純電動汽車技術(shù)應用現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析

畢業(yè)論文學院貴州交通職業(yè)技術(shù)學院系別姓名學號指導老師班級純電動汽車技術(shù)應用現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析【內(nèi)容摘要】電動汽車已經(jīng)成為汽車工業(yè)發(fā)展不可逆轉(zhuǎn)的潮流，其發(fā)展將分階段不斷推進。隨著技術(shù)的不斷進步，我國電動汽車應用重點將逐步從公共服務(wù)用車、微型電動汽車過渡到電動乘用車，并形成電動汽車發(fā)展的市場化機制，實現(xiàn)電動汽車的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。本文首先詳細的闡述了電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，然后重點的分析了我國純電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展困局，最后提出了我國純電動汽車發(fā)展的戰(zhàn)略選擇與相應對策。【關(guān)鍵詞】汽車工業(yè)；純電動汽車；現(xiàn)狀；前景前言能源缺乏的問題已經(jīng)向內(nèi)燃機汽車時代提出了挑戰(zhàn)，包括純電動車輛技術(shù)、混合動力車輛技術(shù)、燃料電池電動車輛技術(shù)的電動車輛技術(shù)研究開發(fā)在世界范圍內(nèi)興起?，F(xiàn)在，改革傳統(tǒng)內(nèi)燃機，研究和開發(fā)環(huán)保汽車是眾望所歸。我國政府極為重視電動車輛技術(shù)，并將此作為專項技術(shù)列入“863”計劃。對于我國政府來說，無疑是要大力推廣純電動汽車的市場化。但作為一種新興的產(chǎn)業(yè)，與傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車產(chǎn)業(yè)相比，純電動汽車在國內(nèi)外仍然處于產(chǎn)業(yè)化初期準備階段。它面臨的主要問題是：成本高，售價難以為普通用戶接受；基礎(chǔ)設(shè)施(例如公共充電設(shè)備等)不完善、不配套而導致使用不便利：一些關(guān)鍵技術(shù)仍是制約其發(fā)展的“瓶頸”；同時，由于傳統(tǒng)汽車工業(yè)己形成的龐大生產(chǎn)規(guī)模和社會基礎(chǔ)設(shè)施的投入，以及發(fā)展的強大慣性，在某種意義上構(gòu)成了阻礙純電動汽車發(fā)展的社會成本?，F(xiàn)在，無論是國內(nèi)還是國外，對發(fā)展純電動汽車均有兩種不同的態(tài)度，即比較積極的態(tài)度和較為消極的態(tài)度，對其前景也抱有兩種看法，就是比較樂觀的看法和悲觀的看法。所以，本文著重分析現(xiàn)階段市場環(huán)境下純電動汽車發(fā)展存在的困難，期望對于汽車生產(chǎn)廠商純電動汽車產(chǎn)業(yè)化的決策上有一定的借鑒意義，同時，也能給政府部門推動純電動汽車的發(fā)展提供某些參考。一、純電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀中國是世界上具有最大汽車消費潛力的國家。2006年中國汽車生產(chǎn)銷售突破720萬輛，其中轎車380萬輛，一躍成為全球第三大汽車生產(chǎn)國。全年以721.6萬輛的國內(nèi)汽車銷量占到全球總消費量的11％，躍居全球銷量第二名，成為僅次于美國的第二大市場。和世界汽車工業(yè)一樣，中國汽車工業(yè)的發(fā)展在帶來經(jīng)濟快速發(fā)展和社會進步的同時，也給能源和環(huán)境造成了巨大的壓力。我國1993年成為石油凈進口國家，石油進口量逐年迅速增長。2005年我國汽車燃油消耗約7000萬噸，占石油消耗的25%，同年我國進口石油及其產(chǎn)品超過1.3億噸，石油對外依存度42%。同時我國對石油的需求同時面臨著高油價的威脅，增加了消費成本。目前世界上空氣污染最嚴重的10個城市中7個在中國。國家環(huán)保中心預測2010年汽車為期排放量將占空氣污染的64％。此外，我國已經(jīng)成為世界上第二大CO2排放國，由此產(chǎn)生的國際政治和經(jīng)濟爭端將會愈演愈烈。另一方面，我國汽車工業(yè)自主開發(fā)能力較低，技術(shù)水平和國外汽車強國相差幾十年，經(jīng)過多年的探索，走進了落后－引進－再落后－再引進的怪圈。因而在我國發(fā)展電動汽車具有重要的作用。近年來，我國國內(nèi)對發(fā)展電動車輛研究有比較統(tǒng)一的正確認識，科技人員對發(fā)展電動車輛技術(shù)有很高的熱情，卓有成效地進行了許多研究開發(fā)工作，取得了顯著的進展?！鞍宋濉逼陂g，國家計委和國家科技部將電動車輛項目正式列入國家研究和攻關(guān)計劃?！熬盼濉逼陂g，國家科技部把電動車輛列入國家重大產(chǎn)業(yè)工程項目：完成了電動轎車先導車的研制和全新電動轎車概念車的開發(fā)；高速度、高質(zhì)量、按計劃建成了我國唯一的國家電動車輛運行試驗示范區(qū)。“十五”期間，國家科技部正式設(shè)立“863計劃”電動汽車重大專項，選擇新一代電動車輛技術(shù)作為我國汽車科技創(chuàng)新的主攻方向，以電動車輛的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)平臺為工作重點：共開發(fā)純電動客車產(chǎn)品4個；純電動轎車產(chǎn)品2個，研制原型車和示范車25臺；混合動力客車產(chǎn)品2個，研制原型車和示范車32臺，產(chǎn)品車15臺；混合動力轎車產(chǎn)品4個，研制原型車和示范車25臺；燃料電池客車車型2個，研制原型車和示范車5臺；燃料電池轎車車型3個，研制原型車和示范車13臺。在電動車輛關(guān)鍵單元技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)及整車技術(shù)上取得了重大突破。整車：①在國內(nèi)第一次設(shè)計、開發(fā)完成了純電動超低地板電動公交車并進行了全新的超低地板電動車輛底盤設(shè)計，實現(xiàn)了整車合理優(yōu)化布置；②采用CAN總線技術(shù)，制定車輛部件間通訊協(xié)議，實現(xiàn)了電動客車整車網(wǎng)絡(luò)化控制；③提出了電動客車數(shù)字化集成設(shè)計思想，實現(xiàn)了基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫管理的虛擬結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和輕量化設(shè)計，整車性能仿真等工作。關(guān)鍵零部件：①在電機驅(qū)動系統(tǒng)電磁、結(jié)構(gòu)的CAD設(shè)計平臺上，集成先進電力電子和數(shù)字化優(yōu)化控制技術(shù)，開發(fā)出高效、大功率的全數(shù)字矢量控制交流電機驅(qū)動系統(tǒng)；②在純電動車輛上實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)一體化，保證電機工作在理想效率區(qū)，有效提高了驅(qū)動系統(tǒng)能量效率和整車動力性能；③開發(fā)出產(chǎn)業(yè)化電動客車用系列化動力電池能量包，具備熱管理、自動快速插接、安全防護等功能。產(chǎn)業(yè)化：①集成了電動客車虛擬開發(fā)與產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理平臺、系統(tǒng)匹配與標定平臺、整車控制技術(shù)開發(fā)平臺和電池組成組應用與安全技術(shù)開發(fā)平臺，形成了電動車輛產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)體系，開發(fā)出系列化電動客車產(chǎn)品；②建成國內(nèi)首個電動客車產(chǎn)業(yè)化基地，實現(xiàn)電動客車的小批量生產(chǎn)；③完成了4種純電動客車的型式認證試驗并進入產(chǎn)品公告程序，共有5種電動車輛已首批列入國家產(chǎn)品公告?！笆濉蹦?，項目成果通過科技部專家組鑒定，一致認為“總體技術(shù)達到國際先進水平，能耗指標具有國際領(lǐng)先性”。二、我國純電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展困局（一）沒有成功產(chǎn)業(yè)化的對象供模仿純電動汽車產(chǎn)業(yè)屬于高科技產(chǎn)業(yè)，高速鐵路、商務(wù)大飛機也是高科技產(chǎn)業(yè)。但純電動汽車產(chǎn)業(yè)有自身特殊性，絕不同于高鐵或者商飛。純電動汽車在國內(nèi)外均未成功產(chǎn)業(yè)化，而高鐵和大飛機在國外已經(jīng)存在并產(chǎn)業(yè)化。中國能搞好這些，外國己經(jīng)搞出來了?？梢酝ㄟ^學習、模仿外國技術(shù)、運營經(jīng)驗，包括產(chǎn)業(yè)政策，再消化吸收來發(fā)展。但純電動汽車則不然，中外都沒有成功地商業(yè)化純電動汽車產(chǎn)業(yè)。沒有技術(shù)可學，沒有經(jīng)驗可仿，只能靠自身的創(chuàng)新。所謂創(chuàng)新，就是要轉(zhuǎn)變思想。缺乏創(chuàng)新才是電動車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大難題。電動車產(chǎn)業(yè)的技術(shù)設(shè)一計、發(fā)展路線、商業(yè)模式并不來源于傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)，而是前所未有的，專門針對電動車特點來開創(chuàng)的。純電動汽車產(chǎn)業(yè)非常類似個人計算機產(chǎn)業(yè)。個人電腦的發(fā)展一直受困于其復雜的軟件操作系統(tǒng)，全球計算機保有量一直很低。直到比爾蓋茨發(fā)明了簡易的MSDOS操作系統(tǒng)，個人電腦才走進千家萬戶。純電動汽車同樣受困于其電池容量和電機性能，只有當這兩個技術(shù)難題得到根本解決后，純電動汽車才能被普遍的汽車消費者認可，才能替代汽車。但是，并不一定要等到技術(shù)成熟之后才能進行商業(yè)化。因為沒有商業(yè)化，技術(shù)也無法成熟。個人電腦普及以前，計算機早己經(jīng)在各大科研院所，高校機關(guān)里面應用了。Unix、Linux等操作系統(tǒng)也早已存在。如果沒有這些前期產(chǎn)業(yè)作為基礎(chǔ)，沒有對現(xiàn)有技術(shù)缺陷的改進，微軟新研發(fā)的操作系統(tǒng)軟件也如同空中樓閣。同樣，純電動汽車產(chǎn)業(yè)也需要前期的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，而這些產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的作用就是試驗。汽車產(chǎn)業(yè)化之后，其性能的不斷改進有目共睹。而電動車由于缺乏大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，現(xiàn)在步履依然緩慢。同步電動機、異步電動機、永磁無刷電機、開關(guān)磁阻電機、鉛酸電池、鎳氫電池、鏗電池、燃料電池，電機和電池的種類五花八門，各有優(yōu)劣，到底用哪種技術(shù)來實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，需要市場發(fā)揮效率，進行選擇、淘汰，正如當時DOS取代Unix和Linux一樣。（二）汽車思想對標準的影響要明確產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，一要結(jié)合純電動汽車的特點，因地制宜，二要明確發(fā)展目標，根據(jù)目標定方向。發(fā)展汽車或者發(fā)展電動車要有一個目標。筆者認為其目標有四：舒適便捷性、經(jīng)濟費用性、環(huán)保性和能源安全性。電動車的出現(xiàn)早于汽車，而被汽車所取代，原因在于當時的評價標準是舒適、便捷。從舒適性、便捷性上來講，由于汽油的熱密度很高，行駛里程，牽引力，速度，車內(nèi)空調(diào)等等指標都優(yōu)于電動車。從前面的分析可以得出，純電動汽車包含電池折舊費的行駛費用和燃油是相當?shù)?。而從車輛造價的角度來講，混合動力車由于包含兩套動力系統(tǒng)，價格肯定高于一般燃油車。大型純電動車為達到足夠返程的行駛里程，需要裝載昂貴的電池組，價格也很高。只有小型純動力車的價格低于汽車?？梢哉f目前電動車的性價比不如汽車。但是，現(xiàn)在我們面臨更多的能源、環(huán)境壓力。選擇標準不能再是舒適性和經(jīng)濟性了。環(huán)保和能源成為了更重要的標準。發(fā)展節(jié)能環(huán)保的純電動汽車是戰(zhàn)略選擇。純電動汽車產(chǎn)業(yè)化后，有害氣體排放明顯減少，排碳量也可有13%的減少空間，且集中發(fā)電排放有利于集中處理。隨著風力、水力、核電等發(fā)電模式的不斷擴大，碳減排還有更大的下降空間。能源危機自然是最重要的問題，現(xiàn)可探明的石油儲量按照現(xiàn)開采速度只夠開采40年左右，以后的汽車將無油可用，況且中國是個貧油國，面臨著更多的能源安全問題。既然環(huán)保、新能源是評價電動車的主要指標，那就不應該總把汽車和電動車在駕駛性、舒適性、便捷性上來對比，因為電動車十年至二十年內(nèi)不太可能達到汽車幾百年積累下來的成熟狀態(tài)。因此，在以環(huán)保和節(jié)能的標準下，不能按照汽車標準來做新能源車。國家對于新能源車的財政補貼要以節(jié)油量，或減少碳排放量為依據(jù)，節(jié)能越多，購車補貼越多。而不能按照車價進行補貼，不能售價越高，補貼越多。雖然售價高的車，成本也高，對GDP的貢獻也大，但現(xiàn)在的評判標準是節(jié)能環(huán)保，并非GDP增長和舒適性。同時，補貼的門檻要不斷提高，以刺激技術(shù)的進步。（三）基礎(chǔ)設(shè)施配套問題純電動汽車電池本來充電時間就長；儲能少，又導致必須頻繁充電，總的充電時間就更長了。就算快速充電技術(shù)在幾年后能達到10分鐘-15分鐘的極限，但去加電站加電是需要排隊的。第一個充電者不用等，第二個就可能要等10分鐘，第三個可能要等20分鐘，越往后等時間越長。所以這種模仿加油站式的充電站模式是不可能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的。這樣所謂的“先有雞，還是先有蛋”的問題，就算先有了雞，也未必有蛋。我們需要一種新思維模式來研究充電設(shè)施問題。盡管充電時間上，純電動汽車要比汽車長數(shù)十倍乃至數(shù)百倍，但充電比加油更容易。充電只需要有插座和220V的民用電，而加油需要地下管道，加油站，電網(wǎng)遠比輸油管道發(fā)達，所以充電比加油容易實現(xiàn)。事實上，一般車輛的停置時間要遠遠長于行駛時間。而城市電網(wǎng)已經(jīng)滲透到城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的每一個角落，輸油管道則遠遜，只要利用好發(fā)達而又密集的電網(wǎng)資源，純電動汽車可以實現(xiàn)停車即可充電的發(fā)展模式。而這只需要的停車位上接入一個220V的民用電插座。加電站確實投資大，充電耗時長，弊端很多，但純電動汽車并不必然要在加電站充電。當然依托于高壓快速充電的加電站和更換電池的加電站，作為以防萬一的充電設(shè)施還是有定必要建設(shè)的。三、我國純電動汽車發(fā)展的戰(zhàn)略選擇與相應對策（一）政府應建立駕駛規(guī)章制度，并配備相應的配套使用設(shè)施面向消費者，政府要做的就是建立合理的純電動汽車上路行駛規(guī)章制度，設(shè)置純電動汽車修理中心，在停車場設(shè)置純電動汽車專用停車位并配備充電插座，使用戶沒有后顧之憂。通過對純電動汽車消費者的各種補貼和優(yōu)惠，形成消費者的有效需求，在購買純電動汽車時給予一定的優(yōu)惠。如直接補貼購車款；提供低息貸款；減免購置稅、車輛登記費、牌照費等；在使用純電動汽車時給予一定的優(yōu)惠。如減免純電動汽車車船使用稅、養(yǎng)路費、過橋費、道路通行費、停車費等；純電動汽車充電電價優(yōu)惠。（二）減免純電動汽車研發(fā)企業(yè)的所得稅、營業(yè)稅對從事純電動汽車研發(fā)、技術(shù)攻關(guān)的相關(guān)企業(yè)給予所得稅、營業(yè)稅等減免優(yōu)惠，并可對其研發(fā)費用給予增值稅抵扣。加大對純電動汽車技術(shù)研發(fā)的扶持力度，在純電動汽車產(chǎn)業(yè)化推廣初期，政府有必要設(shè)立政府純電動汽車研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化推廣專項基金，專門對純電動汽車的開發(fā)與研制進行持續(xù)的投入，以此激勵相關(guān)研究單位和企業(yè)的科研創(chuàng)新，促進相關(guān)部門的“強一強”聯(lián)合。純電動汽車產(chǎn)業(yè)是多科學的社會化的大產(chǎn)業(yè)，純電動汽車是典型的高新技術(shù)產(chǎn)品，涉及機械、電子、化工等多方面的知識。所以，加強專業(yè)化基礎(chǔ)人才‘的培養(yǎng)，為相關(guān)純電動汽車的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進行相應的人才儲備也是當前需要重點關(guān)注的一個問題。（三）將基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、布局納入城市總體規(guī)劃政府需在城市總體規(guī)劃中充分考慮純電動汽車基本充電設(shè)施的問題，設(shè)立停車場及相關(guān)場地的充電插座建設(shè)、審批手續(xù)辦理的“綠色通道”，并給予純電動汽車的專屬停車位，并在相關(guān)停車費用上的稅費減免。在相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中要充分引入市場競爭機制，達到相關(guān)資源利用效率的最大化。政府可考慮出面組織充電站、充電樁和充電插座建設(shè)單位招標，挑選最具優(yōu)勢的企業(yè)進行充電站、充電樁和充電插座的建設(shè)。通過引入競爭機制，以利益杠桿調(diào)動企業(yè)的自主性和積極性，實現(xiàn)政府相關(guān)配套資金及資源的有效利用。（四）加大宣傳力度，提高公眾認知水平應該大力提倡和宣傳純電動汽車的消費，積極開展有關(guān)純電動汽車的普及宣傳工作，形成有利于純電動汽車發(fā)展的社會環(huán)境。充分利用電視、廣播、報刊以及召開會議和舉辦展覽會等各種媒體傳播途徑，對純電動汽車進行廣泛的宣傳，提高公眾對發(fā)展純電動汽車的共識和認同，并使社會公眾逐漸認識到發(fā)展純電動汽車對于改善大氣環(huán)境，保護人體健康，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的重大意義。結(jié)語純電動汽車產(chǎn)業(yè)是解決能源危機，環(huán)境保護，汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的重要產(chǎn)業(yè)，需要政府的高度重視和政策傾斜，但現(xiàn)今的純電動汽車盛宴卻更多出于一種不客觀，不冷靜。沒有實事求是，結(jié)合特點，解放思想的產(chǎn)業(yè)政策和發(fā)展思路會將純電動汽車產(chǎn)業(yè)引向誤區(qū)。必須從思想上跳出根深蒂固的汽車產(chǎn)業(yè)框架，創(chuàng)新出合理的發(fā)展路線，發(fā)揮市場調(diào)節(jié)的效率，不違背符合生產(chǎn)力的生產(chǎn)關(guān)系，出臺符合客觀實際的政策，把純電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展同城市交通