新能源汽车的现状与未来发展

论新能源汽车的现状与未来发展——421013班曹益铭发展背景一、资源问题石油价格长期上升趋势明显，油价日益高昂已成为经济不能承受之重。二、环境问题国际原油价格（美元/桶）世界主要国家CO2排放比例能源大量消耗带来温室气体排放问题，是造成气候变化主要原因。各国纷纷制订标准，降低汽车排放中二氧化碳对环境的影响。国际新能源汽车发展现状一、市场发展情况□美国各国汽车减排目标美国混合动力车市场份额□日本日本历年新能源汽车保有量2009年12月车企混合动力汽车市场份额二、新能源汽车技术路线日本历年混合动力车销量□各种技术路线对比三、主要厂商新能源汽车动态中国新能源汽车发展现状一、技术路线选择二、国家政策三、国内主要厂商发展现状和规划（一）全球新能源汽车发展的必然性和行业领域的基本共识从必然性上看，新能源汽车回应全球能源和环境系统的挑战。2010年全球汽车保有量8.5亿辆，消耗全球石油产量的55%，排放15%的二氧化碳。2050年预计全球汽车保有量达30亿辆，那时按100亿人算，每千人300辆车，如果保持目前石油消耗总量不变，同时二氧化碳降低50%以满足温控两度的目标，单车的石油消耗必须降低4倍，二氧化碳排放要降低6倍，也就是说，现有的内燃机动力汽车渐进式的技术改进没法满足这一目标，需要汽车产业进行革命性的变革，来应对环境、能源系统的挑战。现在看汽车产业有两个方向实现变革：一是驱动方式，主要由传统的汽柴油的内燃机驱动改用替代燃料、纯电驱动以及氢燃料；另一个是控制方式，以人为主的汽车控制更加智能化，甚至可以远程信息控制。结合这两个方面，以四个电驱动的轮子加上计算机控制的模式，和现在的汽车有非常大的变化，而且能实现四个方面的目标，即零排放，零化石燃料，零交通事故，零交通堵塞。前两个通过驱动方式的变化实现，后两个通过智能控制和远程信息控制来实现。这种新能源汽车的技术路线有两个方面：一是替代燃料的系统。采用生物燃料、煤基燃料及天燃气来替代传统的汽柴油的技术路线，部分技术已实现；另外一个就是比较根本性或革命性的燃料系统变革：纯电驱动、插电式混合动力、油电混合动力以及燃料电池。从技术来看电动汽车并没有碳减排的效果，但是为未来碳减排技术应用提供一个前提，就说我们从每辆单车的碳排放的治理集中到上一个环节，就是发电环节碳排放的治理和控制。另外未来新能源，风电、太阳能发电等这些清洁能源比重上升，会进一步降低电动汽车碳排放的程度，实际也是给出电动汽车回应前面两个挑战的发展前景，是应对能源和环境问题的一个有效的手段。在电动汽车发展历程中，混合动力汽车就是传统汽车向电动汽车的过渡，这中间有不同技术组合方案，如低混合动力、中混合动力、强混合动力，低混节油7%，中混节油20%，强混节油30%。不同技术的组合趋向于纯电动汽车的方向发展，并且越靠近纯电动汽车节油效果越好，所以现在新能源汽车的发展是长期远景目标和近期具体技术方案的结合。现在整个新能源汽车行业形成一个共识，就是长期来看纯电驱动汽车是一个根本方向，包括电动车和燃料电池。（二）国际上各国新能源汽车发展的状况应该说，引领新能源汽车的主要是欧美日这些国家，他们起步比我们要早很多，而且它们各有侧重。比如美国侧重解决石油依赖，保证石油安全；欧洲是侧重于温室气体的减排；日本是既保证能源安全，又重视提高他们产业的竞争力。在技术路线的选择方面，欧洲、美国、日本有些类似的经历，在早期这些国家主要是替代燃料为主，譬如说欧洲发展生物质燃料，美国也曾经大力提倡发展生物质燃料替代燃油。但近期都转向电动汽车路线，尤其金融危机之后，美国把发展电动汽车，短期内插电式混合动力汽车作为发展新能源汽车规划的重要组成部分。截至2009年底，全球混合动力汽车已经超过了200万辆，主要是在发达国家，特别是美国和日本。日本丰田的Prius和本田的Civic已经实现了商业化的发展，但他还是属于一种中度混合的动力汽车，还没有发展到插电式强混合动力的程度。另外，纯电动汽车的发展呈现明显的“小型化”的趋势，如奔驰的Smart，宝马的MINI，三菱的iMiEV等车型，这也是基于当前的动力电池的技术还没有实现更高的能量密度和功率密度，在这种情况下，结合城市短距离使用，发达国家把它作为纯电动汽车市场的突破口。这里新推出小型纯电动车有几个关键数据，最高车速100-120公里/小时，续驶里程100-160公里，能在15-20分钟左右充入80%的电量，电池全部充满需要7-8小时。推向市场的纯电动汽车基本上就是在这范围之内，这主要是乘用车，不包括公交等特种车。（三）我国节能与新能源汽车的进展我国从2001年开始，国家“863”项目投入20亿元主要做电动汽车研发，形成了以纯电动、油电混合动力、燃料电池三条技术路线为“三纵”，以动力蓄电池、驱动电机、动力总成控制系统三种共性技术为“三横”的电动汽车研发格局。共计200多家整车及零部件企业、高校和科研院所，以及3000多名科技人员直接参加了电动汽车专项研发。目前共有160余款各类电动汽车进入我国汽车产品公告，建成30多个电动车国家重点实验室等国家级技术创新平台，制定电动汽车相关标准42项。我们国家发展电动汽车有相当好的基础。生产电动汽车关键的三个组成部分：电池、电机、电控。首先我国电池是仅次于日本和韩国的全球第三大锂电池生产国，占全球25%的份额。但目前主要用于手机、电动工具、电动自行车等领域，很多企业已经开始转向动力电池的生产。我国也是锂资源储量大国，锂离子动力电池生产已经形成了一个比较完整的产业链。动力电池的主要性能明显进步，初步具备产业化能力，锂离子动力电池功率密度从2001年的491瓦/千克提高到2008年的2500瓦/千克，增加了5倍多，循环寿命达1000次左右。动力电池企业的投入也大大加强，2009年底国内车用镍氢和锂离子动力电池的年生产能力分别超过1.4亿瓦时和9亿瓦时，2010年底有望分别提高到3.6亿瓦时和40亿瓦时以上。在车用电机方面，我国是工业电机生产大国，有较强的电机技术基础，节能汽车整车已进入到规模化应用阶段，前期是城市公交，现在乘用车产品也越来越多，比如比亚迪、郑州日产、奇瑞、长安等都有混合动力性汽车生产上市。我国的电动汽车的基础设施建设得到初步发展，部分城市已形成网络雏形。在北京、上海、广州、深圳等试点城市建设充电站、充电桩也初具规模。像国家电网公司、中石油、中石化等大企业积极介入，尤其电网公司主要负责规划的制定，到2020年左右要建1万座充电站，部分省市也在做充电桩建设规划。（四）国家发展节能与新能源汽车的战略意义及发展路线我国发展节能与新能源汽车的意义有很多方面，重点讲两条：第一，是应对节能减排重大挑战的需要。我国2009年汽车保有量达到7619万辆，石油消费量3.93亿吨，约2亿吨供汽车消耗，单车年消耗超过2.3吨。2015年我国汽车保有量将超过1亿辆，2020年预计达到2亿辆，按目前的燃油经济性计算，我国石油消费量分别达到4.2亿吨和8.4亿吨，届时石油进口依赖程度高达77%。第二，汽车产业跨越式发展是提升国际竞争力的需要。欧美日都是把新能源汽车作为战略制高点来考虑，国家投入力量来加强这个产业的发展。最近美国科技部一直在说新能源汽车领域有可能落后于中国，实际上也是在制造气氛，但是也说明新能源汽车发展的重要性。我们国家传统汽车领域和国外相比还是比较落后的，走市场换技术的路线，无论是模仿创新或集成创新还是引进技术消化后再创新，反正是没有原始创新的东西。新能源汽车方面，我国和发达国家是站在同一个起跑线上，说法较多的是“弯道超车”，我们有机会在新能源汽车领域与西方发达国家在一个平衡的层面上创新。在发展路线上，无论产业界学术界还是政府间争论都比较多，主要有三种观点：1.直接发展插电式混合动力和纯电动汽车，在技术上实现跨越，弯道超车，这是发改委观点。2.在市场不成熟的情况下，不能跨越必要的技术阶段，应从混合动力汽车开始发展，这是汽车工业协会的观点，也代表了大多数汽车生产商的观点。3.多种技术应得到共同发展，特别是传统内燃机节能技术的改进，以满足不同市场的需求，这是工信部的观点。混合动力作为近期发展的重点，它有几个优势：1.动力汽车基本不改变驾驶方式，具有一定的节能减排效果，且成本增加相对较低。2.混合动力汽车对产业条件要求相对较低，不需要基础设施支持。3.在动力电机等关键技术没有实现重大突破前，作为过渡车型，有利于掌握电池、电机、电控等关键技术，促进各项电动技术的应用，减少纯电动汽车产业化过程中技术不确定性的风险，为纯电动汽车发展奠定基础。