新能源汽車產業發展與政策調研_第1頁
新能源汽車產業發展與政策調研_第2頁
新能源汽車產業發展與政策調研_第3頁
新能源汽車產業發展與政策調研_第4頁
新能源汽車產業發展與政策調研_第5頁
已閱讀5頁,還剩44頁未讀 繼續免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

新能源汽車產業發展與政策調研目錄:第一章新能源汽車的概念與分類第二章美、日、歐新能源汽車產業發展現狀及支持政策概況第三章我國新能源汽車產業發展概況第四章我國電動汽車關鍵零部件技術與市場現狀第五章我國主要省、市新能源汽車產業發展現狀和支持政策第一章新能源汽車的概念與分類1.1新能源汽車的定義根據國家工信部相關公告的定義,新能源汽車是指采用非常規的車用燃料作為動力來源或使用常規的車用燃料但采用新型車載動力裝置,綜合車輛的動力控制和驅動控制等方面的先進技術,形成技術原理先進、具有新技術和新結構的汽車。新能源汽車主要包括混合動力電動汽車(HEV,HybridElectricVehicle)、純電動汽車(BEV,BatteryElectricVehicle)、燃料電池電動汽車(FCEV,FuelCellElectricVehicle)、其他新能源汽車等。有別于其他常規汽車,新能源汽車使用非常規燃料作為動力來源,具有排放小甚至零排放的優\,對環境污染的壓力很小,具有非常廣泛的前景。圖一不同種類的新能源汽車1.2新能源汽車的具體分類混合動力汽車圖二串聯式混合動力系統原理圖混合動力汽車英文縮寫為HEV,即HybridElectricVehicle。依據聯合國定義,所謂“混合動力車”是“為了推動車輛的革新,至少擁有兩個能量變換器和兩個能量儲存系統車載狀態”的車輛。由于目前混合動力汽車廣泛采用電力作為主要或備用動力源,國際電工委員會電動汽車技術委員會給出了更為嚴格的定義:有多于一種的能量轉換器能提供驅動動力的混合型電動汽車,即利用蓄電池和副能量單元(AuxiliaryPowerUnit,簡稱APU)的電動汽車。它主要包括發動機,電動機,發電機,蓄電池和動力控制系統等,根據汽車運行工況的要求,發動機與電動機進行優化藕合,以實現汽車的良好的動力性,安全性,燃油經濟性和排放性等指標見圖。圖三并聯式混合動力系統原理圖混合動力汽車的關鍵是混合動力系統,它的性能直接關系到混合動力汽車的整體性能。經過十余年的技術發展,混合動力系統已從原來發動機與電動機的離散結構向發動機、電動機和變速器一體化結構發展,即集成化混合動力系統。混合動力汽車是電動汽車與傳統內燃機汽車相結合的產物,它既繼承了電動汽車低排放,低噪音的優點,又發揮了普通燃料汽車高扭矩和高功率的優點,顯著改善了傳統內燃機汽車的排放性和燃油經濟性,增加了純電動汽車的續航里程,在由內燃機汽車向電動汽車的轉變過程中扮演了重要的角色。按照目前主要混合動力汽車的動力總成以動力傳輸路線分類,可分為串聯式、并聯式和混聯式等三種.目前HEV的發展方向是可外接充電式混合動力電動汽車(Plug-inHybridElectricVehicle,PHEV)。PHEV是指可以使用外部電力網(包括家用電源插座,例如220V電源)對混合動力系統中的電池進行充電的汽車。具有低噪音、零排放及高能量圖四混聯式混合動力系統原理圖效率的特點是介于純電動和常規混合動力電動汽車之間的一種車型,里程短時采用純電動模式利用電動馬達驅動里程長時采用以發動機驅動為主的混合動力模式。由于可利用外部電網在晚間進行充電,在改善電廠發電機組效率、解決電價問題的同時,一定程度上降低了對石油的依賴。因此可外接充電式混合動力電動車是一種最有發展前景的混合動力電動汽車驅動模式,也是向最終的清潔能源汽車過渡的最佳方案之一。(2)純電動汽車純電動汽車,(BEV,BatteryElectricVehicle)是一種采用單一蓄電池作為儲能動力源的汽車。它利用蓄電池作為儲能動力源,通過電池向電動馬達提供電能,驅動電動馬達運轉,從而推動汽車行進。純電動汽車由底盤、車身、蓄電池組、電動馬達、控制器和蓄電池等六部分組成。由于電動馬達具有良好的牽引特性,因此純電動汽車的傳動系統不需要離合器和變速器。車速控制由控制器通過調速系統改變電動馬達的轉速即可實現。與混合動力最大的不同在于,純電動汽車完全不使用內燃機作為發動裝置,也不使用汽油、柴油等燃料,而是完全采用可充電式電池驅動。純電動汽車的優點:首先,它本身不排放污染大氣的有害氣體。即使按其所耗電量換算為發電廠的排放,除硫和微粒外,其它污染物也顯著減少,由于電廠大多建于遠離人口密集的城市,對人類傷害較少,而且電廠都是固定不動的,集中的排放,清除各種有害排放物較容易,也已有了相關技術。由于電力可以從多種一次能源獲得,如煤、水力、核能等,解除了人們對石油資源日見枯竭的擔心。其次,純電動汽車還可以充分利用晚間用電低谷時富余的電力進行充電,使發電設備日夜都能充分利用,大大提高其經濟效益。此外,純電動汽車結構簡單,運轉和傳動部件少,維修保養工作方便。純電動車技術瓶頸:目前,純電動汽車仍存在一些技術上的缺陷。最主要的問題在于蓄電池單位重量儲存的電能太少,一次充滿電后行駛里程不理想同時,高儲量的電池使用壽命較短,使用成本高,使得純電動汽車總體成本比較高,當然這和純電動汽車沒有實現商業化、無法形成規模經濟也有關系。因此,大范圍的發展純電動汽車的首要任務就是研發先進的蓄電池;另外,由于完全采用電池供電,電池重量大,所以車輛輕量化技術相關的新型材料的發展迫在眉睫;后,充電標準尚未統一,充電基礎設施不完善都在制約純電動車的實際推廣和應用。(3)燃料電池汽車燃料電池汽車(FuelCellElectricVehicle,FCEV)是采用燃料電池作為動力源的電動汽車。其電池的能量是通過氫氣和氧氣的化學作用,直接變成電能獲得。儲存在燃料電池中的的氫與空氣中的氧發生化學反應,產生電能啟動電動機,從而驅動汽車。此外,甲醇、天然氣、汽油、柴油也可以代替氫。燃料電池在化學反應過程中不經過燃燒,故燃料電池汽車對環境沒有污染。同時,燃料電池的能量轉換效率比內燃機要高至倍,因此從能源的利用和環境保護方面,燃料電池汽車是一種理想的車輛。與傳統汽車相比,燃料電池汽車具有以下優點:1,無污染、零排放。2,減少了溫室氣體的排放。3,能量轉換效力高。4,燃料選擇范圍廣。近幾年來,燃料電池技術取得了重大進展,世界多家著名汽車廠商如豐田、福特、寶馬等都開始有目的,有計劃的將燃料電池汽車投放市場。(4)氫能源動力汽車氫能源動力汽車分為氫燃料電池汽車與氫內燃車。前者與普通的燃料電池汽車一樣,通過氫燃料電池中的液態氫與空氣中的氧結合而產生電能來推動汽車。與氫燃料電池車使用電動機不同,氫內燃車使用的是內燃機,通過氫氣與空氣混合燃燒產生能量,從而推動汽車行駛。氫內燃車在具備氫燃料電池車的零排放,無污染等優點外,還擁有自身內燃機特別的優勢:1,氫燃料點火比汽油柴油更容易,燃燒性能好,并且與空氣混合是可以隨意配比,擁有廣泛的配比范圍。2,氫燃料的熱值十分高,是汽油燃燒熱值的倍。3,對氫氣濃度的要求較低,可以兼容汽油,柴油等燃料。4,內燃機技術成熟,使用壽命長。但同時,氫內燃車自身仍然存在一些技術缺陷如能量轉換效率低,內燃機系統復雜,噪聲大等缺點。同時,氫的制備與儲存問題也制約著氫能源動力汽車的發展。(5)生物燃料汽車生物燃料指以農林產品或其副產品、工業廢棄物、生活垃圾等生物有機體及其新陳代謝排泄物為原料制取的燃料。大多數情況下,“生物燃料”用來專指生物乙醇,甲醇,生物柴油等液態燃料。生物燃料汽車主要有生物柴油汽車與燃料乙醇汽車。生物柴油以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及動物油脂、生活垃圾油等為原料,通過酷交換工藝制成可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油汽車可減少對石化燃料石油的需求量,具有可再生性、環境友好性和優良的可替代性等突出優勢。采用生物柴油的汽車尾氣中有毒物質排放量僅為普通柴油汽車的十分之一,顆粒物為普通柴油的20%,一氧化碳和二氧化碳排放量為普通柴油的10%,沒有硫化物和鉛及有毒物的排放。同時,生物柴油還具有較好的潤滑性能和安全性能。作為優質清潔柴油,生物柴油可以說是取之不盡,用之不竭的能源,在資源日益枯竭的今天,有望取代石油成為替代燃料。燃料乙醇是一種代用清潔燃料,可從大豆、小麥、甘蔗和甜菜等農作物發酵獲得。燃料乙醇與汽油混合可以增加汽油的含氧量,提高汽油的辛烷值,使其燃燒更加充分,同時降低尾氣排放而且它還是可持續的綠色再生能源之一。燃料乙醇具有清潔環保、價格低、可再生等特點。使用燃料乙醇部分替代成品油,不僅有助于緩解日益增長的成品油需求,還可以使汽車尾氣中一氧化碳排放量下降30%以上,碳氫化合物排放量下降10%以上。隨著乙醇的大力推廣,可以大大節省大中城市治理空氣污染的費用。(6)天然氣汽車天然氣汽車是以天然氣作為燃料的汽車。按照其所使用天然氣燃料狀態的不同可分為:壓縮天然氣(CNG)汽車、液化天然氣(LNG)汽車和液化石油氣(LPG)汽車。壓縮天然氣是儲存在車載高壓氣瓶中,被壓縮到20.7-24.8Mpa的天然氣,是一種無色透明、無味、高熱量、比空氣輕的氣體。壓縮天然氣的主要成分是甲烷,由于其成分簡單,含碳少,抗爆性好,能夠延長發動機的使用壽命。液化天然氣是指常壓下溫度為-162℃的液態天然氣。其燃點高,安全性強,適合長途運輸及儲存。液化石油氣是一種在常溫常為氣體的壓烴類混合物,有較高的辛烷值,具有混合均勻,燃燒充分,不產生積碳,不稀釋機油等優點。并且一次載氣量大,第章新能源汽車及其產業發展概述行駛里程長。目前,壓縮天然氣汽車是世界上使用最多的天然氣汽車。按照燃料使用狀況不同,天然氣汽車還分為專用燃料天然氣汽車,兩用燃料天然氣汽車以及雙燃料天然氣汽車。其中,專用燃料天然氣汽車只能使用天然氣作為發動機燃料;兩用燃料天然氣汽車既可以使用天然氣,也可以使用汽油作為燃料雙燃料天然氣汽車可以同時使用天然氣和液體燃料。天然氣汽車是一種理想的低污染,低排放車,與普通燃油汽車相比,它的尾氣排放中的碳氫化合物下降約、一氧化碳含量下降約。同時,天然氣汽車的使用成本相對低廉,比普通燃油汽車節約的燃料費用。同電動汽車相比,天然氣汽車還有續航里程較長的優勢。目前,天然氣汽車已經在世界各地,特別是城市公共交通中廣泛使用。根據對以上幾種新能源汽車的介紹,每種車型在車輛性能、排放質量、購車成本、能量易保存性、燃料成本以及現階段的燃料補充的便利性等指標上的優劣性便可一目了然。表一各種新能源汽車的性能指標比較其中,插入式混合動力及純電動車的新能源車輛發展迅速;純電動則可能成為石油枯竭等問題下的“最終解決方案”;燃料電池車是另一種在長期戰略中非常有希望的解決方案。第二章美、日、歐新能源汽車產業發展現狀及支持政策概況新能源汽車產業化發展的直接推動力是國家的相關扶持政策。美、日、歐洲等發達國家出巨資支持新能源汽車的開發,并取得了成就。同時,也頒布、制定了優惠的政策措施,促進新能源汽車的市場推廣。發達國家新能源汽車推廣的經驗表明,政府的支持和補貼是新能源汽車大規模走向市場的重要因素。2.1日本新能源汽車產業發展概況2.1.1相關企業發展概況近年來,面對日趨嚴峻的能源形勢和巨大的減排壓力,日本汽車制造產業正在醞釀一場重大技術革命,以節能環保的新能源汽車開發代替傳統燃油汽車。日本未來新能源汽車發展趨勢有三點:一是用于近距離的小型家庭車輛,為電動汽車;二是一般家庭用汽車,為混合動力車,包括汽油、天然氣及合成燃料等;三是用于長途運輸的商用車,為燃料電池汽車。混合動力車方面:圖五最新普銳斯2012款圖片日本混合動力車已形成產業化,目前,豐田、本田、日產等日本廠商的混合動力汽車不僅在國內熱銷,在國際市場上也令其它國家廠商望其項背。長期以來,日本致力于混合動力汽車研發,其技術水平領先于歐、美。豐田公司是日本研發和生產混合動力車的失驅.1997年第一代普銳斯上市后,豐田繼續加大研發力度,到2009年5月第三代普銳斯上市時,價格大幅下降,每升汽油行駛里程可達38km,是歐、美車的2}3倍。當年銷量超過20萬輛,榮登日本新車銷量榜首,截至2011年2月,豐田累計銷售普銳斯300萬輛。2009年2月,本田推出Insigh士混合動力車,銷量遠超預期。2011年5月,雷克薩斯(Lexus)首次推出揭背式的混合動力車CT200H,發動機排量僅1.8L,除了73kW的汽油發動機外,采用鎳氫蓄電池,令系統的最高輸出達到100kW,使0}96km/h的加速時間達到9.8s。此外,日本各大汽車廠商還在既有車型的基礎上安裝混合動力系統,加快了節能環保汽車的推廣和普及。純電動車方面:圖六2012款日產聆風(Leaf)純電動車目前,電動車成為日本各大汽車廠商著力研發的重點。三菱公司2009年10月率先推出“I-MiEV',電動車,每次充電后可行駛160km,最高車速達130km/h,價格約為450萬日元,當年產量,400輛全部售給政府和企業,2010年4月起正式面向個人用戶銷售。此外,日產推出聆風(Leaf)純電動車、富士重工推出Stella純電動車等,預計今后競爭日趨白熱化。蓄電池作為電動汽車的核心部件,其生產所需的稀有金屬資源及充電站等基礎設施完善是目前制約電動車普及和推廣的瓶頸。燃料電池車方面:據了解,燃料電池汽車(FCV)被稱為“究極環保汽車”。燃料電池車被認為是未來長途運輸的發展方向。盡管日本在此領域擁有先進技術,但當前應用狀況并不理想,2007年底全國燃料電池車保有量僅為42輛,這與政府三年間投入197億日元不成正比。盡管燃料電池車還需要解決很多問題,但日本普及燃料電池車的工作已有了明確的時間表:2011年至2015年,是社會實驗階段,讓百姓了解燃料電池車的新性能。目前,日本有60輛燃料電池車正在試驗當中,試驗內容主要是行駛汽車、收集信息,因此所有用車者都是免費加氫。15個加氫站主要分布在福崗、大阪、東京、橫濱等地。據日本產經新聞2011年1月13日報道:日本國內13家汽車和能源公司于2011年1月13日共同宣布,就今后共同推廣普及燃料電池汽車達成一致意見。首先,各個能源公司將共同合作,在2015年之前在日本東京、大阪、名古屋、福岡四大都市圈的市區和高速公路上建立100座“氫氣站”。此外,還要努力降低“氫氣站”的建設費用。其次,日本各大汽車廠商也將共同努力,通過完善設計、改善生產技術的方法大幅降低燃料電池汽車的生產成本,在2015年之前將燃料電池汽車投入日本市場。今后,隨著配套技術設施逐步完善,相信這一領域將實現新的突破。2.1.2輔助政策及財稅支持近年來,面對日趨嚴峻的能源形勢和巨大的減排壓力,日本汽車制造產業正在醞釀一場重大技術革命,以節能環保的新能源汽車開發代替傳統燃油汽車。1965年,日本啟動電動車的研制,并正式把電動車列入其國家項目。1967年,日本成立日本電動車協會,以促進電動車事業的發展。1971年,日本政府多次投入巨額資金用于支持新能源汽車研發,僅燃料電池方面的開發投入就達200多億日元。除了用于研發,日本政府也支持新能源汽車的商業化項目。日本政府對公眾關注新技術的早期研發提供100%的資金支持,對接近商業化的項目提供1/2-2/3的資金支持,對標準化項目提供100%資金支持。1974年日本提出“新能源技術開發計劃”。1978年和1989年提出了“節能技術開發計劃”和“環境保護技術開發計劃”。1980年,日本推出了《替代石油能源法》,設立了“新能源綜合開發機構”(NewEnergyDevelopmentOrganization,簡稱NEDO),開始大規模推進石油替代能源的綜合技術開發,主要包括核能、太陽能、水力、廢棄物發電、海洋熱能、生物發電、綠色能源汽車、燃料電池等。1993年,日本政府將“新能源技術開發計劃”(陽光計劃)、“節能技術開發計劃”(月光計劃)和“環境保護技術開發計劃”合并成規模龐大的“新陽光計劃”。“新陽光計劃”的主要目的是為了在政府領導下,采取政府、企業和大學三者聯合的方式,共同攻關,克服在能源開發方面遇到的各種難題。.‘新陽光計劃”的主導思想是實現經濟增長、能源供應和環境保護之間的合理平衡。同年起,日本開始實施“世界能源網絡”計劃,深人研究氫及其基礎設施技術,希望到2020年逐步推廣氫能。同時,還啟動了ECO-Station項目,計劃建立2000個替代能源汽車燃料供應站,其中包括1000個純電動車快速充電站,日本政府計劃為此投入大約140億日元。日本汽車企業在產業發展上的主導性較強,承擔大部分的研發經費,對市場信號非常敏感,研發重點集中在能迅速獲得市場成效的項目上。因此,日本汽車企業從較早就將新能源汽車技術研發與生產重點放在現階段解決環保和能源問題最為切實可行的、也是能最快出業績的混合動力汽車上。1997年,日本頒布了《關于促進新能源利用的特別措施法》,該法定義的新能源包括供給方新能源:太陽能發電與熱利用、風力發電、廢棄物發電與熱利用、生物質能發電與熱利用、溫度差能;以及需求方新能源:新能源汽車、天然氣熱電聯產、燃料電池。此外,一般也將地熱、雪冰熱、輸出功率在1OOOkW以下的小水電、波浪能和潮汐能等列為新能源。2006年6月,日本政府正式出臺了《2030年的能源戰略》長遠能源規劃。這一規劃涉及到了日本所有的能源領域。其中提出了使日本對石油的依賴降低到40%;核電比重要提高到30%-40%;使日本成為世界最節約能源的國家;發展各類新能源等戰略構想。2010年4月12日.日本經濟產業省(部)公開了名為“新一代(次世代)機動車戰略2010”的日本國內機動車產業指導規劃。日本政府計劃七年內對此項目投入21。億日元,通過開發高性能電動汽車動力蓄電池,在2020年前,將日本電動車一次充電的續駛里程增加三倍以上。財稅支持:為推進新能源汽車以及環保汽車,日本從2009年4月1日起實施“綠色稅制”,它的適用對象包括純電動汽車、混合動力車、清潔柴油車、天燃氣車以及獲得認定的低排放且燃油消耗量低的車輛。前3類車被日本政府定義為“新一代汽車”02009年6月日本政府啟動“新一代汽車”計劃,該計劃力爭在2050年使環保型汽車占據汽車市場總量的一半左右,“新一代”汽車將包括混合動力車、純電動汽車、燃料電池車等環保車型。購買“新一代”汽車可享受免除多種稅賦優惠。例如,普銳斯(Prius)混合動力車可以享受到的最高優惠為:免除新車100%的重量稅和取得稅;個別車輛還有50%自動車稅的減免;其次就是補助金的優惠。豐田在日本本土銷售的車型中。目前已經有5款混合動力的新能源汽車可以享受這樣的優惠。借由豐田混合動力車型普銳斯的實戰經驗,日本汽車業在電動車等新能源車領域已狠下工夫。三菱(i-MiEV)的小型電動車、日產純電動汽車(Leaf),分別于2009年、2010年在日本和美國市場推出;而豐田汽車公司已經在中國一汽豐田的長春廠生產第三代“普銳斯”混合動力車,并于2012年2月正式投放中國市場。而且,豐田已經在江蘇常熟設立專門面向中國生產的混合動力車研發機構,決意要在中國實現混合動力車的當地化生產。此外,日本實施低排放車認定制度。高、中檔轎車和經濟型轎車都可以向國土交通省申請接受低排放車認定。消費者可根據所購車輛的排放水平享受不同的減稅待遇,購置以天燃氣為燃料或混合動力車等低公害車輛的地方公共團體,還可得到政府的補助金。日本政府還提出在2009年11月后的一年時間里再提供230。億日元左右的資金用于支持節能環保車型的補貼。日本媒體將2010年稱為電動汽車革命之年,在這一年,從“汽油車轉向電動汽車的革命已經開始”。據日本瑞穗金融集團預測,2015年日本的混合動力車年產量達,50萬輛,插電式混合動力車年產量達到25萬輛,純電動車有望達到10萬輛。為了促進電動車等新一代新能源汽車的發展,在激烈的國際競爭中確保日本汽車產業的領先優勢,日本政府將大力推動新能源汽車的發展。2.1.3未來規劃與戰略目標2010年4月12日,日本經濟產業省(部)公開了名為“新一代(次世代)機動車戰略2010”的日本國內機動車產業指導規劃。規劃中指出,到2020年,純電動汽車和混合動力轎車將在整體乘用車的銷售比例中應占到50%。戰略的內容中顯示,根據推測,在未來數年中,全球對新能源車的需求將大大增加。為了促進日本在新能源汽車的競爭中確保優勢地位。日本政府決定將采取“官民一體”協作機制,日本政府將在未來制定一系列政策,以促進和鼓勵新能源汽車的普及。同時汽車企業對該目標的達成將幫助政府完成2020年溫室氣體排放減少25%的目標。目前日本政府對新能源汽車的定義包括,純電動汽車、混合動力以及可用家庭電源進行充電的插電式混合動力汽車。根據該規劃,至2020年,日本的新能源車型銷售比例應占到新車銷售總量的50%,2030年將占到70%。規劃中還指出,2020年,日本將為純電動車型建成5000個快速充電站,200萬個家用普通充電站。并且規定中還指出,在制定未來機動車使用的蓄電池國際化標準時,日本企業必須起到主導作用。根據日本經濟產業省2009年11月專門成立的“下一代汽車戰略研究會’‘的報告,通過一系列措施的實施和多方努力,到2020年日本將把電動汽車的年銷量提高到80萬輛、混合動力汽車的年銷量提高到120萬輛。為促進混合動力車、電動車產業發展,尤其是其核心技術—鋰離子蓄電池研發,日本經產省所屬的新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)成立了“ALLJapan”體制。除豐田、日產等多家汽車廠商外,三洋電機等蓄電池企業及研究機構共同參與,對新一代鏗離子蓄電池技術進行攻關,預計2015年混合動力汽車成本降至目前的六分之一,2020年單次充電可行駛距離增加3倍。2.2美國新能源汽車發展政策及戰略規劃美國一直致力于提高乙醇以及生物柴油等可再生資源使用量,2003-2007年,美國乙醇汽油的消耗量年均復合增長率為270/}02006年使用E85的汽車銷量就已突破了100萬輛,2006年9月,美國通過“可再生燃料標準(RF引計劃”,該計劃胃在使美國使用的可再生汽車燃料數量從2006年約4引乙加侖增加到2012年至少7引乙加侖,相當于美國車用汽油需求量的3.710/}02007年1月24日,美國總統布什發表國情咨文,宣布了替代能源和}丁能政策,提出美國應努力在未來10年z內將汽油使用量降低2o}i},其中有i5}i}(350億加侖)是通過利用可再生燃料以及其它替代燃料實現的。2007年4月,布什政府公布了可再生燃料標準,該標準要求美國汽車能耗的4%必須是可再生燃料,比如由谷物提煉的乙醇,總量大約為47億加侖。這一標準值將逐年上升,至2012年將達到75億加侖;同時政府也對生產燃料乙醇制定了優惠政策。美國政府也鼓勵以混合動力車為代表的其他新能源汽車的使用。美國的混合動力汽車在2004年前后進人商業化推廣階段,2007年5月,美國國內收人局(工R引調整針對環保車輛的稅收優惠措施。規定消費者購買通用汽車、福特、豐田、日產等公司生產的符合條件的混合動力車,可以享受到250-2600美元不等的稅款抵免優惠。2008年混合動力汽車銷售32萬輛,占美國汽車總銷量比例達到2.30/}量最大的國家,但混合動力車在美國的汽車銷量占有比例相當低,2008年約占整體汽車銷量的2.40%2008年12月,14家美國電池和先進材料企業,在阿岡實驗室的支持下,成立了先進交通運輸用電池生產國家聯盟,以提高美國車用鋰離子電池制造實力。推動新能源汽車發展是奧巴馬政府能源政策的組成部分。奧巴馬總統上任后,通過制定進一步嚴格的汽車燃油排放標準和新能源汽車政策,以及通過政府采購新能源汽車,消費者購買新能源汽車減稅,設立新能源汽車的政府資助項目,努力促進新能源汽車基礎設施建設等策略,美國政府進一步推動汽車產品朝著“小型化”和“低能耗”的方向發展。奧巴馬2009年4月初曾表示,聯邦政府將購買由美國三大汽車廠商制造的1.76萬輛包括新能源汽車在內的丁能汽車。盡管這一舉措并不能改變美國汽車業衰退的現狀,但它具有明顯的象征意義,也是奧巴馬鼓勵發展新能源汽車的具體體現。奧巴馬的燃油限制和新能源政策為美國汽車業明確了方向,企業則加快自主研發。美國汽車廠商和一些科研機構也都在采取相關行動,這使新能源車市場化進程明顯加快。并且,奧巴馬還把充電式混合動力汽車(PHEV)作為刺激經濟和拯救汽車業的一張王牌。在他的倡導下,聯邦政府為推進充電式混合動力汽車計劃,在短短幾個月內緊鑼密鼓地出臺了一系列強力措施,斥資140億美元支持動力電池、關鍵零部件的研發和生產,支持充電基礎設施建設,消費者購車補貼和政府采購。美國還設立了一個總量為250億美元的基金,以低息貸款方式支持廠商對新能源和新能源汽車的研發和生產,目標是每年汽車燃油經濟性提高一倍。預計到2012年,美國聯邦政府購車中一半是充電式混合動力汽車或純電動汽車,到2015年,美國本土將有100萬輛混合動力汽車役人使用。這一攬子計劃形成了美國新能源汽車產業化和市場化的第一推動力。為鼓勵消費,購買充電式混合動力的車主,可以享受7500美元的稅收抵扣。同時政府還役人4億美元支持充電站等基礎設施建設。驅動混合動力車行駛的電池組技術是需要突破的關鍵。奧巴馬在考察位于加利福尼亞州一家電動車測試中心時宣布,美國能源部將設立20億美元的政府資助項目,用以扶持新一代電動汽車所需的電池組及其部件的研發。為此,美國能源部下屬的國家實驗室以及電池制造業聯盟在肯塔基州設立了研發和制造中心,目標是為充電式混合動力車提供高性能的鋰電池組。這些新能源政策,更加明確了研發新能源減排新產品的方向和目標。據統計,美國較小州電動汽車的市場滲透率最高,據美國PikeResearch咨詢機構預測,美國充電式電動汽車的數量在未來幾年將加速增長,到2017年銷售量將接近36萬輛。然而充電式電動汽車的普及程度在各地區差別很大。毫無疑問,諸如加州、紐約和弗羅里達的人口多,其充電式電動汽車的銷售量最大。但就占汽車銷售總量的百分比而言,較小州卻處領先地位,如夏威夷、俄勒岡、特拉華和首都華盛頓。其中夏威夷的汽油價最高,故其充電式電動汽車的幣場滲透率最高,到2017年可達6.3%;其次是加州,占5.4%;俄勒岡5.4%;華盛頓特區4.6%;特拉華州4.5%。充電式電動汽車的市場滲透率還受人口因素、用戶認知度、相關基礎設施的便利程度,以及當地電力公司的用電激勵政策影響。2.3歐洲主要國家新能源汽車產業政策歐洲側重于溫室氣體減排的發展戰略,將發展新能源汽車作為滿足一氧化碳排放限制要求的主要方式。早期歐洲新能源汽車發展的目標是以生物質燃料和天然氣為主。本世紀初提出到2020年實現23%的石油替代。但近期高度關注電動汽車的發展,尤其是純電驅動的電動汽車的發展。歐洲在發展電動汽車方面起步較晚,但是國家在規劃方面做的非常系統細致。從基礎研發工作做起,統籌布局研發產業化、產品市場化、基礎設施建設等各方面。以2009年下半年德國發布的電動汽車計劃為例,分別提出了純電動汽車2012年、2016年、2020年的產業化和市場化目標。2.4德國新能源汽車產業政策2007年,德國政府頒布了《能源氣候一體化綱要》將促進電動汽車發展列為聯邦政府的工作目標.經濟部、交通部、環保部和教研部聯合成立了電動汽車工作小組。2008年首次支持電動汽車進行實驗性運營并召開“電動汽車國家戰略會議”。2009年1月出臺《一攬子經濟刺激計劃II》提出2009年~2011年聯邦政府為研發和推廣電動汽車提供5億歐兒資金支持;同年9月發布發展電動汽車的綱領性文件《國家電動汽車發展計劃》,將發展純電動汽車和插電式混合動力汽車作為卞要技術路線,并提出了德國發展電動汽車的目標。德國對于電動汽車的資金支持卞要用于技術研發.而對電動汽車的購買者暫不提供購買補貼。圖七北京車展大眾推出了首款混合動力車型途銳SUV2.5法國新能源汽車產業政策自2008年1月1日起,法國政府規定對車主按所購買新車的尾氣一氧化碳排放量給予相應的現金獎罰,以鼓勵購買低排量環保車型。2008年10月薩科奇宣布政府將投入4億歐兒用于研發和制造清潔能源汽車;鼓勵報廢能耗大的舊車,并給予一定數額的現金獎勵;采取配套措施.在工作場所、超市和住宅區等大幅增加充電站數量,以保證電動車的順利運行。2009年10月1日公布了旨在發展電動汽車和充電式混合動力汽車的計劃,確定了在2020年前生產200萬輛清潔能源汽車的最終目標。2.6意大利新能源汽車產業政策意大利是歐盟國家中在汽車新能源技術方面比較領先的國家之一。首先,這源自政府采取的一系列激勵和支持政策,比如為購買環保新型車的消費者提供一定的補貼。

根據意大利政府去年推出的支持汽車產業計劃,凡是購買以電能、氫能、甲烷等為動力的環保類新型乘用車的消費者將獲得1500歐元的補貼,而購買以甲烷、氫能、天然氣新能源為動力的輕型商用車的消費者將獲得4000歐元的補貼,這些補貼都可以在報廢舊車基礎上進行累加。

意大利充分借助歐盟鼓勵新能源汽車發展的優惠貸款等政策,在金融危機和經濟衰退的不利背景下,加大研制開發新能源汽車產品并取得顯著成績。不僅有菲亞特這樣的大型汽車生產集團,一些中型汽車公司或汽車業界聯合體也大量涉足新能源汽車的研制與開發。2.7英國新能源汽車產業政策2007年,英國政府修改汽車保有稅稅制,按照單位一氧化碳排放量區別征稅,高公害車輛可達30%而低公害車輛為零。英國氣候變化委員會提出先導計劃,到2015年推廣使用24萬輛電動汽車,并對電動汽車進行補貼,于2014年前補貼5000英鎊/輛。花費15億英鎊建設充電設施;英國交通部2010年3月發布私人購買純電動汽車、插電式混合動力汽車和燃料電池汽車補貼細則,單車補貼額度約為車輛推薦售價的25%,但不超過5000英鎊;啟動總額3000萬英鎊的充電站補助項目,首批城市包括倫敦、米爾頓、東北,未來3年3座城市間將建11000個充電樁。2.8其它國家新能源汽車產業政策愛爾蘭新能源政策:消費者購買電動車無需支付任何購置稅。葡萄牙新能源政策:政府將為電動車主提供5000歐元的補助,同時電動汽車將無需支付公路稅。荷蘭新能源政策:政府將為電動汽車主免除車輛購置稅以及公路稅,這可幫助私家車主在5年內節省6000歐元稅金,且公務車更可享受到高達19000歐元的稅金減免。第三章我國新能源汽車產業發展概況3.1產業發展現狀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后,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。資料來源:工信部Internet表二國內自主品牌車企整車產品統計表注:《純電動乘用車技術條件》對電動車的諸多性能設定了嚴格的技術指標,如最高時速不低于75公里,一次充電后的續駛里程不能低于160公里等從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臺,制定電動汽車相關標準40多項。我國發展節能與新能源汽車有較好的基礎。首先,我國是僅次于日本、韓國的全球第三大鋰電池生產國,占全球約25%的市場份額。雖然目前來看,產品還多用于手機、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、噪聲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、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,我國陸續出臺了節能與新能源汽車示范推廣以及私人消費補貼的相關政策,并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絡雛形。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,各示范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。2010年5月新能源汽車四項國家標準制定完成《電動汽車傳導式充電接口》,《電動汽車充電站通用要求》,《電動汽車電池管理系統與非車載充電機之間的通訊協議》,《輕型混合動力電動汽車能量消耗量試驗方法》四項國家標準,通過全國汽車標準化技術委員會(簡稱“汽標委”)電動車輛分技術委員會審查。3.2發展戰略常規汽油車常規汽油車純電動車現階段重點發展目標燃料電池車插電式混合動力車普通混合動力車零排放過渡產品“最終解決方案”圖8中國新能源汽車發展戰略路徑分析圖2012年4月,科技部日前公布了電動汽車科技發展“十一五”專項規劃。根據該規劃,“十一五”期間我國將著力推進關鍵零部件技術、整車集成技術和公共平臺技術的攻關與完善、深化與升級,力爭到2015年為實現我國從汽車制造大國向汽車技術強國轉型奠定堅實基礎。圖9動力總成的電動化發展趨勢圖規劃指出,“十一五”期間我國電動汽車將堅持自卞創新、重點突破、協調發展的戰略,大力實施技術平臺“一體化”、車型開發“兩頭擠”、產業化推進“三步走”的科技路線圖。在技術平臺方面,要緊緊抓住“電池、電機、電控”二大共性關鍵技術,以關鍵零部件模塊化為基礎,推進動力總成模塊化,促進動力系統平臺化,實現電動汽車技術平臺“一體化”;在車型開發上,要在城市公共用大客車和私人小型轎車上優先發展“純電驅動”電動汽車,然后逐步從兩端向中間發展,形成“兩頭擠”格局,啟動大規模市場,并滾動發展,逐步擠占中高檔燃油轎車這一市場空間。在產業化推進上實施“二步走”戰略,在第一階段(2008-2010年)開展大中城市公共服務領域新能源汽車示范的基礎上,爭取在第一階段(2010-2015年)實現混合動力汽車產業化技術突破,力爭到2015年左右使純電驅動汽車銷量達到同類車型總銷量1%左右;到第二階段(2015-2020年),繼續推進以小型電動汽車為代表的純電驅動汽車規模產業化,并開始啟動下一代純電驅動汽車產業化進程。規劃指出,到2015年,我國將在整車、關鍵零部件、公共平臺等29個技術創新方向上實現關鍵技術突破,全面掌握核心技術,預期申請電動汽車核心技術專利達3000項以上。形成整車及零部件研發和產業化體系,建設新能源汽車基礎設施、產業標準體系和檢驗檢測系統,新增建節能與新能源汽車領域技術創新平臺25個以上,組建各類產業技術創新戰略聯盟,培育形成一批國際知名的具有自卞知識產權的關鍵零部件與整車企業。在30個以上城市進行規模化示范推廣,在5個以上城市進行新型商業化模式試點應用,為實現電動汽車規模產業化提供科技支撐,引領新能源汽車戰略性新興產業進入快速成長期,使我國躋身節能與新能源汽車產業先進國家行列。3.3政策支持及補貼細則圖10新能源汽車產業相關輔助政策階梯圖新能源、節能汽車補貼細則補貼種類:純電動車(新能源車型)、插電式混合動力車和1.6升及以下(節能車型)。純電動車每輛最高補貼6萬元。插電式混合動力車每輛最高補貼5萬。1.6升及以下節能車補貼3000元。(滿足條件:整車整備質量(即汽車自重)及百公里綜合油耗。其中,整車整備質量從750公斤以下到2510公斤以上,共分為16檔,每檔間隔110公斤到230公斤不等,整車整備質量越高,百公里綜合油耗標準也放得越寬。補貼標準:根據動力電池組能量確定,按3000元/千瓦時給予補貼。補貼對象:補貼資金撥付給汽車生產企業,按其扣除補貼后的價格將新能源汽車銷售給私人用戶或租賃企業。試點城市:上海、長春、深圳、杭州、合肥5個城市啟動補貼試點工作。補貼政策解讀:此次財政補貼標準的確立主要依據新能源汽車與傳統汽車的基礎差價。以比亞迪的F3DM混合動力汽車為例,F3DM的技術參數對應補貼金額為5萬元,該車型的市場定價為14.98萬元,其中磷酸鐵鋰電池成本為5萬元,財政補貼后定價為9.98萬元,相同配置的傳統汽車F3市場定價為7萬元。比亞迪表示,F3DM實現年產量20萬臺后,磷酸鐵鋰電池成本降至3萬元,考慮補貼后,屆時F3DM的售價為7.98萬元,財政補貼已經能覆蓋混合動力汽車與傳統汽車的差價。我們通過F3DM與傳統汽車的對比可以看出,汽車行駛10萬公里后,F3DM與傳統汽車相比支出減少3.42萬元,實施財政補貼后,F3DM與傳統F3的差價為2.98萬元,已經體現出良好的經濟效益。除了財政補貼外,后續推出的政策支持包括減免新能源汽車購置稅等,屆時,新能源汽車的經濟效益將進一步凸現。圖11可享受補貼的9款新能源車型以下混合動力車型沒有進入補貼政策影響范圍(根據補貼標準中的定義:以下所列舉的車型既不屬于新能源車型,也不屬于節能車型)1、一汽豐田,普銳斯(混聯式)2、上海通用,君越3、東風本田,思域4、廣汽豐田,凱美瑞3.4當前我國新能源汽車產業亟待解決的問題新能源汽車市場化難題是全球的共同問題,主要原因在于新技術要與市場上的現有技術競爭,需要創造更高一層次的市場需求。我國新能源汽車市場長期需求不振,除了上面分析的類似影響因素之外,還具有不同于發達國家的特點。第一,我國在電池、電機、電控等三大電動車核心零部件方面依賴進口的現象嚴重,而這些關鍵零部件占電動車整車成本的70%以上,導致我國電動車成本始終在高位徘徊,成為私人新能源汽車市場需求低落的主要原因之一。第二,“一步走戰略”,即跳過混合動力直接發展純電動汽車,導致我國新能源汽車市場培育不夠的情況下,持續遇冷。電動汽車在電池性能、充電配套設施、維修保養等方面還需進一步完善。而我國對“純電驅動”型車輛購置給予重點補助,對油電混合動力汽車,每輛僅補貼3000元。這種跳躍式的技術路線與扶持政策使我國新能源汽車市場化道路更加艱難。第三,我國市場的汽車保有量呈現迅速增加趨勢,但潛在消費者大部分為首臺汽車購買者,因而,在購車類型的選擇上會偏向保守。據調查,在日本有3/4的家庭擁有2臺車,61%的家庭備有車庫,[10]因而,對于選擇充電式的“純電驅動”型車輛沒有后顧之憂。我國的汽車保有量雖然已經超過了8500萬臺,但普及程度遠不及發達國家。潛在消費者大多屬于首臺車購買者,他們更偏向于購買市場認可度較高的車型,而較少選擇配套設施還不夠完善的新能源汽車。第四,由于我國自主品牌乘用車的市場業績不佳,導致消費者對我國自主品牌新能源汽車的認識也有一定的偏差。尤其是對我國新能源汽車的產品質量與安全性能持不信任態度。這是由于網絡夸大了新能源汽車事故,對其安全性宣傳相對有限。而這些直接影響了消費者對新能源汽車的購買決策。由于以上種種因素,我國新能源汽車市場呈現有效需求規模不足的現象。而在這種情況下,長期缺乏足夠市場份額支撐,將使我國新能源汽車企業陷入產業創新能力始終無法有效提升的怪圈。從解決此問題所采取的政策措施來看,日本的新能源汽車推廣策略可以作為中國制定政策措施的參照。解決我國新能源汽車市場化問題,最根本的方式是掌握核心技術,提高產品質量,降低整車價格。目前,電動汽車整車價格要比同樣動力的傳統燃油汽車價格高出50%以上,新能源汽車的購車成本高于消費者預期。[11]雖然,國家和部分地方政府出臺了針對購買電動汽車的補貼,但政府補貼不是萬能鑰匙,需要從根本上降低整車及電池成本。此外,為開啟節能與新能源汽車行業快速發展的產業格局,應該首先推廣和使用目前國際上的成熟技術。我國以發展純電動車(EV)為主要策略,因為純電動車是未來電動車產業中最終的發展目標,目前先掌握先驅關鍵技術,未來將有可能掌握市場。但是,純電動汽車在市場化方面有許多障礙待突破,例如,電池壽命不長、整車及電池成本高、行駛里程短等問題。而根據預測,這些問題到2030年才能有實質性的解決,因而在短期內一般大眾對于純電動車的接納度可能不高。我國新能源汽車最急需的是趕快積累技術和市場,因此,我們應該尊重市場規律,對于能夠產業化發展的混合動力汽車提高補貼力度。最后,提高公眾對新能源汽車的認知。通過廣告宣傳及乘車體驗等活動,讓人們更多地了解新能源汽車,消除消費者對新能源汽車安全性與產品質量的擔憂。同時,注重提高年輕一代潛在購買力的環境意識,使他們認識到駕駛新能源汽車是社會責任感和積極主動的表現。第四章我國電動汽車關鍵零部件技術與市場現狀4.1動力電池發展概況目前混合動力汽車使用各種蓄電池作為儲能裝置,車用動力蓄電池具有很強的性能要求:高能量密度:至少與汽油相當,100-1000Wh/Kg;高功率密度:300-1500W/Kg;長壽命:與車同壽命;寬工作溫度范圍:-45-80℃;具有較高的安全性與可靠性;低成本:≤50-100$/KWh;環保無污染。4.1.1國內電池價格及及技術水平動力電池成本過高是新能源純電動車普及化的重大瓶頸。幾年來,國內外電芯及電池系統集成技術有相當大的發展。電芯需求量及制程的改善,以及供過于求的市場,已經使得電芯價格獲得大幅度的改善,但是其他配套成本仍然很高。[[萬元/套]鉛酸電池鋰離子電池鎳氫電池240531國內主流動力電池產品的價格水平批量生產1000套批量生產100,000套約80%降幅圖12國內主流動力電池產品的價格水平現階段純電動車動力電池仍存在成本過高的問題,限制了高性能產品的市場化,需要生產規模足夠擴大后得以改善研發及生產環節成本過高是限制國內主流動力電池技術性能提高的主要因素。隨著純電動車市場需求的擴大,動力電池的成本將大幅度降低,商業化產品的性能也將得到提升。國內主流動力電池產品的技術水平0國內主流動力電池產品的技術水平050100150200質量能力密度(Wh/kg鎳氫電池鋰離子電池池鉛酸電池0100200300400500體積能量密度(Wh/L)理論技術水平理論技術水平現安裝于實際車型的技術水平圖13國內主流動力電池產品的技術水平4.1.2電池安全性堪憂繼去2011年4月份眾泰電動汽車的一把大火之后,2012年5月26日凌晨比業迪E6被碰撞起火事件,又引起了人們對十電動汽車安全性的關注。不僅僅是在國內,海外的雪佛蘭沃藍達,美國Karma電動車起火事件讓社會不得不幣新審視電動汽車的安全性。電動汽車是解決世界能源危機的寵兒,但是,電池系統易燃易爆的特點使得電動汽車的安全性成為世界汽車產業面臨的難題。另外由于電池組本身也會在外力擠壓的情況下發生燃燒,為了提高電電動汽車的安全性從電池本身考慮,國外的經驗是使用碳纖維等高強度復合材料對電池組加以包裹保護。從國內情況來看,目前的解決措施是電池在裝到汽車上之前,要嚴格按照國家提供的標準去制作。保證加熱試驗,沖擊試驗,燃燒試驗,穿刺試驗,擠壓試驗和其它試驗的合格性。從整車方面考慮的話,整車的絕緣試驗、碰撞試驗、涉水淋雨等試驗也要取得較好的效果。更多的主動安全系統應該成為電動汽車的標配。車輛穩定控制系統,預碰撞系統等都可以很好地預防碰撞或者減小碰撞的能量。所以,在電動汽車整車的被動安全達標之后,適當的增配主動安全系統,也可以大大提高電動汽車的安全性。4.1.3電池系統關鍵技術問題分析(1)電芯短路:近年來,盡管采用了非常安全的鋰鐵電芯,國內外新能源汽車燒毀事件仍然不斷發生,由此看具有高能量密度、高危險性的電芯內部短路是不可避免的,電芯內部短路有可能進入熱失控而起火,因此,應該放在電池系統的設計而不是放在電芯化學成份的組合上,應當加強電池系統的設計和熱管理控制,由此來杜絕電芯內部短路所造成的安全隱患。(2)電池成組技術主要問題電芯并聯會衍生太多問題,多支電芯并聯之后,假若有單一電芯短路,會造成其他健康電芯對其充電,其所產生的能量為單一電芯短路的數倍(圖1)。這也正是單一電芯安全測試沒有問題,而串并聯之后就過不了關的癥結所在。圖14電芯串聯充放電示意圖多支電芯并聯之后,假若匹配不當,也會造成整體效益降低。多支電芯并聯所須接點繁多,容易造成生產時的困擾。多支電芯并聯所須連接線阻抗非常低,設計難、成本高。如果利用電池單體過溫隔離裝置,可以有效解決多支電芯對單一電芯充電的問題(圖2)。圖15具有電池過溫隔離裝置的電芯串聯充放電示意圖(3)集成后整體容量下降當電芯串聯集成電池系統后,整體容量會被單階最低容量所限制(圖3)。當單階最低容量釋放后(b),任何放電行為會使單階電芯進人過度放電狀態,不但沒有辦法繼續供電,過度放電電芯也會損壞,甚至造成口后短路等現象。當電池系統充電時(c),單階最低容量電芯會先飽和。任何充電行為會使單階電芯進人過度充電狀態,不但沒有辦法繼續充電,過度充電電芯也有可能進人熱失控而起火。磷酸鐵銼電池的溫度適用4.1.4磷酸鐵鋰電池的利弊磷酸鐵鋰正極材料理論容量較高、循環穩定性好、原料來源豐富,井且價格低廉、對環境無污染,被認為是新一代鋰離子動力電池用正極材料。因為磷酸鐵鋰材料突出的優點及良好的應用前景,近幾年內吸引了國內外大的材料及鉀離子電池廠家投資這一領域。但是,磷酸鐵鋰電池的低溫特性不佳,這就造成在不同季節電池的容量一致性很差,影響電動汽車的續航性能。因此,可以強化電池的熱管理系統,通過集成技術添加加熱器及隔溫材料,使得電池系統可以在充電時加熱,進而改善電池系統在寒區運行的性能,甚至接近一般常溫性能。4.1.5熱管理系統電池在不同的溫度下會有不同的工作性能,如鉛酸電池、鋰離子電池和鎳氫電池的最佳工作溫度為25~40℃。溫度的變化會使電池的SOC、開路電壓、內阻和可用能量發生變化,甚至會影響到電池的使用壽命。溫度的差異也是引起電池均衡問題的原因之一。美國可再生能源國家實驗室的AhmadA.Pesaran指出熱管理系統的主要任務有:使電池工作在適當的溫度范圍內;降低各個電池模塊之間的溫度差異。使用車載空調器可以實現對電池溫度的控制,這也是電動汽車常用的溫度控制方法。4.2國內電機產業發展調查圖16主要電機供應商分布及電機類型1北京中紡銳力機電有限公司2北京中科易能新技術有限公司3北京精進電動科技有限公司4上海電氣先鋒電機股份有限公司5上海安乃達驅動技術有限公司6余姚市遠洲汽車電器有限公司7臺州本菱發動機制造工業有限公司8四川東風電機有限公司9湖南南車時代電動汽車股份有限公司10湘潭電機股份有限公司同交流步電機交流異步電機開關磁阻電機國內供應商發展現狀(1)相對于發動機與國外企業的差距,中國的電機生產技術及量產經驗(雖然主要集中于伺服電機等其他產品)等相差不大(2)電機材料也基本上可以實現國內自給(比如安乃達的電機材料全部來自國內)(3)驅動用電機生產所需的供應鏈基本形成與整車廠家的配套經驗也有定積累為實現新能源汽車市場形成量產化的實現打下堅實基礎4.3電池管理系統發展現狀圖17國內電池管理系統供應商/研究所分布1北航大學2清華大學3北京理工大學4北京交通大學5天津清源(北京分部)6江蘇春蘭清潔能源研究院有限公司7同濟大學(上海燃料電池汽車動力系統有限公司)8萬向電動汽車有限公司國內電池管理系統的供應商較少,主要分布在江浙滬地區,北京則聚集了較多從事電池管理系統的研發工作的大學,無法實現大規模量產;電池種類多缺乏標準,造成電池管理設計多樣性,高校研發與企業量產間無法銜接;功能完備性、狀態估計準確性、工程可靠性有待提高。4.4整車生產市場情況據中汽協會不完全統計,2011年汽車整車企業生產新能源汽車8368輛,比2010年有較大幅度的提高。其中:純電動汽車5655輛、混合動力2713輛。與2009年發布的《汽車產業調整與振興規劃》中,明確提出“2012年\o"躍迪牌電動汽車"電動汽車產銷形成規模”的目標(包括“改造現有生產能力,形成50萬輛純電動、充電式混合動力和普通型混合動力等新能源汽車產能,新能源汽車銷量占乘用車銷售總量的5%左右。主要乘用車生產企業應具有通過認證的新能源汽車產品”)相去甚遠,也無形中加重了2012年各城市及生產企業的壓力。

再來關注一下去年國際市場,美國電動汽車市場達到兩萬輛左右;德國去年純電動汽車銷量也只有2154輛,混合動力車12622輛。法國去年共有4313輛電動汽車登記上牌,而油電混合車型全年則銷售了13341輛。而日本在大地震后零件供應鏈中斷,一度出現供貨不足的局面的影響下,豐田旗下的普銳斯銷量仍達到25.2528萬輛,連續3年\o"躍迪牌電動汽車"電動汽車銷量在國內居首位。這一成功經驗顯然也激勵中國車企將目光投向了混合動力車型。自主品牌產品和部分國外車型紛紛公布上市計劃,意圖搶占中國市場先機。圖18國內自主及跨國品牌電動車上市時間表圖19國外品牌電動車上市時間表第五章我國主要省、市新能源汽車產業發展現狀和支持政策5.1北京表3各階段北京市電動車保有量情況表(單位:輛)2009年3月13日,北京市依托北汽福田汽車股份有限公司、北京理工大學、北京公交集團等單位聯合成立了國內第一家新能源汽車產業聯盟,新能源汽車產業聯盟在我國是一個全新的概念,是完善新能源汽車產業鏈建設、促進新能源汽車產業又好又快發展的最佳途徑之一。新能源汽車產業聯盟依托本地的龍頭汽車企業,聯合各零配件企業、高校和研究機構,結合了產、學、研、用等上下游相關單位,在當地政府的政策指引下成立。它們的目標也基本鎖定在本地區。北京新能源汽車產業聯盟將打造北京市乃至中國新能源技術的規模化產業配套體系。根據北京市電動車發展規劃,預計到2011年末商用車輛保有量達到2560輛;2012年末達到4130輛;2015年末達到10400輛。到2011年末乘用車輛保有量達到6000輛;2012年末達到30000輛;2015年末達到109000輛。5.1.1充換電站網絡布局和設施建設圖20奧運電動汽車充換電站北京市充換電設施的布點緊密結合北京市政府的“兩軸一兩帶一多中換電設施建設。考慮到充換電設施的服務半徑,北京市電力公司結合各類車輛的行駛路線,利用固定停車場所,建設充換電站點。結合電網建設,在變電站建設中兼顧充電站功能,以集約式發展規劃爭取市政政策用地,逐步形成“貫穿南北”、“東西相連”的充換電服務網絡。并堅持以“充電站網絡建設布局帶動電動汽車發展”的思路,使電動汽車充電站建設在電動汽車大規模投人市場之前,在探索和實踐中為電動汽車產業化發展提取寶貴經驗,推動其產業化發展進程。北京市電力公司采取了本部管理與組織實施的基建工程模式:政府政策要求與電動汽車客戶需求由營銷部牽頭組織落實服務策略與規劃方案,發展策劃部負責項目立項和資金審批,基建部負責組織相關單位進行其體工程建設。據此模式,2010年北京市電力公司啟動建設19座電動汽車充換電站。截至目前,延慶城南充電站已經竣工投運,航天橋、大屯、呼家樓、房家樓等站已經竣工。全國最大的電動汽車充換電小范站—高安屯站即將竣工,T3航站樓、四惠等站也將陸續開工建設。延慶城南充電站為北京市電力公司投資建設的首個投運充電站,主要為延慶地區電動出租車服務。2010年12月20日,延慶電動汽車充電站順利竣工。延慶地區電動出租車的投運,不僅起到了積極的小范作用,也為延慶居民的出行提供了較大的便利,而通過實際運營發現,充電問題對于電動汽車的制約,已經成為影響電動出租汽車運行效率、經濟效益的重要因素。5.1.2北京市電動車運行發展規劃概述根據北京市新能源汽車發展計劃,為充分滿足電動汽車發展需求,提前做好配套服務工作,北京市電力公司組織編制完成了《“十二五”北京市電動汽車智能充換電服務網絡發展規劃》。2011年,北京市電力公司啟動建設電動汽車充換電站39座、交流充電樁1000臺,構建延慶至大興貫穿城南北乘用車充換電服務通道;建設京津唐、京津高速充換電服務通道,實現北京市至天津市充換電服務網絡相連接。到2015年年底,規劃建成以256座充換電站為骨架(換電站182座、充電站68座、電池集中充電站6座),210座配送站為網點的分區分級智能充換電服務網絡,充分滿足各類電動汽車的充電服務需求。同時,還將建成以北京為中心的環渤海充換電服務網絡。首都電動汽車用戶將暢行于環渤海的山東、山西、遼寧、河北、天津等各大城市。5.2上海5.2.1政策支持上海具有良好的汽車工業基礎,對于汽車行業的國際合作和自主研發創新一直走在國內前列。在新能源和新能源汽車領域,上海整車廠商、零部件廠商及相關高校和科研機構起步較早。2002年9月上海同濟大學在嘉定建立了總投資為4個億的新能源汽車工程中心,現己成為上海乃至全國新能源汽車自主開發的科技創新和人才培養重要基地。2009年11月11日,上海市發展與改革委員會聯合上海市經濟和信急化委員會發布了《關于促進上海新能源汽車產業發展的若干政策規定》,對充電基礎設施建設、政府采購新能源汽車比例、新能源汽車使用優先、產業基地和檢測服務支持、金融和人才支持等方而制訂了詳實細致的政策措施。總體來說,上海市政府對于新能源汽車產業政策支持體系是較為完善和全而的,但支持力度仍有待加強。2010年,山上海市汽車行業協會牽頭起草的《上海汽車產業“十一五”發展規劃建議》中針對新能源汽車產業研發投入目標中提到,上海汽車產業主管部門與上海汽車企業要進一步增強和加大木上化研發投入規模。上海世博會期間服務的新能源客車2010年上海世博會電動車圖片期間,上海共投入114.輛新能源汽車進行人規模示范運營,取得了寶貴的使用經驗。2011年4月,上海成為國內首個電動汽車國際示范城市,這為進一步發展電動汽車運營和產業化打下了較好的基礎。2011年4月6日,上海市第一批8輛個人購買的純電動汽車掛牌上路,無疑極大地觸發了新能源汽車的個人購買需求。預計到2012年年底,上海市上路行駛的純電動私家車有望達到2萬輛。5.2.2企業發展現狀上汽集團位居中國3大汽車集團之首,主要從事乘用車、商用車和汽車零部件的生產、銷售、開發、投資及相關的汽車服務貿易和金融業務。上汽經過多年的跟蹤分析和探索研究,明確了“加快推進混合動力和電動汽車產業化、推動燃料電池汽車研發升級和示范運行”的中長期技術路線,確定了上汽新能源產業化目標。上汽整合集團內外優勢資源,以新能源汽車開發為重點,建立企業自主創新研發體系,并充分發揮與同濟大學、上海交通大學等高校技術力量和集團資金優勢,產學研緊密結合,開發自主品牌的混合動力、燃料電池客車和轎車整車產品。作為世博會全球汽車合作伙伴,上汽向2010年世博會提供包括純電動、超級電容、燃料電池和混合動力四大門類的1300輛新能源汽車。世博會上的集體亮相,為未來新能源汽車在國內推廣起到很好的示范作用。在上海落戶的其他國內廠商,也紛紛根據自身情況制定相應的企業戰略。華普、力一象、申龍等整車企業加快整車集成開發,形成了超級電容、純蓄電池、蓄電池+超級電容等純電動客車,弱混、中混、強混等油電混合動力汽車,燃料電池汽車以及甲醇、二甲醚代用燃料汽車等多種技術路線的一批新能源汽車樣車和產品,各項性能指標良好。5.2.3配套基礎設施建設初具規模新能源汽車要真正實現大規模產業化,公共配套設施如電力供應、充電站、新能源用戶便利性配套公共設施等的建設是不可或缺的。上海在新能源汽車配套基礎設施的建設上,走在了全國前列。目前國家電網在上海己經完成了6個充電站的建設,分別是漕溪電動汽車充放電站、國家電網世博館充放電站、位于天山路中山西路的滬西充電站、古羊路充電站、825路公交充電站以及智能小區(浦江映象苑)充電點,建成的充電樁有100多個。為了滿足未來可能急劇增加的電動車用電量,上海計劃在2013年底前新建5000個充電站。2010年的世博會,又極大地助推了新能源汽車配套基礎設施的建設。位于世博園內白蓮徑的純電動客車運營保障站,設有純電動客車專用充電站廠房、維修廠房、檢修廠房和綜合辦公房各1幢,廠房面積共3400平方米,以及可停放120輛純電動客車的場地。充電站通過專用充電架和快換電池專用機器人,可為純電動客車的電池進行快換充電。快換機器人共8套,可滿足高頻率發車需求,快換電池的速度己達到10min/車,達到設計節拍。專用維修廠房和檢修廠房,可同時為2輛純電動客車進行維修和整車充電,并可為2輛純電動客車進行日常的檢查、維護和保養。該純電動客車運營保障站將所有設備納入到監控系統集中控制,對每一個電池組的充電信息以及快換機器人予以實時監控,從而有效改善了電池快換效率,充電站技術己達到全國領先水平。5.2.4動力電池行業發展亟待加強與國內其他城市不同,上海市2008年起就己經開始布局新能源汽車產業鏈。目前在新能源汽車產業上,除電池方面還需要繼續攻克外,電機、電控等關鍵零部件己經沒有太大產業化障礙。動力電池是新能源汽車產業中最為關鍵的一個環節之一,電池技術的突破代表著新能源汽車發展的突破。雖然我國的鋰電池產量占世界44%,是世界上最大的鋰電生產國家。但在上海的鋰電池廠家規模不大,也基木沒有掌握鋰電池的核心技術,對上海的新能源汽車產業很難形成支撐。上海的新能源汽車產業如果要取得進一步發展,除了依托國內其他地區的鋰電優勢,也要積極培育本地鋰電企業的發展,減少對外依賴程度,將核心技術控制在自身手中。應鼓勵動力電池企業和整車企業進行緊密的商業合作,形成完整的動力電池系統開發平臺,以整車帶動零部件產業化的發展。5.3廣東比亞迪、五洲龍、廣汽集團、廣通等一批企業變身廣東新能源汽車巨頭,引領市場潮流。涵蓋客車、轎車、低速汽車、專用改裝車和電池、電機等多系列、多品種的廣東新能源汽車產業體系基本建立。電動汽車產業己成為廣東省當前重點培育發展的新興戰略產業。廣東將力爭用10年左右的時間建成產業規模、品牌影響和技術水平均達到國際前列的世界電動汽車產業基地。前不久,廣東在以省政府名義下發的《廣東省電動汽車發展行動計劃》中描繪了這一藍圖,同時為了促成日標的達成,鼓勵機關事業單位購買電動汽車,并在車輛定編和資金方面優先安排。廣東充分重視政府采購在推動產業政策發展方面的重要作用,在此次電動汽車發展行動計劃中,明確要以政府采購的導向性為產業發展依托。從今年開始,將列入國家《車輛生產企業及產品公告》的電動汽車產品納入政府采購日錄,通過優先安排車輛定編和采購資金的方式鼓勵行政事業單位優先采購電動汽車。廣東要求各地政府逐年加大在政府采購公務用車中電動汽車所占的比例,力爭到2012年達到10%左右。同時,責成財政廳、監察廳出臺具體的落實措施。根據廣東省委、省政府有關部署,下一步廣東將充分依托現有產業基礎,著力自主創新,全力推動新能源汽車產業發展和推廣應用。力爭實現以下日標:到2012年,在電機、電池、電控等關鍵領域掌握一批核心技術并形成產業化能力,形成關鍵零部件配套能力;形成10萬輛新能源汽車綜合生產能力。力爭到2012年末,廣東形成10萬輛綜合生產能力,到2015年,形成20萬輛以上新能源汽車綜合生產能力。新能源汽車銷售量占新車銷售總量的3%-5%產量占汽車總產量的5%左右。根據有關計劃,2011年起,珠三角地區所有更新或新增公交車均要采用電動汽車、LNG汽車等新能源汽車,在出租車、市政、郵政等行業大力推廣新能源汽車,力爭在2012年前達到新能源汽車示范推廣計劃達3萬輛。積極爭取國家批準將珠二角地區列為國家新能源汽車推廣應用和產業發展示范區。據悉,廣東省為電動汽車產業發展設定的中期目標是,通過政府采購等國家政策的支持,用10年時間建成較為完善的電動汽車配套設施網絡、產業支撐體系,電動汽車實現成熟的市場應用,擁有2~3家具有自主品牌和自主核心技術的龍頭企業,形成規模和技術水平居國際前列、產業鏈完整的電動汽車產業集群。吉林省新能源汽車產業發展作為我國傳統的汽車產業大省,吉林省已將新能源汽車作為全省戰略性新興產業的重點,并在產業發展規劃及相關政策措施、產業聯盟建設、關鍵部件研發、自主配套體系構建、示范推廣工作及配套設施建設等方面取得了顯著成效。吉林省的目標在于加快實現新能源汽車的產業化進程,發揮其作為戰略性新興產業的效能。5.4吉林5.4.1發展現狀我省新能源汽車研發與產業化起步較早,與國內其他省份相比,具有一定的產業基礎和人才優勢,并取得了一批具有自主知識產權的技術成果。一汽是我國最早進入新能源汽車領域的企業,引進日本豐田技術生產的普銳斯混合動力轎車已形成小批量生產能力,自主研制的混合動力客車技術指標一直保持國內領先水平,圓滿完成了北京奧運會示范運行,目前已開始批量投放市場,在大連和長春公交線路上進行示范運營。一汽客車公司中型純電動客車已進入小批量生產階段,并在長春市和遼源市公交線路進行了示范運行。鋰離子動力電池已開始小批量投入生產,在長春市和遼源市初步形成了鋰離子動力電池、磷酸亞鐵鋰正極材料、鋰離子電池隔膜材料等較為完整的動力電池產業鏈,年生產能力已經達到0.8億安時。2009年長春市列入國家十三個節能與新能源汽車示范推廣試點城市,成立了吉林省新能源汽車產業聯盟。2010年6月長春市進入國家對私人購買新能源汽車補貼試點城市。這些條件,為我省新能源汽車的發展奠定了良好的基礎。5.4.2發展思路和目標(一)發展思路以國務院《汽車產業調整和振興規劃》為指導,從我省的實際出發,集中力量,緊緊抓住當前新能源汽車產業發展的有利時機,以一汽新能源整車發展為帶動,以產學研協作為手段,著力推廣混合動力汽車,率先實現產業化,積極開發純電動汽車,鼓勵小型特種純電動車輛的研制。跟蹤發展燃料電池汽車及其它替代能源汽車。加強新能源汽車關鍵部件的研發,重點突破電池、電機、電控技術,形成關鍵部件省內自主配套體系,推進產業化進程,實現我省新能源汽車的快速發展。(二)發展目標總體目標:到2012年,新能源汽車產能達到5萬輛,其中純電動汽車2萬輛,到2015年,我省基本形成以混合動力(含插電式)、純電動等多品種全系列的新能源汽車產業基地,產能達到20萬輛以上,其中,純電動10萬輛以上。1、整車發展目標--2012年,混合動力轎車(含插電式)和客車實現批量生產,進入市場化階段;中型純電動客車、純電動轎車實現小批量示范運營。新能源汽車實現5萬輛產能,其中混合動力轎車(含插電式)2萬輛,混合動力客車1萬輛,純電動汽車2萬輛。--2015年,純電動、混合動力等新能源轎車和客車及專用車,品種基本齊全,形成一定的批量生產能力,產能達到20萬輛以上。其中,純電動汽車10萬輛以上。2、核心零部件發展目標--2012年,鋰離子動力電池實現為一汽集團等省內外整車企業配套,年產能達到1億安時。驅動電機形成年產5萬臺生產能力,整車控制器形成年產5萬輛份的生產能力,并能夠為省內新能源汽車配套。--2015年,省內新能源汽車自主配套體系基本形成。動力電池、驅動電機、整車控制器生產能力滿足省內配套需要,年產動力電池10億安時,驅動電機10萬套,整車控制器20萬輛份。基本形成省內自主研發能力,力爭完成省級和國家級動力電池、驅動電機、電控系統實驗室的建設。3、新能源汽車示范推廣--2012年,長春市完成1000輛新能源汽車示范運營,其中,混合動力和純電動公交車700輛、混合動力公務轎車300輛;遼源市完成100輛純電動公交車的示范運營,吉林等市也相應開展新能源汽車示范推廣,省內實現2000輛新能源汽車示范運營,充電站等相應

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論