新能源汽車電池范文

時間:2023-04-01 19:47:33

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新能源汽車電池

篇1

摘要:電動汽車是最具發(fā)展?jié)摿Φ?a href="http://www.wugjj.com/haowen/67321.html" target="_blank">新能源汽車,以電力為驅(qū)動,有著噪聲低、低排放、效率高等特點(diǎn),應(yīng)用前景廣闊。本文圍繞新能源電動汽車對其電池技術(shù)進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞:電動汽車;比能量;可靠性;鋰離子電池

0引言

由于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車所造成的環(huán)境和能源問題愈加突出,汽車行業(yè)發(fā)展受阻。目前我國科研機(jī)構(gòu)和汽車制造企業(yè)都加大了對新能源電動汽車的研發(fā)力度,以期解決現(xiàn)存電動汽車電池技術(shù)難題。

1新能源電動車電池技術(shù)

根據(jù)能源供給類型的不同,電動汽車可分為純電動車、混合電動車和燃料電池電動車,且這三種電動車電池技術(shù)均面臨著技術(shù)難題,較難量產(chǎn)推廣。電池技術(shù)是影響新能源電動車推廣和廣泛應(yīng)用的重要因素,所以迫切需要解決電池的容量和能源補(bǔ)充問題。

2新能源電動車電池技術(shù)對比

(1)鉛酸蓄電池。鉛酸蓄電池是由浸入稀硫酸電解液的正極板(PbO2)和負(fù)極板(Pb)組成。充放電反應(yīng)方程式:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。該種電池的性能指標(biāo)中的比能量和比功率均較低,電池的循環(huán)使用壽命也較短,充電所需時間較長,這些特點(diǎn)致使其在電動車領(lǐng)域的推廣受到很大制約。同時,該種電池技術(shù)較為成熟,可以大批量生產(chǎn),其造價也低,所以這種電池也具有一定的應(yīng)用空間,目前是被用于行駛里程短,重點(diǎn)要求較低的場合,例如目前已投入使用的電動觀光車、電動叉車、短途電動公交車等。

(2)鎳氫電池(NiMH)。由鎘鎳電池發(fā)展而來的鎳氫電池是由電解液(KOH)、堿式氧化鎳(NiOOH)組成的正極和吸氫合金(MH)組成的負(fù)極構(gòu)成。充放電反應(yīng)方程:NiOOH+MH⇋M+Ni(OH)2。鎳氫電池充電時間短、容量大、放電深度大,更有著耐過充和過度放電等優(yōu)點(diǎn),但是由于金屬鎳價格較昂貴對其在在電動車領(lǐng)域的推廣和應(yīng)用。鎳氫電池與鋰離子電池相比,能量密度較弱但可靠性高、成本低。在不久的將來鎳氫電池會成為混合動力電動車的主流電池。

(3)燃料電池(FuelCell,F(xiàn)C)。燃料電池由正極、負(fù)極(不包含活性物質(zhì))和電解質(zhì)隔膜組成。目前研究以氫燃料電池為主,充放電反應(yīng)方程:2H2+O22H2O。作為被汽車制造商重點(diǎn)投資的燃料電池,僅須補(bǔ)充燃料與空氣即可,并不需要充電儲能的過程。氫燃料電池不僅供電效率高、功率密度高,也有著無污染和可循環(huán)利用的優(yōu)點(diǎn)。但是其造價太高、啟動時間過長,制造和存儲代價高且氫燃料電池加氫站的建設(shè)有著很大的難度。就目前來說,燃料電池電動車只是處于研發(fā)階段,尚存在較多技術(shù)難題,在短期內(nèi)很難進(jìn)行大規(guī)模的推廣?;谌剂想姵鼐G色環(huán)保的作用,燃料電池未來肯定會成為解決能源危機(jī)的動力電池,有著較為廣泛的前景。

(4)鋰離子電池。鋰離子電池主要包括正極(鋰離子金屬氧化物L(fēng)iMO2構(gòu)成)、負(fù)極(焦炭或石墨C構(gòu)成)和有機(jī)溶液(溶有鋰鹽)。充放電反應(yīng)方程:LiMO2+nC⇋Li1-xMO2+LixCn。鋰離子電池的性能要優(yōu)于前兩種電池性能,有著體積小、壽命長和自放率低的優(yōu)點(diǎn),鋰離子電池并不存在傳統(tǒng)蓄電池出現(xiàn)的“記憶效應(yīng)”,該電池?zé)o污染,所以該種電池一直被看好,是最具有實(shí)用價值的電動車電池。但鋰離子電池在快速放電性能、價格、過放電保護(hù)方面有著不足之處。而大容量、高功率的鋰離子電池在安全方面有著一定能夠隱患,使其大規(guī)模推廣受到限制,現(xiàn)在主要被用于容量較小、功率較低的電動汽車的應(yīng)用中。目前各國汽車生產(chǎn)商都在重點(diǎn)研究鋰離子電池技術(shù),主要圍繞如何降低電池成本,實(shí)現(xiàn)快速便捷放電,確保大容量的電池安全性為研究重點(diǎn)。

3鋰離子電池技術(shù)

(1)鋰離子電池材料技術(shù)。該種電池正負(fù)極材料體系很豐富。用于動力電池的NCM三元層狀正極材料,其中LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的應(yīng)用比較成熟,而擁有較高容量的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2已被批量應(yīng)用。近幾年鋁摻雜的鋰鎳鈷氧電池將被用于驅(qū)動電動汽車,與錳酸鋰混合也可用于制造車用動力電池。磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)已滿足客車和專用車輛的應(yīng)用。用于負(fù)極的材料石墨、硬/軟碳和合金負(fù)極材料,其中石墨應(yīng)用最為廣泛,無定形硬碳或軟碳與石墨混合已經(jīng)逐漸被應(yīng)用。鈦酸鋰負(fù)極材料倍率性和循環(huán)性佳,但比能量低、成本高,適用于大電流充電。將納米硅或硅氧化物作為負(fù)極材料已有小批量應(yīng)用,但還需研究出解決因鋰嵌入硅后造成的體積膨脹導(dǎo)致使電池循環(huán)壽命減少問題的方法。鋰離子電池電解液中六氟磷酸鋰及其它新型鋰鹽、溶劑提純、電解液配制、功能添加劑技術(shù)不斷進(jìn)步,而如何提高電池工作電壓,如何改善電池高低溫性能是現(xiàn)在研究方向,目前安全型離子液體電解液以及固體電解質(zhì)均在研制中。聚烯烴微孔膜是現(xiàn)如今鋰離子電池隔膜銷售中的主要產(chǎn)品,而耐高溫、高電壓隔膜將會是未來的主要發(fā)展方向。

(2)單體電池技術(shù)。單體電池形狀主要有圓柱、方形金屬殼(鋁/鋼)和方形軟包散裝,而車用電池組容量大、電池數(shù)量多、管理系統(tǒng)復(fù)雜。目前圓柱電池技術(shù)并不能滿足車用電池需求;方形電池電芯制作方式較多(正極包膜疊片、卷繞+疊片、疊片+卷繞等),制作出的電池容量大,適用于軟極片電池(磷酸鐵鋰和三元材料的電池)。疊片式電池在各材料體系中均適用,可靠性高,與卷饒電池相比壽命較長,例如日產(chǎn)Leaf純電動汽車、Volt插電式混合動力汽車電池均采用疊片式。軟包電池電芯的制作則與方形金屬殼電池類似??傮w來看,我國單體電池生產(chǎn)正在由半自動向著全自動大規(guī)模制造邁進(jìn)。

(3)電池系統(tǒng)技術(shù)。我國動力電池系統(tǒng)產(chǎn)品存在功能簡單、數(shù)據(jù)采集可靠性較弱,SOE估算精度、熱管理、均衡、安全管理等有待提升,而核心元器件則差距大。電池系統(tǒng)應(yīng)從結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化與材料選型兩個方面入手結(jié)構(gòu)抗振、抗沖擊以及輕量化集成優(yōu)化設(shè)計進(jìn)行研究,并從故障診斷預(yù)測、熱安全監(jiān)測預(yù)警和防控三個方面進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)的開展。

4結(jié)語

綜上所述,對于新能源電動汽車來說鎳氫電池性能要優(yōu)于鉛酸蓄電池,燃料電池和鋰離子電池比與鎳氫電池相比性能性能更佳,但都有著各自難以突破的技術(shù)難題。基于鋰離子電池各項(xiàng)性能和目前技術(shù)研究程度,不久的將來鋰離子電池會被廣泛應(yīng)用于純電動汽車。

參考文獻(xiàn):

[1]文曉明.電動汽車電池技術(shù)研究與展望[J].汽車零部件,2015.

篇2

[關(guān)鍵詞]新能源汽車;電池管理系統(tǒng);“水桶效應(yīng)”

中圖分類號:TM912 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)06-0351-01

前言

水桶效應(yīng)實(shí)際上就是說盛滿水的水桶,需要具備無損并且平齊的木板,如果水桶中有一個木板出現(xiàn)破損,就不能盛滿水。因此,決定水桶盛多少水的不是最長的木板,是最短的木板。通過很多串聯(lián)和并聯(lián)的電芯構(gòu)成電動汽車電池系統(tǒng),此時會形成水桶效應(yīng),失靈電芯會破壞整個電池系統(tǒng),嚴(yán)重的會導(dǎo)致出現(xiàn)車輛起火,電池管理系統(tǒng)主要就是用來管理電池組,盡可能避免出現(xiàn)水桶效應(yīng),保證系統(tǒng)整體安全。

1 電池管理系統(tǒng)的基本原理

電池管理系統(tǒng)(Battery Management System),簡稱BMS。一般情況下電池管理系統(tǒng)都是汽車系統(tǒng)的子系統(tǒng),可以在新能源汽車中廣泛應(yīng)用,主要作用就是管理以及監(jiān)控動力電池,保證具備最佳工作狀態(tài)的電池,盡可能提高使用電池的壽命,向子系統(tǒng)傳遞相關(guān)電池信息,為進(jìn)一步分析判斷提供依據(jù),并且還具備一定調(diào)整以及實(shí)時監(jiān)控電池作用,可以同步協(xié)調(diào)眾多平行子系統(tǒng)。車輛實(shí)際運(yùn)行的時候,需要不斷交替應(yīng)用減速和加速,因此,電池管理系統(tǒng)需要及時反饋和接受動態(tài)信息,適當(dāng)調(diào)整管理形式[1]。

2 新能源汽車電池管理系統(tǒng)的主要功能

電池管理系統(tǒng)雖然具備相對復(fù)雜的結(jié)構(gòu),但是新能源汽車電池管理系統(tǒng)還是相對簡單的,可以從以下方面分析:

第一,對電池內(nèi)部單體電芯的實(shí)際情況進(jìn)行監(jiān)測,平衡電池電芯整體性能,確保在額定范圍內(nèi)的電池芯,如果透支電芯,需要盡可能保證電池組整體性能,為電池充電提供合理的接入形式[2]。

第二,系統(tǒng)失去聯(lián)系或者失控的時候,需要一定故障保護(hù),緊急情況下隔離電池,如火災(zāi)、過載等,如果電池電芯失效的時候,需要可以提供相應(yīng)應(yīng)急行使模式。

第三,對電池溫度進(jìn)行監(jiān)控,調(diào)整保濕器和散熱器的運(yùn)行狀態(tài),確保能夠具備最佳溫度電池運(yùn)行狀態(tài)。

第四,可以對電池提供最好的充電流程,并且適當(dāng)調(diào)整沖放電比例,避免回收動能的過程中出現(xiàn)過度充電問題。

第五,為車主以及系統(tǒng)提供相應(yīng)的健康程度信息和充電程度信息,對電池余量能夠提供行使路程的計算。

第六,對車輛行使情況能夠進(jìn)行適應(yīng),合理調(diào)整管理電池的方式。

第七,記錄電池實(shí)際應(yīng)用狀態(tài),并且對使用歷史進(jìn)行合理記錄。

第八,執(zhí)行系統(tǒng)的命令和信息。

第九,車輛行使之前為了能夠預(yù)留足夠量的負(fù)載測試阻抗,可以通過分階段充電方式來達(dá)到避免涌流現(xiàn)象出現(xiàn)[3]。

實(shí)際執(zhí)行的時候,能夠具備做種電池管理功能的新能源汽車管理電池系統(tǒng),最重要就是是否符合設(shè)計需求,現(xiàn)階段,國內(nèi)外具備很大差異的生產(chǎn)水平,但是最根本方向就是克服水桶效應(yīng)。

3 新能源汽車電池管理系統(tǒng)的基本類型

現(xiàn)階段,具備以下幾種形式新能源汽車電池管理系統(tǒng)基本類型,分配式、中心式、模塊式,以下主要分析了上述類型電池管理系統(tǒng)基本特點(diǎn)和情況。

3.1分配式

分配式(Distributed)電池管理系統(tǒng)應(yīng)該可以連接電芯放電平衡裝置和電壓監(jiān)控,此外還應(yīng)該擁有切斷數(shù)字通訊功能和充電器狀態(tài),在設(shè)計過程中具備簡單可靠的設(shè)計優(yōu)勢,但是存在數(shù)量大、比較小單體電芯體積等缺陷,在安裝電路板電池電芯的時候就變得十分困難。

3.2模塊式

模塊式(Modular)電池管理系統(tǒng)主要構(gòu)成就是一個主控制器和多個分控制器系統(tǒng),主控制器能夠獲得分控制器的信息數(shù)據(jù),從而達(dá)到管理電池組的目的,在設(shè)計過程中并不需要在所有電池電芯上都安裝相應(yīng)電路板,但是設(shè)計電動車電池管理系統(tǒng)的時候,設(shè)計主從控制形式的時候會遇到一定通訊技術(shù)挑戰(zhàn)[4]。

3.3中心式

中心式(Centralized)電池管理系統(tǒng)中所有電芯都被共同中心控制器進(jìn)行監(jiān)控,安裝控制器的時候十分簡單方便,相比較其他類型車輛通訊系統(tǒng)來說,也相對方便,但是在設(shè)計的時候,不能合理規(guī)范電動汽車電池組實(shí)際形態(tài),如,沃蘭達(dá)T型電池,因此,想要通過中心式來有效控制電池所有走線是比較困難的。

4 新能源汽車電池系統(tǒng)與“水桶效應(yīng)”

現(xiàn)階段,已經(jīng)存在兩種設(shè)計電動汽車的主要形式,模塊式和分配式,設(shè)計根本依據(jù)就是電芯實(shí)際大小。目前,國際上主要應(yīng)用兩種電芯,就是特斯拉(Tesla)經(jīng)常應(yīng)用在筆記本電腦中的18650電芯和韓國經(jīng)常應(yīng)用的60Ah方形電芯。實(shí)際應(yīng)用后者電芯構(gòu)成的電池管理系統(tǒng)的過程中,一般需要80左右個管理電池數(shù)量,因此,設(shè)計過程中適合應(yīng)用分配式形式,但是因?yàn)榫邆錅夭畋容^大的電池內(nèi)外溫度、比較大的電芯單體容量,并且出現(xiàn)異常情況的時候會出現(xiàn)比較大的能量,如起火、爆炸等,因此,需要十分嚴(yán)格的要求控制電池組整體溫度,避免出現(xiàn)與杭州動車組類似的汽車自燃事故。特斯卡主要應(yīng)用能量比較小的18650電芯,如果出現(xiàn)爆炸,也沒有很大威力,因此,包裝合理就能夠確保電池組整體安全,因?yàn)榫邆浔容^小能量,就需要很龐大數(shù)量的18650電芯,這種電芯主要就是用在筆記本電腦中,存在相對比較小的體積。利用8000多個18650電芯來構(gòu)成特斯拉敞篷電動爬車,安裝中應(yīng)用分配式電路板需要十分龐大的數(shù)量,但是如果應(yīng)用中心形式也具備很大數(shù)量走線[5]。

電池管理系統(tǒng)如果具備十分優(yōu)秀的功能,會最大程度保證電芯放電程度,充電過程中能夠避免電芯充電過量,沃蘭達(dá)現(xiàn)階段也僅僅只是具備50%的電池放電比例,也可以僅僅應(yīng)用電池組一半電量,就不會繼續(xù)進(jìn)行放電了,主要就是由于處于臨界狀態(tài)的電芯,如果是符合實(shí)際情況的放電比例,也就是說在行使的過程中,沃蘭達(dá)中半個電池是沒有用的,驗(yàn)證了最短板的水桶效應(yīng),會降低使用整體車輛的效率,成為車輛行使的包袱。過量對鋰電池進(jìn)行充電,會形成十分嚴(yán)重的后果,因此,電池管理系統(tǒng)中最重要保護(hù)電池方式就是避免過量充電,也就說在電池充滿的過程中,其實(shí)存在不是十分滿的電量,只是一種假象,車輛行使過程中如果下坡或者剎車的時候,能夠最大程度獲得能量,以及達(dá)到節(jié)能的目的[6]。

結(jié)語

綜上所述,電池管理系統(tǒng)基本作用就是管理工作溫度和充放電,新型電池管理系統(tǒng)中已經(jīng)主要出現(xiàn)動態(tài)平衡功能,靜態(tài)平衡功能,附加功能等,依據(jù)電池組功率、車輛型號、電芯、電壓實(shí)際需求來合理選擇以及設(shè)計電池管理系統(tǒng)功能,具備千變?nèi)f化的設(shè)計基本條件,因此,在設(shè)計新能源汽車電池管理系統(tǒng)的時候會存在多種多樣的方式,但是不管方式怎樣變化,在實(shí)際設(shè)計的過程中,都應(yīng)該充分重視新能源汽車電池管理系統(tǒng)中的“水桶效應(yīng)”。

參考文獻(xiàn)

[1] 辛迪嘉.新能源汽車電池管理系統(tǒng)中的“水桶效應(yīng)”[J].電器工業(yè),2011,(6):57-59.

[2] 阮嫻靜.新能源汽車研發(fā)創(chuàng)新項(xiàng)目與整車發(fā)展的關(guān)聯(lián)效應(yīng)――對DF電動車輛公司的實(shí)證分析[J].科技進(jìn)步與對策,2012,29(16):60-63.

[3] 盧健,陳學(xué)廣.面向新能源汽車制造商的多目標(biāo)決策模型研究[J].計算機(jī)仿真,2014,31(4):166-169.

篇3

問題與差距

我國政府對新型鋰電池給予高度重視,“十五”期間的“863計劃”已經(jīng)對新能源汽車以及動力電池做了重點(diǎn)安排部署,主要導(dǎo)向是支持鋰電池的正極、負(fù)極、隔膜、電解液的技術(shù)攻關(guān)。“十一五”期間重點(diǎn)支持鋰離子動力電池、電機(jī)系統(tǒng)以及關(guān)鍵原材料產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)攻關(guān)。到“十二五”期間,我國政府重點(diǎn)支持以“能量型鋰離子動力電池以及電池系統(tǒng)”為重點(diǎn)的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化技術(shù)工作和應(yīng)用,并且在能源、汽車等行業(yè)得到推廣應(yīng)用。從“863計劃”開始,中國的鋰電池以及電動汽車就按照“三縱三橫”的技術(shù)體系進(jìn)行重點(diǎn)安排和部署?!叭v”主要是圍繞著燃料電池汽車、混合動力汽車,以及純電動汽車進(jìn)行安排和部署;“三橫”則重點(diǎn)支持動力電池和電池組的管理系統(tǒng),電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)和控制單元等。

“三橫三縱”以及多能源控制系統(tǒng)等支撐起了國內(nèi)新能源汽車的具體研發(fā)工作,從而形成了具有中國特色的電動汽車技術(shù)體系和發(fā)展路徑。在“十二五”末期,我國動力電成本低于2元/瓦時;在比能量型鋰離子動力電池方面,我們的比能量達(dá)到了大于160瓦時/公斤的水平,成本低于3元/瓦時,可以批量用于示范型新能源汽車,包括客車、轎車等車型。材料體系主要包括錳酸鋰、磷酸鐵鋰及三元,目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了規(guī)?;瘧?yīng)用,鋰離子動力電池已經(jīng)具備產(chǎn)業(yè)化水平。同時,我們在電池系統(tǒng)的集成技術(shù)方面也取得了重要進(jìn)展,產(chǎn)業(yè)化程度從百萬級瓦時上升到了千萬級。

在單體電池新產(chǎn)品方面,我們的磷酸鐵鋰能量密度已經(jīng)能夠做到120到140瓦時/公斤,容量為5安時的磷酸鐵鋰電池能量可達(dá)130瓦時/公斤。單體動力電池安全性都達(dá)到了國標(biāo)的安全性要求,但是在錳酸鋰和三元體系等方面,對安全性的把握控制應(yīng)該更為嚴(yán)格。國內(nèi)的方形鋰離子電池比國外水平更先進(jìn),但是在軟包和18650電池的技術(shù)方面,能量密度上我們與國外相比還有比較大的差距。因此,從整體來看,我們目前關(guān)鍵點(diǎn)在單體電池方面。目前國內(nèi)已經(jīng)形成了完善的鋰電池體系,掌握了動力電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、制造工藝、生產(chǎn)技術(shù)等。

鋰電池主要市場在美國、歐洲、亞洲,亞洲主要在中國、日本、韓國這三國?,F(xiàn)在我國是電池的主要生產(chǎn)國。從企業(yè)實(shí)力來看,美國企業(yè)有比較強(qiáng)的研發(fā)設(shè)計能力,日本在生產(chǎn)方面的規(guī)范比較嚴(yán)格,我國在市場份額上超越日本,占據(jù)世界第一位。中國動力電池單體性能指標(biāo)與國外先進(jìn)技術(shù)差距相對較小,但在高端材料與相關(guān)基礎(chǔ)研究方面,以及一致性、良品率、成組技術(shù)、電池安全性、可靠性和系統(tǒng)管理技術(shù)等方面差距較大。企業(yè)創(chuàng)新能力不強(qiáng),優(yōu)勢產(chǎn)能不足。這也是我們企業(yè)創(chuàng)新的第一步。到目前為止,中國的鋰離子動力電池供貨量約達(dá)16.7億瓦時。同時,我們基本上占據(jù)了國際市場將近50%的市場份額,市場占有率還在不斷進(jìn)步。

目前,國內(nèi)在鋰電材料等方面的問題比較大,主要表現(xiàn)在以下方面:一是高端電池材料目前不能自足,低端材料過剩,對材料的生產(chǎn)工藝研究仍有欠缺,材料穩(wěn)定性不足。二是電池設(shè)計仍有一些問題,多組電池還不能滿足需求。三是電池回收規(guī)劃不足、生產(chǎn)設(shè)備水平不高等問題仍存在。單體電池的制造精度、單體溫度特性、溫適應(yīng)等方面與國外企業(yè)還有一定差距。另外,電池企業(yè)制造工藝模仿現(xiàn)象較重,缺少自己的創(chuàng)新能力,我國企業(yè)應(yīng)著重學(xué)習(xí)借鑒西方成熟的經(jīng)驗(yàn)、裝備制造水平。同時,我們的電池也缺乏一些檢測功能,在數(shù)據(jù)采集的可靠性、SOE精確估算、熱管理、安全管理方面仍顯不足,在連接散熱、保護(hù)、使用、維護(hù)、充電等方面還需要進(jìn)一步細(xì)化。

新階段的攻關(guān)重點(diǎn)

《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》中提出到2020年,鋰動力電池模塊的容量達(dá)到350瓦時/公斤,成本降到1.5元/瓦時以下,在《中國制造2025》規(guī)劃中,我們規(guī)定的目標(biāo)是2020年達(dá)到350公斤/瓦時,2025年到400瓦時/公斤,2030年達(dá)到500瓦時/公斤。在動力電池研發(fā)規(guī)劃上,我們也提出了電池能量密度規(guī)劃,即到2020年達(dá)到300瓦時/公斤,成本降到0.8元/瓦時以下。在最新的規(guī)劃中,我們要求電池能量密度達(dá)到500瓦時/公斤以上,世界主要國家在這些規(guī)劃目標(biāo)方面基本保持一致。

我們預(yù)計,2020年是國內(nèi)鋰電池技術(shù)發(fā)展的第一階段,主要任務(wù)是新型鋰電池的開發(fā),能量密度的提升,動力電池要實(shí)現(xiàn)智能化制造;到2025年,我們要在新型電機(jī)技術(shù)方面取得顯著進(jìn)展,使動力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與國際先進(jìn)水平接軌,培養(yǎng)具有較強(qiáng)國際競爭力的大型公司。到2030年,動力電池產(chǎn)業(yè)進(jìn)入新的發(fā)展階段,電池單體能量的提高,新型材料的應(yīng)用等要達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

未來,高性能、低成本的新型鋰離子電池和新體系電池是新能源汽車動力電池發(fā)展的主要方向。新型鋰離子電池將采用高電壓/高容量正極材料、高容量負(fù)極材料和高壓電解液替代現(xiàn)有鋰離子電池材料,電池成本、比能量和能量密度將具有明顯優(yōu)勢,能夠大幅度提升新能源汽車經(jīng)濟(jì)性和使用的便利性,還要解決耐久性、環(huán)境適應(yīng)性和安全性等關(guān)鍵問題。

未來相當(dāng)長一段時期內(nèi),中國節(jié)能與新能源汽車將以普及應(yīng)用插電式混合動力汽車、純電動汽車等新能源汽車為主要任務(wù),迫切期待動力電池降低成本、提高性能。研發(fā)新型鋰離子電池和新體系電池、提升動力電池智能制造水平、完善驗(yàn)證測試方法和標(biāo)準(zhǔn)體系,既是中國節(jié)能與新能源汽車的發(fā)展需求,也是中國動力電池發(fā)展的關(guān)鍵任務(wù),具有緊迫性。

篇4

在啟動新能源戰(zhàn)略兩年后,力帆實(shí)業(yè)(集團(tuán))股份有限公司(下稱力帆)開始發(fā)力,全面布局新能源汽車產(chǎn)業(yè)。

6月26日,力帆連發(fā)公告,分別宣布兩項(xiàng)共計超過11億元投資的產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目,包括6.7億元的新能源電池項(xiàng)目和4.77億元的研發(fā)中心項(xiàng)目。

“力帆勇氣可嘉。但在電池領(lǐng)域最終要靠技術(shù)實(shí)力說話,力帆沒有積累會比較困難?!逼囆袠I(yè)資深評論人士張志勇在接受《中國經(jīng)濟(jì)和信息化》記者采訪時說,做電池比做電動汽車整車更容易產(chǎn)生效益,力帆看好的是新能源電池行業(yè)的發(fā)展前景。力帆董秘辦公室人員張一告訴本刊記者,新能源汽車市場受到基礎(chǔ)設(shè)施、消費(fèi)者購買需求的影響,2010年下線的力帆620電動版至今市場銷售還不到10輛。

顯然,力帆涉足電池領(lǐng)域的主要目的是為其電動車項(xiàng)目提供支撐。不過,力帆所謂的新能源電池項(xiàng)目還是與電動汽車的核心動力系統(tǒng)有些差距。根據(jù)公告,其新能源電池項(xiàng)目主要包括蓄電池、鋰電池生產(chǎn)車間及相關(guān)設(shè)備。達(dá)產(chǎn)后,力帆將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)200萬只摩托車蓄電池、165萬只汽車蓄電池、200萬只電動助力車蓄電池和1萬組鋰電池的生產(chǎn)能力。力帆董秘湯曉東表示,投資項(xiàng)目中的鋰電池部分,主要還是以鋰電蓄能電池為主,而非目前市場爭論較多的鋰電動力電池。

一位不愿意具名的分析師表示,作為上市公司,這難免有借用當(dāng)下資本市場對新能源概念的追風(fēng),融到更多資金的嫌疑。公告當(dāng)日收盤,力帆的股價上漲5.97%。中國電動汽車資深學(xué)者謝子聰對本刊記者表示,雖然現(xiàn)在新能源汽車發(fā)展遭遇瓶頸期,但越來越多的企業(yè)參與新能源汽車行業(yè)畢竟是好事。

至于6.7億元的新能源電池項(xiàng)目,有多少將用于電動汽車動力電池的研發(fā)投入,截至發(fā)稿時,記者還未收到力帆方面的明確回復(fù)。

事實(shí)上,力帆進(jìn)入電動汽車領(lǐng)域的時間表與新能源汽車的相關(guān)政策幾乎同步。2009年,國務(wù)院《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》,對純電動、充電式混合動力和普通型混合動力等新能源汽車產(chǎn)能的發(fā)展做了明確規(guī)劃,帶來了全國發(fā)展新能源汽車的一輪小。2010年3月,力帆與中科院聯(lián)合成立上海中科力帆電動汽車有限公司(下稱中科力帆),正式啟動新能源戰(zhàn)略。力帆也在2010年4月的北京車展上推出了自己的新能源汽車力帆620電動版。同年,其作為上海世博會警務(wù)用車,成為國內(nèi)第一款正式投入商業(yè)營運(yùn)的純電驅(qū)動SUV車型。但是,力帆620電動版的市場銷售不盡如人意,多依賴于政府采購,用于城市出租車運(yùn)營。6月14日,中科力帆的LF7002CEV剛剛獲得成都市政府采購指定純電動車品牌。

力帆在電動汽車市場不溫不火的表現(xiàn)簡直是其在傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域的翻版。作為中國摩托車龍頭企業(yè),力帆在摩托車領(lǐng)域的成功并沒有在汽車領(lǐng)域上演。

2006年初,力帆520正式上市,標(biāo)志力帆正式進(jìn)入汽車市場,這幾乎是中國民營汽車領(lǐng)域再正常不過的跨界。但是,受限于資金壓力,力帆年產(chǎn)能一直在10萬輛徘徊,令其錯失了中國汽車行業(yè)發(fā)展最為迅猛的幾年大好時光。而且,力帆缺少拳頭車型,無論是力帆520還是瞄準(zhǔn)高端轎車市場的力帆720等,都未能為其帶來口碑與銷量。提到力帆,人們首先想到的仍是摩托車和足球俱樂部。

2011年,盡管力帆汽車品牌效應(yīng)并未有大幅提高,但其汽車業(yè)務(wù)比重已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過摩托車業(yè)務(wù)。力帆2011年報顯示,2011 年實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入86.3億元,同比增長27.46%,其中,乘用車銷售11.72萬輛,同比增幅達(dá)65.77%,乘用車業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)銷售收入47.36億元,占整體業(yè)務(wù)比重達(dá)54.88%。

相比奇瑞、比亞迪、吉利等企業(yè),在傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域稍遜一籌的力帆顯然不想在新能源汽車領(lǐng)域仍然處于弱勢地位。涉足新能源電池項(xiàng)目,建設(shè)汽車研發(fā)中心,無疑暗合了目前國內(nèi)外發(fā)展新能源汽車的熱潮,更有利于力帆從產(chǎn)業(yè)鏈角度布局整個新能源汽車產(chǎn)業(yè)。

“力帆這樣做也是為了幾年以后能夠占領(lǐng)更大的鋰電池市場。這是有市場基礎(chǔ)的,而不是去圈錢。當(dāng)然能夠利用證券市場對新能源概念的追風(fēng),借助鋰電池項(xiàng)目融到更多的資金,來發(fā)展集團(tuán)的事業(yè)也是好事?!睆堉居抡f。

在張志勇看來,缺少經(jīng)驗(yàn)并不是力帆涉足新能源電池項(xiàng)目的風(fēng)險。力帆可以借助資本的力量、人才聘用機(jī)制把電池技術(shù)的研發(fā)體系建立起來,這是完全可能實(shí)現(xiàn)的。更大的風(fēng)險在市場。中國新能源汽車市場未來到底能有多大量產(chǎn),沒有任何人能做出準(zhǔn)確預(yù)測?,F(xiàn)在大規(guī)模投入進(jìn)去以后,如果市場達(dá)不到預(yù)期,成本投入就沒有相應(yīng)的回報作為支持,這是最大的風(fēng)險。而且,新能源汽車的發(fā)展前景得到了大家的公認(rèn),誰都想分一杯羹,競爭程度可想而知。

從該項(xiàng)目來看,只有1萬組鋰電池屬于電動汽車用電池。這在整個新能源電池項(xiàng)目中并不占據(jù)主要位置。而且據(jù)湯曉東透露,“鋰電動力電池現(xiàn)在的主要問題是成本和安全性兩大方面。它的發(fā)展還具有一些風(fēng)險和不確定性,但從現(xiàn)在來看,的確是汽車行業(yè)未來方向。這次投資的1萬組鋰電池生產(chǎn)能力,將主要側(cè)重于技術(shù)已經(jīng)成熟的鋰電蓄能電池,同時借此機(jī)會為開發(fā)和完善鋰電動力電池做技術(shù)研究?!?/p>

不過在張志勇看來,這或許是力帆布局新能源汽車市場的一個好方法。低速電動車是新能源電動車發(fā)展的方向之一。低速電動車對新能源汽車市場的推動作用在于其經(jīng)過市場檢驗(yàn)后,企業(yè)可以得到市場對電池電控技術(shù)的反饋意見。根據(jù)市場反饋,企業(yè)不斷提高電池技術(shù)、電控技術(shù)、電機(jī)技術(shù),最終發(fā)展電動汽車,這是一個符合市場現(xiàn)實(shí)需求的方向。

篇5

【關(guān)鍵詞】:未來新能源汽車;技術(shù)發(fā)展

1、導(dǎo)言

人類社會自進(jìn)入二十一世紀(jì)以來,隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,能源消耗與日俱增,這使得能源問題成為了一項(xiàng)世界性的重大問題,而若想有效解決這項(xiàng)問題,最直接的方式之一就是開發(fā)能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源的新能源。汽車是主要能源消耗因素之一,近年來,經(jīng)過各國眾多科研人員的不懈努力和多年的研究試驗(yàn),幾種新能源汽車已經(jīng)被研發(fā)出來,并基本規(guī)劃出了一條新能源汽車的發(fā)展方向。可以想見,未來在汽車行業(yè)中新能源汽車將是主要發(fā)展趨勢,而其在技術(shù)方面也將不斷進(jìn)步。本文主要探討了未來新能源汽車的技術(shù)發(fā)展趨勢。

2、當(dāng)前新能源汽車的技術(shù)類型

2.1純電動汽車

傳統(tǒng)汽車的動力能源是燃油,即汽車的發(fā)動機(jī)需要依靠燃油才能夠產(chǎn)生巨大動力,從而驅(qū)使汽車運(yùn)行前進(jìn)。但在燃油發(fā)動的過程中,會產(chǎn)生大量的有毒、有害氣體,如二氧化碳、二氧化硫等等,從而給大氣環(huán)境帶來非常嚴(yán)重的污染。同時,燃油本身就是一種不可再生能源,在汽車中大量使用燃油也會加速能源的緊缺。而純電動汽車是一種利用電能來驅(qū)動運(yùn)行的汽車,它將傳統(tǒng)的燃油發(fā)動機(jī)以電動機(jī)代替,利用電能轉(zhuǎn)化為動能,這一過程中不會向外界環(huán)境排放任何有毒、有害物質(zhì),因此不會造成環(huán)境污染,是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。純電動汽車的動力系統(tǒng)是由動力電池、電動機(jī)、充電器及相關(guān)控制系統(tǒng)所構(gòu)成的,它完全使用電能,無須其他能源。純電動汽車的能源儲存裝置是動力電池,因此動力電池的性能直接決定著汽車的續(xù)航能力和性能質(zhì)量狀況。純電動汽車還有一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)就是能夠在低速區(qū)內(nèi)提供大扭矩輸出,這是內(nèi)燃機(jī)所無法比擬的優(yōu)勢。

2.2混合動力汽車

混合動力汽車所使用的不僅僅是一種能源,而是兩種或兩種以上能源混合使用。目前比較常見的混合動力汽車大多是燃油和電力混合汽車,通過這兩者的相互支持既能夠減少廢氣排放量,又能夠保障發(fā)動功率。由于這一優(yōu)點(diǎn),使得混合動力汽車成為了目前最受矚目的新能源汽車之一,也是當(dāng)前主要的技術(shù)研究方向。近年來出現(xiàn)了一種插電式混合動力汽車,其更像是一種純電動汽車與混合動力汽車的綜合體,同時具備動力電池和充電設(shè)備,當(dāng)電池內(nèi)的儲電量充足時使用電能進(jìn)行驅(qū)動,而當(dāng)電能不足時則能夠一邊自動轉(zhuǎn)化為燃油驅(qū)動、一邊自動進(jìn)行充電。

2.3燃料電池汽車

除了純電動汽車和混合動力汽車以外,燃料電池汽車也是一種新能源汽車。燃料電池汽車所使用的動力核心是燃料電池,它通過燃料電池驅(qū)動電動機(jī)發(fā)電,從而為汽車的運(yùn)行提供動力。燃料電池汽車的動力系統(tǒng)主要是由驅(qū)動電機(jī)、燃料電池、儲氣系統(tǒng)及動力蓄電池等構(gòu)成的,燃料電池可以通過電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能。燃料電池汽車一般常用的是氫氧燃料,其發(fā)電原理是氫氣和氧氣燃燒生成水,同時釋放電能。

3、新能源汽車技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1純電動汽車是新能源汽車發(fā)展的最終目標(biāo)

純電動汽車具有顯著的節(jié)能環(huán)保優(yōu)點(diǎn),同時維護(hù)保養(yǎng)便捷,作為一個真正的綠色環(huán)保汽車,純電動汽車雖然受到了充電時間和續(xù)駛里程的限制,但是電池技術(shù)的問題不會永遠(yuǎn)存在,政府也進(jìn)行了大力的支持,頒布了相應(yīng)的扶持政策,例如采用電池置換、補(bǔ)貼退稅降低車輛制造成本等,以此解決純電動汽車充電時間較長的問題。總而言之,純電動汽車在未來的發(fā)展過程中,通過長期的努力以及各方的合作,純電動汽車將會成為我國主流交通工具之一。

3.2混合動力電動汽車是目前可實(shí)施的新能源汽車技術(shù)

混合動力電動汽車具有較高的動力性,同時還有續(xù)駛里程方面的優(yōu)勢,因此不僅可以利用成熟的發(fā)動機(jī)技術(shù),同時還可以促進(jìn)電池電機(jī)技術(shù)的發(fā)展,為純電動汽車技術(shù)奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)條件??刹咫娛交旌蟿恿﹄妱榆嚰夹g(shù),在用電和用油方面,保障了消費(fèi)者的自,滿足消費(fèi)者日常對于交通的需求,并兼顧低碳環(huán)保、燃油經(jīng)濟(jì)性的要求。由雙系統(tǒng)造成的成本增加,可以由消費(fèi)者、企業(yè)和國家一起承擔(dān)??梢哉f,混合動力電動汽車是目前新能源汽車實(shí)施性較強(qiáng)的一種技術(shù)。

3.3氫燃料汽車的發(fā)展具有一定的局限性

雖然氫燃料汽車具有清潔、高效以及制備資源比較豐富等優(yōu)勢,但是相應(yīng)的技術(shù)水平偏低,尚未成熟,同時再加上生產(chǎn)成本較高,因此在短時間內(nèi),無法有效的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)。根據(jù)氫燃料汽車長期發(fā)展?jié)摿Χ?,其?nèi)燃機(jī)產(chǎn)生動力的能源轉(zhuǎn)化模式與氫燃料電池汽車相比,其環(huán)保性和高效性有待提高。

3.4燃料電池電動汽車是新能源汽車發(fā)展中的重要補(bǔ)充

目前,燃料電池電動汽車技術(shù)已經(jīng)取得了一定的突破,并進(jìn)行了一定的應(yīng)用,由此可知,在今后一段時間內(nèi),燃料電池電動汽車技術(shù)依然會得到發(fā)展。但是由于燃料電池電動汽車的供電方式具有單一性,如果不能與超極電容或蓄電池進(jìn)行相應(yīng)的配合,依然存在著很大的缺陷性。而且隨著純電動汽車技術(shù)的提高與發(fā)展,燃料電池電動技術(shù)可能會運(yùn)用于長途運(yùn)輸,成為新能源汽車中長期發(fā)展的重要部分。

3.5生物燃料汽車是新能源汽車發(fā)展過程中的有效補(bǔ)充之一

生物燃料汽車與燃?xì)馄囅啾龋洳捎玫拇萌剂峡梢栽诤艽蟪潭壬暇徑饽茉淳o張的局面,同時生物燃料汽車的燃料屬于可再生資源,可以進(jìn)行長期生產(chǎn),但是會受到土地資源、氣候環(huán)境等方面的影響。除此之外,生物燃料汽車主要是依賴于內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生動力,以此驅(qū)動車輛行駛,這種模式最終會被純電動車技術(shù)所替代。由此可知,該技術(shù)在化工領(lǐng)域的價值比作為內(nèi)燃機(jī)燃料的價值更高。

結(jié)語

綜上所述,近年來,隨著社會發(fā)展對生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識的不斷增強(qiáng),新能源汽車將會是未來汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向,同時也是能源發(fā)展趨勢的必然選擇,因此應(yīng)當(dāng)加大研究力度,制定一定的政策制度,調(diào)動汽車制造商的研發(fā)積極性,為新能源汽車的進(jìn)一步發(fā)展打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】:

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篇6

關(guān)鍵詞:新能源汽車;空調(diào)系統(tǒng);技術(shù)

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.066

調(diào)節(jié)汽車內(nèi)部溫度和空氣的重要裝置就是空調(diào)系統(tǒng),隨著新能源行業(yè)的不斷發(fā)展,新能源汽車的研發(fā)也在不斷推進(jìn),并且為汽車的未來發(fā)展指引了新方向,為了使新能源汽車的使用和實(shí)用功能得到滿足,就需要我們對新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行科學(xué)地探索,提升新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)的有效運(yùn)用,促進(jìn)新能源汽車的舒適性得以提升。

新能源汽車的空調(diào)系統(tǒng)和傳統(tǒng)汽車的空調(diào)系統(tǒng)具有較大的區(qū)別,為了使新能源汽車的各方面需求得到滿足,新能源汽車的空調(diào)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計上和傳統(tǒng)汽車具有較大的差異。對新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行探索,提升新能源汽車空調(diào)的舒適性,能夠大力推動新能源汽車行業(yè)的健康發(fā)展。

1 新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)的現(xiàn)狀

影響新能源汽車舒適性的重要因素之一就是其空調(diào)系統(tǒng),我們能夠根據(jù)不同的狀況對新能源汽車內(nèi)的溫度進(jìn)行調(diào)控。新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)與傳統(tǒng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的動力來源炯而不同。因電力和混合動力是新能汽車主要的動力來源,但是因?yàn)槊恳惠v新能源汽車的電容量都有其固定值,空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗會影響新能源汽車的續(xù)航能力,基于上述情況,新能源汽車的空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)就應(yīng)更加節(jié)能,使能源的利用效率得到更大的提升。

就當(dāng)前新能源汽車的情況來說,我們能夠?qū)⑿履茉雌嚨目照{(diào)系統(tǒng)劃分為兩種模式:利用余熱制冷的空調(diào)系統(tǒng)和利用電能的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)。但是將這兩種模式應(yīng)用于新能源汽車,就會對新能源的功能和使用造成一些影響,因此需要對新能源汽車的空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)加強(qiáng)探索和分析。

2 新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)分析

我們通常將新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)分為兩大類,即為熱泵式空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)和余熱利用空調(diào)系統(tǒng)技術(shù),對新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行研究,能夠極大地提升新能源汽車的舒適程度,減少空調(diào)系統(tǒng)對于新能源汽車?yán)m(xù)航能力的影響。

2.1 熱泵式空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)

(1)通過利用熱泵技術(shù)達(dá)成對新能源汽車內(nèi)的溫度調(diào)控,熱泵技術(shù)在理論上能使新能源汽車內(nèi)部達(dá)到3以上的制熱能效比例,十分切合新能源汽車的發(fā)展模式,并且,熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的動力來源是電動壓縮設(shè)備,其能夠獨(dú)立地對空調(diào)系統(tǒng)提供能源,熱泵式空調(diào)系統(tǒng)對于新能源汽車的運(yùn)行和續(xù)航能力影響較小。

(2)熱泵式空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)主要運(yùn)用的是雙路空氣流動的原理。雙路空氣的流動能夠使風(fēng)道被擋板隔開,在外面的空氣進(jìn)入風(fēng)道時,熱泵空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)會使車內(nèi)的空氣變熱,并且從門窗附近流出。這項(xiàng)技術(shù)不單單可以使新能源汽車內(nèi)部的空氣得以流通,還能夠在低溫天氣對新能源汽車的門窗進(jìn)行除霜。熱泵式空調(diào)系統(tǒng)主要將新能源汽車內(nèi)部的空氣進(jìn)行加熱,通過汽車的下部進(jìn)行釋放,從而控制新能源汽車內(nèi)部的溫度。

(3)因?yàn)闊岜檬娇照{(diào)系統(tǒng)技術(shù)對于新能源汽車內(nèi)部溫度的調(diào)節(jié)作用較好,因此目前在人們的生活中大都在運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù),特別是在低溫天氣,例如在冬季,溫度為-12℃時,新能源汽車就能夠利用熱泵式空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)將車內(nèi)部的溫度調(diào)節(jié)到26℃左右,保證新能源汽車的舒適程度。PTC加熱裝置和太陽能輔助熱泵技術(shù),PTC加熱裝置是一種具有將強(qiáng)加熱能力的空調(diào)輔熱裝置,利用TC熱敏電阻元件,能夠在冬季時將新能源汽車的加熱能力大大提升,但是PTC加熱系統(tǒng)作為新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)的輔助裝置,對其應(yīng)該謹(jǐn)慎合理的運(yùn)用,這么說是因?yàn)镻TC加熱裝置的運(yùn)行會利用到新能源汽車的電能,隨之對新能源汽車的續(xù)航能力造成一定的影響。在運(yùn)用太陽能輔助熱泵技術(shù)的同時,需要對太陽能電池板進(jìn)行合理的布局,并且將產(chǎn)生的電能作為新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)的輔助能源,使車內(nèi)問題調(diào)控而質(zhì)量得以提升,如此一來,也能夠大大提高新能源汽車的續(xù)航能力,減少能源的消耗。

2.2 燃料電池余熱利用空調(diào)系統(tǒng)

(1)當(dāng)下最符合新能源汽車發(fā)展趨勢,提升能源利用效率,降低新能源汽車損耗的技術(shù)就是燃料電池余熱利用空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)。燃料電池能夠極大地保證新能源汽車的有效運(yùn)行。

燃料電池主要是通過燃料、氧化劑進(jìn)行作用,從而轉(zhuǎn)變?yōu)樾履茉雌嚨膭恿碓?。燃料電池轉(zhuǎn)化率高達(dá)55%一65%,并且余留的溫水、蒸汽和廢熱能夠經(jīng)過轉(zhuǎn)化設(shè)備達(dá)成它們的再利用,大大提升了燃料電池的利用能力,并且,在燃料電池溫度過高的情況下,對余熱的利用就需要更加的合理,由此降低余熱對新能源汽車的各方面影響,我們能夠?qū)⑷剂想姵刈鳛樾履茉雌嚳照{(diào)系統(tǒng)的主要動力來源,達(dá)成新能源汽車的空氣調(diào)控,如此一來不僅極大的提升了新能源的使用率,還能夠使新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行成本大大降低,經(jīng)濟(jì)性能較高。

(2)我們需要結(jié)合新能源汽車當(dāng)前現(xiàn)狀來運(yùn)用燃料電池余熱利用技術(shù),科學(xué)合理的對新能源汽車的制冷系統(tǒng)展開選擇,我們通常選取的是吸收模式的制冷空調(diào)系統(tǒng),達(dá)成新能源汽車溫度的調(diào)控。新能源汽車中的吸收式制冷空調(diào)系統(tǒng)的動力來源是新能源汽車燃料的余熱,從燃料池的運(yùn)行中產(chǎn)生的冷水獲取余熱,空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗較低,因此就有效的減少了新能源汽車的能源損耗,燃料電池余熱利用空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗比例僅僅占據(jù)新能源汽車能源消耗的4%,如此一來就大大的提升了新能源汽車的續(xù)航能力。

(3)燃料電池余熱利用空調(diào)系統(tǒng)在新能源汽車的實(shí)際運(yùn)用中,燃料電池的發(fā)動機(jī)在啟動的時候,應(yīng)首先打開閥門,在發(fā)動機(jī)啟動以后,對燃料電池的散熱裝置進(jìn)行調(diào)控,并且獲取冷卻水,通過轉(zhuǎn)化裝置對冷卻水展開處理,獲取所需要的余熱,并且將余熱應(yīng)用在新能源汽車內(nèi)控的溫度調(diào)控中來。

3 結(jié)語

新能源的不斷發(fā)展對新能源汽車的研發(fā)起到了極大的推動作用,在現(xiàn)實(shí)中,新能源汽車的運(yùn)用需要對其空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)展開有效的研究和探索,以此提升新能源汽車的舒適性,使新能源汽車的設(shè)計更加人性化,使新能源汽車產(chǎn)業(yè)積極健康的發(fā)展,由此一來,就能夠達(dá)成新能源汽車產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會經(jīng)濟(jì)效益雙贏的局面。

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今年兩會,對于汽車圈來說,新能源汽車無疑是焦點(diǎn)中的焦點(diǎn)。國家政策的扶持,市場的日漸成熟,促使我國車企紛紛加大了新能源汽車的投入。預(yù)計,近幾年,我國新能源汽車依然會保持強(qiáng)勁發(fā)展趨勢。而電池成本高、續(xù)駛里程不夠長、充電不方便的問題,阻礙了我國新能源汽車的大發(fā)展。

如何突破發(fā)展瓶頸?純電動在線充城市客車為什么是我國電動汽車的最佳產(chǎn)品路徑?純電動在線充城市客車實(shí)際運(yùn)營情況如何?

日前,在武漢舉辦的《純電動在線充公交車推廣經(jīng)驗(yàn)交流會暨2015第三屆全國公交駕駛員節(jié)能技術(shù)大賽第一次工作會議》上,與會專家與公交車代表就中國純電動公交車推廣應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)進(jìn)行了熱烈的討論。國家863節(jié)能與新能源汽車重大項(xiàng)目監(jiān)理咨詢專家組組長、原中國汽車技術(shù)研究中心主任王秉剛,國家863電動車重大專項(xiàng)動力電池測試中心主任王子冬,北京理工大學(xué)博士周輝均對我國純電動在線充城市客車的綜合表現(xiàn)給予了充分肯定。

發(fā)展前景如何?

國家863電動車重大專項(xiàng)動力電池測試中心主任王子冬指出,我國新能源汽車推廣工作將迎來新階段?!?014-2020年是我國新能源汽車發(fā)展的歷史機(jī)遇期。近期,財政部、科技部、工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委啟動了2013-2016年新能源汽車推廣工作。申報的城市與地區(qū)近40個,包括的城市約70個。期望推廣新能源汽車數(shù)量約30萬。已確認(rèn)38個城市或區(qū)域?yàn)樾履茉雌囃茝V應(yīng)用城市?!?/p>

2014年4月23日,在中國汽車論壇上工信部部長苗圩曾進(jìn)一步明確,中國將堅持發(fā)展新能源汽車戰(zhàn)略不變,以純電驅(qū)動為發(fā)展戰(zhàn)略取向不變,政府扶持政策趨向不變,中國政府將進(jìn)一步加大支持力度,健全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn),完善財稅政策,推進(jìn)節(jié)能與新能源汽車的發(fā)展。

而且,繼去年國家密集出臺多項(xiàng)政策支持新能源汽車發(fā)展后,今年的《政府工作報告》中也有三處提到新能源汽車,并將其作為經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn)。

回顧2014年的汽車市場,可以說新能源汽車實(shí)現(xiàn)了“”式的發(fā)展,新能源汽車?yán)塾嬌a(chǎn)8.39萬輛,同比增長近4倍。在客車細(xì)分市場,新能源客車更是逆勢上揚(yáng),表現(xiàn)強(qiáng)勁,在客車行業(yè)整體下降的環(huán)境下,全年共計銷售新能源客車18637輛,同比增長80.54%。新能源客車的高熱,很大原因是借助了政策的東風(fēng),無論是從環(huán)保民生角度,還是從能源戰(zhàn)略角度,我國推廣新能源汽車的政策依然值得期待,因此,這幾年,新能源客車需求持續(xù)增長的確定性較高。業(yè)內(nèi)相關(guān)人士預(yù)測,2015年,新能源客車的市場增幅依然可觀。

從國際上新能源汽車技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化水平的比較來看,我國新能源客車技術(shù)產(chǎn)業(yè)化規(guī)模居世界第一位。涵蓋了插電式、增程式、純電動等多種技術(shù)路線,以及慢充、快充、電池更換、在線充電、雙源快充等多種能源補(bǔ)給方式。北美國家推廣的新型能源動力汽車主要采用了混合動力系統(tǒng),總保有量達(dá)到1萬輛;歐洲主要采用混合動力系統(tǒng)與插電式混合動力系統(tǒng),開始應(yīng)用在線快充系統(tǒng)(鈦酸鋰負(fù)極電池與超級電容),推廣數(shù)量約2500輛。日本主要以混合動力客車為主,推廣數(shù)量約1萬輛。從國際新能源汽車發(fā)展趨勢來看,新型鋰離子電池和新體系電池技術(shù)發(fā)展迅猛,以新一代電力電子器件為基礎(chǔ)的電機(jī)驅(qū)動控制將在2020年實(shí)現(xiàn)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化,智能化電動汽車技術(shù)下一個十年將有可能大大改變整個汽車工業(yè)格局,燃料電池汽車高端技術(shù)已開始進(jìn)入市場。

存在哪些新挑戰(zhàn)?

我國電動汽車發(fā)展前景一片光明,現(xiàn)階段還存在哪些新挑戰(zhàn)?

王子冬的答案是,第一,電動車動力電池遭遇低溫充電難。目前的電動車,特別是電動公交車、電動出租車、私人電動車等大部分使用的是鋰電池。北京、青島、長春、唐山、包頭的新能源汽車示范運(yùn)行工作,都不同程度遇到了冬季充電困難的問題,使得冬季電動公交車的運(yùn)力下降,很難保證正常運(yùn)行?!耙环矫妫蜏丨h(huán)境下電池性能下降,好一點(diǎn)的下降10-15%,差一點(diǎn)的下降35%,這與材料狀態(tài)、電池結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝、外殼結(jié)構(gòu)、熱管理系統(tǒng)功能有關(guān)。另一方面,低溫充電容易產(chǎn)生析鋰現(xiàn)象,發(fā)生不可逆反應(yīng),使得電池容量和能量大幅度下降。嚴(yán)重的鋰枝晶會刺穿隔膜,使電池短路,發(fā)生安全事故?!蓖踝佣貜?qiáng)調(diào)低溫充電的弊端。第二,電池安全性較差。動力電池的安全對于電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。近年來,隨著各種節(jié)能與新能源汽車試點(diǎn)和實(shí)際運(yùn)營數(shù)量的增多,安全事故時有發(fā)生,事故的分布從縱向看在加工、制造、化成、擱置、運(yùn)輸、測試、使用、充電維護(hù)、回收各個環(huán)節(jié)上,都出現(xiàn)過問題。從橫向看國內(nèi)外在手機(jī)、電腦、電動自行車、電動摩托車、電動轎車、電動公交車、混合動力車等領(lǐng)域應(yīng)用過程中,也都出現(xiàn)過問題。第三,充電難、電池成本高。第四,電動車開發(fā)、使用、推廣的商業(yè)模式還未成熟。第五,電池不能長壽命使用,一致性、可靠性略差。

王子冬在分析我國電動汽車存在哪些新挑戰(zhàn)的時候,尤其強(qiáng)調(diào)了電動車安全的重要性?!澳壳?,動力電池出現(xiàn)問題多數(shù)是在充電時發(fā)生,低溫充電增加了出現(xiàn)問題的概率。如何提高動力電池的可靠性與安全性成為當(dāng)前業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)?!彼J(rèn)為,所謂電池的一致性和可靠性是指,生產(chǎn)過程中對電池一致性的控制能力,可以通過自動化生產(chǎn)設(shè)備和“正確的生產(chǎn)工藝”得以控制(尋找到能夠控制產(chǎn)品質(zhì)量的工藝方法這點(diǎn)很重要)。另外電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計要符合大規(guī)模機(jī)械化生產(chǎn)設(shè)備的要求。而且,在使用過程中對電池一致性的控制能力也同樣重要。比如,合理的電池結(jié)構(gòu)減少低溫環(huán)境下的電池自身溫度不平衡?;蛘卟捎帽M可能減小電池接觸電阻的連接方式,提高電池組的功率性能,同時減少電池的局部升溫?;蛘咦⒅孛恳粋€電池表面的冷卻效果,選擇科學(xué)、合理的通風(fēng)結(jié)構(gòu),使整個電池組的溫度場得以均勻,以保證電池組在低溫環(huán)境中使用過程中的環(huán)境一致性等。

對于被提及最多的電池成本過高的問題,王子冬認(rèn)為需要客觀看待,他對《汽車觀察》記者說:“汽車電池的問題是個永久話題,而不是根本問題,技術(shù)進(jìn)步會不斷有新電池問世,而剛出來的新電池成本一定比較高,所以動力電池的成本會經(jīng)常出現(xiàn)由高到低,再由低到高,周而往復(fù)循環(huán)下去的規(guī)律?!?/p>

如何突破發(fā)展瓶頸?

近年來,對于我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展,被詬病最多的就是電池成本高,續(xù)駛里程短,充電不便利的問題,它已經(jīng)成為制約我國純電動汽車發(fā)展的主要瓶頸。該瓶頸如何突破?

王子冬說:“純電動在線充城市客車是當(dāng)前最好的新能源產(chǎn)品路徑,可以大大緩解電池成本高,續(xù)駛里程短,充電難等各種挑戰(zhàn)。”他建議,我國新能源汽車的推廣要有一個輕重緩急的順序,新能源汽車可先從公交大巴、出租、租賃包括一些城市的輕型物流,郵政等細(xì)分汽車起步。甚至有條件的話,進(jìn)入到部分單位用車,包括政府用車,或者其他用車領(lǐng)域,來加強(qiáng)私人消費(fèi)者對新能源汽車的認(rèn)識,然后再進(jìn)入私人購買領(lǐng)域。

“電動公交車是我國新能源汽車最活躍的創(chuàng)新領(lǐng)域。無論節(jié)能,還是減排,電動公交都是最佳選擇?!蓖醣鼊偱c王子冬的觀點(diǎn)一致。會上,他對我國正在運(yùn)營的慢充式、換電式、插電式、增程式、快充式、在線充電式共六種不同電動公交技術(shù)路徑方式進(jìn)行了綜合比較。“通過比較這六種電動公交車的技術(shù)方案發(fā)現(xiàn),在安全性、環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性、方便性四個方面,只有在線充電式電動公交的表現(xiàn)最佳?!?/p>

“治理霧霾成為公交車電動化的強(qiáng)勁動力與壓力,緩解交通擁堵公交優(yōu)先是唯一的選擇?!蓖踝佣f。

“推廣純電動公交車有利于降低碳排放。國四柴油車每年7萬公里里程,在城區(qū)內(nèi)直接排放污染物1.1噸,純電動客車排放為零。首先,公交車承擔(dān)著城市客運(yùn)的主要任務(wù),約承擔(dān)城市客運(yùn)60%的運(yùn)力。我國城市公交客車的總量大約50余萬輛,并呈逐年增長的趨勢。而且隨著城鎮(zhèn)化的進(jìn)程,公交車的保有量將會實(shí)現(xiàn)持續(xù)增長。其次,機(jī)動車的尾氣排放已成為城市空氣的主要污染源,其中公交車占有顯著比例,尤其對PM2.5的貢獻(xiàn)非常突出。通過比較各類車型的污染物排放發(fā)現(xiàn),大客車是氮氧化物和PM2.5的重要的貢獻(xiàn)者。車輛排放對PM2.5的貢獻(xiàn),北京是36%,上海是25%。其中公交車又占著很重要的比重,所以說改善空氣品質(zhì),公交車電動化勢在必行。”王秉剛用數(shù)據(jù)證明了公交優(yōu)先,純電動公交優(yōu)先的論點(diǎn),他對純電動在線充城市客車的推廣表現(xiàn)出非常肯定的態(tài)度?!霸诰€充電模式如果可以進(jìn)一步普及,不僅有利于節(jié)能減排的實(shí)施,也能有效降低運(yùn)營成本。與普通純電動車相比,在線充電式汽車可以減少電池組用量,而且電池使用方式更合理,從而大大降低電池成本?!?/p>

有關(guān)專家曾指出,在當(dāng)前環(huán)保形勢嚴(yán)峻及世界石油資源匱乏的情況下,解決大氣污染問題,須改變交通工具結(jié)構(gòu),無軌電車應(yīng)成為城市綠色公交的首選。據(jù)了解,純電動在線充城市客車是現(xiàn)代意義上的汽車,具有純電動汽車的全部特征,但不是無軌電車。純電動在線充城市客車已經(jīng)包含了純電動汽車的核心組件即大三電:電機(jī)、電控、電池,小三電:電動空調(diào)、電動轉(zhuǎn)向、電動剎車。無軌電車與純電動汽車的最大區(qū)別是,無軌電車沒有車載動力電池;純電動在線充城市客車與其他類型純電動城市客車的區(qū)別是,純電動在線充城市客車的補(bǔ)電方式由過去的兩種(固定的電樁充電、換電)的基礎(chǔ)上又增加了一種利用架空線網(wǎng)取電方式。

“在線充電、固定的電樁充電、換電模式都有自己的特點(diǎn)、有自己的不足,有自己的適宜條件和范圍?,F(xiàn)階段,對于“點(diǎn)對點(diǎn)”式城市公交的實(shí)際情況而言,10米-12米純電動城市客車的取電方式,在線充電比固定的電樁充電、換電模式更適宜、更方便、更節(jié)約一些,公交用戶的接受度要高得多?!北本┕淮戆l(fā)表了自己的觀點(diǎn)。

“純電動在線充城市客車技術(shù)是純電動城市客車技術(shù)與無軌電車技術(shù)的結(jié)合,能夠利用無軌電車線網(wǎng)為車輛進(jìn)行在線充電,克服了現(xiàn)有電池技術(shù)瓶頸和充(換)電設(shè)施不足的缺點(diǎn)。純電動在線充城市客車符合公交運(yùn)營需求,是城市交通電氣化可持續(xù)發(fā)展的有效解決方案,符合國家節(jié)能環(huán)保新能源汽車發(fā)展方向?!蔽錆h公交公司代表表現(xiàn)出積極的態(tài)度。

實(shí)際運(yùn)營怎樣?

無論是國家政策的扶持,還是專家有力的數(shù)據(jù)分析,純電動在線充城市客車的發(fā)展已然迎來了春天。我國實(shí)際推廣運(yùn)營情況如何?

據(jù)了解,通過在線充電、無線電池組供電方式,可以積極有效地擴(kuò)大城市公交服務(wù)的覆蓋面,實(shí)現(xiàn)城市公交體系的智能調(diào)控,實(shí)現(xiàn)城市公交車輛運(yùn)行的零排放,為降低城市霧霾做貢獻(xiàn)。由于有了在線充電,電池組的溫度可以始終保持在10℃以上,解決了冬季鋰電池不能充電的問題,延長電池組的使用壽命,降低運(yùn)營成本。在線充可以利用城市直流電網(wǎng)體系建設(shè)小型電動車充電站,解決電力基礎(chǔ)建設(shè)投入過大的難題。

“武漢結(jié)合自身特色,發(fā)展純電動在線充模式,是城市公交較為科學(xué)的模式,這條路選對了?!敝茌x博士說。

王子冬認(rèn)為,目前我國城市公交系統(tǒng)采用電動車是工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。他建議,各地根據(jù)自身實(shí)際情況選擇并探索適合本地區(qū)新能源汽車尤其是純電動公交車推廣應(yīng)用的技術(shù)路線和商業(yè)模式。探索降低電動公交成本方案,使用安全快充的電池例如短距離快充、在線充電等。以確保安全,對公交車實(shí)施100%監(jiān)控。

可喜的是,我國純電動在線充城市客車的研發(fā)已經(jīng)取得商業(yè)化成功,揚(yáng)子江牌純電動在線充城市客車已經(jīng)投入運(yùn)營。2014年,武漢市公交集團(tuán)投入200臺“在線充”公交車,分別配置在電8路、電5路、電9路、530路上。2015年還將增加800臺純電動公交車?!拔錆h市發(fā)展純電動在線充城市客車,在國內(nèi)已經(jīng)引起廣泛的關(guān)注,北京、上海、杭州、濟(jì)南也正在借鑒和發(fā)展這種模式。揚(yáng)子江純電動在線充城市客車的運(yùn)營,標(biāo)志著公交電動化運(yùn)營模式的新發(fā)展時期?!蔽錆h市公交集團(tuán)電車公司負(fù)責(zé)人自信的說。

據(jù)揚(yáng)子江汽車在線充項(xiàng)目組徐作琴介紹,純電動在線充城市客車具有如下技術(shù)特點(diǎn)。一,充電方式靈活,電池淺充淺放。淺充淺放的充電模式使電池容量始終保持在一個良好區(qū)間,從而維護(hù)電池活性,延長電池使用壽命。二,采用制動能量回饋策略。電池供電模式,回饋電流直接回饋到電池組中;線網(wǎng)供電模式,回饋電流通過高壓充電機(jī)回饋到電池組。三,儲能系統(tǒng)和線網(wǎng)耦合方式。儲能系統(tǒng)和線網(wǎng)通過共陰極二極管模塊耦合,保證線網(wǎng)供電模式和電池供電模式無縫切換。

篇8

國際能源署整理的各國規(guī)劃顯示,全球2015年將銷售約200萬輛電動汽車/插電式混動汽車,到2020年銷售大約440萬輛。美國、日本和歐洲是主要市場,中國市場也在積極成長。而2012年全球新能源汽車銷量僅為120萬輛,且以混合動力為主。

電池、電機(jī)和電控為產(chǎn)業(yè)鏈核心部分。電池方面,鋰電池是目前公認(rèn)最安全、產(chǎn)業(yè)化后成本最有可能為消費(fèi)者所接受的汽車動力電池。電機(jī)方面,目前高端車型(Tesla)采用交流電機(jī),而從經(jīng)濟(jì)及性能考慮,永磁同步電機(jī)為主流發(fā)展方向。

發(fā)展新能源汽車成戰(zhàn)略選擇

新能源汽車包括純電動汽車、插電式混合動力汽車、非插電式混合動力汽車和燃料電池汽車等。2013年之前,全球新能源汽車發(fā)展較緩慢,一方面由于新能源汽車開發(fā)成本居高不下,相關(guān)車企大多虧損,另一方面也沒有代表性車型吸引消費(fèi)者;2013年初開始,特斯拉成為新能源汽車領(lǐng)域最大亮點(diǎn),Model S榮登一季度北美豪車銷售榜首位,并且實(shí)現(xiàn)盈利,成為全球迄今為止最成功的新能源汽車。

發(fā)展新能源汽車是大勢所趨。從國家戰(zhàn)略高度思考,在化石能源緊缺,環(huán)境污染愈加嚴(yán)重的今天,發(fā)展新能源汽車已成為降低化石能源消耗、減少環(huán)境污染的有效舉措,各國政府扶持新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意圖十分明顯。而中國面臨著嚴(yán)重的環(huán)境污染問題、原油對外依賴度居高不下、汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展也落后于發(fā)達(dá)國家,發(fā)展新能源汽車是中國國家戰(zhàn)略的必然選擇。

20世紀(jì)末,高漲的油價和人們對氣候問題的擔(dān)憂,使電動車受到廣泛關(guān)注。歐美日各系廠商都開始在電動車領(lǐng)域發(fā)力。1993年,美國政府制訂了PNGV計劃,三大整車廠紛紛推出以內(nèi)燃機(jī)為基本動力源的混合動力概念車(輕混),這些概念車型由于采用了制動能量回收技術(shù)而更加節(jié)能,在降低油耗和排放方面都有十分出色的表現(xiàn)。盡管過高的成本未能使這些概念車實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,但這個計劃在美國掀起了一波汽車新技術(shù)研潮。大眾、豐田等車廠也推出了各自的混合動力車,其中,豐田Prius獲得了巨大成功。

如今,插電式混合電動汽車(重混)和純電動車已成為電動車發(fā)展方向。目前插電式混合動力汽車的性能已經(jīng)基本可以滿足消費(fèi)者的日常需求。純電動車方面,Tesla Model S最高續(xù)航已經(jīng)超過500公里,部分性能甚至超過了傳統(tǒng)汽車。

為了促進(jìn)新能源汽車的發(fā)展,全球各主要經(jīng)濟(jì)體均制定了電動汽車的發(fā)展規(guī)劃或目標(biāo)。根據(jù)國際能源署的統(tǒng)計,如果所有這些國家公布的目標(biāo)都能夠?qū)崿F(xiàn),到2015年會銷售大約200萬輛電動汽車/插電式混合電動汽車,到2020年將銷售大約440萬輛。

2012年美國國內(nèi)電動汽車銷售總量為5.3萬輛,其中純電動汽車銷售14687輛,僅為全年汽車銷售量的0.1%。2013年這一數(shù)據(jù)有了明顯的改善,2013年電動汽車的銷售總量為9.6萬輛,其中純電動車銷售量為4.8萬輛,是2012年的三倍之多。整個銷量呈上升趨勢,純電動汽車的貢獻(xiàn)較大。相較于美國,歐洲更青睞零污染的純電動汽車。在新能源車的推廣過程中,最為成功也是最為著名的一款車型是EV版標(biāo)志106。該車型在歐洲各國的政府部門當(dāng)中擁有大量的用戶??梢灶A(yù)見,未來市場將更偏向于消費(fèi)純電動汽車。

“十一五”期間中國新能源汽車扶持政策密集出臺,且對于產(chǎn)銷量、補(bǔ)貼政策等進(jìn)行了更為明確、細(xì)致的規(guī)劃,為行業(yè)發(fā)展提供了基礎(chǔ)與動力。這標(biāo)志著中國新能源汽車進(jìn)入實(shí)質(zhì)性、快速發(fā)展階段。

2013-2014年,財政部、科技部、工信部、發(fā)改委公布前兩批新能源汽車推廣應(yīng)用城市名單,涉及40個城市、區(qū)域。這40個城市、區(qū)域中,以經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)居多,亦包含城市群形式聯(lián)合申報的二三線城市,各個地區(qū)對于新能源汽車推廣具有較高積極性。

隨著中國新能源汽車進(jìn)入實(shí)質(zhì)性發(fā)展階段,中國新能源汽車呈現(xiàn)產(chǎn)銷兩旺的格局。2010-2013年中國新能源汽車產(chǎn)量復(fù)合增速51.78%,銷量復(fù)合增速55.01%。2013年,中國新能源汽車產(chǎn)銷量分別達(dá)1.75萬輛、1.76萬輛。

從車型結(jié)構(gòu)來看,2013年,新能源汽車以純電動汽車為主,2012-2013年該車型銷量占比88.93%、82.78%,混動車型占比11.07%、17.22%。

截至2013年底,中國新能源汽車產(chǎn)銷量累計約5.6萬輛。根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》,規(guī)劃到2015年,純電動汽車和插電式混合動力汽車?yán)塾嫯a(chǎn)銷量力爭達(dá)到50萬輛;到2020年,累計產(chǎn)銷量超過500萬輛。中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)在未來數(shù)年將迎來快速增長階段,“十三五”期間市場容量約450萬輛。

與儲能對接推動鋰電成本下降

電池技術(shù)路線(燃料、鎳氫、超級電容等)一直有爭議。而Tesla千兆鋰電池工廠的開工,至少說明Tesla對鋰電池中期發(fā)展有信心。盡管可能會有企業(yè)跳出Tesla的框架另起爐灶,但不可否認(rèn)的是,更多的國家和企業(yè)(尤其是中國)會作為跟隨者和模仿者參與其中,而產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步速度往往與參與者的數(shù)量正相關(guān)。我們認(rèn)為技術(shù)路線的基本確定,會加速產(chǎn)業(yè)的集群,產(chǎn)業(yè)集群會加速技術(shù)進(jìn)步,并且由于鋰電池的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)比較成熟,而且分工明確,成本下降空間大。

在技術(shù)路線確定,產(chǎn)業(yè)競爭加速成本下降的過程中,不僅是新能源汽車,儲能的需求也會快速甚至爆發(fā)式增長。電動車的電池可與儲能天然緊密對接。電動車對鋰電池的質(zhì)量要求高,而儲能則不然,待新能源汽車市場啟動后,可以將置換或者淘汰的車用電池用于儲能(充電樁或者家用的系統(tǒng)),這樣多次利用,成本會大幅攤??;鋰電池的成本下降不但會帶動電動車,也會帶動光伏自發(fā)自用的需求。

電解液、隔膜、正極材料和負(fù)極材料被稱為鋰電池的四大材料。

相較于鋰電紛繁復(fù)雜的技術(shù)路線選擇,鋰的需求非常明確,只要是“鋰電池”就需要鋰,不論是碳酸鋰、氫氧化鋰,甚至是金屬鋰。當(dāng)前全球鋰資源供給呈高度壟斷態(tài)勢,三大鹵水廠商SQM、Rockwood、FMC合計占據(jù)了全球鋰市場45%的份額,鋰精礦供應(yīng)商Talison依托中國強(qiáng)勁需求成功二期擴(kuò)產(chǎn),市占率2012年躍居首位,高達(dá)35%。三份鹵水+一份礦合計供應(yīng)了全球80%的市場。

全球鋰供給與需求基本持平。基于對電動汽車增長的預(yù)期,不論是原有四家寡頭,還是新進(jìn)入者,均有產(chǎn)能擴(kuò)張計劃。但是,由于資源品位不同、自然環(huán)境差異、融資進(jìn)展以及開發(fā)工藝試驗(yàn)等方面的不確定性,新進(jìn)入者規(guī)劃的產(chǎn)能并不能迅速轉(zhuǎn)化成產(chǎn)量,因此在中短期內(nèi),供給仍主要由四家寡頭控制。

正極材料方面,目前鋰離子電池正極材料選擇方向很多,主流材料包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等方向。正極材料約占整個電池成本的30%-40%。

負(fù)極材料方面,技術(shù)相對最成熟。通常將鋰電池負(fù)極材料分為兩大類:碳材料和非碳材料。其中碳材料又分為石墨和無定形碳,如天然石墨、改性石墨、石墨化中間相碳微珠、軟炭(如焦炭)和一些硬炭等。其他非碳負(fù)極材料有氮化物、硅基材料、錫基材料、鈦基材料、合金材料等。

隔膜方面技術(shù)壁壘較高。鋰電池隔膜主要功能是使電池的正、負(fù)極分隔開來,防止兩極接觸而短路,同時允許電解質(zhì)離子于其間通過;在電池過熱時,通過閉孔功能來阻隔電流傳導(dǎo)。

目前隔膜的發(fā)展有兩條路線,對消費(fèi)電子類電芯而言,為了迎合美觀、便于攜帶的要求,輕薄化和提高能量密度是發(fā)展趨勢,一般采用單層PP、PE隔膜;對動力電池而言,由于主要應(yīng)用在電動自行車、汽車、儲能電站上,因此更注重安全性,通常采用多層功能性復(fù)合隔膜。

預(yù)計2014-2016年全球鋰電池年需求增速在25%-30%左右,到2016年,全球鋰電池隔膜市場將達(dá)到86億元左右,國內(nèi)隔膜市場規(guī)模在13億元左右。未來若電動汽車、儲能電站需求爆發(fā),隔膜市場更有望大幅增長。

電解液由鋰鹽(六氟磷酸鋰)、溶劑、添加劑組成,其中六氟磷酸鋰是電解液成本最重要的組成部分,約占到電解液總成本的43%。

2011年之前,國內(nèi)可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的六氟磷酸鋰生產(chǎn)企業(yè)僅日本森田化學(xué)(張家港)和天津金牛兩家,本土的天津金牛2010年產(chǎn)能僅250噸,六氟磷酸鋰幾乎全部依賴日本,當(dāng)時Stella Chemifa、關(guān)東電化學(xué)工業(yè)、森田化學(xué)等幾家日本企業(yè)壟斷了全球90%的市場份額。

六氟磷酸鋰原本是電解液產(chǎn)業(yè)鏈條中技術(shù)壁壘最高的產(chǎn)品,但隨著國內(nèi)廠商技術(shù)的突破,多氟多、九九久為首的國內(nèi)廠商快速擴(kuò)張產(chǎn)能,使得原本具有高壁壘高毛利率的六氟磷酸鋰盈利能力大幅下滑。

目前全球動力電池主要朝向三個方向發(fā)展:三元材料(NCA、NMC)、磷酸鐵鋰材料(LFP)以及錳酸鋰材料(LMO),主要為兼顧能量密度、成本和安全性。其中三元材料具有較好的能量密度和功率密度,但安全性能較低,成本相對較高;磷酸鐵鋰安全性能較好,成本較低,但能量密度以及功率密度較差;錳酸鋰綜合性能較為均衡,無突出優(yōu)勢和劣勢。

以當(dāng)前新能源汽車廠商選擇路徑來看,一種是以美國、中國為主的磷酸鐵鋰為正極的電池路線,另外一種是以韓國、日本為主的三元材料、錳酸鋰為正極的電池路線,目前還未確認(rèn)哪種技術(shù)路線會成為最終的選擇,但因主流汽車生產(chǎn)廠商多為日系及美系汽車,而美系汽車鋰電池較多的由日韓鋰電企業(yè)供應(yīng),因此動力鋰電池更多是在三元以及錳酸鋰材料之間選擇。

此外,就電池單體容量發(fā)展方向看,除Tesla使用小容量18650電池單體(單體容量3.1Ah)外,更多的是專注于大容量鋰電單體研發(fā),如為日產(chǎn)Leaf提供配套電池的AESC公司,PHEV、EV用鋰電池多為單體容量33.1Ah的鋰電單體。但因大電池單體市場研發(fā)尚處于初級階段,成本較高,以Tesla Model S與日產(chǎn)Leaf為例,Leaf所用鋰電池單位儲能成本約為Tesla Model S的兩倍左右。使得市場上大多電動汽車在電池組容量不大的情況下(約20Kwh)僅鋰電池成本就高達(dá)2-3萬美元。從而在成本上限制了電動汽車的電池組容量,進(jìn)而限定了整車的動力性能。Tesla的成功將為整個動力鋰電產(chǎn)業(yè)樹立標(biāo)桿,改變研發(fā)資源的配置路徑,鋰電池將會從專注于大容量單體的研發(fā)改為小容量單體、電池管理系統(tǒng)的研發(fā),從而縮短電動汽車革命的進(jìn)程。

核心產(chǎn)業(yè)鏈逐漸完善

新能源汽車是在傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸,增加了電池、電機(jī)、電控系統(tǒng)等組件,其與傳統(tǒng)汽車最大區(qū)別在于動力系統(tǒng)。這些環(huán)節(jié)再加上充電樁、零部件等組成了新能源汽車的重要產(chǎn)業(yè)鏈。

新能源汽車電機(jī)取動機(jī)并在電機(jī)控制器控制下,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能來驅(qū)動汽車行駛。驅(qū)動電機(jī)的性能將直接影響整車運(yùn)行性能。

目前電動汽車主要配備交流感應(yīng)電機(jī)和永磁電機(jī)。前者歐美使用較多,特點(diǎn)是成本低,但轉(zhuǎn)速區(qū)間小,效率低;后者受日系車青睞,轉(zhuǎn)速區(qū)間和效率都有所提升,但需要使用昂貴的稀土永磁材料釹鐵硼。日本資源匱乏,面對日益升高的稀土價格,日本正在潛力開發(fā)開關(guān)磁阻電機(jī),這種電機(jī)在性能上不輸給永磁電機(jī),重要的是擺脫了對稀土的依賴。由于中國稀土儲量極大豐富,而且電機(jī)工藝已經(jīng)接近世界先進(jìn)水平,預(yù)計永磁電機(jī)將在較長時間內(nèi)占據(jù)新能源汽車的電機(jī)市場。根據(jù)賽迪經(jīng)智預(yù)計,“十二五”末中國新能源汽車驅(qū)動電機(jī)整體市場規(guī)模將達(dá)到250億元左右。

目前全球主要存在兩類新能源電機(jī)供應(yīng)商:第一類是具有整車或者零部件制造背景的企業(yè)進(jìn)入電機(jī)及電驅(qū)系統(tǒng)領(lǐng)域。這一類企業(yè)的優(yōu)勢是具有整車或零部件的制造經(jīng)驗(yàn),便于電驅(qū)系統(tǒng)與之相試驗(yàn)相結(jié)合,如本田、豐田、上汽集團(tuán)、一汽集團(tuán)等。第二類是專業(yè)的電機(jī)電控企業(yè),如大洋電機(jī)、江特電機(jī)、上海電驅(qū)動等。

從產(chǎn)業(yè)鏈角度看,釹鐵硼(磁材)是永磁電機(jī)的上游原料,隨著新能源汽車的普及發(fā)展,將刺激稀土磁材需求。釹鐵硼的磁性能高,性價比高,不足之處是工作溫度較低;目前國內(nèi)及日本車用永磁電機(jī)一般采用釹鐵硼永磁材料。

未來新能源汽車和變頻設(shè)備是磁材發(fā)展的主要領(lǐng)域。對于新能源汽車而言,如果混動汽車使用永磁同步電機(jī),單位需要磁材2.5千克/輛;而純電動汽車若永磁同步電機(jī),其單位需要磁材會更多,具體的用量按照電機(jī)個數(shù)倍增。

永磁電機(jī)的原材料釹鐵硼雖然造價高,但僅占電機(jī)成本10%。其余主要材料是銅材(漆包線)和鋼材(硅鋼片、冷軋鋼板)價格下跌空間有限。如果按照90Kw車用電機(jī),功能密度1.5KW/Kg計算,1輛轎車的驅(qū)動電機(jī)重量大概60千克。因此電機(jī)的降價還是來自于量產(chǎn)后規(guī)模效應(yīng)導(dǎo)致折舊攤銷等成本的下降。

電機(jī)零部件配套市場是在近20年全球工業(yè)發(fā)展的歷次變革過程中逐步從電機(jī)整機(jī)行業(yè)分離并發(fā)展完善的。各大電機(jī)整機(jī)制造商在實(shí)行規(guī)?;嫔a(chǎn)過程中,逐漸降低電機(jī)零部件自制率,致力于電機(jī)核心技術(shù)研發(fā)、終端銷售和品牌塑造,零部件主要依賴外部獨(dú)立的供應(yīng)商,涉及定子、轉(zhuǎn)子、繼電器等。

新能源汽車電控系統(tǒng)主要包括電池管理系統(tǒng)、電機(jī)控制系統(tǒng)、能量回饋系統(tǒng)、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等環(huán)節(jié)。

配套服務(wù)方面有充電站及充電樁。充電模式主要分為:慢速充電和快速充電。慢速充電運(yùn)用32A、63A等水平的電流連續(xù)充電5-8小時,可利用電價較低的夜間時間,節(jié)約充電成本,但難以滿足電動汽車應(yīng)急充電需求??焖俪潆娺\(yùn)用75-400A電流短時間充電20分鐘-2小時,高效快速,但電流較大,對安全性亦提出更高要求。

從成本構(gòu)成來看,充電機(jī)、充電樁為充電站核心設(shè)備,占充電站總成本的45%-55%。充電樁成本主要由樁體、電能計量裝置等構(gòu)成,預(yù)計國網(wǎng)集采后較小的慢充電樁價格4000元左右,毛利率約30%。

截至2013年底,國家電網(wǎng)累計建成400座充換電站、1.9萬個充電樁。南方電網(wǎng)公司在深圳共建設(shè)運(yùn)營充、換電站7座,197個中速直流充電樁,2273個慢速交流充電樁。分區(qū)域來看,北京、上海、浙江城市群、廣東充電站、充電樁建設(shè)推進(jìn)較快。

根據(jù)《電動汽車科技發(fā)展十二五專項(xiàng)規(guī)劃》,中國規(guī)劃到2015年底,在20個以上示范城市和周邊區(qū)域建成由40萬個充電樁、2000個充換電站構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)化供電體系。

3月19日,國網(wǎng)啟動2014年第一批電動汽車充換電設(shè)備招標(biāo)。直流充電設(shè)備招標(biāo)383套,交流充電設(shè)備招標(biāo)156套,換電系統(tǒng)招標(biāo)8套。我們預(yù)估交直流充電樁、充電屏招標(biāo)金額約5000萬元。

招標(biāo)節(jié)奏方面,預(yù)計2014年國網(wǎng)共進(jìn)行五次招標(biāo)。2014年初國網(wǎng)規(guī)劃充換電站投資約39億元,近期根據(jù)各省網(wǎng)公司上報的數(shù)據(jù),預(yù)計未來國網(wǎng)充換電站投資將達(dá)到600億元,其中充換電設(shè)備投資120億元。

篇9

關(guān)鍵詞:新能源汽車;一般原則;技術(shù)

隨著汽車社會的逐漸形成,汽車保有量正在不斷地呈現(xiàn)上升趨勢,而石油等資源卻捉襟見肘;吞下大量汽油的車輛不斷排放著有害氣體和污染物質(zhì)。在這種情況下,新能源汽車應(yīng)運(yùn)而生。所謂新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料、汽油、柴油之外的動力作為動力來源或使用常規(guī)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(qū)動方面的先進(jìn)技術(shù),形成了技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。本文主要從設(shè)計的一般原

則對新能源汽車進(jìn)行評析,全面闡述新能源汽車的優(yōu)點(diǎn)以及局

限性。

一、新能源汽車是汽車領(lǐng)域創(chuàng)新的新途徑

隨著石油資源的枯竭、人們環(huán)保意識的提高,混合動力汽車及電動汽車將成為21世紀(jì)前幾十年汽車發(fā)展的主流,并成為我國汽車界所有業(yè)內(nèi)人士的共識。目前,我國在新能源汽車的自主創(chuàng)新過程中,堅持了政府支持,以核心技術(shù)、關(guān)鍵部件和系統(tǒng)集成為重點(diǎn)的原則,確立了以混合電動汽車、純電動汽車、燃料電池汽車為三縱,以整車控制系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、動力蓄電池燃料電池為三橫的研局,通過產(chǎn)學(xué)研的緊密合作,我國混合動力汽車的自主創(chuàng)新技術(shù)取得了重大進(jìn)展。在混合動力汽車的核心電池技術(shù)研發(fā)方面,我國已自主研制出容量為6AH-100AH的鎳氫和鋰離子動力電池系列產(chǎn)品,能量密度和功率密度都接近國際水平,同時突破了安全技術(shù)瓶頸,在世界上首次應(yīng)用于城市公交大客車。

二、新能源汽車的實(shí)用性能

新能源汽車相比傳統(tǒng)汽車在實(shí)用性能上大致相當(dāng),并且采用了新能源的汽車動力更強(qiáng),更加穩(wěn)定。以混合動力新能源汽車為例,它有以下實(shí)用性優(yōu)點(diǎn):

1.采用混合動力后可按平均需用的功率來確定內(nèi)燃機(jī)的最大功率,此時處于油耗低、污染少的最優(yōu)工況下工作

2.因?yàn)橛辛穗姵?,可以十分方便地回收制動時、下坡時、怠速時的能量

3.在繁華市區(qū),可關(guān)停內(nèi)燃機(jī),由電池單獨(dú)驅(qū)動,實(shí)現(xiàn)“零”排放

4.有了內(nèi)燃機(jī)可以十分方便地解決耗能大的空調(diào)、取暖、除霜等純電動汽車遇到的難題

5.可以利用現(xiàn)有的加油站加油,不必再投資

6.可讓電池保持在良好的工作狀態(tài),不發(fā)生過充、過放,延長其使用壽命,降低成本

然而,充電電池的續(xù)航能力有限和充電時間較長一直是阻滯純電動汽車普及的主要障礙,對許多消費(fèi)者來說,在電動模式時,純電動汽車和混合動力電動汽車行駛距離有限仍是個問題。尤其是純電動汽車,它沒有裝載續(xù)駛里程較大的內(nèi)燃機(jī)(ICE),再充電也需要很長時間。盡管如此,戴姆勒克萊斯勒的研究指出,大多數(shù)歐洲人每天行駛距離約50 km,而純電動汽車的續(xù)駛里程是其2倍為97 km,對于這些消費(fèi)者來說已足夠。類似的雪佛蘭Volt車每次再充電的續(xù)駛里程目標(biāo)約為64 km,對于美國大約78%的上

班族來說已足夠。目前,所選用制造商的23輛純電動汽車的續(xù)駛里程平均值為185 km,行駛里程范圍64~402 km。僅使用電動模式的10輛混合動力電動汽車平均續(xù)駛里程為68 km,行駛里程范圍為26~97 km。

三、新能源汽車與傳統(tǒng)能源汽車的成本比較

目前,純電動汽車所使用的蓄電池組的價格依然昂貴,首批大規(guī)模銷售的純電動汽車和混合動力電動汽車所需的研發(fā)成本將由消費(fèi)者承擔(dān)。通用汽車公司認(rèn)為混合動力電動汽車的電動續(xù)駛里程每增加16 km其成本將增加約1500美元,但豐田的Prius續(xù)駛里程增加16 km的成本為5000美元。在同檔次的汽車中,新能源汽車的價格比普通汽車的價格要高出數(shù)千美元,甚至上萬美元,以一般新能源純電動汽車為例,平均鋰電池每安時成本達(dá)到3元左右,一輛車的電池價格大約6~8萬,相比于傳統(tǒng)汽車的10萬元成本,新能源汽車大概要花20萬元,所以新能源汽車雖然省了油,但幾年后就需要更換電池組,價錢高達(dá)數(shù)千美元,這筆開支實(shí)際上高過了抵消掉了省下的汽油錢,所以如果新能源汽車的成本下不來的話,它也將很難投入到市場上。

四、新能源汽車是可持續(xù)發(fā)展理念的產(chǎn)物

1.發(fā)展新能源汽車是國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要

我國用于汽車能源的石油資源是有限的,在幾十年后必然會出現(xiàn)枯竭,要大量依賴國外的進(jìn)口石油。所以,節(jié)制使用石油資源,發(fā)展新能源汽車將會促進(jìn)我國能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,有利于國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

2.發(fā)展新能源汽車是控制城市污染的需要

燃油汽車的尾氣排放已給環(huán)境帶來了破壞,世界各國都已認(rèn)識到這一點(diǎn),紛紛制定了相關(guān)嚴(yán)格的汽車排放標(biāo)準(zhǔn),以求減少對環(huán)境的污染。因此,尋求無污染或低污染的綠色汽車成為各國的基本國策,也是人類可持續(xù)發(fā)展的需要。

總之,新能源汽車是對傳統(tǒng)汽車動力技術(shù)最重要的變革,是推動汽車行業(yè)前進(jìn)的巨大驅(qū)動力,它能使我們的汽車更和諧地為我們的出行服務(wù),同時也不會像傳統(tǒng)汽車那樣污染環(huán)境。但是在新能源汽車發(fā)展和前進(jìn)的道路上難免會遇到很多困難。但無論遇到什么樣的困難和問題,我們都必須要明白,都必須要看清楚,這些困難是發(fā)展中的困難,這些問題是前進(jìn)中的問題,發(fā)展新能源汽車是汽車工業(yè)發(fā)展的必由之路,我們要堅信,如果政策上進(jìn)行支持、技術(shù)上得到突破、成本上得到降低、市場上受到認(rèn)可,我們的新能源汽車工業(yè)就會不斷地發(fā)展壯大,將來在我們的道路上一定會出現(xiàn)許多新能源汽車。

參考文獻(xiàn):

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[3]楊妙梁.世界燃料電池車發(fā)展動向(三)[J].汽車與配件,2005(5):34-37.

[4]徐漢章,羅慧超.混合動力技術(shù)進(jìn)展及相關(guān)建議[J].交通節(jié)能與環(huán)保,2007(1):15-17.

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關(guān)鍵詞:新型能源汽車 汽車工業(yè) 計劃 發(fā)展的前景 預(yù)測

中圖分類號:U46 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)01(b)-0251-02

在世界能源面臨枯竭、節(jié)能意識的這個大環(huán)境下,我國的新能源汽車研究項(xiàng)目不得不被列入國家‘十五’期間的“863重大科技課題”,并且將汽油車納為改革的起點(diǎn),以氫能源動力汽車作為發(fā)展對象。“國家節(jié)能與新能源汽車大規(guī)模推廣應(yīng)用”工程在2009年來啟動,在科技部牽頭下我國新能源汽車的產(chǎn)品不斷全面推向市場。緊接著各種新能源汽車在我國的各大城市不斷現(xiàn)身,而且成批出現(xiàn)。然而希望能占據(jù)這個大市場的各大汽車企業(yè),面對廣闊的汽車市場都想占據(jù)市場主導(dǎo)地位。從2008年北京奧運(yùn)會到2010年在上海舉辦的世博會,還有2013年倡導(dǎo)的‘中國夢’等等這些給新能源汽車發(fā)展?fàn)I造了美好的前景。

1 各類新能源汽車的分類和特點(diǎn)

像燃料電池汽車、混合動力汽車、氫能源動力汽車和太陽能汽車等,這些新能源汽車除了使用汽油、柴油發(fā)動機(jī)、采用新型車載動力裝置及新型能源,從我國車輛的動力裝置和驅(qū)動方面來看,我國目前正在開發(fā)創(chuàng)新的新型能源汽車概括的來說有以下六大類:氣動汽車、純電動汽車、二甲醚汽車、氫汽汽車、燃?xì)馄嚒⒋碱惼囈约耙阅蒙镔|(zhì)能作為燃料的車類等[1]。氫燃燒熱值高,且燃燒產(chǎn)物是無污染的水,這不僅有利于燃料開發(fā)。然而推廣氫能汽車就必須解決廉價氫氣問題、氫氣的研制高效性、便宜氫氣供給發(fā)動機(jī)等問題。

2 中國新能源汽車的發(fā)展階段

2001年,我國科技部在‘863’計劃中設(shè)立電動汽車重大專項(xiàng),同時把燃料電池汽車、混合動力汽車、純電動汽車3種整車技術(shù)提倡為“三縱”,多能源動力總成系統(tǒng)、驅(qū)動電機(jī)和動力電池3種關(guān)鍵技術(shù)為“三橫”的研局,提出發(fā)展新能源燃料電池。[2]

發(fā)展節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的汽車技術(shù)要求是在2004年5月,國家發(fā)改委《機(jī)動車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》上有所提及。

2006年2月,在《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006―2020年)》中提出,研發(fā)和設(shè)計對象是混合動力汽車、替代燃料汽車和燃料電池。

在次年六月在《國務(wù)院關(guān)于節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》中,明確鼓勵‘研發(fā)生產(chǎn)發(fā)動機(jī)和燃?xì)馄?;開發(fā)生產(chǎn)混合動力汽車的電池、發(fā)動機(jī)……’。

相繼同年國家發(fā)改委頒布執(zhí)行《新能源汽車生產(chǎn)準(zhǔn)入管理規(guī)則》和《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》,前者對新能源汽車做出概念界定,而且統(tǒng)一要求各類新能源汽車生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。

然而在經(jīng)歷短短兩年后,財政部、科技部發(fā)出了《關(guān)于開展節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點(diǎn)工作的通知》決定新能源汽車工作示范地放在北京、上海等13個城市,且倡導(dǎo)率先在城市公交、出租、公務(wù)、環(huán)衛(wèi)和郵政公共領(lǐng)域使用拓廣。

在同年3月和6月《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》和《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》兩個文件,分別提出加快汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整,以新能源汽車為突破口。[6]

《關(guān)于開展私人購買新能源汽車補(bǔ)貼試點(diǎn)的通知》是我國財政部、科技部、工信部、國家發(fā)展改革委聯(lián)合下在2010年6月凡試點(diǎn)城市私人購買插電式混合動力車、登記注冊和使用的插電式混合動力不但不懲罰還對乘用車純電動乘用車給予經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼,可達(dá)6萬元。

2011年可是我國“十二五”規(guī)劃的開局之年,也是新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的起步之年,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)借助產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和相關(guān)優(yōu)惠政策的刺激下,必將掀起一輪新的投資熱潮。這一輪新能源汽車的投資熱潮將有別于前期的概念炒作,主要應(yīng)集中在有核心技術(shù)突破、有產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、有良好發(fā)展前景、有業(yè)績增長潛力的相關(guān)上市公司。新能源汽車再也不是一個僅僅只有概念而無實(shí)質(zhì)內(nèi)容虛無縹緲的行業(yè)。

然而2012的我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)不得不面對這樣的現(xiàn)實(shí):一方面,在新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)環(huán)節(jié)不但缺乏大量資金投入而且所研發(fā)的新能源產(chǎn)品遲遲不能成實(shí)物,這不僅影響新能源汽車車型的上市效益,還間接留予私人消費(fèi)市場;另一方面,大批投資者看到產(chǎn)品未很好的上市,便朝向新能源汽車產(chǎn)業(yè)中低端市場,不但導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)部分環(huán)節(jié)生產(chǎn)量過高。新能源汽車投資已有明顯變化。

在我國汽車工業(yè)協(xié)會的一項(xiàng)數(shù)據(jù)是這樣顯示的,年初前三個月生產(chǎn)的新能源汽車數(shù)達(dá)8626輛,新能源汽車銷售數(shù)達(dá)10202輛,而全國同時期的汽車產(chǎn)銷數(shù)將近480萬輛。在國外對電動汽車的政策是這樣說的。美國面對新能源汽車采取減稅的同時對符合補(bǔ)貼新能源混合汽車企業(yè)達(dá)到6萬銷量作為界線。對累計銷量達(dá)3萬輛車消費(fèi)者接收50%的減稅優(yōu)惠政策,累計達(dá)到4.5萬輛車消費(fèi)者享有政策是減稅25%。而對銷量超過6萬輛車政府補(bǔ)貼不是很明顯。但是銷量不足3萬輛的企業(yè)均沒有享受減稅的優(yōu)惠政策。換句話說,新能源汽車銷量達(dá)不到消費(fèi)線就不夠享受政府補(bǔ)貼條件。

3 對新能源汽車的發(fā)展展望

專家們預(yù)測可能到2020年,我國的插電式混合動力車、純電動車和其他新能源車用于乘用車輛可達(dá)到10%~20%。因此純電動汽車、插電式混合動力車和其他新能源車的發(fā)展趨勢是不可估量的。[3]

我國一汽集團(tuán)不僅擔(dān)任國家“863”計劃中的“解放牌混合動力城市客車研究開發(fā)”以及“紅旗牌混合動力轎車研究開發(fā)”項(xiàng)目,其中汽車新產(chǎn)品公告的車名以混合動力開發(fā)電動客車居首位,而且也已投入中心城市示范應(yīng)運(yùn)。一汽集團(tuán)開發(fā)的奔騰B50插電式混合動力轎車是我國的新一代節(jié)能環(huán)保車,奔騰B50的混合動力系統(tǒng)技術(shù)以及整車制造都是一汽集團(tuán)在創(chuàng)新技術(shù)上的一些亮點(diǎn),車速可達(dá)到每小時183 km驚人的速度,而且油耗每100 km耗油大約5 L,排放達(dá)到國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)。

上汽集團(tuán)在新能源車方面,起步相對晚了一點(diǎn)。榮威750是2009年上汽集團(tuán)亮相的第一代自主研發(fā)的混合動力轎車,緊接著有研發(fā)了上海牌純電動汽車,這邊誕生了新一代“上海牌”燃料電池轎車。

油電混合動力以及純電動車是比亞迪公司研發(fā)的新型能源汽車。DM雙模式混合動力系統(tǒng)不言而喻就應(yīng)用到F3DM和6DM雙模式混合動力車了,純電動和混合動力之間具備的優(yōu)點(diǎn)就是用戶可以通過按鍵自由切換。其開發(fā)的e6純電動汽車和同平臺生產(chǎn)的F6,電池充電在15 min左右可達(dá)電池容量80%,當(dāng)其車e6和F6續(xù)駛里程都在60 km等速的時候達(dá)到400 km,e6可謂是世界上目前續(xù)駛里程最長的純電動轎車。比亞迪e6純電動出租車在2010年3月已被在我國深圳進(jìn)行試運(yùn)行。e6比亞迪自主研發(fā)的鐵電池,是全球首款采用鐵電池為動力的純電動汽車。動力能源轉(zhuǎn)化率高達(dá)90%,遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)燃油車。動力強(qiáng)勁,最大功率為90 kW,最大扭矩為450 N.m。百公里能耗僅19.5度電,費(fèi)用僅為燃油車1/4。鐵電池使用壽命長,循環(huán)充電4000次后,仍有80%容量。

汽車的混合度和動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是近年來國外混合動車技術(shù)展現(xiàn)出的一大亮點(diǎn)。電池的研發(fā)技術(shù)不斷成熟,混合力已經(jīng)不斷的向著電氣化轉(zhuǎn)變。前期是混合動力為主,發(fā)動機(jī)和電機(jī)集成,后期偏向純電力動力,傳動系和電機(jī)集成為主。最終向純電動化轉(zhuǎn)型。

A5BSG車型在2005年被奇瑞公司首次推出,這是中國自主品牌首次批量投入生產(chǎn)的混合動力唯一的車型,在2007年正式投放蕪湖出租車市場使用,面對混合動力轎車產(chǎn)業(yè)化、市場化A5BSG車型是我國自主混合動力知識產(chǎn)權(quán)首次亮相。

同時期我國長安、江淮、長城等諸多企業(yè)也相繼研發(fā)屬于自己的自主知識產(chǎn)權(quán)的新能源汽車。

國家的發(fā)展不言而喻來自豐厚的物資資源、節(jié)能減排對能源環(huán)境的保護(hù)不僅是國際組織責(zé)任也是整個汽車行業(yè)的大家庭面臨的一個不可逃避的問題。我們面對大量能源消耗和大氣污染問題,汽車行業(yè)不得不把節(jié)能減排工作列為重點(diǎn)對象。目前,從研發(fā)向規(guī)模產(chǎn)業(yè)化過渡是中國的新能源汽車發(fā)展的重要階段,新能源汽車的研發(fā)以及推廣將是中國大企業(yè)的重點(diǎn)工作,最終實(shí)現(xiàn)從一個汽車制造業(yè)大國向一個產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國的轉(zhuǎn)型。[4]

我國的新能源汽車導(dǎo)入的市場與發(fā)達(dá)國家相比將近遲10年,新能源車的標(biāo)準(zhǔn)制定被國外大企業(yè)搶先占領(lǐng),中國市場呼喚盡快占領(lǐng)新標(biāo)準(zhǔn)和汽車企業(yè)自己的知識產(chǎn)權(quán),我國政府也及時推出促進(jìn)新能源汽車一系列市場化的政策,這些優(yōu)惠政策中有財政補(bǔ)貼,減免稅收以及政府采購等方面。

在《2013-2017年中國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析及投資前景預(yù)測報告》中的市場分析出指出立足世界新能源行業(yè)整體發(fā)展,對中國的新能源行業(yè)的發(fā)展,像對太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、核能、氫能、海洋能、可燃冰、新能源汽車等開發(fā)要加大投資力度。[5]

從目前發(fā)展形勢來看,未來新能源汽車的車種將以純電動、油-電混合動力以及燃料電池為主。純電動汽車的電池成本高、電池所容納的電量續(xù)駛里程短,并且需要廉價的配套設(shè)備充電,不適合產(chǎn)業(yè)化大批量生產(chǎn)。因此,混合動力汽車技術(shù)的研發(fā)規(guī)避了不足。但是清潔能源汽車還是非燃料電池汽車莫屬。

當(dāng)前節(jié)能與新能源汽車的技術(shù)平臺我國基本建立成型,獨(dú)立自主的知識產(chǎn)權(quán)是未來新能源發(fā)展的趨勢,所生產(chǎn)的零部件要完整配套,應(yīng)該把小批量整車生產(chǎn)向大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)作為目標(biāo)。

4 結(jié)語

(1)從目前發(fā)展看,未來新能源汽車的車種將以純電動、油-電混合動力以及燃料電池為主。

(2)燃料電池汽車被認(rèn)為是清潔能源汽車的終極發(fā)展結(jié)果,油-電、油-氣混合動力是目前規(guī)避風(fēng)險的最佳選擇。

(3)隨著汽車工業(yè)發(fā)展和技術(shù)逐漸成熟,電動汽車是走進(jìn)家用轎車的首選基本交通工具。

參考文獻(xiàn)

[1] 邊耀璋.汽車新能源技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2003.