新能源汽车技术-概述

原创 2020-05-12 19:05  阅读

  (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 第1章 绪论 规格严格 功夫到家 ? 1.1 新能源汽车的定义和分类 ? 1.2 发展新能源汽车的必要性 ? 1.3 新能源汽车发展现状 ? 1.4 新能源汽车车型分析 ? 1.5 新能源汽车技术路线及关键技术 新能源汽车技术 第 1 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.1 新能源汽车的定义和分类 规格严格 功夫到家 1.1.1 新能源汽车的定义 ?2009年6月17日工信部出台的《新能源汽车生产企业及产品 准入管理规则》,再一次对新能源汽车做出了明确的定义: 新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用 常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力 控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新 技术、新结构的汽车。 ?非常规的车用燃料指除汽油、柴油、天然气(NG)、液化石 油气(LPG)、乙醇汽油(EG)、甲醇、二甲醚之外的燃料。 新能源汽车技术 第 2 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.1.2 新能源汽车的分类 规格严格 功夫到家 ?新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、 混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、 其它新能源汽车等。 ?1.纯电动汽车 ?纯电动汽车(Blade Electric Vehicles ,简称BEV) 是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车,它 利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电动机提 供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车行驶。 新能源汽车技术 第 3 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.1.2 新能源汽车的分类 规格严格 功夫到家 ?2.增程式电动汽车 ?增程式电动汽车是一种配有地面充电和车载供电功 能的纯电驱动的电动汽车,其运行模式可以根据需要 处于纯电动模式、增程模式或混合动力模式,是介于 纯电动汽车和混合动力汽车之间的一种过渡车型,具 有纯电动汽车和混合动力汽车的特征,有人把它划分 为纯电动汽车范畴,也有人把它划分为混合动力汽车 范畴,认为它是一种插电式串联混合动力汽车。 新能源汽车技术 第 4 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.1.2 新能源汽车的分类 规格严格 功夫到家 ?3.混合动力汽车 ?混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,简称HEV)是指 驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车 辆,车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单 独或共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同, 混合动力汽车有多种形式。 ?混合动力汽车一般又分为普通混合动力汽车和插电式混合动 力汽车。 新能源汽车技术 第 5 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.1.2 新能源汽车的分类 规格严格 功夫到家 ?4.燃料电池电动汽车 ?燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle,简称 FCEV)是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下,在燃料 电池中经电化学反应产生的电能,并作为主要动力源驱动的 汽车。 燃料电池电动汽车实质上是纯电动汽车的一种,主要 区别在于动力电池的工作原理不同。一般来说,燃料电池是 通过电化学反应将化学能转化为电能,电化学反应所需的还 原剂一般采用氢气,氧化剂则采用氧气,因此最早开发的燃 料电池电动汽车多是直接采用氢燃料,氢气的储存可采用液 化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。 新能源汽车技术 第 6 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.1.2 新能源汽车的分类 规格严格 功夫到家 ?5.氢发动机汽车 ?氢发动机汽车是以氢发动机为动力源的汽车。一般 发动机使用的燃料是柴油或汽油,氢发动机使用的燃 料是气体氢。氢发动机汽车是一种真正实现零排放的 交通工具,排放出的是纯净水,其具有无污染、零排 放、储量丰富等优势。 新能源汽车技术 第 7 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.1.2 新能源汽车的分类 规格严格 功夫到家 ?6.其它新能源汽车 ?其它新能源汽车包括使用超级电容器、飞轮等高效储能器的 汽车。 ?目前在我国,新能源汽车主要是指纯电动汽车、混合动力汽 车和燃料电池电动汽车。其中混合动力汽车主要是指插电式 混合动力汽车,普通混合动力汽车被划分为节能汽车。 ?因此,目前新能源汽车都没有规模化量产,有的有销售但未 规模化,如纯电动汽车和插电式混合动力汽车,有的还处于 研发阶段,如燃料电池电动汽车。 新能源汽车技术 第 8 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.2 发展新能源汽车的必要性 规格严格 功夫到家 ?能源短缺、环境污染、气候变暖是全球汽车产业面 对的共同挑战,各国政府及产业界纷纷提出各自发展 战略,积极应对,以保持其汽车产业的可持续发展, 并提高未来的国际竞争力。新能源汽车已成为21世 纪汽车工业的发展热点。 新能源汽车技术 第 9 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.2.1 能源短缺 规格严格 功夫到家 ?据石油巨头英国石油公司(BP)发布的《世界能源统计年鉴 2012》显示,截至2011年底,全球石油储量约1.653万亿桶, 比2010年增加8.3%,若按照现在全球每天非常保守0.8亿桶的 耗速来看,当前世界石油储量可供全球消费54年。 ?从储量上看,世界上排名前10名的国家和地区依次是:沙 特阿拉伯,362亿吨;加拿大,184亿吨;伊朗,181亿吨; 伊拉克,157亿吨;科威特,138亿吨;阿联酋,126亿吨; 委内瑞拉,109亿吨;俄罗斯,82亿吨;中国,60亿吨;利比 亚,54亿吨。 新能源汽车技术 第 10 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.2.1 能源短缺 规格严格 功夫到家 ?我国是一个能源短缺的国家,但却是一个能源消费大国, 仅次于美国。2011年我国石油消费量达到4.6亿吨,成为世 界第二大石油消费国。目前,我国人均石油消费量为世界 平均水平的60%,石油占一次能源消费比重仅为18%,低 于世界平均水平(33%),预计未来我国石油消费仍将持续 稳定增长,处于上升通道。 ?石油在交通领域的消费逐年增长。据预测,到2020年交 通用油占全球石油总消耗的62%以上。美国能源部预测, 2020年以后,全球石油需求与常规石油供给之间将出现净 缺口,2050年的供需缺口几乎相当于2000年世界石油总产 量的两倍。 新能源汽车技术 第 11 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.2.1 能源短缺 规格严格 功夫到家 ?目前世界汽车保有量突破10亿辆,预计到2030年全球汽车 保有量将突破20亿辆,主要增量来自发展中国家,其中中国 增速全球第一。 ?我国汽车产量逐年增加。2012年我国汽车产销双双突破 1900万辆,再次突破记录,增速都超过了4%,蝉联世界第 一,中国成为世界第一大汽车生产大国和第一新车销售市场。 ?我国汽车保有量增加迅速。至2011年8月底,我国汽车保 有量突破1亿辆,居世界第二位。预计到2020年,全国汽车 保有量将达到2亿辆,由此带来的能源安全问题将更加突出。 新能源汽车技术 第 12 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.2.1 能源短缺 规格严格 功夫到家 ?汽车消费的快速增长导致石油消耗加速增长。中国机动车 燃油消耗量约占全国总油耗的1/3以上,这也使得中国石油 对外依存度每年都在不断攀升。据统计,目前汽车用汽柴 油消费占全国汽柴油消费的比例已经达到了55%左右,每 年新增石油消费量的70%以上被新增汽车所消耗。 ?我国经济持续快速发展,对石油资源的需求激增,能源供 需矛盾日益突出,对进口石油的依赖度不断提高。2011年 我国石油对外依存度达到56.5%,比2010年上升了1.7个百 分点。2013年我国石油对外依存度将达60%左右。国际能 源机构预测,随着越来越多中国消费者购买汽车,到2030 年,中国石油消耗量的80%需要依靠进口。 新能源汽车技术 第 13 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.2.2 环境污染 规格严格 功夫到家 ?燃油汽车在行驶过程中会产生大量的有害气体,不但污染环 境,还大大地影响人类健康。汽车尾气排放的主要污染物为一 氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOX)、铅 (Pb)、细微颗粒物及硫化物等。这些一次污染物还会通过 大气化学反应生成光化学烟雾、酸沉降等二次污染物。据统计, 全球大气污染42%源于交通车辆产生的污染。随着城市机动车 数量的快速增长,机动车排气污染已成为城市大气污染的主要 贡献者。一些城市机动车排放的污染物对多项大气污染指标的 贡献率已达到70%以上。机动车排放污染已对城市大气污染构 成了严重威胁。 新能源汽车技术 第 14 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.2.2 环境污染 规格严格 功夫到家 ?最近,浓浓雾霾遮蔽中国中东部地区。环保部门的数据则显 示,跟随大雾笼罩的范围,从华北到中部乃至黄淮、江南地区, 都出现了不同程度的污染和严重污染。尤其是北京、天津、石 家庄等城市由于低空近地面的空气污染物久积不散,主城地区 连续出现空气质量重度污染和严重污染,包括PM2.5、PM10、 硫酸或硝酸盐等主要污染物徘徊在较高、超标浓度水平,形成 严重的雾霾天气,严重影响了人们的身心健康和日常出行,引 起了全社会的广泛关注,机动车是雾霾形成的重要因素之一。 因此,必须研究改善城市机动车排放污染的对策和措施。 新能源汽车技术 第 15 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.2.2 环境污染 规格严格 功夫到家 ?降低和控制机动车排放污染物的主要措施有: ?(1) 不断完善和升级汽车油耗标准 ?通过制定和实施汽车油耗标准法规,逐步提高汽车油耗水平。 近年来,我国汽车行业相关油耗标准不断升级,随着汽车油耗 标准法规水平升级,到2015年,当年生产的乘用车平均燃料消 耗量降至6.9升/百公里,节能型乘用车燃料消耗量降至5.9升/百 公里以下。到2020年,当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至 5.0升/百公里,节能型乘用车燃料消耗量降至4.5升/百公里以下; 商用车新车燃料消耗量将接近国际先进水平。 新能源汽车技术 第 16 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.2.2 环境污染 规格严格 功夫到家 ? (2)不断完善和升级汽车排放标准 ?通过制定和实施汽车排放标准法规,逐步提高汽车排放技术 水平,降低汽车尾气排放。近年来,我国汽车行业排放标准不 断升级。轻型汽油车单车碳氢化合物(HC)和氮氧化物 (NOx)国IV排放限值较国I下降81%;重型柴油车单车碳氢化 合物国IV排放限值较国I下降58%,氮氧化物下降56%,颗粒物 (PM)下降94%。 ?北京市制定严格的地方标准加强对机动车尾气排放的控制, 排放水平要求明显高于全国大部分地区。2013年2月1日率先实 施京Ⅴ排放标准,以尽快降低机动车尾气排放。例如,轻型汽 油车、重型柴油车单车氮氧化物排放均将下降43%左右,从而 降低废气污染物和PM2.5。 新能源汽车技术 第 17 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.2.2 环境污染 规格严格 功夫到家 ? (3) 提高燃油品质 ?燃油品质在很大程度上限制了机动车排放污染物的水平,推 迟了汽车排放法规的实施,因此,应尽快提高我国的燃油品质。 ?(4)积极开展先进节能减排技术研发和技术创新 ?汽车行业应大力发展混合动力技术,柴油机高压共轨、汽油 机缸内直喷、均质燃烧以及涡轮增压等高效内燃机技术和先进 电子控制技术,先进传动系统技术(包括六档及以上机械变速 器、双离合器式自动变速器、商用车自动控制机械变速器等), 开展高效控制氮氧化物等污染物排放技术研究等,积极推进有 关先进技术应用。 新能源汽车技术 第 18 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.2.2 环境污染 规格严格 功夫到家 ? (5) 大力发展节能与新能源汽车 ?国家出台了《节能与新能源汽车产业发展规划 (2012~2020年)》,基本建立了节能与新能源汽车 技术研发体系,积极推广示范运行,初步形成节能与 新能源汽车产业化能力,并取得积极进展。 新能源汽车技术 第 19 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.2.2 环境污染 规格严格 功夫到家 ? (6) 改善城市交通环境 ?在城市的环境保护中,即使是每一辆机动车都达到了国家规 定的排放法规要求,也不能保证城市的交通污染就一定达到环 保标准要求。这是由于大量机动车在一定时间、空间内的相对 集中,从而造成城市的某一地区在排放污染物总量上超标。因 此,从机动车管理的角度来考虑,就是要疏导交通,提高机动 车运行速度,优化路网布局,合理分配车流,减少城市中心区 的车流密度,改善汽车运行工况,降低机动车污染物排放。 新能源汽车技术 第 20 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.2.2 环境污染 规格严格 功夫到家 ?欧洲制订了旨在限制汽车污染物排放的欧Ⅴ和欧Ⅵ标准。根据新标准, 未来欧盟国家对本地生产及进口汽车的污染物排放量,特别是氮氧化物和 颗粒物排放量的控制将日益严格。 ?欧Ⅴ标准于2009年9月1日开始实施。根据这一标准,柴油轿车的氮氧化 物排放量不应超过180mg/100km,比欧Ⅳ标准规定的排放量减少了28%; 颗粒物排放量则比欧Ⅳ标准规定的减少了80%,所有柴油轿车必须配备颗 粒物滤网。柴油SUV执行欧Ⅴ标准的时间是2012年9月。 ? 相对于欧Ⅴ标准,将于2014年9月实施的欧Ⅵ标准更加严格。根据欧Ⅵ 标准,柴油轿车的氮氧化物排放量不应超过80mg/100km,与欧Ⅴ标准相 比,欧Ⅵ标准对人体健康的益处将增加60%至90%。 新能源汽车技术 第 21 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 规格严格 功夫到家 1.2.2 环境污染 ?欧Ⅵ标准将分两个阶段实施。首先,针对全部批准的新车型实施,生效 日期是2013年1月1日。之后,从2014年1月1日起,所有从2014年1月1日 开始注册的新卡车和客车都必须装备欧Ⅵ认证发动机。欧Ⅵ标准规定的尾 气排放中各成分的含量有显著降低,改变包括:所有的NOx排放降低至 0.46g/kWh,同目前的欧Ⅴ限值相比下降了75%;PM降低到0.01mg/kWh, 同欧Ⅴ相比下降66%;推出了更低的氨排放限值;对所有运行700000km 或7年的车辆的欧Ⅵ发动机有一个加强排放耐久性要求;对发动机的车载 诊断系统性能要求进一步提升;采用新的全世界范围内的“瞬态”和“稳 态”测试循环,包括冷起动和正常运行温度部件状态,测试状态的设计更 接近车辆在真实环境中运行时部件的反应。 新能源汽车技术 第 22 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.2.2 环境污染 规格严格 功夫到家 ?柴油面包车和7座以下载客车实施欧Ⅴ和欧Ⅵ标准 的时间将分别比轿车晚1年。2010年9月,面包车 等实施欧Ⅴ标准,面包车的氮氧化物排放量不应超 过280mg/100km;2015年9月实施欧Ⅵ标准后,新 款面包车的氮氧化物排放量不应超过125mg/100km。 新能源汽车技术 第 23 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.2.3 气候变暖 规格严格 功夫到家 ?能源的大量消耗带来温室气体排放问题。二氧化碳是全球最 重要的温室气体,是造成气候变化的主要原因,而它主要来 自化石燃料的燃烧。 ?据世界上许多科学家预测,未来50~100年人类将完全进入 一个变暖的世界。由于人类活动的影响,温室气体和硫化物 气溶胶的浓度增加过快,未来100年全球平均地表温度将上升 1.4℃~5.8℃,到2050年我国平均气温将上升2.2℃。 ?越来越多的证据足以证明,人类活动是造成气候变暖的原因, 而气候变暖又是由于大气中聚集了大量温室气体,主要是二 氧化碳。 新能源汽车技术 第 24 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.2.3 气候变暖 规格严格 功夫到家 ?气候变化风险加剧。交通领域二氧化碳排放成为关注重点。 据IEA估计,汽车二氧化碳总排放量将从1990年的29亿吨增加 到2020年的60亿吨。汽车对地球环境造成了巨大影响。 ?控制消费和节约能源是减少二氧化碳排放量的重要途径。仅 在工业发达国家,人均能源的消费指数在1~3不等,这就表明, 节约能源的余地是极大的。当然,还可以考虑保持适当的消费 水平,同时用那些不会产生温室效应的替代品来取代那些会造 成污染的能源。 新能源汽车技术 第 25 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.2.3 气候变暖 规格严格 功夫到家 ?为了减少汽车对全球气候变暖的影响,削减温室气 体二氧化碳的排放,汽车应尽量采用小排量发动机和 稀薄燃烧发动机,最大限度地提高能源利用效率,从 而减少汽车对全球气候变暖的影响。为了减少汽车二 氧化碳的排放量,汽车二氧化碳排放法规开始实施。 2008年,欧盟要求轿车二氧化碳排放达到140g/km, 对于汽油车,对应油耗6L/100km以下;2012年,达 到120g/km;2020年,达到100g/km。 新能源汽车技术 第 26 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.2.3 气候变暖 规格严格 功夫到家 ?如果中国采用一系列先进技术,包括电动汽车、天 然气汽车和以天然气为燃料的内燃机技术,到2030 年,中国汽车二氧化碳的排放总量有可能降低45%。 ?在能源和环保的压力下,新能源汽车无疑将成为未 来汽车的发展方向。大力推进传统汽车节能减排和 新能源汽车产业化,成为中国汽车产业亟须解决的 新能源汽车技术 第 27 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.3 新能源汽车发展现状 规格严格 功夫到家 ?面对全球范围日益严峻的能源形势和环保压力,近 年来,世界主要汽车生产国都把发展新能源汽车作为 提高产业竞争能力、保持经济社会可持续发展的重大 战略举措。新能源汽车成为市场新的增长点。 ?目前,新一轮的新能源汽车研发、示范和产业化已 经开始,而且得到各国政府和企业的高度重视,但全 球新能源汽车产业仍处于初级阶段。 新能源汽车技术 第 28 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.3.1 国外新能源汽车发展现状 规格严格 功夫到家 ?从国际上看,随着技术的不断创新与突破,面对金融危机、 油价攀升和日益严峻的节能减排压力,2008 年以来,以美国、 日本、欧盟为代表的国家和地区相继发布实施了新的电动汽 车发展战略,进一步明确了产业发展方向,明显加大了研发 投入与政策扶持力度。日本以产业竞争力为第一目标,全面 发展混合动力、纯电动、燃料电池三种电动汽车,研发和产 业化均走在世界前列;美国以能源安全为首要任务,强调插 电式电动汽车发展;欧盟以CO2 排放法规为主驱动力,重视 发展纯电驱动汽车。 新能源汽车技术 第 29 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 规格严格 功夫到家 1.3.1 国外新能源汽车发展现状 ?从技术层面看,混合动力汽车技术逐步成熟,已进入产品市场竞争期, 率先实现产业化,正成为汽车市场销售新的增长点,其中,日本市场混合 动力汽车已达到汽车销量的10%左右;纯电动汽车电池技术进步加速,整 车产品更加接近消费者需求,插电式电动汽车作为一种具有纯电动和混合 动力双重特征的电动汽车技术成为全球新的研发热点,以电池租赁为代表 的纯电动汽车商业模式创新取得进展,世界主要汽车制造商加快了纯电动 汽车量产步伐;车用燃料电池技术取得重大进展,通用汽车公司轿车燃料 电池发动机贵金属催化剂Pt的用量从上一代的80克降低到30克,并计划 2015年降至10克,燃料电池轿车在动力性、安全性、续航里程、低温启 动等性能指标方面已接近汽油车水平,燃料电池汽车整车成本显著下降, 丰田公司宣布,2015年将实现燃料电池车零售价格为5万美元/辆的目标。 新能源汽车技术 第 30 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.3.1 国外新能源汽车发展现状 规格严格 功夫到家 ?经多年探索实践,国际汽车产业界达成了电动汽车产业化战略共识:在 技术路线年),在依靠内燃机汽车技术改进和推进 车辆小型化实现降低油耗和排放的同时,为满足更为严格的节能减排法规 目标要求,应尽快推进混合动力技术的应用,并发展小型纯电动汽车和插 电式混合动力车;中期(2015-2020年),在混合动力技术得到广泛应用 的基础上,提高汽车动力系统电气化程度,加大小型纯电动汽车和插电式 混合动力汽车推广力度;中远期(2020年以后),各种纯电驱动技术将逐 步占据主导地位,通过进一步发展纯电动汽车和燃料电池汽车,实现大幅 度降低石油消耗和CO2排放。在车型应用方面,纯电动、混合动力和燃料 电池等不同类型的电动汽车技术各自具有最优的交通出行适用范围。对于 城市短途出行需求,小型纯电动汽车具有优势;对长途出行需求,适合采 用混合动力汽车、插电式混合动力汽车或者燃料电池汽车。 新能源汽车技术 第 31 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.美国 规格严格 功夫到家 ?2013年1月10日,在海南博鳌开幕的全球新能源汽 车大会公布了《2012年全球新能源汽车产业发展研 究报告》。《报告》显示,2012年前三季度,美国 新能源汽车售出31081辆,同比增长19978辆,增长 率为179.93%,新能源汽车销售总量居世界之首。 ?2012年,纯电动汽车在美国销售14687辆,为全年 汽车销售量的0.1%,2015年前部署100万辆电动汽 车的目标无法实现。 新能源汽车技术 第 32 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.美国 规格严格 功夫到家 ?世界上第一辆电动汽车早在1834年就在美国诞生。美国在新 能源汽车技术研发和政策支持上一直走在世界前列。 ?新能源汽车的开发和应用成为美国摆脱能源依赖的战略之一。 20世纪90年代中期,美国克林顿政府制订发展电动车的“新一 代汽车伙伴(PNGV)计划”,集中研究电池驱动的纯电动汽 车。但由于纯电动汽车一次充电后的续驶里程短,充电时间长, 降低电池造价困难,在技术上也难以解决处理废旧电池二次污 染、回收困难的问题,商业化进展缓慢。 新能源汽车技术 第 33 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.美国 规格严格 功夫到家 ? 2002年,布什政府不再积极鼓励发展纯电动汽车, 重新提出自由汽车(自由燃料)Freedom CAR计划, 实际上是放弃了纯电动汽车研究而更多的转向燃料电 池汽车技术研发。这一时期,美国在氢燃料电池汽车 领域取得了一定的进展,其技术研发确实在世界处于 先进水平。但是燃料电池汽车仍然有一系列技术瓶颈 有待突破,成本与基础设施建设等问题尚未解决,产 业化进程缓慢。 新能源汽车技术 第 34 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.美国 规格严格 功夫到家 ?2005年,美国政府出台了《能源政策法》,按纯电动汽车总重划分为四 档即小于8000磅;大于8000磅且小于等于14000磅;大于14000磅且小于 等于26000磅;大于26000磅。根据重量的不同确定不同的减税幅度,购买 总重不超过8500磅的纯电动汽车减3500美元,若这种纯电动汽车一次充电 续驶里程达到100 英里的或有效荷载容量达到1000磅的,可以增大减税幅 度到6000美元,支持纯电动汽车的发展。同时,美国政府也鼓励以混合动 力汽车为代表的其它新能源汽车的使用。美国的混合动力汽车在2004年前 后进入商业化推广阶段,2007年5月初,美国国内收入局(IRS)调整针对环 保车辆的税收优惠措施,规定消费者购买通用汽车、福特、丰田、日产等 公司生产的符合条件的混合动力车,可以享受到250~2600美元不等的税 款抵免优惠。2009年混合动力汽车销售29万辆,占美国汽车总销量的2.8% 左右。 新能源汽车技术 第 35 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.美国 规格严格 功夫到家 ?2007年11月,美国能源部再斥资2000万美元增强对插入式混 合电动汽车研发,其中与美国先进电池联盟(USABC)对5个 PHEV电池研发项目合作投资1720万美元,并为密歇根大学提供 近200万美元PHEV研究经费;加上USABC的匹配资金,项目总 投入达到3800万美元。2008年混合动力汽车销售32万辆,占美 国汽车总销量比例达到2.3%左右。虽然美国是混合动力车全球 销量最大的国家,但混合动力车在美国的汽车销量占有比例相 当低,2008年约占整体汽车销量的2.4%。 新能源汽车技术 第 36 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.美国 规格严格 功夫到家 ?美国能源部2008年6月12日宣布将拨款3000万美 元,资助通用汽车公司、福特汽车公司、通用电气 公司研究项目。美国能源部的目标是到2014年制 造出有成本竞争力的、充电一次就可跑40英里的 混合动力车,并到2016年实现批量生产。2008 年 12 月,14家美国电池和先进材料企业,在美国阿 冈国家实验室(Argonal Laboratory)的 支持下,成立了先进交通运输用电池生产国家联盟, 以提高美国车用锂离子电池制造实力。 新能源汽车技术 第 37 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.美国 规格严格 功夫到家 ?推动新能源汽车发展是奥巴马政府能源政策的组成 部分。美国总统奥巴马希望通过发展和利用新能源, 使美国摆脱对海外石油的过度依赖。奥巴马上任后, 通过进一步制定严格的汽车燃油排放标准和新能源汽 车政策,以及通过政府采购节能汽车,消费者购买节 能汽车减税,设立新能源汽车的政府资助项目,投资 促进新能源汽车基础设施建设等策略,美国政府进一 步推动汽车产品朝着“小型化”和“低能耗”的方向 发展。 新能源汽车技术 第 38 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.美国 规格严格 功夫到家 ?在奥巴马签署生效的经济刺激计划中,把充电式混合动力汽 车,作为刺激经济和拯救汽车业的一张王牌。在他的倡导下, 联邦政府为推进充电式混合动力汽车计划,在短短几个月内紧 锣密鼓地出台了一系列强力措施,斥资140亿美元支持动力电 池、关键零部件的研发和生产,支持充电基础设施建设,消费 者购车补贴和政府采购。美国还设立了一个总量为250亿美元 的基金,以低息贷款方式支持厂商对节能和新能源汽车的研发 和生产,目标是每年汽车燃油经济性提高一倍。日产和福特公 司分别获得59亿和16亿美元的贷款,成为该基金的第一批受 益者。 新能源汽车技术 第 39 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.美国 规格严格 功夫到家 ?驱动混合动力汽车行驶的电池组技术是需要突破的关键。奥 巴马在考察位于加利福尼亚州一家电动汽车测试中心时宣布, 美国能源部将设立20亿美元的政府资助项目,用以扶持新一 代电动汽车所需的电池组及其部件的研发。为此,道氏化学、 韩国LG等四家电池制造商宣布了在密歇根州的投资计划,总 额达17亿美元,它们也相应得到了总额5.4亿美元的税收优惠。 这一揽子计划形成了美国新能源汽车产业化和市场化的第一 推动力。 新能源汽车技术 第 40 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.美国 规格严格 功夫到家 ?所有新能源政策,更加明确了研发汽车新产品的方 向和目标。预计到2015年,美国联邦政府购车中一 半是充电式混合动力汽车或纯电动汽车,美国本土将 有100万辆混合动力汽车投入使用。 ?2010年4月1日在纽约举行的国际汽车展上,新一 代的新能源汽车如电动汽车、油电混合动力汽车和体 积小的节能车毫无悬念地占据了中心舞台。 新能源汽车技术 第 41 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.美国 规格严格 功夫到家 ?在同一天,美国奥巴马政府公布新规定,首次为新轿车和轻 型卡车订立温室效应气体排放标准,从目前的每加仑汽油平 均跑25英里,提高到2016年前跑35.5英里,鼓励发展新一代 省油的油电混合动力汽车、效率更高的引擎和电动汽车,从 而终结了美国联邦管理官员与汽车制造商长达30年的激烈争 执,这个目标比现行美国法律所作规定提早了四年。 ?美国总统奥巴马提出在2015年以前推广100万辆这种环保汽 车。为鼓励美国消费者购买,他还宣布将给予购买插电式电 动汽车的人每辆车7500美元抵税额。 新能源汽车技术 第 42 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.美国 规格严格 功夫到家 ?在国外,成立联盟已成为国外发展新能源产业的重要途径之 一,2009年,美国电动汽车产业链上的各方发起成立了美国 电动汽车联盟(The Electrification Coalition,即EC),成员 涵盖雷诺汽车、江森自控、太平洋燃气和电力公司、A123电 池系统公司、联邦快递公司等企业国。美国电动汽车联盟主 要致力于从政策和行动上推动大规模实施电动汽车计划,最 终改变美国经济、环境和对化石能源严重依赖的现状,实现 美国电动汽车运输的革命性变化。 新能源汽车技术 第 43 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.美国 规格严格 功夫到家 ?美国电动汽车联盟提出的电动汽车发展目标和行动计划,主 要内容有:1)到2040年美国将拥有2.5亿辆电动车,其中3/4 的轻型车需求由电动汽车提供,届时美国轻型车耗油量将减少 75%,美国基本上摆脱进口石油依赖;2)争取到2020年,全 美拥有电动汽车1400万辆,近1/4的轻型汽车需求由纯电动汽 车或插入式电动汽车提供;3)呼吁联邦政府拨款1300亿美元, 资助电动车电池开发生产和传统汽车厂商的转型;呼吁出台有 吸引力的鼓励民众使用电动车和建设电动汽车基础设施的税收 激励或财务补助政策措施,先行在美国33个重点城市展开,以 期到2013年,全美有75万辆电动汽车上路,到2018年全美初 步形成良好的电动汽车生态系统。 新能源汽车技术 第 44 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 2.日本 规格严格 功夫到家 ?2012年,日本前三季度新能源汽车销量为17513辆,同比增 长8896辆,增长率为103.24%,新能源汽车销量位居世界第二。 ?日本新能源汽车的产业化成果在全球范围内是最好的。在新 能源汽车方面,日本主要走混合动力汽车的技术路线。日本在 混合动力汽车技术领域,领先世界。以丰田普锐斯为代表的日 本混合动力汽车,在世界低污染汽车开发销售领域已经占据了 领头地位。 新能源汽车技术 第 45 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 2.日本 规格严格 功夫到家 ?目前,在欧美市场上已上市的混合动力电动轿车, 一半以上是由日本汽车公司生产销售,日本丰田普 锐斯混合动力车自1997年12月上市以来,在全球的 销量已经超过了300万辆,预计到2015年累计销量 将达到500万辆,成为目前最成功的混合动力车型。 与此同时,日本还快速发展燃料电池汽车技术,丰 田和本田汽车公司已成为当今世界燃料电池汽车市 场上的重要企业。 新能源汽车技术 第 46 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 2.日本 规格严格 功夫到家 ?丰田的第四代充电式油电混合动力汽车普锐斯将于2014年左 右面市。丰田还将未来的汽车动力划分为三大类:第一类是用 于近距离移动的小型家庭车辆,为纯电动汽车;第二类是一般 家庭用乘用车,为混合动力和插入式混合动力汽车,包括用汽 油、轻型燃油、生物燃料、天然气以及合成燃料等;第三类是 用于长途运输的商用车,为燃料电池汽车。在这些动力中,丰 田汽车所认为的终极燃料将是利用电力和水取得的。 ?除丰田外,其它几家日本汽车企业也在开发新一代的新能源 动力汽车,如本田的Insight IMG混合动力汽车、日产Leaf和三 菱i-MiEV纯电动汽车等。 新能源汽车技术 第 47 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 2.日本 规格严格 功夫到家 ?日本政府在2009年6月启动了“新一代汽车”计划,所谓“新 一代汽车” 就是环保汽车,包括混合动力汽车、纯电动汽车、 燃料电池汽车等。该计划力争在2050年使环保汽车占据汽车市 场总量的一半左右,为了实现这一计划,日本政府通过援建电 动汽车基础设施、减税和发放补贴等促进环保汽车发展。 ?2010年4月12日,日本经济产业省提出了截至2020年使混合 动力汽车和纯电动汽车等“新一代汽车”占新车销量达到 20%~50%的报告《新一代汽车战略2010》,报告中还提出了 截至2020年将建设普通充电站200万座、快速充电站5000座的 目标。 新能源汽车技术 第 48 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 2.日本 规格严格 功夫到家 ?为推进新能源汽车以及环保汽车,日本从2009年4月1日起实施“绿色税 制”,它的适用对象包括纯电动汽车、混合动力汽车、清洁柴油汽车、天 然气汽车以及获得认定的低排放且燃油消耗量低的车辆。前3类车被日本政 府定义为“下一代汽车”,购买这类车可享受免除多种税赋优惠。日本实 行的“绿色税制”可使混合动力汽车税减免2万日元,和车辆购置税减免4 万日元。同时,另外一项“补助金”政策可支付混合动力汽车与汽油原型 车差价的一半。更重要的是近年来,由于实现了规模化生产,混合动力汽 车的价格有了很大的下降空间,实际购买时基本上消除了两者之间的差价。 反过来又进一步促进了混合动力汽车的销售规模,从而进入了良性循环。 同时,节油更使消费者尝到了使用混合动力车的甜头。总之,政府的政策 启动起到了关键作用,但企业拿得出质量可靠的产品起到了保证作用。 新能源汽车技术 第 49 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 2.日本 规格严格 功夫到家 ?此外,日本实施低排放车认定制度。高、中档轿车和经济型 轿车都可以向国土交通省申请接受低排放车认定。消费者可根 据所购车辆的排放水平享受不同的减税待遇,购置以天然气为 燃料或混合动力汽车等低公害车辆的地方公共团体,还可得到 政府的补助金。 ?在日本政府的积极扶持下,日本主要汽车生产厂家也无一例 外地提出了自己的新能源汽车战略。丰田公司宣布在未来几年 里,将混合动力汽车车型增加到10种;日产公司也将批量生产 纯电动汽车,投放日本和欧洲市场;三菱汽车、富士重工也在 积极推进纯电动汽车的商业化。 新能源汽车技术 第 50 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 3.法国 规格严格 功夫到家 ?法国是石油缺少的国家,汽油昂贵,油价约为美国的四倍, 每年从国外进口大量的石油。70年代石油危机成为法国开发电 动汽车的转折点,1973年雷诺汽车集团已研制出电动汽车。标 致-雪铁龙与雷诺两大汽车公司一直在积极研制电动汽车, 1990年标致-雪铁龙公司的J-5和C-25电动货车投入生产,该公 司1995年正式将标致106和雪铁龙AX电动轿车投入生产。从 1995年7月1日开始,政府给购买电动汽车的用户提供5000法 郎补贴,法国电力公司从自身利益考虑,向电动汽车制造厂生 产的电动汽车每辆提供一万法郎的补助。这些措施给电动汽车 在法国发展创造了良好的环境。 新能源汽车技术 第 51 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 3.法国 规格严格 功夫到家 ?上世纪90年代中期,法国开始推广电动汽车和天然 气汽车。1999年,政府要求所有市政部门的电动汽车 及天然气汽车比例必须占市政部门拥有车辆总数的 20%以上,以此带动整个社会选择环保车型。 ?近两年来,作为环保车型中的“佼佼者”,纯电动 汽车和混合动力汽车在法国市场上具有独特的优势, 这与政府推出的政策密不可分。 新能源汽车技术 第 52 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 3.法国 规格严格 功夫到家 ?法国政府规定,自2008年1月1日起,政府按所购买新车的 尾气二氧化碳排放量多少,对车主给予相应的现金“奖罚”, 以鼓励购买低排量环保车型。按规定,凡购买尾气二氧化碳 排 放 量 介 于 130 克 至 100 克 的 新 车 , 车 主 可 获 得 现 金 200 至 1000欧元不等的环保奖励。若购买超低能耗、低排放的新能 源汽车如电动汽车,奖励金额则高达5000欧元。反之,如果 尾气二氧化碳排放量在160克以上,将按递增方式向车主征收 环保税,税额从200至2600欧元不等。此外,法国政府还鼓 励报废能耗大的旧车,并给予一定数额的现金奖励。 新能源汽车技术 第 53 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 3.法国 规格严格 功夫到家 ?在这些补贴、征税等政策的指导下,众多汽车商和 消费者都将目光投向了更为环保的小排量汽车和新能 源汽车。2009年,二氧化碳排量在每公里140克以下 的汽车占了法国新车销售市场63%的份额。 ?在政府优惠政策的带动下,汽车生产商们也都闻风 而动,雷诺-日产联盟、标致-雪铁龙与日本三菱汽 车公司合作,推出环保电动汽车。 新能源汽车技术 第 54 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 4.德国 规格严格 功夫到家 ?德国在新能源汽车方面也做出了重要贡献。宝马也是氢动力发动机车型 研究的先行者,早在2004年宝马所研发的H2R赛车就在法国南方小镇 Miramas高速赛道创造了9项世界记录。在2007年,其向外界推出了7系 氢动力车型,该车型搭载一台6.0升V12氢动力发动机,这台发动机是基于 宝马760i的6.0LV12发动机改进而来,按照双模式驱动的要求,在汽油模 式下燃油通过直接喷射供应,同时在发动机进气系统中集成了氢供应管路。 这台发动机的关键技术是喷射阀体需要提供相应的燃料/空气混合气体, 在很短的时间内将适量的氢气送入进气当中。虽然具有最为先进的技术, 但是高昂的研发费用使得这款车的价格不菲,宝马目前只会生产100辆氢 动力7系车型通过特殊的营销渠道供应给消费者。 新能源汽车技术 第 55 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 4.德国 规格严格 功夫到家 ?德国政府表示,到2020年,可再生能源要占全部能源消耗的 47%,因此,2020年德国境内的新能源汽车要超过100万辆。 在2009年年初德国政府通过的500亿欧元的经济刺激计划中, 很大一部分用于电动汽车研发、“汽车充电站”网络建设和可 再生能源开发。 ?进入21世纪,国外各大汽车公司纷纷制订新的新能源汽车开 发计划。在这个“环保竞技场”上,包括通用、奔驰、大众、 宝马、丰田、本田、福特、克莱斯勒、日产等先行者,更是当 仁不让地扮演了新能源车的主角。 新能源汽车技术 第 56 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.3.2 国内新能源汽车发展现状 规格严格 功夫到家 ?我国高度重视电动汽车技术的发展。“十五”期间, 启动了863计划电动汽车重大科技专项,确立了“三 纵三横”(三纵:混合动力汽车、纯电动汽车、燃料 电池汽车;三横:电池、电动机、电控)的研发布局, 取得了一大批电动汽车技术创新成果。“十一五”以 来,中国提出“节能和新能源汽车”战略,政府高度 关注新能源汽车的研发和产业化。 新能源汽车技术 第 57 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.3.2 国内新能源汽车发展现状 规格严格 功夫到家 ? 2006年6月,“十一五”的“863”计划节能与新能源汽车重 大项目通过论证。其重点任务是推进燃料电池汽车研发和示范 运行,实现混合动力汽车规模产业化,拓展纯电动汽车的应用 范围,进一步扩大代用燃料汽车的推广应用;促进节能与新能 源汽车产业政策、法规和相关标准的研究与制订,完善相关检 测评价能力,形成知识产权保护和投融资服务体系,构建节能 与新能源汽车公共服务平台,建立中国节能与新能源汽车产业 联盟;把握交通能源动力系统转型的重大机遇,建立以企业为 主体的产学研结合的自主研发创新体系。 新能源汽车技术 第 58 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.3.2 国内新能源汽车发展现状 规格严格 功夫到家 ?2006~2007年,中国新能源汽车产业取得了重大的发展,中 国自主研制的纯电动、混合动力和燃料电池三类新能源汽车 整车产品相继问世;混合动力和纯电动客车实现了规模示范; 纯电动汽车实现批量出口;燃料电池轿车研发进入世界先进 行列。 ?2008年7月11日,科技部和北京市举行了奥运新能源汽车示 范运行交车仪式。交车仪式上,各类车型共计595辆交付使用, 为官员、运动员、教练员、媒体记者以及社会观众等提供服 务。 新能源汽车技术 第 59 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.3.2 国内新能源汽车发展现状 规格严格 功夫到家 ?据统计,北京奥运会、残奥会期间,这595辆汽车累计运行371.4万公里, 载客441.7万人次,执行公务用车970次。我国自主研发的新能源车辆通过 了这次规模化、集中化、高强度的运行考核,用科技成果和实际行动实现了 奥林匹克中心区域交通“零排放”,在中心区域的周边地区和奥林匹克交通 优先路线年上海世博会期间,也有超过1000辆新能源汽车在世博场馆和周边 运行。其中世博会园区以新能源汽车实现公共交通的零排放,包括120辆纯 电动客车、36辆超级电容客车和6辆燃料电池汽车通过公交车形式示范运行, 140辆纯电动场馆车和100辆燃料电池观光车通过特定形式满足公共需求, 可减少二氧化碳排放1.3万吨;园区周边则以符合国Ⅳ标准的混合动力汽车 实现低排放。 新能源汽车技术 第 60 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.3.2 国内新能源汽车发展现状 规格严格 功夫到家 ?为推动节能与新能源汽车规模化、产业化,促进我国汽车产 业加快结构调整、实现跨越式发展,奥运会后,财政部、科 技部发出了《关于开展节能与新能源汽车示范推广工作试点 工作的通知》(以下简称《通知》),决定在北京、上海、重庆、 长春、大连、杭州、济南、武汉、深圳、合肥、长沙、昆明、 南昌等13个城市开展节能与新能源汽车示范推广试点工作。 目前,节能与新能源汽车示范推广试点城市已增至25个,即 增加了天津、海口、郑州、厦门、苏州、唐山、广州、沈阳、 成都、南通、襄樊、呼和浩特等12个城市。 新能源汽车技术 第 61 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.3.2 国内新能源汽车发展现状 规格严格 功夫到家 ?2009年1月14日国务院常务会议原则通过汽车产业调整振兴 规划,决定实施新能源汽车发展战略,重点强调将以新能源 汽车为突破口,加强自主创新,形成新的竞争优势。这一决 定将推动中国新能源汽车尽快实现产业化,也将为中国在新 能源汽车领域走在世界前列、形成竞争优势奠定基础。 ?2010年8月18日,国务院国资委在北京召开由16家中央企业 发起的“中央企业电动汽车产业联盟”成立大会,旨在有效 发挥中央企业在我国经济结构调整,产业转型中的带头和引 领作用,形成合力加快推动我国电动汽车产业的发展,以联 盟的方式,促进企业间的合作与协同发展,快速、有效的突 破电动汽车产业核心技术,尽快形成规模化发展态势。 新能源汽车技术 第 62 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.3.2 国内新能源汽车发展现状 规格严格 功夫到家 ? 2010年9月8日,国务院总理主持召开国务院常务会议, 审议并原则通过《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业 的决定》。其中,节能环保、新一代信息技术、生物、高端装 备制造、新能源、新材料和新能源汽车等7个产业,被确定为 我国的战略性新兴产业并将在今后加快推进。 ?2012年5月30日,国务院常务会议通过了《“十二五”国家战 略性新兴产业发展规划》,规划中明确提出新能源汽车产业要 加快高性能动力电池、电动机等关键零部件和材料核心技术研 发及推广应用,形成产业化体系。 新能源汽车技术 第 63 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.3.2 国内新能源汽车发展现状 规格严格 功夫到家 ?2012年7月9日,由工信部牵头制订的《节能与新能源汽车发展规划 (2011—2020年)》正式发布。规划提出,到2015年,纯电动汽车和插电 式混合动力汽车累计产销量力争达到50万辆;到2020年,纯电动汽车和 插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆,燃 料电池汽车、车用氢能源产业与国际同步发展。规划提出的主要目标还包 括:新能源汽车、动力电池及关键零部件技术整体上达到国际先进水平, 掌握混合动力、先进内燃机、高效变速器、汽车电子和轻量化材料等汽车 节能关键核心技术,形成一批具有较强竞争力的节能与新能源汽车企业。 ?规划明确了业内强烈关注的新能源汽车技术路线:以纯电驱动为新能源 汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向,当前重点推进纯电动汽车和插 电式混合动力汽车产业化,推广普及非插电式混合动力汽车、节能内燃机 汽车,提升我国汽车产业整体技术水平。 新能源汽车技术 第 64 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.3.2 国内新能源汽车发展现状 规格严格 功夫到家 ?2012年,我国新能源汽车的发展仍处于起步阶段。截至 2012年8月底,全国25个示范运行的城市共有新能源汽车 27400辆。其中不少示范运行的城市不足千辆。据中汽协会不 完全统计,2012年全年国内新能源汽车共销售12791辆(未计 普通混合动力车),其中纯电动车11375辆,插电式混合动力 车1416辆。如按乘用车计(包括混合动力车),共销售纯电动车 8198辆,混合动力车6181辆。目前,进入国家产品公告的新 能源车有350余款。 新能源汽车技术 第 65 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.3.2 国内新能源汽车发展现状 规格严格 功夫到家 ?2013年11月26日,财政部、科技部、工业和信息化部、发 展改革委四部委共同确定并公布了我国新一轮第一批新能源 汽车推广城市或区域的名单,包括23个城市和5个城市群,共 28个。23个城市分别是北京、天津、太原、晋城、大连、上 海、宁波、合肥、芜湖、青岛、郑州、新乡、武汉、襄樊、 长株潭地区、广州、深圳、海口、成都、重庆、昆明、西安、 兰州;5个城市群分别是河北省城市群、福建省城市群、浙江 省城市群、江西省城市群和广东省城市群。 新能源汽车技术 第 66 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.3.2 国内新能源汽车发展现状 规格严格 功夫到家 ?当前,我国电动汽车发展已进入关键时期,既面临重大的发 展机遇,也面临着严峻的挑战。我国电动汽车发展中还存在 很多需要解决的问题,例如核心技术还不具竞争优势,企业 投入不足,政府的协调统筹潜力还没有充分发挥等。总体看, 我国电动汽车研发起步不晚,发展不慢,但由于传统汽车及 相关产业基础相对薄弱、投入不足,差距仍在,中高端技术 竞争压力越来越大。因此,必须加大攻坚力度,推动我国汽 车工业向创新驱动转型,抢占技术制高点,培育新能源汽车 战略性新兴产业,引领产业变革,确保我国汽车行业可持续 发展。 新能源汽车技术 第 67 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.4 新能源汽车车型分析 规格严格 功夫到家 ?根据各车企已发布的新能源汽车,选取了143 款车型(其中 混合动力车型40款、插电式混合动力汽车25款、纯电动车71 款、增程式电动车7款),对其相关配置和性能进行统计分析。 所选取的车型基于但不局限于中国市场,分属于为中系、日 系、欧系、美系和韩系等。 新能源汽车技术 第 68 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.混合动力汽车 规格严格 功夫到家 ?(1)各车系所占比例及布置形式 ?中国目前将混合动力汽车定义为节能汽车,相关的支持和补 贴的力度有限, 因此国内车企对外发布的混合动力车型数量比 较有限。日本和欧洲的车企在混合动力汽车的研发中起步较早, 技术较为成熟,推出的车型也较多,因此欧系和日系所占比例 较高。在40款混合动力汽车中,欧系占35%,日系占33%,美 系占15%,中系占12%,韩系占5%。 ?在动力的布置形式上,以前置前驱方式为主,其次为前置后 驱方式, 高中端车型也有采用四驱的混合动力车型。在40款 混合动力汽车中,前置前驱占62%,前置后驱占24%,四驱占 11%,后置后驱占3%。 新能源汽车技术 第 69 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.混合动力汽车 规格严格 功夫到家 ?(2)发动机 ?混合动力汽车的发动机排量以中大排量为主,在40款混合动 力汽车中,1.6L以下小排量发动机占26%,1.6~2.0L占26%, 2.0~3.0L占32%,3.0L以上占16%。造成小排量发动机比例低 的原因一是混合动力系统匹配在大批量车型上的节能效果比较 显著; 二是混合动力系统匹配在大排量车型上对车辆价格的影 响较小,更有利于市场的销售和推广。 ?混合动力汽车的发动机平均功率为150.1kW,平均扭矩 267.5N·m。 新能源汽车技术 第 70 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.混合动力汽车 规格严格 功夫到家 新能源汽车技术 第 71 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.混合动力汽车 规格严格 功夫到家 ? (3)变速器 ? 混合动力汽车主要以欧系和日系的中大排量车型 为主,该排量区间的车型多为匹配自动变速器的 中高端车型,受此影响,混合动力汽车的变速器 也以自动变速器为主,其次为无级变速器。在40 款混合动力汽车中,自动变速器占58%,无级变 速器占18%,单级变速器占15%,手动变速器占 6%,双离合变速器占3%。 新能源汽车技术 第 72 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.混合动力汽车 规格严格 功夫到家 ?(4)电动机 ?混合动力车型中采用的电动机大多是永磁电动机,电动机的 平均功率为34.3kW,平均扭矩为187.3kW。 新能源汽车技术 第 73 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.混合动力汽车 规格严格 功夫到家 ?混合动力汽车最初使用都是镍氢电池,随着技术的进步及提 高电池性能的需要,现在锂离子电池的使用逐渐增加。在40款 混合动力汽车中,镍氢电池占48%,锂离子电池占52%。混合 动力汽车采用的电池能量较小,平均值约1.27kW·h。 新能源汽车技术 第 74 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.混合动力汽车 规格严格 功夫到家 ?(6)续驶里程 ?混合动力汽车的电动机功率和电池能量都比较小,主要用于 起/停、加/减速等工况,因此混合动力车型的纯电续驶里程都 非常短,通常在1~5km以内,部分车型甚至没有纯电行驶功 能。 ?混合动力汽车的发动机、变速器、电动机和电池等基本动力 情况及性能参数如表1-2所示。 ?从混合动力汽车的电池能量及电动机的参数可以看出,混合 动力汽车的电动机和电池主要起瞬时启动及加速的作用。 新能源汽车技术 第 75 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 1.混合动力汽车 规格严格 功夫到家 新能源汽车技术 第 76 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 2.插电式混合动力汽车 规格严格 功夫到家 ?(2)发动机 ?插电式混合动力汽车的发动机以小排量为主。在25款插电式混合动力汽 车中,1.6L以下小排量发动机占61%,1.6~2.0L占26%,2.0~3.0L占9%, 3.0L以上占4%。出现小排量发动机占大比例的原因是插电式混合动力汽车 匹配了较大功率的电动机和较大容量的锂离子电池组。 ?插电式混合动力汽车的发动机平均功率为99.2kW,平均扭矩166.3N·m。 新能源汽车技术 第 78 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 2.插电式混合动力汽车 规格严格 功夫到家 ?(3)变速器 ?插电式混合动力汽车的变速器以单级变速机构为主, 其次为自动变速器和双离合变速器。在25款插电式 混合动力汽车中,单级变速器占44%,自动变速器占 31%,双离合变速器占19%,无级变速器占6%。 新能源汽车技术 第 79 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 2.插电式混合动力汽车 规格严格 功夫到家 ?(4)电动机 ?插电式混合动力车型中采用的电动机大多是永磁电动机, 电动机的平均功率为69.5kW,平均扭矩为211.3Nm 新能源汽车技术 第 80 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 2.插电式混合动力汽车 规格严格 功夫到家 ?(5)电池 ?插电式混合动力汽车要延长车辆在纯 电模式下的续驶里程, 必须使用高能 量密度的锂离子电池。在《私人购买新 能源汽车试点财政补助资金管理暂行办 法》中,明确说明采用铅酸电池不在补 贴范围之内。但采用锂离子电池可获得 国家财政补贴。目前,已公布的插电式 混合动力车型使用的都是锂离子电池。 插电式混合动力汽车比混合动力汽车采 用的电池能量要大许多,平均值为 10.4kW·h 新能源汽车技术 第 81 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 2.插电式混合动力汽车 规格严格 功夫到家 ? (6)纯电模式下续驶里程和最高车速 ?由于插电式混合动力汽车比混合动力汽车的电动机功率和电池 能量都增大很多, 因此插电式混合动力汽车的纯电续驶里程都 得到了加强,其平均续驶里程为52.4km。在纯电动模式下,插 电式混合动力汽车的最高平均速度为136km/h。 新能源汽车技术 第 82 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 2.插电式混合动力汽车 规格严格 功夫到家 ?插电式混合动力汽车的基本动力情况及性能参数如表1-3所 示。 ?从表1-3可以看出,插电式混合动力汽车的电池的平均能量 及纯电模式下的续驶里程均满足《私人购买新能源汽车试点 财政补助资金管理暂行办法》的要求。 新能源汽车技术 第 83 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 2.插电式混合动力汽车 规格严格 功夫到家 新能源汽车技术 第 84 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 3.纯电动汽车 规格严格 功夫到家 ?(1)各车系所占比例及布置形式 ?在纯电动汽车上,中系车所占比例最高。在71款纯电动汽车 中,中系占49%,欧系占28%,日系占14%,美系占6%,韩 系占3%。 ?电动汽车的驱动形式以前置前驱车型为主,以后置后驱为辅, 前置后驱和四驱车型较少(仅部分车型或跑车采用四驱)。在 71款纯电动汽车中,前置前驱占76%,后置后驱占20%,前置 后驱和四驱分别占2%。 新能源汽车技术 第 85 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 3.纯电动汽车 规格严格 功夫到家 ?(2)变速器 ?纯电动汽车基本采用的是单级变速机构,为提高变 速的范围并获得更好的舒适性, 纯电动车的变速机构 有从单机变速机构向两级变速机构过渡的趋势。 新能源汽车技术 第 86 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 3.纯电动汽车 规格严格 功夫到家 ?(3)电动机 ?纯电动汽车采用的电动机大多是永磁同步电动机,电动机的 平均功率为73.5kW,平均扭矩为223Nm。 新能源汽车技术 第 87 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 3.纯电动汽车 规格严格 功夫到家 ?(4)电池 ?纯电动汽车要延长续驶里程,必须有大容量的锂离 子电池组。纯电动汽车比插电式混合动力汽车采用的 电池能量还要大,平均值为22.75kW·h 新能源汽车技术 第 88 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 3.纯电动汽车 规格严格 功夫到家 ?(5)续驶里程与最高车速 ?续驶里程和最高车速是考量纯电动车性能好坏的重要指标,同时也是影响 其市场竞争力的重要因素。由于纯电动汽车在行驶中完全依靠车载锂离子电 池组提供能量,为获得更好的续驶里程,对纯电动车的最高行驶速度一般有 所限制。因此纯电动车的最高运行速度不一定高于插电式混合动力汽车,但 续驶里程通常高于插电式混合动力汽车。据统计,纯电动车平均续驶里程为 189.2km。在纯电动模式下,插电式混合动力汽车的最高平均速度为 129.8km/h。 新能源汽车技术 第 89 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 3.纯电动汽车 规格严格 功夫到家 ?根据分析,纯电动汽车的基本动力情况及性能参数 如表1-4所示。 ?纯电动汽车电池的平均能量为22.75kW·h,均满足 《私人购买新能源汽车试点财政补助资金管理暂行办 法》中要求的电池能量不低于15kW·h 的要求,同时 也具备拿到最高6万元财政补贴的要求。 新能源汽车技术 第 90 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 3.纯电动汽车 规格严格 功夫到家 新能源汽车技术 第 91 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 4.增程式电动汽车 规格严格 功夫到家 ?发动机:增程式电动汽车车载发动机的排量一般在1.0L排量 以下,基本都做过特殊标定,平均功率为57.4kW,其主要功 能为车辆的远距离运行提供电能。 ?变速器:增程式电动汽车的变速器与纯电动车类似,主要是 单机变速机构。 ? 电动机:电动机是增程式发动机的主要驱动机构,与插电 式混合动力汽车和纯电动车一样, 增程式电动车采用的也是 永磁同步电动机,以前置前驱为主。主要车型电动机的平均 功率和扭矩分别是67kW和190Nm。 新能源汽车技术 第 92 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 4.增程式电动汽车 规格严格 功夫到家 ?电池:增程式电动车的锂离子电池组的平均能量是 19.4kW·h。 ?最高车速:增程式电动车的最高平均车速为124km/h。 ?续驶里程:增程式电动车的续驶里程与普通车辆基本无异, 长达数百公里。 ?根据分析,增程式电动汽车的基本动力情况及性能参数如表 1-5所示。 ?增程式电动汽车的电池能量、电动机参数位于插电式混合动 力汽车和纯电动汽车之间, 可以认为增程式电动汽车是插电 式混合动力汽车向纯电动汽车过渡的一种形式。 新能源汽车技术 第 93 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 4.增程式电动汽车 规格严格 功夫到家 新能源汽车技术 第 94 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 4.增程式电动汽车 规格严格 功夫到家 ?(1)动力驱动布置形式:均以前置前驱为主; ?(2)发动机:从混合动力汽车到插电式混合动力汽车、从 增程式电动车到纯电动汽车,发动机的排量从大至小,直到 取消发动机。从对石油燃料的节约利用来看,完全符合社会 发展的趋势; ?(3)变速器:混合动力汽车的变速机构是以自动变速器为 主的传统变速器的天下,但已开始应用单级变速机构;在新 能源汽车上,以可以实现简单操控的单级变速机构为主,为 提高车辆的变速范围和为顾客提高更好的舒适性,新能源汽 车的变速机构有从单级变速向两级变速过渡的趋势; 新能源汽车技术 第 95 页 (威海) 汽车工程学院 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING 4.增程式电动汽车 规格严格 功夫到家 ?(4)电动机:在以确认的混合动力车型和新能源车型。

版权声明:本文为原创文章,版权归 申博真人网 所有,欢迎分享本文,转载请保留出处!
上一篇:铅酸电池首次使用如何充电?
下一篇:申博真人网UPS铅酸蓄电池修复技术团队