(jìn)行駛性能方面已經(jīng)走在了世界的前列。此外。本田汽車公司開發(fā)的Insight混合動(dòng)力電動(dòng)汽車也已投放市場(chǎng).供不應(yīng)求。2002年4月,本田汽車公司在美國市場(chǎng)上投放了Civic混合動(dòng)力汽車。日產(chǎn)汽車公司近日宣布,將于2006年向美國

32、市場(chǎng)銷售Ahima牌混合動(dòng)力汽車,這是其于2002年與豐田汽車公司簽署聯(lián)合生產(chǎn)混合動(dòng)力汽車協(xié)議的第一個(gè)產(chǎn)品。第二,美國。美國的汽車公司在電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)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(chǎn)、銷售過純電動(dòng)汽車,而混合動(dòng)力和燃料電池電動(dòng)汽車目前還未能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,來自日本的混和動(dòng)力電動(dòng)汽車在美國市場(chǎng)上占據(jù)了主導(dǎo)地位。14核心技術(shù)發(fā)展電動(dòng)汽車必須解決好4個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù):電池技術(shù)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)及其控制技術(shù)、電動(dòng)汽車整車技術(shù)以及能量管理技術(shù)。電池技術(shù)電池是電動(dòng)汽車的動(dòng)力源泉,也是一直制約電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。電動(dòng)汽車用電池的主要性能指標(biāo)是比能量(E)、能量密度(Ed)、比功率(P)、循環(huán)

33、壽命(L)和成本(C)等。要使電動(dòng)汽車能與燃油汽車相競(jìng)爭,關(guān)鍵就是要開發(fā)出比能量高、比功率大、使用壽命長的高效電池。到目前為止,電動(dòng)汽車用電池經(jīng)過了3代的發(fā)展,已取得了突破性的進(jìn)展。第1代是鉛酸電池,目前主要是閥控鉛酸電池(VRLA),由于其比能量較高、價(jià)格低和能高倍率放電,因此是目前惟一能大批量生產(chǎn)的電動(dòng)汽車用電池。第2代是堿性電池,主要有鎳鎘(NJ-Cd)、鎳氫(Ni-MH)、鈉硫(Na/S)、鋰離子(Li-ion)和鋅空氣(Zn/Air)等多種電池,其比能量和比功率都比鉛酸電池高,因此大大提高了電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能和續(xù)駛里程,但其價(jià)格卻比鉛酸電池高。第3代是以燃料電池為主的電池。燃料電池直

34、接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽芰哭D(zhuǎn)變效率高,比能量和比功率都高,并且可以控制反應(yīng)過程,能量轉(zhuǎn)化過程可以連續(xù)進(jìn)行,因此是理想的汽車用電池,但目前還處于研制階段,一些關(guān)鍵技術(shù)還有待突破問。電力驅(qū)動(dòng)及其控制技術(shù)電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件,要使電動(dòng)汽車有良好的使用性能,驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)具有調(diào)速范圍寬、轉(zhuǎn)速高、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、體積小、質(zhì)量小、效率高且有動(dòng)態(tài)制動(dòng)強(qiáng)和能量回饋等特性。目前,電動(dòng)汽車用電動(dòng)機(jī)主要有直流電動(dòng)機(jī)(DCM)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(IM)、永磁無刷電動(dòng)機(jī)(PMBLM)和開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)(SRM)4類。近幾年來,由感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車幾乎都采用矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制。由于直接轉(zhuǎn)矩的控制手段直接、

35、結(jié)構(gòu)簡單、控制性能優(yōu)良和動(dòng)態(tài)響應(yīng)迅速,因此非常適合電動(dòng)汽車的控制。美國以及歐洲研制的電動(dòng)汽車多采用這種電動(dòng)機(jī)。永磁無刷電動(dòng)機(jī)可以分為由方波驅(qū)動(dòng)的無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(BLDCM)和由正弦波驅(qū)動(dòng)的無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(PMSM),它們都具有較高的功率密度,其控制方式與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)基本相同,因此在電動(dòng)汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。PMSM類電機(jī)具有較高的能量密度和效率,其體積小、慣性低、響應(yīng)快,非常適應(yīng)于電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),有極好的應(yīng)用前景。目前,由日本研制的電動(dòng)汽車主要采用這種電動(dòng)機(jī)。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)(SRM)具有簡單可靠、可在較寬轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)高效運(yùn)行、控制靈活、可四象限運(yùn)行、響應(yīng)速度快和成本較低等優(yōu)點(diǎn)。

36、實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)SRM存在轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大、噪聲大、需要位置檢測(cè)器等缺點(diǎn),應(yīng)用受到了限制。隨著電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展,控制系統(tǒng)趨于智能化和數(shù)字化。變結(jié)構(gòu)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)控制、專家控制、遺傳算法等非線性智能控制技術(shù),都將各自或結(jié)合應(yīng)用于電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。電動(dòng)汽車整車技術(shù)電動(dòng)汽車是高科技綜合性產(chǎn)品,除電池、電動(dòng)機(jī)外,車體本身也包含很多高新技術(shù),有些節(jié)能措施比提高電池儲(chǔ)能能力還易于實(shí)現(xiàn)。采用輕質(zhì)材料如鎂、鋁、優(yōu)質(zhì)鋼材及復(fù)合材料,優(yōu)化結(jié)構(gòu),可使汽車自身質(zhì)量減輕30%-50%;實(shí)現(xiàn)制動(dòng)、下坡和怠速時(shí)的能量回收;采用高彈滯材料制成的高氣壓子午線輪胎,可使汽車的滾動(dòng)阻力減少50%;汽車車身特別

37、是汽車底部更加流線型化,可使汽車的空氣阻力減少50%。能量管理技術(shù)蓄電池是電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能動(dòng)力源。電動(dòng)汽車要獲得非常好的動(dòng)力特性,必須具有比能量高、使用壽命長、比功率大的蓄電池作為動(dòng)力源。而要使電動(dòng)汽車具有良好的工作性能,就必須對(duì)蓄電池進(jìn)行系統(tǒng)管理。能量管理系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的智能核心。一輛設(shè)計(jì)優(yōu)良的電動(dòng)汽車,除了有良好的機(jī)械性能、電驅(qū)動(dòng)性能、選擇適當(dāng)?shù)哪芰吭?即電池)外,還應(yīng)該有一套協(xié)調(diào)各個(gè)功能部分工作的能量管理系統(tǒng),它的作用是檢測(cè)單個(gè)電池或電池組的荷電狀態(tài),并根據(jù)各種傳感信息,包括力、加減速命令、行駛路況、蓄電池工況、環(huán)境溫度等,合理地調(diào)配和使用有限的車載能量;它還能夠根據(jù)電池組的使用情況和充放

38、電歷史選擇最佳充電方式,以盡可能延長電池的壽命。世界各大汽車制造商的研究機(jī)構(gòu)都在進(jìn)行電動(dòng)汽車車載電池能量管理系統(tǒng)的研究與開發(fā)。電動(dòng)汽車電池當(dāng)前存有多少電能,還能行駛多少公里,是電動(dòng)汽車行駛中必須知道的重要參數(shù),也是電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)應(yīng)該完成的重要功能。應(yīng)用電動(dòng)汽車車載能量管理系統(tǒng),可以更加準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車的電能儲(chǔ)存系統(tǒng),確定一個(gè)最佳的能量存儲(chǔ)及管理結(jié)構(gòu),并且可以提高電動(dòng)汽車本身的性能。在電動(dòng)汽車上實(shí)現(xiàn)能量管理的難點(diǎn),在于如何根據(jù)所采集的每塊電池的電壓、溫度和充放電電流的歷史數(shù)據(jù),來建立一個(gè)確定每塊電池還剩余多少能量的較精確的數(shù)學(xué)模型。15發(fā)展前景國務(wù)院印發(fā)了節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2

39、012-2020年)(以下簡稱發(fā)展規(guī)劃)的通知,其中刪除了征求意見稿中“近期以混合電動(dòng)車為重點(diǎn)”和“中/重度混合動(dòng)力乘用車占乘用車年產(chǎn)銷量的50%以上”的字句。對(duì)此業(yè)界專家認(rèn)為,這樣有效避免之前直接點(diǎn)明以混合電動(dòng)車為重點(diǎn)而可能引起的新能源發(fā)展路線之爭,又回避了之前定出的難以達(dá)到的高指標(biāo),再次明晰了未來新能源發(fā)展目標(biāo)?;靹?dòng)“未明說的重點(diǎn)”根據(jù)發(fā)展規(guī)劃所述,本規(guī)劃所指的新能源汽車主要包括純電動(dòng)汽車、插電式混合動(dòng)力汽車及燃料電池汽車。之前呼聲很高的混合動(dòng)力并非不受重視,只是二者發(fā)展目標(biāo)不一。在發(fā)展規(guī)劃中明確提到,對(duì)“純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)化”是要“重點(diǎn)推進(jìn)”,對(duì)“非插電式混合動(dòng)力汽車、節(jié)

40、能內(nèi)燃機(jī)汽車”是要“推廣普及”。即“重點(diǎn)推進(jìn)”是因?yàn)榧夹g(shù)不成熟、難度大,要重點(diǎn)推動(dòng);“推廣普及”是有較現(xiàn)成的技術(shù),只要推廣就能普及。業(yè)界專家解讀,言外之意,混合動(dòng)力成為了“未明說的重點(diǎn)”。另外,發(fā)展規(guī)劃要求,“到2015年,當(dāng)年生產(chǎn)的乘用車平均燃料消耗量降至6.9升/百公里,節(jié)能型乘用車燃料消耗量降至5.9升/百公里以下。到2020年,當(dāng)年生產(chǎn)的乘用車平均燃料消耗量降至5.0升/百公里,節(jié)能型乘用車燃料消耗量降至4.5升/百公里以下?!币_(dá)到這個(gè)全球最嚴(yán)格的油耗目標(biāo),目前最可行的混合動(dòng)力汽車的推廣和普及,就勢(shì)在必行,市場(chǎng)也將迅速起步。2012年上半年汽車整車企業(yè)生產(chǎn)新能源汽車3167輛,其中,

41、純電動(dòng)汽車3021輛、插電式混合動(dòng)力汽車146輛;銷售新能源汽車3525輛,其中,純電動(dòng)汽車3444輛、插電式混合動(dòng)力汽車81輛。發(fā)展規(guī)劃對(duì)能源未來的發(fā)展規(guī)劃是:到2015年,純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)銷量力爭達(dá)到50萬輛,到2020年,累計(jì)產(chǎn)銷量超過500萬輛。我國一直很重視清潔、高效汽車技術(shù)的開發(fā)。電動(dòng)汽車被列入國家863重大專項(xiàng)后,在整車開發(fā)方面主要有燃料電池汽車、混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車3種技術(shù)。相對(duì)于混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車,純電動(dòng)汽車有自身的優(yōu)勢(shì)。純電動(dòng)汽車以電動(dòng)機(jī)代替燃油機(jī),噪音低、無污染,電動(dòng)機(jī)、油料及傳動(dòng)系統(tǒng)少占的空間和重量可用以補(bǔ)償電池的需求;且因使用單一的電能

42、源,電控系統(tǒng)相比混合電動(dòng)車大為簡化,降低了成本,也可補(bǔ)償電池的部分價(jià)格。而且,純電動(dòng)車的電池可在夜間利用電網(wǎng)的廉價(jià)“谷電”進(jìn)行充電,可以平抑電網(wǎng)的峰谷差。對(duì)車主而言,利用分時(shí)計(jì)價(jià)的廉價(jià)“谷電”,也許花23元電費(fèi)就能省下50元的油費(fèi)??傊瑢?duì)國家、對(duì)電網(wǎng)、對(duì)環(huán)境、對(duì)用戶,都是利益多多。所以應(yīng)該大力發(fā)展純電動(dòng)車,和以純電動(dòng)為主要運(yùn)行模式的“電油混合電動(dòng)車”。目前,有的企業(yè)已經(jīng)開始嘗試,如:咸陽威力克能源有限公司用磷酸鐵鋰鋰離子動(dòng)力電池在北京科技大學(xué)的協(xié)作下裝成了純電動(dòng)小轎車;博信電池(上海)有限公司用生產(chǎn)的鋅空氣電池研制成純電動(dòng)客車并向其他公司成組地提供多種純電動(dòng)車的電源。還有,解放軍某部隊(duì)與上海

43、交通大學(xué)合作研究了電油雙動(dòng)力技術(shù),并且應(yīng)用到了電動(dòng)車上。業(yè)內(nèi)人士現(xiàn)在普遍估計(jì),燃料電池汽車能成氣候至少是10年15年后。而在純電動(dòng)汽車方面,由于二次動(dòng)力電池進(jìn)展不斷,純電動(dòng)汽車雖未得到重大科技專項(xiàng)的資助,但卻有“柳成蔭”之勢(shì)。  我國從“十五”時(shí)期開始實(shí)施新能源汽車科技規(guī)劃,“863”項(xiàng)目共投入20億元研發(fā)經(jīng)費(fèi),形成了以純電動(dòng)、油電混合動(dòng)力、燃料電池三條技術(shù)路線為“三縱”,以多能源動(dòng)力總成控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制系統(tǒng)、動(dòng)力蓄電池及其管理系統(tǒng)三種共性技術(shù)為“三橫”的電動(dòng)汽車研發(fā)格局。共計(jì)200多家整車及零部件企業(yè)、高校和科研院所,以及3000多名科技人員直接參加了電動(dòng)汽車專項(xiàng)研發(fā)。經(jīng)

44、過近十年的發(fā)展,我國電動(dòng)汽車的研發(fā)取得明顯進(jìn)展。到2009年,我國已形成約1800項(xiàng)專利,并開發(fā)出了多款電動(dòng)汽車樣車。目前,共有48個(gè)型號(hào)的各類電動(dòng)汽車獲得機(jī)動(dòng)車新產(chǎn)品公告,其中,比亞迪、奇瑞、長安等企業(yè)的插電式和油電混合動(dòng)力汽車已具備上市銷售的條件。電動(dòng)汽車在我國正在進(jìn)入快速發(fā)展新階段。    純電動(dòng)汽車主要是指從車載儲(chǔ)能裝置(蓄電池、超級(jí)電容、飛輪電池等)獲得電力,以電機(jī)驅(qū)動(dòng)的各種車輛。我國純電動(dòng)汽車的研究開始于20世紀(jì)60年代,到了90年代掀起了一股電動(dòng)汽車熱,部分高校、汽車研究所以及生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合開發(fā)充電電池和純電動(dòng)汽車,并取得了一些成果。國內(nèi)企業(yè)從事純電動(dòng)

45、汽車研發(fā)、少量產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)與試運(yùn)營的有東風(fēng)、天津清源、北京理工科凌、比亞迪、萬向等企業(yè)。進(jìn)入2010年之后,純電動(dòng)車發(fā)展不斷提速,汽車企業(yè)不斷推出純電動(dòng)汽車。    新能源汽車是節(jié)能減排的必然選擇,我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大的必由之路,近年來密集出臺(tái)的國家政策的扶持將加速新能源汽車的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,特別是試點(diǎn)城市范圍的擴(kuò)大和私人購買補(bǔ)貼試點(diǎn)啟動(dòng)。中商情報(bào)網(wǎng)分析認(rèn)為,預(yù)計(jì)2010-2105 年間,隨著全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇,石油等傳統(tǒng)能源價(jià)格回升,環(huán)保、新能源概念的純電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)速度會(huì)加快,中國純電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化大幕正式拉開,純電動(dòng)汽車行業(yè)將出現(xiàn)爆發(fā)式增長。到2012年,我國純電動(dòng)

46、汽車保有量達(dá)到10萬輛,預(yù)計(jì)2015年純電動(dòng)汽車保有量達(dá)到100萬輛左右。電動(dòng)車發(fā)展的幾次浪潮    一百多年來,電動(dòng)汽車在汽車發(fā)展史中經(jīng)歷了三次重大機(jī)遇。第一次發(fā)生在一百余年前。19世紀(jì)末期到1920年是電動(dòng)車發(fā)展的一個(gè)高峰。由于當(dāng)時(shí)電池和電機(jī)的發(fā)展較內(nèi)燃機(jī)成熟,而且石油的運(yùn)用還沒有普及,使電動(dòng)汽車在早期的汽車領(lǐng)域中占有舉足輕重的位置。    1873年,英國人羅伯特?戴維森(Robert Davidsson)制作了世界上最初的可供實(shí)用的電動(dòng)汽車,比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車早了10年以上。此后三四十年間,電動(dòng)汽車在當(dāng)時(shí)的汽車發(fā)展中占據(jù)著重要位

47、置。據(jù)統(tǒng)計(jì),到1890年在全世界4200輛汽車中,有38為電動(dòng)汽車,40為蒸汽車,22為內(nèi)燃機(jī)汽車。到了1911年,就已經(jīng)有電動(dòng)出租汽車在巴黎和倫敦的街頭上運(yùn)營,到了1912年在美國更有至少3.4萬輛電動(dòng)汽車運(yùn)行。    隨著美國德州石油的開發(fā)和內(nèi)燃機(jī)技術(shù)大大提高,電動(dòng)車在1920年之后漸漸地失去了優(yōu)勢(shì)。汽車市場(chǎng)逐步給內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車所取代。    20世紀(jì)70年代第一、第二次石油危機(jī)促使發(fā)達(dá)國家啟動(dòng)電動(dòng)汽車研發(fā),日美德英政府規(guī)劃并資助電動(dòng)汽車研發(fā),當(dāng)時(shí)出現(xiàn)了少量具有實(shí)用價(jià)值的產(chǎn)品,政府組織這些電動(dòng)車在區(qū)域試運(yùn)行。到1990年第三次石

48、油危機(jī)爆發(fā),多國政府推出電動(dòng)汽車推廣計(jì)劃,消費(fèi)方面,稅費(fèi)減免等鼓勵(lì)措施出現(xiàn),歐洲部分城市加快電動(dòng)汽車配套設(shè)施的建設(shè)。多數(shù)世界級(jí)汽車企業(yè)啟動(dòng)新能源汽車項(xiàng)目,具有實(shí)用價(jià)值的二代產(chǎn)品出現(xiàn)。     發(fā)達(dá)國家電動(dòng)車研發(fā)情況    美國:政府持續(xù)投資電動(dòng)車項(xiàng)目    1976年7月,美國國會(huì)通過電動(dòng)汽車和復(fù)合汽車的研究開發(fā)和樣車試用法令,以立法、政府資助和財(cái)政補(bǔ)貼等手段加速發(fā)展電動(dòng)汽車。1991年,美國通用汽車公司、福特汽車公司和克萊斯勒汽車公司共同協(xié)議,成立了“先進(jìn)電池聯(lián)合體”(USABC),共同研究開

49、發(fā)新一代電動(dòng)汽車所需要的高能電池,并且與美國能源部簽訂協(xié)議在19911995年間投資2.26億美元來資助電動(dòng)汽車用高能電池的研究。    2002年,美國能源部批準(zhǔn)經(jīng)費(fèi)l500萬美元,用于“工業(yè)研究、開發(fā)和演示使用電池的電動(dòng)汽車”的費(fèi)用共擔(dān)項(xiàng)目,包括使用效率和動(dòng)力儲(chǔ)存、供電質(zhì)量等。小型、低速、特種用途的純電動(dòng)汽車不斷發(fā)展。    2009年奧巴馬上臺(tái)后明確表示,到2015年美國要有100萬輛充電式混合動(dòng)力車上路。美國能源部將設(shè)立20億美元的政府資助項(xiàng)目,用以扶持新一代電動(dòng)車所需的電池組及其部件的研發(fā)。   

50、;  歐洲:政府企業(yè)聯(lián)動(dòng)電動(dòng)汽車普及良好    相對(duì)于國內(nèi)市場(chǎng)而言,西歐有著一個(gè)非常成熟的電動(dòng)汽車市場(chǎng)及商業(yè)推廣電動(dòng)汽車產(chǎn)品的市場(chǎng)環(huán)境。與美國相比,歐洲更崇尚追求完美零污染的純電動(dòng)汽車。成立于1990年的歐洲“城市電動(dòng)車”協(xié)會(huì)至今在歐共體組織內(nèi)已有60座城市參與,幫助各城市進(jìn)行電動(dòng)汽車可行性的研究和安裝必要的設(shè)備,并指導(dǎo)城市的電動(dòng)汽車運(yùn)營。德國政府十分重視環(huán)境保護(hù),投入大量資金用于電動(dòng)汽車的研制。1971年,成立了城市電動(dòng)車交通公司(GES),積極組織電動(dòng)車的研究與開發(fā)。1991年,在拜爾州投入了300輛電動(dòng)汽車進(jìn)行運(yùn)行。拜爾州還撥400萬馬克,購買電動(dòng)

51、汽車的消費(fèi)者可以得到車價(jià)30%的資助。另外,漢堡市也采取了資助用戶車價(jià)的25%,用來鼓勵(lì)用戶購買電動(dòng)汽車的措施。  英國是當(dāng)今世界生產(chǎn)電動(dòng)汽車較先進(jìn)和使用最廣泛的國家,使用歷史已有50年之久,上個(gè)世紀(jì)80年代中期英國就有12萬輛電動(dòng)汽車在運(yùn)行。英國政府投資二千多萬英鎊支持電動(dòng)汽車的開發(fā),實(shí)行多項(xiàng)優(yōu)惠政策給使用者,例如免收牌照稅、養(yǎng)路費(fèi),夜間充電只收12的電費(fèi)等。英國國際汽車設(shè)計(jì)公司從1979年開始研制電動(dòng)汽車,盧卡斯、貝德福電動(dòng)送貨車及轎車。1991年克羅德里蓄電池公司投資建立電動(dòng)汽車生產(chǎn)集團(tuán),研制成MOLC3型混合瓶動(dòng)電動(dòng)汽車,行程130km。    

52、  目前,在歐洲還有一些機(jī)構(gòu)繼續(xù)在做純電動(dòng)汽車的研究開發(fā),例如體現(xiàn)法國政府意向的法國重要的國營企業(yè),法國電力公司與達(dá)索集團(tuán)簽約了純電動(dòng)汽車的合作開發(fā)項(xiàng)目。追隨法國進(jìn)行理論研究和產(chǎn)品開發(fā)的是比利時(shí),主要集中在高等院校之中,例如布魯塞爾和列日(Liege)大學(xué)。但是比利時(shí)沒有自己的汽車工業(yè),沒有很多的企業(yè)投資,只有有限的政府資助,缺乏實(shí)際運(yùn)用效果。此外還有意大利著重兩輪純電動(dòng)車的研發(fā)和運(yùn)營,瑞士則側(cè)重研究超級(jí)電容器,尤其是電動(dòng)城市輕軌方面的研究。 日本:政府規(guī)劃持續(xù)推進(jìn)    日本通產(chǎn)省1965年正式把電動(dòng)車列入國家項(xiàng)目,開始進(jìn)行電動(dòng)汽車的研制。1967年,

53、日本成立了日本電動(dòng)汽車協(xié)會(huì),促進(jìn)了電動(dòng)汽車事業(yè)的發(fā)展。1971年,日本通產(chǎn)省制定了電動(dòng)汽車的開發(fā)計(jì)劃。    1991年,日本通產(chǎn)省又制定了第三屆電動(dòng)汽車普及計(jì)劃,提出到2000年日本電動(dòng)汽車的年產(chǎn)量要達(dá)到10萬輛,保有量達(dá)到20萬輛的目標(biāo)。到了90年代之后,由于環(huán)境等問題,一些大汽車企業(yè)重新開始研發(fā)第二代純電動(dòng)車,豐田、本田、日產(chǎn)等陸續(xù)進(jìn)行了一些產(chǎn)品發(fā)布與銷售運(yùn)行。然而由于技術(shù)與價(jià)格等方面的原因,在新能源汽車研發(fā)戰(zhàn)略中,更多的日本汽車企業(yè)選擇了混合動(dòng)力汽車作為重點(diǎn)發(fā)展方向,堅(jiān)持純電動(dòng)汽車蓄電池技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)落在三菱重工、富士重工等動(dòng)力裝備類企業(yè)。純電動(dòng)汽車的產(chǎn)品

54、開發(fā)向小型化發(fā)展,單人和2人車型成為主力車型,車輛技術(shù)、零部件技術(shù)、充電設(shè)施技術(shù)都已相對(duì)成熟。截止到2002年,日本純電動(dòng)汽車的保有量為2696臺(tái)。    2007年,日本貿(mào)易部表示在未來的五年之間,會(huì)耗資17億美元,日本政府希望能在2010年將一臺(tái)電動(dòng)車的價(jià)格壓至24660美元,而2020年則可以降低至16440美元,開發(fā)便宜的混合動(dòng)力車型。日本政府計(jì)劃要減少燃料電池車的研究發(fā)展,而把重點(diǎn)放在電動(dòng)車的開發(fā)上。      我國電動(dòng)車研發(fā)進(jìn)程    我國電動(dòng)汽車發(fā)展始于上世紀(jì)九十年代。2001年,

55、確立“十五”國家高新技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)項(xiàng)目,明確了我國的電動(dòng)汽車戰(zhàn)略發(fā)展基本原則,即燃料電池汽車發(fā)展居首位、第二為混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、純電動(dòng)汽車兼顧一下,提出“三橫三縱”研發(fā)布局,并招標(biāo)確定純電動(dòng)轎車由上汽奇瑞、天津汽車來牽頭研制。    中科院電工所、上海811所、清華大學(xué)、上海同濟(jì)大學(xué)、北京理工大學(xué)等單位,在“863”計(jì)劃和“十五”國家科技專項(xiàng)等國家項(xiàng)目的支持下,取得了階段性的研究成果,培養(yǎng)了一支能力較強(qiáng)的研發(fā)隊(duì)伍,人才儲(chǔ)備體系正在日趨完善。    2006年開始實(shí)施的國家中長期科技規(guī)劃對(duì)電動(dòng)汽車研發(fā)戰(zhàn)略

56、也大體相同。按照項(xiàng)目規(guī)定進(jìn)程,純動(dòng)力電動(dòng)汽車功能樣車已經(jīng)實(shí)現(xiàn),純電動(dòng)轎車和純電動(dòng)客車在國家質(zhì)檢中心的型式認(rèn)證試驗(yàn)中各項(xiàng)指標(biāo)均滿足有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,關(guān)鍵零部件高功率鎳氫電池、鋰離子電池性能有了較大提高。因此,雖然在傳統(tǒng)汽車的開發(fā)上,我國與世界先進(jìn)水平相比有30年以上的差距,但在純電動(dòng)汽車技術(shù)開發(fā)上的差距并不大,幾乎站在同一起跑線上,而且關(guān)鍵零部件技術(shù)平臺(tái)相同,有專家認(rèn)為研發(fā)水平最大差距不超過5年。甚至在某些領(lǐng)域,如鋅-空氣電池和鋰電池研究方面,已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平。2009年,國際金融危機(jī)不斷蔓延,汽車工業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃頒布,提出新能源汽車戰(zhàn)略,提出未來3年行程新能源整車50萬輛產(chǎn)能

57、,占乘用車總銷量的5,給電動(dòng)車發(fā)展帶來重大機(jī)遇。財(cái)政部、科技部等部門制定了節(jié)能與新能源汽車示范推廣財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法,推出了“十城千輛”計(jì)劃等一系列國家行動(dòng)方案。在激勵(lì)政策的鼓舞下,國內(nèi)汽車企業(yè)紛紛增加對(duì)電動(dòng)汽車及相關(guān)零部件的研發(fā)投入,我國電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)正在進(jìn)入高速發(fā)展的新階段。     從09上海車展可以看到企業(yè)在新能源產(chǎn)品的巨大投入,23款新能源中,有13款為純電動(dòng)車。 上海車展新能源參展車輛匯總 企業(yè)車型類型上汽上海牌燃料電池轎車燃料電池榮威750轎混合動(dòng)力城市公交車純電動(dòng)混動(dòng)城市公交客車混合動(dòng)力依維可寶迪電動(dòng)車純電動(dòng)?xùn)|風(fēng)風(fēng)

58、神BSG混合動(dòng)力風(fēng)神iCar純電動(dòng)比亞迪F3DM雙模電動(dòng)E6純電動(dòng)海馬Me純電動(dòng)Mpe純電動(dòng)長安E301混合動(dòng)力杰勛混合動(dòng)力奇瑞A3ISG混合動(dòng)力風(fēng)云2BSG混合動(dòng)力吉利IG 概念車純電動(dòng)遠(yuǎn)景電子等平衡動(dòng)力版混合動(dòng)力廣汽A-HEV概念車混合動(dòng)力華晨EV概念車純電動(dòng)長城歐拉純電動(dòng)長豐獵豹CS7混合動(dòng)力眾泰2008EV純電動(dòng)青年蓮花競(jìng)悅純電動(dòng)注:23款參展新能源中,13款電動(dòng)車     鼓勵(lì)發(fā)展電動(dòng)汽車大發(fā)展的爭議    雖然有政府大力支持,業(yè)界對(duì)電動(dòng)車為方向的新能源戰(zhàn)略還是存在爭議。支持者認(rèn)為,我國處于汽車普及初期,具有發(fā)展純

59、電動(dòng)汽車的資源和市場(chǎng)環(huán)境優(yōu)勢(shì),我國電動(dòng)汽車的技術(shù)水平相對(duì)來說與世界先進(jìn)技術(shù)相差不大,利用電動(dòng)車發(fā)展的機(jī)會(huì),可以揚(yáng)長避短,實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。未來3年,最關(guān)鍵的電池技術(shù)有望產(chǎn)業(yè)化,在35年的產(chǎn)品導(dǎo)入期后,電動(dòng)車有望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)我們看好當(dāng)前國內(nèi)的電動(dòng)車發(fā)展勢(shì)頭。    反對(duì)者認(rèn)為,當(dāng)前電動(dòng)汽車重復(fù)建設(shè)較多,缺乏資源整合,“中國患上電動(dòng)車躁狂癥”。但是電動(dòng)車在短期內(nèi)難以“全面取代”傳統(tǒng)汽車,若不注重傳統(tǒng)汽車優(yōu)化,會(huì)再次拉大和全球汽車業(yè)的技術(shù)差距。而且電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)化資金投入大,技術(shù)瓶頸短期無法克服,純電動(dòng)與插電式汽車運(yùn)營需要的電網(wǎng)、充電站和計(jì)費(fèi)系統(tǒng)不健全。此外,電池污染環(huán)境,回收等問題都尚未解決。純電動(dòng)汽車已經(jīng)成為繼內(nèi)燃機(jī)汽車之后的最被看好的新能源汽車,各個(gè)政府以及全球各大汽車企業(yè)紛紛都把電動(dòng)車作為未來的發(fā)展方向,在新世紀(jì)的下一個(gè)百年,作為擁有全球最大汽車市場(chǎng)的中國似乎也不能例外,不管

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