电动汽车是中国汽车行业的发展方向

/2011.19马骊歌王俊喜:,,:PEVHEVFCEVPHEV1现代电动汽车一般可分为四类:纯电动汽车(PEV)混合动力电动汽车(HEV)燃料电池电动汽车(FCEV)外接充电式混合动力电动汽车(PHEV)1.1(PEV)纯电动汽车是指完全由动力蓄电池提供电力驱动的电动汽车,虽然它已有134年的悠久历史,但一直仅限于在某些特定范围内应用,市场较小主要原因是由于各种类别的蓄电池,普遍存在价格高寿命短外形尺寸大和重量大充电时间长等严重缺点仅仅从取得能量的成本来考虑,采用铅酸电池比汽油机驱动有一定价格优势,不过由于它太过笨重,充电时间又长,因此只被广泛用于车速小于50km/h的各种场地车高尔夫球车垃圾车叉车以及电动自行车上实践证实铅酸电池在这一低端产品市场上有较强的竞争力和实用性镍氢电池的主要优点是相对寿命较长,但是由于镍金属占其成本的60%,导致镍氢电池价格居高不下锂离子电池技术发展很快,近10年来,其能量由100Wh/kg增加到180Wh/kg,功率可达2000W/kg,循环寿命达1000次以上,工作温度范围达-40~55近年由于磷酸铁锂离子电池的研发有重大突破,又大大提高了电池的安全性目前已有许多发达国家将锂离子电池作为电动汽车用动力电池的主攻方向我国拥有锂资源优势,锂电池产量到2004年已占全球市场的37.1%,预计到2015年以后,锂离子电池的性/价比有望达到可以和铅酸电池竞争的水平,而成为未来电动汽车的主要动力电池1.2(HEV)混合动力电动汽车是指具备两个以上动力源而其中有一个可以释放电能的汽车混合动力汽车按混合方式不同,可分为串联式并联式和混联式3种按混合度(电机功率与内燃机功率之比)的不同,又可分为微混合轻度混合和全混合3种其中外挂式皮带驱动起动/发电(BSG)式是微混合动力汽车的典型结构,其电机功率一般仅2~3kW,依赖发动机的停车断油功能,可节燃油5~7%;在发动机曲轴后端加装一个电动/发电型盘式电机(ISG)是轻度混合动力汽车的典型结构;具有纯电力驱动功能的可作为全混合或混联式混合动力汽车的典型1.3(FCEV)早在1839年,英国人格罗孚就提出了氢和氧反应发电的原理20世纪60年代,研发出了液氢和液氧发电的燃料电池,由美国UTC公司首先用于航天和军事用途近20年来,由于石油危机和大气污染日趋严重,以质子交换膜式为代表的燃料电池技术,受到世界各国普遍重视质子交换膜燃料电池(PEMFC)的主要优点在于,其排放生成物是水及水蒸气,为零污染;能量转换效率可高达60%~70%;无机械振动低噪声低热辐射;宇宙质量中有75%是氢,地球上氢也几乎是无处不在氢还是化学元素中质量最轻导热性和燃烧性最好的元素;氢的热值很高,1kg氢和3.8L汽油的热值相10/2011.1当1.4(PHEV)外接充电式混合动力汽车是最新的一代混合动力汽车类型,近年来受到各国政府汽车企业和研究机构的普遍关注国内外专家认为,PHEV有望在几年后得到广泛的推广使用据统计,法国城镇居民80%以上日均驾车里程少于50km,在美国,汽车驾驶者也有60%以上日均行驶里程少于50km,80%以上日均行驶里程少于90kmPHEV特别适合于一周有5天仅驾车用于上下班,行驶里程50~90km之间的工薪族使用PHEV是在混合动力汽车上增加了纯电动行驶工况,并且加大了动力电池容量,使PHEV采用纯电动工况可行驶50~90km,超过这一里程,即必须启动内燃机,采用混合驱动模式所以PHEV的电池容量一般达5~10kW!h,约是纯电动汽车电池容量的30~50%,是一般混合动力汽车电池容量的3~5倍,可以说它是介于混合动力汽车与纯电动汽车之间的一种过渡性产品与传统的内燃机汽车和一般混合动力汽车(HEV)对比,PHEV是由更多的依赖动力电池驱动的汽车,它的燃油经济性进一步提高,二氧化碳和氮氧化物排放更少由于动力电池容量的加大,每辆车的售价至少比一般HEV高2000美元2世界各国著名的汽车厂商都在加紧研制各类电动汽车,并且取得了一定的进展和突破2.12.1.1日本:混合动力汽车日趋成熟,燃料电池快速发展一直以来,出于对能源危机和环境保护的关注及占领未来世界汽车市场的考虑,日本十分重视电动汽车的研制与开发从目前世界范围内的整个形势来看,日本是电动汽车技术发展速度最快的少数几个国家之一,特别是在混合动力汽车发展方面,日本居世界领先地位目前,世界上能够批量产销混合动力汽车的企业,只有日本的丰田和本田两家汽车公司1997年12月,丰田汽车公司首先在日本市场上推出了世界上第一款批量生产的混合动力轿车PRIUS该轿车于2000年7月开始出口北美,同年9月开始出口欧洲,现在已经在全世界20多个国家上市销售目前推出的产品已经是经多次改进后的第三代产品,其生产工艺更为成熟根据丰田汽车公司的测试,PRIUS轿车在城市工况下比同等排量的花冠轿车节油44.4%,在市郊节油29.7%,综合节油40.5%有关统计数据显示,丰田汽车公司已占全球混合动力汽车市场90%的份额2004年9月15日,一汽集团与日本丰田汽车公司在北京举行了混合动力汽车合作项目的签字仪式,宣布双方共同生产丰田PRIUS混合动力轿车该轿车在同年进入了中国市场丰田汽车公司在普及混合动力系统的低燃耗低排放和改进行驶性能方面已经走在了世界的前列此外,本田汽车公司开发的INSIGHT混合动力电动汽车也已投放市场,供不应求2002年4月,本田汽车公司在美国市场上投放了Civic混合动力汽车日产汽车公司也已于2006年向美国市场销售Ahima牌混合动力汽车2.1.2欧洲:纯电动汽车欲退还留,混合动力汽车研究方兴未艾欧洲是很崇尚纯电池驱动电动汽车的,其中最为成功和著名的车型就是标致106这种以镍镉电池为动力的电动汽车经过10余年的发展,已经在欧洲各国,尤其是在政府部门当中拥有大量的用户只是它终究还是没有成功解决续驶里程问题在欧洲,各大汽车厂商争先恐后的推出了本公司研制的混合动力汽车VOLVO公司Benz公司等都相继开发出混合动力客车就连法国PSA集团也似乎已忘记了它曾引以为豪之处∀∀∀于1995年建成的世界上第一条电动汽车专用生产线,而先后推出了贝灵格型和XSARA型混合动力汽车而德国西门子和博世(BOSCH)等著名零部件公司也积极与大汽车公司联手开发混合动力汽车技术2.1.3美国:希望寄予燃料电池汽车,同时也加大了对混合动力汽车研究力度美国的汽车公司在电动汽车产业化方面比来自日本的同行逊色不少,三大汽车公司仅仅小批量生产销售过纯电动汽车,而混合动力和燃料电池电动汽车目前还未能实现产业化,来自日本的混合动力电动汽车在美国市场上占据了主导地位/2011.111早在1964年,通用汽车公司就进行了第一个燃料电池试验,并于1968年生产出第一辆可使用的燃料电池汽车加州经过13年在环保车辆的探索实践后,于近期表示不再积极鼓励发展纯电动汽车,而转向燃料电池汽车例如,通用等公司表示将不再继续加大对纯电动汽车的投入,只是对正在使用的纯电动汽车进行维护,但从通用对它的燃料电池汽车Hy-wire的宣传上,可以看出即将成为它们开发的热点美国能源部与三大汽车公司于1993年签订了混合动力电动汽车开发合同,其中通用汽车公司投入1.48亿美元,福特汽车公司投入1.38亿美元,克莱斯勒汽车公司投入8480万美元,进行为期5年的研制开发工作,并与1998年北美国际汽车展上展出了样车在此基础上,现已推出三款混合动力概念车GMPreceptFordProdigyDaimlerChryslerDodgeESX32004年12月14日,通用汽车公司与戴姆勒-克莱斯勒汽车公司对外宣布,双方将在开发混合动力电动汽车的技术领域携手,共同推进此项技术的发展2.2与世界其他国家一样,电动汽车研发工作在我国也正在如火如荼的进行着#十五∃期间,国家从维护我国能源安全改善大气环境提高汽车产业竞争力实现我国汽车产业的跨越式发展的战略高度考虑,设立#电动汽车重大科技专项∃,通过组织企业高等院校和科研机构,集中国家地方企业高校科研院所等方面的力量进行联合攻关为此,从2001年10月起,国家共计拨款8.8亿元作为这一重大科技专项的经费我国电动汽车重大科技专项实施以来,经过200多家企业高校和科研院所的2000多名技术骨干的努力,目前已取得重要进展:燃料电池汽车已经成功开发出性能样车,燃料电池轿车累计运行4000km,燃料电池客车累计运行8000km;混合动力客车已在武汉等地公交线路上试验运行超过14万km;纯电动轿车和纯电动客车均已通过国家有关认证试验燃料电池汽车均采用电-电混合驱动方案,在整车操控性能行驶性能安全性能燃料利用率等方面均已得到较大提高2004年5月在北京召开的世界氢能大会,我国自主研发的燃料电池轿车和客车样车与世界领先的奔驰公司样车同堂展示,引起了世界的惊赞在10月举行的必比登世界清洁汽车挑战赛上,我国自主研发的燃料电池轿车在7个单项奖中获得5个A(在高速蛇行障碍赛噪音排放能耗温室气体减排5个单项指标方面的最高等级)的好成绩,燃料电池城市客车也以较高的技术性能和可靠性在挑战赛中取得了良好的成绩混合动力汽车一汽东风长安奇瑞等汽车公司对此都投入了较大的人力物力各车型均已完成功能样车开发2003年11月8日,湖北省启动武汉电动汽车试验示范运行工作,先后投入6辆东风电动车辆股份有限公司研制的混合动力客车,已累计运行14万km,载客15万人次;混合动力轿车按ECE城市工况与基本车型进行的对比试验显示,其燃料经济性提高40%左右,达到了节油的目的长安汽车公司成功开发了第2轮功能样车和第3轮性能样车,并在国内率先开展了混合动力专用发动机开发经过国家检测机构测试,动力性能接近参考车的水平,综合油耗降低接近17%,排放达到欧%标准纯电动汽车目前纯电动轿车和纯电动客车均已通过国家质检中心的型式认证试验,各项指标均满足有关国家标准和企业标准的规定:天津清源电动车辆有限公司等单位研发的纯电动轿车,其整车的动力性经济型续驶里程噪声等指标已超过法国雪铁龙公司赠送的纯电动轿车和箱式货车,初步形成了关键技术的研发能力北京理工大学等单位初步完成了北京理工科凌电动车辆股份有限公司密云电动车辆产业化生产基地的建设,并顺利通过北京市公共交通总公司组织的示范运行车组验收小批量研发生产的4种车型近40辆公交车已在北京市奥运电动示范车队成功示范运行3从各国政府来说,这两年对电动汽车支持力度非常大,比如说美国,2009年奥巴马总统上台以后,明确指出,到2015年美国要有100万辆充电式混合动力车上路另外,现在美国能源部将设立2012/2011.1亿美元政府资金资助下一代纯电动汽车需要的电池和部件开发,同时还有地税政策也就是说,通过购买插电式混合动力车车主可以享受政府补贴还有美国一些地方政府和公司也出台了针对新能源汽车的鼓励措施这里面有两个比较典型的,就是美国银行有限公司,凡是它的员工购买新能源汽车可以享受3000美元补贴,Google员工如果买混合动力汽车可以享受5000美元补贴美国对PHEV实施税收优惠,减税额度在2500美元和15000美元之间日本从2009年4月1日起实施新的#绿色税制∃,对包括纯电动汽车混合动力车等低排放且燃油消耗量低的车辆给予税赋优惠,一年的减税规模约为2100亿日元,是现行优惠办法减税额的10倍英国从2009年4月1日起执行新汽车消费税,对纯电动汽车免缴消费税法国对购买低排放(二氧化碳)汽车的消费者给予最高5000欧元的奖励,对高排放汽车进行最高2600欧元的惩罚美国政府对电动汽车生产还予以贷款资助2009年6月23日,福特日产北美公司和Tesla汽车公司获得80亿美元的贷款,主要用于混合动力和纯电动汽车的生产欧盟在2009年上半年发放70亿欧元贷款,支持汽车制造商发展电动汽车;此外,美国新的汽车燃油经济性法规和欧盟新车平均二氧化碳排放法规,对汽车的技术要求大幅度提高,如果不发展电动汽车技术,汽车制造商将很难达到新法规的要求在欧洲包括德国英国,都有相应的鼓励政策,特别是金融危机以后,为了鼓励经济发展,出