我国混合动力汽车发展现状研究毕业论文.doc

我国混合动力汽车发展现状研究_毕业论文 我国混合动力汽车发展现状研究 目录 摘 要2 一、引言2 二、电动汽车分类2 (一)、燃料电池电动汽车(FCEV)3 (二)、 混合动力电动汽车(HEV)4 (三)、纯电动汽车(PEV)4 三、发展电动汽车的必要性5 (一)、社会效益6 1、污染小6 2、 节约能源6 3、 优化能源消耗结构6 (二)、经济效益6 四、我国电动汽车的最新进展6 (一)、 燃料电池电动汽车技术处于新的突破前期,正在成为新的研发重点7 (二)、混合动力电动汽车技术渐趋完善,进入商业化推广阶段8 (三)、纯电动汽车技术成熟,已在特定区域推广应用9 五、我国发展电动汽车的困扰9 (一)、 技术自给能力仍然不高9 (二)、 产业支撑体系建设滞后10 (三)、 产业秩序混乱10 六、促进我国电动汽车产业发展的措施10 (一)、鼓励技术创新10 (二)、 鼓励做大做强做专11 (三)、认真落实扶持政策11 (四)、全力实施发展规划12 七、我国电动汽车的发展趋势12 结 束 语14 ?谢 辞15 参考文献16 摘 要 由于石油资源的不断减少以及由于汽车尾气排放导致的大气污染持续加剧,当今世界节能和环保问题日益引起人们的关注。电动汽车因其清洁无污染、动力源多样化、能源转换率高等优点,逐渐成为人们研究的热点,电动汽车代替传统燃油汽车已成为未来的发展趋势。大力发展电动汽车,是保证我国能源安全,实现中国汽车工业技术跨越式发展和可持续发展的重要选择。我国发展电动汽车产业一直高度重视对研发的支持, 到目前已经产生了大量创新成果, 缩短了与发达国家的技术差距,同时也存在着一些问题和不足。本文首先大致介绍了电动汽车的类型;然后重点叙述了相应类型电动汽车的进展情况,如我国最近上市的一批电动汽车及其性能介绍;还分析了困扰我国电动汽车行业发展的一些问题,随之提出了解决措施;最后对其发展趋势做了科学预测。 关键词:电动汽车;最新进展;发展趋势 一、引言 迫于能源和环境的压力,今天,人们在呼唤电动汽车,随着大量人力和财力的投入,驱动和动力电池技术的突破,电动汽车有望成为21世纪的重要交通工具。电动汽车是指全部或部分用电能驱动电动机作为动力系统的汽车。它本身不排放污染大气的有害气体,即使按所耗电量换算发电厂的排放,除硫和微粒外,其它污染物也显著减少。由于电力可以从多种一次能源获得,如煤、核能、水力等,解除了人们对石油资源日见枯竭的担心,并且电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电,使发电设备日夜都能充分利用,大大提高其经济效益。有些研究表明,同样的原油经过粗炼,送至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动汽车,其能量利用效率比经过精炼变为汽油,再经汽油机驱动汽车高,因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量,基于电动汽车这些优点,在环境保护和能源危机的大背景下,其研究和应用成为汽车工业的一个“热点” ,尤其是近几年电动汽车得到了长足的发展。 本文首先介绍了电动汽车的大致分类,然后综述了目前各类电动车的最新进展,找出困扰其发展的问题,并提出了应对措施,最后对其发展趋势作出了科学预测。 二、电动汽车分类 电动车辆是指用电能驱动,电动机作为牵引或驱动行驶的车辆。人们根据用途和条件异能生产使用的各种电动车辆按常规可分为如下几种类型。 电动汽车是电动车辆的一种,也是汽车的一种,即全部或部分用车载电源为动力,用电动机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的汽车。电动汽车按目前技术的发展方向或车辆驱动原理,一般分为燃料电池电动汽车(FCEV)、混合动力电动汽车汽车(HEV)和纯电动汽车(PEV)三大类。可以说纯电动汽车是电动汽车的的技术基础,混合动力电动汽车是发展中的过渡模式,而燃料电池电动汽车是较理想的目标。 (一)、燃料电池电动汽车(FCEV) 燃料电池电动汽车由燃料电池组、燃料电池控制系统、辅助动力系统组成,是以燃料电池作为动力系统的汽车。燃料电池电动汽车是将燃料中的化学能通过电化学反应转化为电能,目前各国普遍采用的燃料电池为氢燃料电池。氢燃料通过与大气中的氧发生化学反应,从而产生 电能启动电动机,进而驱动汽车行驶。由于大量的纯氢难以贮存,因此,汽车制造商们正试图使用含有氢原子的化石能源,如汽油或天然气等,同时在汽车上安装燃料重整装置,以便从这些物质里提取氢。这类化学反应除了电能、热能,基本上只产生水,因此,燃料电池电动汽车被称为“真正的环保车”,很多专家认为氢能源汽车必然成为未来汽车工业的最终发展方向和世界汽车工业争夺的热点。 虽然燃料电池电动汽车不耗油也无需充电,不污染环境,是清洁能源汽车发展的最终目标,但这一技术在各国都尚未达到可以量产的水平,目前还处于研究开发和示范运行阶段。没有可以替代稀有贵金属铂的催化剂、燃料电池发动机管理系统电堆的热管理系统尚处于实验室阶段、氢燃料的制备、存储和运输的基础设施投资巨大、燃料电池电动汽车成本高等依然是目前FCEV实现产业化亟需解决的难题。总的来说,燃料电池电动汽车优点如下:1低污染。使用燃料电池尤其是以氢气作为燃料,其排放物大部分是水分。2高效率。燃料电池直接将燃料中的化学能转换成电能,没有产生大量废气与废热的燃烧作用,故不受卡诺循环限制。燃料电池电动汽车能量转化效率高达60%80%,为燃油汽车的23倍。3用途广。燃料电池所能提供的电力范围极广11000MW,因此可应用的产品也多。4低噪音。发电主体一般不含回转机件,没有噪音问题。5免充电。一般电池系将能源贮藏于电池本体中,待用完后即需舍弃或重新充电,以恢复电力。而燃料电池的能源是由燃料中的化学能所提供,不含在电池本体结构中,因此只要燃料源源不断地供应,燃料电池便可以不停地发电。6原料多。只要含有氢原子的化石能源如天然气、石油、煤炭等气化产物,或是沼气、酒精、甲醇等,都可作为燃料电池的能源进料。氢元素是地球上储量最多的元素之一。 燃料电池电动汽车缺点也是明显的: 1成本高。就燃料电池所使用的材料而言, 使用铂为催化剂,而铂的价格大约是黄金的2倍。2续驶里程低。燃料电池电动汽车氢燃料是以压缩氢气为主,受车体的载运量所限,每次充填量仅约2.53.5kg,尚不足以满足现今汽车单程可跑480650km 的续航力。3易燃易爆。氢气十分易燃和易爆,因此必须小心处理。在燃料电池的商业应用中,如何安全配送氢气燃料成为一个主要障碍。 (二)、 混合动力电动汽车(HEV) 混合动力电动汽车一般是指在一辆汽车中同时采用了电动机和内燃机,再加上蓄电池的电动汽车,是一种具有油电2种动力源的新车型。它采用内燃机和电动机2种动力,将现有内燃机与一定容量的储能器件如高性能电池或超级电容,通过先进控制系统相结合,提供车辆行驶所需要的动力。与传统燃油汽车相比较,混合动力电动汽车采用传统燃料,同时配以电动机来改善低速动力输出和燃油消耗,在油耗、排放等方面有较大程度的改善。但混合动力电动汽车仍然依赖石油,并且成本要比传统车型高出20多万元。随着控制策略的提高、发动机工况的优化,混合动力电动汽车在系统效率和整车的节油率上将得到大幅度提升。在现阶段新能源汽车的发展中占有很大的份量和较广阔的市场前景。 混合动力电动汽车汽车具有如下优点: 1续驶里程较长。混合动力电动汽车将燃油发动机、电动机、储能器件蓄电池、超级电容组合在一起,它们之间的良好匹配和优化控制,大大提升了续驶里程,可达到燃油汽车水平。2能量利用率较高。混合动力电动汽车通过控制策略使燃油发动机以低油耗、少污染的最优工况工作。当车辆需要大功率,而燃油发动机输出功率不足时,由储能器件来进行补充;当车辆负荷减少时,富余的功率又可转换为电能给储能器件充电,方便地回收汽车减速和制动时的剩余能量,提高了能量的利用效率。在繁华市区,可节油15%20%。3低排放。由于可采用电动机驱动车辆,在人口密集的商业区、居民区等地可用纯电动方式行驶,实现零排放。4使用寿命较长。采用整车控制策略,可让电池保持在良好的工作状态,不发生过充、过放,延长其使用寿命,降低成本。 混合动力电动汽车的缺点如下: 1存在触电安全隐患。目前,大多数混合动力电动汽车使用高电压储能器件,当电线暴露时,司机会有触电危险。2寒冷条件效率不佳。在寒冷条件下,混合动力汽车电池化学反应受到影响,工作效率表现不佳。3维护费用较高。混合动力电动汽车维修保养费用相对较贵,而且目前的授权服务站较少,配件成本高,且很难找到。4成本较高。混合动力电动汽车拥有2套动力,再加上整车管理控制系统,结构复杂,技术难度较大,价格较高。1台混合动力电动汽车成本要比传统车型高出1020万元。 (三)、纯电动汽车(PEV) 纯电动汽车是以动力蓄电池作为动力源,利用牵引变流器以及大功率异步电动机, 将动力蓄电池的电能转化为机械能,进而通过传动装置来驱动整个车辆,是具有零排放、无污染、完全符合环保要求的新能源车型。其实早在1873年,英国人罗伯特?戴维森就制造出了世界上第一台电动汽车,采用的是不可充电的玻璃封装蓄电池。这比德国人戴姆勒和本茨发明的燃油汽车早了10年以上。进入20世纪以后,由于内燃机技术的不断进步,燃油汽车开始普及,致使电动汽车呈萎缩状态。但随着石油资源的紧张和电池技术的发展,纯电动汽车在性能和经济性方面已逐步接近传统燃油汽车并开始在世界范围内得到使用。预计不久的将来,随着电池技术革新、配套设施的建成、成熟标准法规政策的出台,纯电动汽车的续驶里程将得到大幅提高,同时成本也将大幅下降。低能耗、零排放的纯电动汽车必将大规模普及,具有巨大的市场发展空间。 纯电动汽车具有如下优点: 1零排放。纯电动汽车使用电能,在行驶中无废气排出,不污染环境。2能源利用率高。有研究表明,同样的原油经过粗炼,送至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动汽车,其能量利用效率比经过精炼变为汽油,再经汽油机驱动汽车要高。3结构简单。因使用单一的电能源,纯电动汽车省去了油箱、发动机、变速器、冷却系统和排气系统,相比传统汽车的内燃汽油发动机动力系统,电动机和控制器的成本更低,其电控系统相比混合动力电动车也大为简化。4噪声小。纯电动汽车在行驶过程中振动及噪声小,车厢内外十分安静。5原料广。纯电动汽车使用的电力可以从多种一次能源获得,如煤、核能、水力等,解除了人们对石油资源日见枯竭的担心。6 移峰填谷。对于发电企业和电力公司来说,纯电动汽车的电池可在夜间利用电网的廉价“谷电”进行充电,可以平抑电网的峰谷差,使发电设备日夜都能充分利用,大大提高经济效益。 受现阶段电池技术、配套设施及相关政策等的影响,纯电动汽车缺点如下: 1续驶里程短。纯电动汽车每次充电所能行驶的里程短。装载与汽油质量相同的铅酸蓄电池的纯电动汽车,其续驶里程仅为燃油汽车的1/70。2成本极高。蓄电池及电机控制器价格昂贵是纯电动汽车成本高的主要原因。目前,1台售价90万元的纯电动公交车,光蓄电池成本就达30万元,占了整车成本的1/3。3充电时间长。纯电动汽车1次充电完成需要610h。当然现在有快速充电设备,采用大电流充电,可实现20min内充满整车70%的电量,但对蓄电池的寿命有较大影响。4维护费用较高。同混合动力电动汽车一样,纯电动汽车维修保养成本较高,而且目前没有授权服务站。5蓄电池寿命短。目前电池技术有待革新,动力蓄电池的寿命短,大约3年就得更换。 三、发展电动汽车的必要性 我国大城市的大气污染已不能忽视,汽车排放是主要污染源之一,我国已有16个城市被列入全球大气污染最严重的20个城市之中。我国现今人均汽车是每1000人平均10辆汽车,但石油资源不足,每年已进口几千万吨石油,随着经济的发展,假如中国人均汽车持有量达到现在全球水平?每1000人有110辆汽车,我国汽车持有量将成10倍地增加,石油进口就成为大问题。因此在我国研究发展电动汽车不是一个临时的短期措施,而是意义重大的、长远的战略考虑。纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车正在引发一场世界汽车工业的革命。最近的电动汽车,燃料费仅为传统汽车的1/3,与此同时出现的混合动力汽车,如果除去CO2的话,可以认为其排气量满足了该领域无污染的要求。发展电动汽车的必要性可以从社会效益和经济效益两个方面进行考量。 (一)、社会效益 1、污染小 纯电动汽车和燃料电池电动汽车在本质上是一种零排放汽车,一般无直接排放污染物,间接污染物主要产生于非可再生能源的发电与氢气制取过程。其污染物可以采取集中治理的方法加以控制;混合动力电动汽车在纯电动行驶模式下同样具有零排放的效果,同时由于减少了燃油消耗, CO2 排放可降低30%以上。另外,电动汽车比同类燃油车辆噪声也低5分贝以上,大规模推广电动汽车将大幅度降低城市噪音的危害。 2、 节约能源 电动汽车的研究表明,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。电动汽车停止时不消耗电量,在制动过程中,电动机可自动转化为发电机,实现制动减速时能量的再利用。据测算,传统燃油的平均能量利用率仅为14%左右,采用混合动力技术后,能量利用率可以提高30%以上。纯电动汽车可以利用电网夜间波谷充电,提高电网的综合效率。 3、 优化能源消耗结构 目前,我国交通运输的油料消耗约占石油总消耗的一半,电动汽车的应用可有效地减少对石油资源的依赖,可将有限的石油用于更重要的方面。由于电动汽车具有能源来源多元化的特点,各种可再生能源可以转化为电能或氢能加以有效利用;同时,利用电网对电动汽车进行充电,增加电力在交通能源领域中的应用,减少对石油资源的依赖,优化交通能源构成。 (二)、经济效益 以南方电网在深圳的试点为例,如果为比亚迪汽车公司产的E6纯电动汽车进行充电,快充2个小时可充电57度, 行驶300km。按照目前普通商业电价计算,峰期每度电1.0064元,行驶300km只需57.5648元;若利用谷期进行充电的话,单价只有0.2495元,充满一次电,仅需14.2215元。南方电网深圳试点报告内容显示,如按照传统的燃料汽车来核算成本,每L 汽油深圳 7.71元、每100km油耗8L计算,行驶300km就需要185.04元。约相当于峰期充电费用的3倍,谷期充电费用的13倍。上海目前混合动力公交车每行驶1km只需耗电1.2度,按照夜间半价电价计算,以每天行驶里程约200km计算,每天能源开支不到百元,远远低于普通公交车使用柴油的能源支出。 四、我国电动汽车的最新进展 我国发展电动汽车不是从最近开始的,而是从20世纪90年代初期就已经开始的, 也就是说是从第8个“五年计划”开始,当时的计委就启动了电动汽车的计划,到现在已经将近20年了。从一开始就明确提出来,我们要发展电动汽车,从2000年开始也叫“电动汽车专项”,只是到目前“十一五”,才叫“节能与新能源专项”。经过将近20年的发展,我们在电动汽车方面已经积累了丰富的经验。2010年5月份在上海世博会,1000辆各类电动汽车投入商业化运行,世博会馆3.85平方公里的区域是它们的主要活动区。园区内500辆纯电动和燃料电池轿车和观光车承担了园区公共交通零排放的任务。截至8月底,入园观众达到4737万人,零排放公共交通乘用达到了8083.15万次,平均每天乘坐657170人次,其运行强度达到上海公交园外的10倍,自动电池更换运行稳定,燃料气体供应保障有序。通过示范运行,也培养和锻炼了一支电动汽车运营保障队伍,包括2000多名驾驶员,几百名维护保养、调度管理和服务人员,吸引了数以千万计的电动汽车爱好者的关注。 电池是电动汽车发展的首要关键,汽车动力电池难在“低成本要求”、“高容量要求”及“高安全要求”等三个要求上。要想在较大范围内应用电动汽车,要依靠先进的蓄电池,经过10多年的筛选,现在普遍看好的氢镍电池,铁电池,锂离子和锂聚合物电池。氢镍电池单位重量储存能量比铅酸电池多一倍,其它性能也都优于铅酸电池。但目前价格为铅酸电池的4-5倍,正在大力攻关让它降下来。铁电池采用的是资源丰富、价格低廉的铁元素材料,成本得到大幅度降低,也有厂家采用。锂是最轻、化学特性十分活泼的金属,锂离子电池单位重量储能为铅酸电池的3倍,锂聚合物电池为4倍,而且锂资源较丰富,价格也不很贵,是很有希望的电池。我国在镍氢电池和锂离子电池的产业化开发方面均取得了快速的发展。电动汽车其他有关的技术,近年都有巨大的进步,如:交流感应电机及其控制,稀土永磁无刷电机及其控制,电池和整车能量管理系统,智能及快速充电技术,低阻力轮胎,轻量和低风阻车身,制动能量回收等等,这些技术的进步使电动汽车日见完善和走向实用化。从目前关键的零部件的技术发展看,电池、电动机方面都已经达到了可以在短时间内对电动汽车进行产业化的一个阶段。不久前,科技部和财政部,以及工信部出台了电动汽车的刺激方案。最近,工信部提出了汽车振兴方案,发出了明确的信息,就是要往电动汽车方面发展。我国已分别在北京、天津、上海、大连建立起包括电动汽车动力蓄电池、驱动电机、燃料电池发动机在内的6个公共检测中心 基地和试验平台;已在北京、武汉、天津、威海等几个城市开展电动汽车商业化试验示范运营,共有60多辆电动汽车正以各种形式进行试验运行。 (一)、 燃料电池电动汽车技术处于新的突破前期,正在成为新的研发重点 近年来,我国燃料电池汽车的发展方兴未艾,清华大学、同济大学已分别开发出与国际水平相接近的燃料电池电动客车和电动轿车,整车操控性能、行驶性能、安全性能、燃料利用率等均达到国际先进水平。中国最新一代的燃料电池轿车动力性能持续增强,最高时速接近150km,一次性充氢连续行驶里程超过300公里,整车的可靠性、稳定性也不断得到提升。尤其在质子交换膜燃料电池PEMFC方面,我国的总体水平与先进国家的差距正在缩小。 我国的燃料电池研究始于1958年,经过40余年的积累与发展,已初步形成了一支学科专业较为齐全的研究与开发队伍。1998年北京理工大学及清华大学开发了燃料电池微型电动车,清华大学目前已开发出两种燃料电池客车车型6110样车和6120样车。2000年底上海神力科技有限公司开发了“氢动力一号”游览车;2001年1月中国科学院大连化学物理研究所与东风汽车公司研制了30kW燃料电池中巴车,2002年又与清华大学合作研制成功我国第一台燃料电池城市大巴;2002年北京绿能公司也组装了自己研制的燃料电池车。2003年8月同济大学与上海汽车集团联合推出了我国首辆燃料电池轿车“超越1 号”;接着,“超越2号”“超越3号”陆续诞生,“超越3号”样车现已实现了动力平台集成化和模块化,同时装备到桑塔纳3000、上汽MPV和东方之子等车型上,其最高时速已经达到120km/h以上,最大续驶里程200km。在2007年上海车展上,上汽一款以荣威750为基础开发的燃料电池轿车首次展出,与第三代燃料电池轿车“超越3号”相比,该燃料电池轿车的整车动力性能更加强劲、高效,其最大输出功率达到60kW,比之前的“超越3号”功率提升10千瓦左右,其0100km加速时间约15秒,最高时速可达到150km/h以上,加氢一次可以持续行驶300多km。2010年,1000辆燃料电池车用于在上海举办的世博会。目前,我国的燃料电池汽车在工装工艺、防水防尘、氢电安全以及动力性能和耐久可靠上都达到了不错的水平,也取得了国家产品公告,最后一步应该是批量化生产,推向市场的问题。 (二)、混合动力电动汽车技术渐趋完善,进入商业化推广阶段 混合动力电动汽车是我国新能源汽车的研究热点,我国的各大汽车集团都在进行HEV的研发,多数以混合动力电动客车的研制开发为主,已经实现小规模的产业化生产,这种研究方向符合我国目前的现状,有利于我国电动汽车的研究发展。 目前,我国有许多厂商和公司都在混合动力电动汽车汽车的研制和开发中有车型陆续上了汽车产品的生产公告,这其中有一汽集团混合动力轿车、上海通用别克混合动力轿车、上海大众帕萨特燃料电池轿车、北汽福田燃料电池混合动力城市客车、一汽混合动力城市客车、重庆长安的混合动力客车和东风汽车混合动力电动城市客车等。目前,奇瑞的弱混动力车型、长安的杰勋HEV混合动力车、吉利的双燃料车均已下线。长安杰勋HEV混合动力车是国内第一款自主研发量产的混合动力轿车,它的最高时速可达160km,排放标准达到国四,耗油量下降20%。长安杰勋混合动力版2009年已在北京、重庆示范运行,将于2011年6月正式投放市场,售价13.9814.98万元,这是国内最早上市的自主品牌混合动力成熟轿车。此外,一汽和东风已有混合动力电动客车新产品并投入示范运行,东风纯电动小巴已累计销售近5000辆。天津一汽以生产的经济型轿车为基本车型,采用锂离子动力电池,实现了动力总成控制系统的高速CAN和车身舒适性系统低速CAN的双CAN总线网络通讯,配置车载智能充电机、电动助力转向等。 (三)、纯电动汽车技术成熟,已在特定区域推广应用 近年来,纯电动车已经开始成为我国汽车行业的一个重点发展方向,我国在纯电动汽车的电池和电机技术上发展迅速,动力蓄电池、高功率镍氢电池、锂离子等电池的性能有了较大提高,已能为整车提供基本符合要求的产品。 目前,我国已有多家公司已经研制出纯电动汽车并成功上市。其中深圳的比亚迪F3DM双模电动车2008年上市后,已经行驶在深圳的公路上,而比亚迪最新研制的比亚迪E6电动车的动力表现十分强大,最大功率75kW,最高车速140km/h,百公里能耗为21.5 kW?h左右的电力,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15min充满电池的80 %,中充1.5h充满,慢充4h充满,而综合工况续航里程达到300km,在全球同类车型中居冠。2008年3月7日上海市电力公司的“电池-电容混合电动汽车应用示范系统研究”通过专家验收,标志着我国纯电动汽车研究取得新的重大进展。这种电池-电容混合型电动汽车一次完全充电最大行驶距离可达100300km,最高时速可达80100km,一次完全充电时间3小时左右。截至2009年已有10辆这种电池-电容混合型电动汽车在上海825路公交车上线运营,不久已在上海其他公交线路上扩大使用。安徽凯斯鲍尔简称安凯自主研发的纯电动客车在批量交付上海市政府使用,此外,安凯豪华巴士已于2008年通过香港运输署测试,进入香港客运市场。安凯纯电动豪华客车以锂电池+超级电容作为动力,最高时速达82km/h。该纯电动客车的电池寿命为8 年,每次所需充电时间为34h,充满后可持续行驶200250km。2009年初春,奇瑞首款纯电动车S18正式下线并在2010年内上市。2009年3月中旬,作为轻客行业的领军者,南京依维柯将10辆纯电动轻客交付国家电网地方电业局。天津清源电动车公司的纯电动轿车已批量出口美国,年产2万辆的生产基地已经在天津开发区建成并且投产。 五、我国发展电动汽车的困扰 (一)、 技术自给能力仍然不高 我国发展电动汽车产业一直高度重视对研发的支持,产生了大量创新成果,缩短了与发达国家的技术差距,但由于在传统燃油汽车部分关键核心技术上的差距并未缩小,电动汽车技术源的自给能力仍较弱,国内电动汽车技术的水平不高,仍受国外制约。国内所需的隔膜80%仍由进口来满足,现有生产设备为低成本的单层聚烯烃拉伸隔膜生产线,主要供应中低端市场。我国所需的电解液主要原材料之一六氟磷酸锂 L iPF6基本都从日本采购,国内实现产业化生产的目前只有天津金牛和张家港森田化工可以生产。 (二)、 产业支撑体系建设滞后 目前,我国电动汽车的研发体系已基本建立,但适应未来产业自主发展需要的标准体系、检验检测体系及产业配套体系还未建立,产业发展的体系性支撑较弱。在标准方面,目前,我国仅有相关标准30余项,远远无法满足体系建设的需要。究其原因主要是专利质量不高,专有技术专利和技术原型专利少,没有形成围绕整车产品的专利布局。在检验检测及试验方面。近年来,围绕整车检测、试验环境建设,我国加大了投入支持力度,完善了相关科研基础条件,如碰撞试验、排放检测等。但检验检测及试验方法等软环境建设仍然不足,造成国内检测、试验机构在国际上缺乏影响力和权威性。这是汽车产业整体发展面临的问题,对于电动汽车而言,检测设备和检测方法同样落后,不仅对整车产品的检测能力不强,而且对以动力蓄电池为代表的关键部件的检测更为落后,这对未来产业的自主发展极为不利。在产业配套方面。虽然我国在动力蓄电池技术上处于仅次于日本,但在电动汽车其他部件上,国内缺乏具有较强研发能力的专业化生产企业,配套能力与国外存在着较大差距,直接影响了电动汽车整车的动力性、可靠性、经济性和产品寿命等综合指标。此外,在营销模式创新方面,日本、欧盟等国政府和企业已开始尝试推进动力蓄电池租赁经营的新模式,有助于消除消费者对电池使用寿命的担忧,将拉动电动汽车产业的发展。而我国,这种营销模式还未被主要企业认可和运用。 (三)、 产业秩序混乱 2009年以来,受国家政策导向影响,我国许多省市纷纷鼓励本地企业增加投资、扩大电动汽车产能,仅上海、重庆、吉林、北京4省市2012年的规划产能就达近50万辆。在部分省市,发展电动汽车几乎没有“门槛儿”限制。有条件的地区和企业在上,一些不具备条件的地区和企业盲目创造条件也在上。然而在产能快速扩张的同时,对基础性研发和终端应用环节的投入与政策安排明显滞后,造成市场规模扩大与产业技术竞争力提升之间缺乏有机联系,不利于实现产业自主发展。此外,由于各地区、各企业处于各自为战的状态,研发合作与产业协同被人为地条块分割,产业秩序较为混乱,导致国内企业无法形成合力共同发展电动汽车产业。其后果是容易使国外企业有机可乘、占领国内市场。 六、促进我国电动汽车产业发展的措施 (一)、鼓励技术创新 我国电动汽车的发展是依靠创新驱动起步的。当前,在产业形成和培育创造市场初始规模中,仍应坚持创新驱动发展的原则。这要求市场拉动政策应体现出对实现创新驱动发展的支持和促进。同时,近期采取的市场拉动政策应促进产业发展秩序的建立。鉴于此,市场拉动政策首先应利用节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录的市场准入工具,根据对国内电动汽车发展水平的综合分析,适当提高技术“门槛儿”,在鼓励具有创新能力企业发展的同时,限制低水平重复建设。 其次,应调整财政补贴的支持对象和方式,从支持消费者转向支持生产者,同时,对生产者的补贴除价格补贴外,应主要用于企业研发补贴,也就是使财政补贴转变为财政的研发补贴,提升和促进电动汽车企业的研发投入,避免企业为获得补贴而盲目扩大产能,忽视技术研发投入。 (二)、 鼓励做大做强做专 提升国内电动汽车企业的技术竞争力是当前发展的重要任务之一。可以从两个方面着手考虑:首先,优选、支持承担国家科技计划“整车牵头”的企业,在扩大产能的同时,继续加强研发投入,并利用产业技术联盟等形式,引导大学、科研机构等科研资源为企业服务,尽快形成大而强的企业集团;其次,鼓励支持承担国家科技计划“零部件协同”的企业,加强研发投入,突出核心技术优势,并引导、支持整车企业与其配套发展,强化提升技术实力,逐步形成一批专而精的零部件生产企业。 在加大对这两类企业支持力度的同时,应密切关注国外企业的研发动向及其在国内的产业布局,动态调整研发支持重点及强度。在保持国内产业链完整的前提下,促进整车企业间及整车企业与配套企业间的研发合作,提升产业技术竞争力和自主发展能力。 (三)、认真落实扶持政策 2009年初,科技部、财政部及工信部等国家部委确定在北京、上海、深圳、长春等13个城市开展节能与新能源汽车示范推广的试点工作。 我国对新能源汽车的扶持力度也是空前巨大的。在2010年7月20日的上半年全国能源经济形势发布会上,国家能源局规划司司长江冰透露,新兴能源产业规划已形成成熟稿,正准备上报国务院。该规划提出,从2011年至2020年,将累计增加投资5万亿元,每年可增加产值1.5万亿。主要用于新能源开发,包括核电、风能、太阳能、生物质能,升级传统能源,洁净煤、智能电网和电动汽车的产业化等。 2010年6月1日,国家有关部门出台关于开展私人购买新能源汽车补贴试点的通知,确定先在深圳、上海、杭州、合肥、长春等5个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作,补贴最高额度为6万元。在深圳2010年7月份启动的新能源补贴试点中,对双模电动车追加3万元、对纯电动汽车追加6万元地方补贴。杭州新能源汽车补贴力度创下新高,单车最高可补贴12.3万元。 2010年8月18日,由16家央企联合发起的电动车国家队成立,国资委2010年斥资13亿力挺新能源汽车的发展。由此可见,中国政府对于发展新能源汽车的决心之大。这些扶持政策对发展电动汽车行业是十分有利的。各级政府、部门以及企业应认真贯彻实施,做扶持政策的促进派。可是,应当看到,目前电池成本居高不下,电动车基础设施也不完备,电动车短时间内难以产生规模效益,电动车离真正的量产还有一定的距离。这些现实问题,迫切需要各级政府统筹解决,积极出台更加优惠的扶持政策,引导企业及相关部门加以克服,使电动汽车及相关产品尽快形成规模效应。 (四)、全力实施发展规划 汽车曾被誉为“改变世界的机器”,在给我们带来快捷交通方式的同时,也产生了能源安全、环境污染和全球气候变暖等一系列问题。目前节能减排是全球汽车产业的首要任务,发展新能源汽车产业成为我国汽车产业的战略方向。因此,新能源汽车会成为“再次改变世界的机器”。随着低碳经济向深度和广度发展,以纯电动汽车为主要运输载体,以V2G汽车充电平台为分布式储能手段将成为汽车和电网行业的主要发展趋势。在新能源政策支持下,预计20102015年我国年均新能源汽车需求量将达到35.2万辆,2015年需求量将达97.7万辆,年均增长率216%。根据我国2009年发布的汽车产业调整和振兴规划中,对发展新能源汽车制定了大致目标:在3年内形成50万辆纯电动、充电式混合动力和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。从中国汽车工业协会公布的数据中得知,2009年全年乘用车累计销量首次超过1000万辆,即使今后不增长,按照规划2012年1000万辆汽车中的新能源汽车也应达到50万辆规模。按每辆新能源混合动力汽车电池成本6万元计算,若国内厂商能够占据50% 的市场,国内电池厂商将迎来150亿元的国内市场份额。而且随着新能源汽车的对传统能源汽车的进一步代替,动力电池行业将迎来更为广阔的市场前景。 酝酿中的新兴能源产业规划如获国务院批准,有关新能源汽车产业发展规划和扶持政策一旦出台,必将在国内市场上再度掀起新能源汽车的热潮。不过仔细考察各个相关产业环节,由于所处的行业位置差异较大,不同产业链的获益程度相差颇多。专家大多数认为,产业获益的排序基本是电池、电机、电站等零部件和配套部门最优,由于涉及到长达10年的产业规划,动力电池行业将迎来长期的发展机遇。 七、我国电动汽车的发展趋势 在我国,与其他两种新能源车相比,纯电动车无论是在技术还是企业参与度上都更有优势,其零排放、零污染的环保优势和相对其他新能源车而言的价格优势也更容易被公众认可。这主要是因为,我国在电动汽车关键技术的电池、电机发展基础好,在纯电动汽车方面的研发实力亦不亚于日韩,我国的小功率锂离子电池早已经产业化,形成了上下游结合的完整产业链,电池产品超过世界市场的三分之一,锂离子动力电池技术已经达到国际先进水平,产业化条件也基本成熟,深圳比亚迪更是锂离子动力电池技术国际上的领先企业,已经实现产业化生产。我国的高功率型动力蓄电池发展也很迅速,与国外相比有很大价格优势。此外,我国是永磁同步电机中永磁材料?稀土资源的大国,稀土储量世界第一将有利于未来降低电动汽车的制造成本。混合动力电动车是我国目前可以小批量生产、替代燃油汽车、减少废气排放的较现实的电动车。混合动力电动车的发展也依赖于动力电池的发展,在未来10年,混合式电动车在其特定市场范围内的商业化生产将持续增长,增长速度取决于价格因素。我国燃料电池汽车在整车操控性能、行驶性能、安全性能、燃料利用率等均达到国际先进水平,但现阶段,燃料电池车由于其成本高、价格昂贵以及技术方面的制约,再加上配套基础设施的建立例如加氢站和输送管道等的不完善,所以我国燃料电池汽车在近几年内很难实现真正意义上的产业化。在这一点上,我国和其他国家所面临的问题是一样的。 总之,从长远发展趋势来看,我国混合动力电动车将有长远的市场前景,不过,纯电动汽车和燃料电池汽车在产业化上的优势可能会更大。混合动力汽车在目前的高油价时期虽然具有更好的燃油经济性,并且能满足高排放标准的要求,但是由于其只是对现有汽车技术的相对改进,所以只能作为一种过渡路线。而纯电动汽车和氢燃料电池汽车在使用过程中能够实现零排放,并完全摆脱了对石油资源的依赖,将成为我国电动汽车发展的最终目标。结论大力推广电动汽车符合国家能源及环保的长期发展规划,有利于促进国内能源结构的优化调整和大气环境的改善。低排放、少污染的电动汽车投运对推动节能减排工作,具有很强的示范性及可推广性,对于实现城市可持续发展目标具有重大意义。 结 束 语 目前电动汽车产业正处在产品技术研发末期和大规模示范运营及产业化的初期,通过示范带动效应可有效扩大公众认知认同程度,拉动电动汽车产业的发展,形成完整的技术创新、市场成熟、产业发展的环链。但目前推广电动汽车仍存在许多实际困难。高昂的车辆成本使得大量用户望而却步。另外政府出台的扶持电动汽车的政策还很零散,没有形成政策体系,相关资金投入有待进一步明确。随着技术和成本上的突破,电动汽车实现量产,价格大幅下降,电动汽车大规模普及进入千家万户将不再是梦想。 ?谢 辞 在整个毕业设计中,我得到了指导老师张晓军老师的热心指导和帮助,他丰厚的知识积累和敬业精神,给予了我很多的教益。同时也感谢我的同学们,正是和他们三年的朝夕相处,一起上课一起讨论问题,让我逐渐有了对问题的思考意识,从而更好地规划自己的学业。三年的求学时光给我留下了美好的回忆,它将成为我今后人生旅途中新的起点。 参考文献 1 美Ernest H?Wakefield(著)叶云屏,孙逢春(译).电动汽车发展史M.北京:北京理工大学出版社,2011.8 2 邹新宇, 褚晓鸣.电动汽车研究进展J .中小企业管理与科技上旬刊 ,2010,(08) 3 王贵明,王金懿.电动汽车及其性能优化M.北京:机械工业出版社,2010.5:7-15 4 刘潇潇, 漆文辉, 黎曦, 刘金, 王齐. 电动汽车及其发展趋势分析J. 湖南电力 , 2010,05 5 陈清泉,孙逢春,祝嘉光.现代电动汽车技术M.北京:北京理工大学出版社,2