汽车工程系毕业论文.doc

河南机电高等专科学校毕业设计说明书（论文）试论我国电动汽车应用现状及发展趋势 系 部：汽车工程系 专 业：汽车制造与装配技术 班 级：汽制091 学生姓名：岳世栋 学 号 ：091601119 指导老师：张松青2010年5月10日摘 要：环境污染和世界能源危机的问题日益严重，再加上全球金融危机的冲击，使得汽车工业面临着严峻的挑战。伴随着发达国家政府发展新能源汽车的计划，我国政府公布了发展新能源汽车的计划，将其作为七大新兴战略产业之一予以重视，其中电动汽车任道重远。本文简略概述了电动汽车的历史，定义，分类，优缺点以及充电站的发展，对我国当前的电动汽车发展状况进行分析，并预测了电动汽车发展前景，同时也指出了电动汽车发展中亟待解决的问题并提出了一些相关建议和策略。关键词：电动汽车；零排放；高效能；发展趋势电动汽车目 录第一章 电动汽车概述11.1 电动汽车的定义和分类11.2 电动汽车的历史51.3 电动汽车的优势6第二章 国内电动汽车的现状92.1 我国为何高度重视电动汽车92.2 国内电动汽车发展现状10第三章 国内电动汽车的发展趋势143.1 国内电动汽车发展困境亟待突破153.2 国内电动汽车发展中需注意的问题183.3 加快我国电动汽车发展的措施建议183.4 发展中国电动汽车的策略思路19第四章 总结20结束语21谢 辞21参考文献21- 21 -第一章 电动汽车概述1.1 电动汽车的定义和分类1.1.1 电动汽车的定义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。驱动电动汽车的电力常见的有各种蓄电池，燃料电池、太阳能电池等。最常见的分类方法是把电动汽车分为蓄电池电动汽车、燃料电池汽车和混合动力电动汽车三类。其中，蓄电池电动汽车亦称二次电池电动车、纯电动汽车等，混合动力电动汽车亦称复合动力电动汽车。应该引起注意的是混合动力电动汽车的定义，国际机电委员会下属的电力机动车技术委员会建议把混合动力电动汽车定义为“有两种或两种以上的储存器、能源或转换器作驱动能源，其中至少有一种能提供电能的车辆称为混合动力电动汽车”。根据这个定义，内燃机和蓄电池、蓄电池和燃料电池、蓄电池和超级容量电容器、蓄电池和飞轮储能器、燃料电池和超级容量电容器、燃料电池和飞轮储能器等组成的混合动力汽车都属于混合动力电动汽车。由于单纯的燃料电池动力汽车有很多不足，如无法回收制动能量等，所以目前开发的燃料电池汽车几乎都带有蓄电池或超级容量电容器的辅助能源装置。严格来说，常见的燃料电池大多属于混合动力电动汽车。为了突出电动汽车的主要特点，实际上把这类混合动力电动汽车也常叫做燃料电池车，而把有内燃机和电动机两种动力驱动组成的混合动力电动汽车简称为混合动力汽车。电动汽车还常以使用的电池名称命名，如氢燃料电池汽车、蓄电池汽车、太阳能电动汽车、铅蓄电池汽车和镍氢蓄电池汽车等。1.1.2 电动汽车的分类电动汽车主要分为纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池汽车三大类别。 纯电动汽车（ Electric VehicleEV ） (如图1-1)电动汽车的研究是从单独依靠蓄电池供电的纯电动汽车开始的。纯电动车由二次电池（如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池）提供动力，具有无污染、零排放等优点。但是，由于动力电池的性能低、价格贵、寿命短，使得当前研制的电动汽车一次充电行驶里程短，尚不能满足人们对其机动性的要求，成为纯电动汽车的致命弱点。加上充电设施投资大、建设周期长等原因，纯电动汽车的发展没有达到预期的目的。现在业内人士已逐步达成共识，认为纯电动汽车目前还无法大规模替代燃油汽车，开始逐步放弃纯电动轿车、商用车的产业化，代之以小规模，微型化和一些特定领域内使用的纯电动车辆的开发与应用。如高尔夫球车、游览车、工厂运输车等场地的特殊交通用车或运输工具，残疾人用电动车，小区域范围内行驶的一两人、十人左右的社区电动车等。 图1-1混合动力电动汽车（ Hybrid Electric VehicleHEV ）与纯电动汽车比较，混合动力电动汽车具有以下优点：（1）整车重量小（由于电池的容量减小）。（2）汽车的续驶里程和动力性可达到内燃机的水平。（3）保证驾车和乘坐的舒适性（空调、暖风、动力转向的使用） 与内燃机汽车比较，混合动力电动汽车具有以下优点：（1）可使原动机在最佳的工况区域稳定运行，从而降低排污和油耗。（2）在人口密集的商业区、居民区等地可用纯电动方式驱动车辆，实现“零排放”。（3）通过电动机回收汽车减速和制动时的能量，进一步降低汽车的能量消耗和排放污染混合动力电动汽车是整个电动汽车的重要过渡型产品，分为串联式、 并联式、混联式，从能量守恒的角度，分为能量平衡型和能量消耗型。一、串联式混合动力汽车 Series Hybrid Electric Vehicle (SHEV) (如图1-2)SHEV是由发动机、发电机和驱动电动机三大动力总成组成，采用“串联”的方式组成SHEV的驱动系统。实际上SHEV的发动机发电机组只能看作一种电能供应系统，发动机并不直接参与SHEV的驱动。SHEV驱动系统的结构比较简单，控制系统也比较简单，因为只有唯一的电动机驱动模式，其特点是动力特性更加趋近于EV。SHEV必须装置在一个大功率的发动机发电机组，再用驱动电动机来驱动车辆。在热能电能机械能之间的转换过程中，总效率低于内燃机汽车。三大动力总成的体积、质量较大，一般适合大型客车采用。图1-2二、并联式混合动力电动汽车 Parallel Hybrid Electric Vehicle (PHEV) （如图1-3）PHEV是由发动机、电动/发电机或驱动电动机两大动力总成组成，发动机、电动/发电机或驱动电动机采用“并联”的方式组成PHEV的驱动系统。虽然PHEV有不同的结构模型，但都是以发动机为主要驱动模式。发动机控制在低油耗、高效率和低污染的转速范围内稳定地运转。发动机直接带动PHEV的驱动系统驱动PHEV行驶，采用传动效率高的机械传动系统，没有SHEV在热能电能机械能的转换过程中的能量损耗。PHEV的发动机和驱动电动机两大动力总成都是驱动动力装置，在PHEV上可以实现发动机驱动模式、驱动电动机驱动模式和发动机驱动电动机混合驱动模式等三种驱动模式。发动机和发电机各自的功率，可以是PHEV的最大驱动功率的0.51倍，两大动力总成的功率可以叠加，因此可以采用较小功率的发动机和驱动电动机，应用在中小型PHEV上。由于是以发动机驱动模式为主要驱动模式，其特点是动力特性更加趋近于内燃机汽车。图1-3三、混联式（串、并联式）混合动力电动汽车 Series-Parallel Hybrid Electric Vehicle (SPHEV) （如图1-4）混联式混合动力电动汽车（SPHEV）是综合SHEV和PHEV结构特点组成的，由发动机、电动/发电机和驱动电动机三大动力总成组成。SP HEV兼有SHEV和PHEV的优点，可以组合成更多种形式的混合驱动的驱动模式，发动机、电动/发电机和驱动电动机的功率可以是SPHEV总功率的1/31倍，车辆的整备质量可以降低，而且性能更加完善，经济性更好，在动力性能方面接近和达到内燃机汽车的水平，有害气体的排放更少，达到“超低污染”的标准要求。由于混合动力汽车可以较好地利用现有的传统汽车产业基础，近年来产品开发也已经相对成熟，批量投入生产和市场的条件逐渐完善，是近期内较为现实的产业化产品。图1-4燃料电池电动汽车（ Fuel Cell VehicleFCV ） （如图1-5）燃料电池电动汽车以氢气作为动力源，通过燃料电池机组或燃料电池发动机这一能量转换装置，把氢气和氧气以电化方式由化学能量转化为电能从而驱动车辆。由于这种电动汽车唯一产生的是水，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。图1-51.2 电动汽车的历史1885年，世界上第一辆汽车由德国人本茨研制成功，并于1886年1月26日获得专利，后人为了纪念本茨对汽车发展所做的贡献，将1886年1月26日定为世界上第一辆汽车诞生日。电动汽车的历史同样可以追溯到19世纪，并且早于内燃机汽车的发明时间，最早开发电动车辆的人为法国人和英国人。1881年法国工程师古斯塔夫-特鲁夫发明的第一辆电动汽车铅酸蓄电池动力三轮车，并于1881年11月间在巴黎举办的国际电器展览会上展出，遗憾的是这辆电动汽车的照片没有留下来。现在留有照片的最早的电动汽车是英国人阿顿和培里于1882年发明的三轮电动车。应该说明的是，若把一次电动汽车作为电动汽车的诞生日的话，则第一辆电动汽车的诞生时间是1873年，由英国人罗伯特-戴维森发明。戴维森制作的世界上最初可供实用的电动汽车是一辆载货车，长4800mm，宽1800mm，使用铁、锌、汞合金与硫酸进行反应的一次电池。电动汽车在欧洲发明之后，很快传到了美国，并在美国得到了快速发展。1890年美国第一辆蓄电池汽车在美国衣阿华州诞生，时速达到23km/h。在此之后的十多年里，电动汽车在美国飞速发展，到1912年保有量已达到33384辆。到1900年为止，美国的电动汽车相对来说比内燃机车还要多占一些优势。其原因是在美国辽阔的乡村，当时坚硬道路稀少，而城市内大多都是坚硬的道路，市区面积狭小，因此，续驶里程为30英里，并不被认为是一个严重的缺陷。英法两国的情况就大不一样了，由于欧洲历史悠久，文化古老，在主要城市之间当时已有公路相连无论什么天气，车辆都能行驶。因此，在英国和法国，汽油动力就成为主要对象。连接主要城市的公路系统推动了旅游业的发展，而旅游业则要求车辆具有相当长的续驶里程。尤其是法国，当时汽车工业比较成熟，在1905年之前，机动车辆出口量居世界首位。但在1905年之后，由于美国各家汽车公司零件的交换性提高，而且产品价格低廉，所以在此后的几十年里，美国一直是汽车出口量最大的国家。到20世纪初，美国以蓄电池为动力的电动汽车占汽车保有量的38%,其比例仅次于占汽车保有量40%的蒸汽机汽车。到了1915年，美国电动汽车的年产量达5000辆。后来由于起动机的发明促进了汽油机汽车的发展和美国州际公路发展，使电动汽车不能适应长距离行驶的缺点更为突出，因而电动汽车开始走向衰落，在1935年到1960年的25年里，电动汽车几乎处于停产状态，并逐步退出使用。20世纪60年代，随着汽车保有量的增加，汽车的排气污染使美国等发达国家相继出现光化学烟雾等空气污染事故，使人们的健康与生命安全受到了严重威胁。因而，首先在受到汽车污染威胁的汽车工业发达国家又重新开始电动汽车的开发。如日本在1976年就成立了电动汽车协会，并开展了电动汽车的研究与开发工作。但是，由于电动汽车技术一直没有重大突破，到20世纪80年代电动汽车的研究、开发和应用仍然处于停滞不前的状态。1990年9月美国加州政府通过的法规规定了“零排放车辆”的销售比例。随后其他各州仿效立法，这些措施推动了美国及世界范围内电动汽车的迅速发展。1991年美国三大汽车公司签订协议，合作研究电动汽车用先进电池，成立美国先进电池联合体，同样7月美国先进电池联合体，10月布什总统批准了2.26亿美元拨款资助此项研究。1.3 电动汽车的优势电动汽车包括蓄电池车、燃料电池车和混合电动汽车三类。由传统的汽车动力和电力组成的混合动力电动汽车由于装备了内燃机等传统的汽车动力，因此，此类混合动力车仅在以电力运行时具备蓄电池汽车和燃料电池汽车的一些优势。故在以下论述一些优势中，对混合动力电动汽车仅指以电力运行时而言。1.3.1 良好的环境保护效果燃料电池电动汽车通常以富氢气体为燃料，而富氢气体的主要来源是矿物燃料制取。在富氢气体的制取过程中，其CO的排放量比热机过程减少40%以上，这对缓解地球的温室效应是十分重要的。由于燃料电池的燃料在反应前必须脱除硫及其化合物，而且燃料电池是按电化学原理发电，不经过热机的燃烧过程，所以它几乎不排放氮、硫氧化物，减轻了对大气的污染。当燃料电池以纯氢为燃料时，它的化学反应产物仅为水，从根本上消除了NO、SO及CO等的排放。当燃料电池以纯氢为燃料电池电动车在行驶中不排放任何有害气体。蓄电池以电力为动力，混合动力电动车在城市运行时也可以仅使用存储的电力。因此，电动汽车是零排放汽车。 电动汽车可广泛应用于城市公交、公共场所以及排放控制有特殊要求的地方。但是如果算总账，并不能说电动汽车是零排放汽车，因为电动汽车使用的电能或燃料电池车使用的燃料，在其生产过程中已产生了NO和CO等污染物。如表为燃料制作过程中NO的排放值，图中为单位里程的NO排放量随汽车种类的变化，其中FCEV的燃料氢和甲醇假定由天然气制造。表1-1 NO排放量比较燃料种类汽油柴油电力甲醇氢NO排放量/(gMJ-1)0.1130.0560.0470.0190.0220.0220.0421.3.2 噪声低 燃料电池按电化学原理工作，运动不见很少，无内燃机的燃烧噪声和进气门、排气门、活塞与曲轴等运动部件的机械噪声。燃料电池系统中最大的噪声源是空气压缩机。在没有采取隔音措施的燃料电池概念车，空气压缩机在汽车运行中产生的噪声也相当大。总的来看，燃料电池车的噪声明显低于内燃机汽车。实验表明，4.5MW和11MW的大功率磷酸燃料电池电站的噪声水平已经达到不高于55db的水平。蓄电池汽车和混合动力电动汽车仅使用储存的电力在城市运行时也具备类似特点。因此可以说，电动汽车工作时产生的噪声低，较传统汽车安静。如下表汽车加速和等速运行时噪声构成情况。可见在加速时发动机及其排气系统的噪声占有很大比例，等速行驶时轮胎的噪声大。在汽车加速时，对于电动汽车而言，没有与发动机相关的如排气系统的噪声；对混合动力汽车而言，发动机仍然稳定运转，与发动机相关的再说大约为汽油机和柴油机的一半；燃料电池车加速时动力系统的噪声作为1，则燃料电池车FCEV、蓄电池车及混合动力车加速时的噪声明显低于普通汽车。表1-2 汽车加速和等速运行时噪声的构成噪声源加速所占比例/%等速所占比例/%轮胎22.980.4发动机33.419.6牵引（地盘）2.8冷却系统1.9进气系统11.6排气系统23.4其他3.01.3.3 热效率高燃料电池按电化学原理等温地直接将化学能转化为电能。他不通过热力过程，因此不受卡诺循环的限制。在理论上它的热电转化率可达85%90%。但实际上，电池在工作时由于各种限制，目前各类电池实际的能量转化效率均在40%60%的范围内。若实现热点连供，燃料的总利用率可高达80%以上。如表为丰田汽车公司在室内模拟道路行驶实验结果的一例，该结果表明，电动汽车的效率均高于汽油车的效率，其中氢燃料电池汽车的效率最高，为汽油车的两倍多。表1-3 燃料电池车与其他动力车的综合效率比较 类型效率比较汽油电力混合动力（汽油机）燃料电池车（压缩氢气）燃油生产效率/%88268858汽车运行效率/%16803050综合效率/%14.0820.826.429 以汽油、电力、甲醇、压缩天然气、柴油、压缩氢、液氢为能源时，传统内燃机汽车、内燃机混合动力车、燃料电池车、燃料电池混合动力车和纯电动汽车的单位里程的能量消耗率的比较看，从节约能源的角度来看，在以汽油为燃料的内燃机混合动力车、燃料电池车和燃料电池混合动力车中，燃料电池混合动力车最节能；在内燃机混合动力车中，柴油车混合动力车明显低于汽油混合动力车的能量消耗量。1.3.4 排放的废热少 汽车运行时内燃机燃烧排出气体温度明显高于环境大气，排气携带的热量将导致环境大气温度升高，进一步对大城市的热岛效应产生一定影响。燃料电池和混合动力汽车由于有较高的热效率，单位里程排放的热量少，蓄电池电动汽车不带出废热的排气，故使用电动汽车可以减轻城市的热岛效应。1.3.5 可回收利用的能量多 对电动汽车而言，很容易利用发动机反转时发电的功能回收制动或下坡时的能量，从而使汽车的续驶里程增加、经济性提高。今年新开发的电动汽车都具有下坡、制动或减速时的能量回收系统，具有能量回收系统的电动汽车的续驶里程可增加10%15%。1.3.6 可以改善能源结构、解决汽车的替代能源问题 装备蓄电池的电动汽车所消耗的电能可以由普通电网得到，故所有获取电能的方法都可以用作电动汽车的能源获取途径。燃料电池可以以氢、甲醇等非化石燃料为能源，因此电动汽车改变了传统汽车单纯依赖石油燃料的不足，既可以改变能源结构、弥补化石燃料的不足，又可以作为石油枯竭后的交通工具，因此可以说开发电动汽车具有重要的能源战略意义。第二章：国内电动汽车的现状2.1我国为何高度重视电动汽车改革开放以来，我国国民经济持续快速发展，取得了举世瞩目的成就。然而，伴随着经济的发展，城市大气污染问题也越来越严重。大气污染已危及到人们的身心健康，成为我国特别是城市经济发展和社会进步的障碍，同时还影响到我国的国际形象。 我国政府对环境问题十分重视，保护环境是贯彻实施我国可持续发展战略的一项重要任务。在全国九届人大二次会议上，朱榕基总理在政府工作报告中强调“进一步实施可持续发展战略，要以对人民、对子孙后代负责的精神保护资源和生态环境”，并指出，“首都北京今年把治理大气污染作为政府的一项突出任务，国务院各有关部门要给予有力支持。” 降低汽车排放对改善城市大气环境具有非常重要的作用。环境监测数据的分析表明，汽车尾气排放是城市大气污染的主要来源之一。北京市机动车尾气排放对大气污染物中CO、HC、NOx的分担率分别为634、735和46，非采暖期分担率更高，分别为803、791和548；上海市中心地区机动车排放对大气污染物中CO、HC、NOx的分担率分别为86、96和56；广州、天津、重庆等许多大中型城市具有类似的情况。据1997年全国环境检测网公布的环境质量周报资料，广州有94的周次，北京有52的周次首要污染物为氮氧化物。许多城市氮氧化物和一氧化碳污染物浓度呈上升趋势。造成城市氮氧化物浓度上升的主要原因之一是汽车尾气排放。同时，由于机动车是低空排放，对低空大气环境污染和人体健康危害更大，减少汽车排放污染，显得更加必要和迫切。 同时，我国是一个石油相对短缺的国家。从1994年起，我国就已经成为纯石油进口国，而天然气的储量相对比较丰富。众所周知，天然气、液化石油气具有良好的物理化学特性，作为汽车代用燃料；能够有效降低汽车尾气中的有害成分。因此，研制、生产以压缩天然气、液化石油气汽车为代表的低排放燃气汽车，对减少环境污染、合理利用能源、促进我国汽车工业的持续健康发展，具有十分重要的意义。 从长远看，环境和技术两个因素将主导汽车工业的未来，任何一个汽车生产企业，如果仅仅依赖于传统燃料汽车，将难以在21世纪环保要求更加苛刻、竞争更加激烈的市场中占有一席之地，从市场经济发展的需要和人们改善生活质量的要求出发，汽车进入中国人的家庭只是时间问题。但是，未来中国若是大规模地发展汽油或柴油动力汽车，势必在资源和环境方面遇到更严重的压力，中国必须寻求未来汽车工业发展的新路，电动汽车无疑是一个重要的发展方向。当前的进展表明，电动汽车的生产不仅仅是发动机的重大变化，而且在汽车设计，加工，材料，以及电气、控制系统等方面都面临着诸多改变，这意味着以汽车工业为基础的西方发达国家整个工业体系面临着重大的调整，代价极为巨大。这种局面实际上为我国提供了一个空前的机遇。因此，进一步加强零排放电动汽车的研究开发工作，争取早日实现商品化、产业化，具有长远的战略意义。2.2国内电动汽车发展现状2.2.1中国发展电动汽车的优势和劣势在优势方面，一是中国有多元化市场需求，对一些新能源、新产品、新概念的容纳性好；二是我们取得了技术上的进展，电池工业全球最大，我们做的电池尽管能量比还不够，但是研发产品拿出来是相当的层次，我们在产业化方面没有问题；三是我们的资源优势，中国是世界第三大资源国，电动机汽车所需要的资源有一定的优势。在劣势方面，中国汽车目前整车在电动车发展当中有一定的劣势，我们看其他国家电动车的发展、新能源汽车的发展，大的整车企业形成支柱产业，中国的汽车企业无论是合资的也好还是民营的也好都是不一样的，主要的技术，电池等技术都在汽车方面，我们的整车合资企业技术是依赖外国的，所以就出现干电池的利用电池的技术干整车，这是一大劣势。第二大劣势就是我们的技术研发基础不牢固，比如我们搞的电池研发产品优化，但是就拿电池来讲，能量力度提高的空间仍然很大，如果再提高的话拼的是基础研发，在大学的研究机构和实验也在做，但是依然不足。第三就是我们的基础设施大量的减少。电动汽车当然还有其他的产业有一定的问题，对于中国来讲需要寻找适合自身特点的产业，对于汽车业来讲是有很大的战略机会，但是这个转型期是比较长的。2.2.2国内电动汽车市场的快速发展随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向，发展电动汽车将是解决这二个技术难点的最佳途径。电动汽车由于具有环保特性，因此代表着汽车产业未来的发展方向。目前，各国在电动汽车上的研发基本处在同一起跑线上，彼此间的差距不是很大。据相关资料显示：我国虽然在传统汽车领域落后于发达国家近二三十年，失去了追赶的机会，但在电动汽车领域，我国与国外的技术水平和产业化程度差距相对较小，基本处在同一起跑线上，并有机会在该领域获得重要席位。这也为我国汽车工业技术实现跨越发展提供了一次历史性的机遇，更重要的是我国还有后发优势。目前，我国电动汽车的研发已具备一定的基础，一些企业在20世纪90年代中期就推出了电动汽车样车。从中国的能源资源和环境条件，也要求中国未来的汽车工业必须探求新的思路。我国“八五”以来电动汽车被正式列入国家攻关项目，对电动汽车的投入显著增加。我国的汽车企业和高校、科研院所等200多家单位投入了大量的人力、财力和物力研发电动汽车，并取得了一系列科研成果。“ “九五”期间，列入国家重大科技产业工程项目，开发电动汽车项目也列入了国家“十五”与“十一五”期间，电动汽车被列入“863”计划12个重大专项之一,全国汽车标准化技术委员会于1998年新组建了电动汽车车辆标准化分技术委员会。科技部又于2001年启动了电动汽车重大科技专项，使我国电动汽车技术水平和产业化程度与国外处在同一起跑线上。目前，我国在燃料电池汽车、混合动力电动汽车、纯电动汽车等多个领域的自主研发中不断取得突破，已经具备了一定的基础，在车用电池的攻关上已经取得了群体性突破，使我国在电动汽车领域初步构建起自主知识产权技术体系，通过开发自己的电动汽车，申请专利，制定相关技术标准，保护自己的汽车工业，并有望为中国汽车工业开拓新的增长点，展示了电动汽车技术的未来发展前景。我国在电动汽车的商业化运作上，无论从产品技术还是从市场开发方面，都还面临着众多亟待解决的问题，如电动汽车的成本要比同等级汽油版的车型要高出许多，这是其一直迟迟不能批量生产的主要原因，这就需要政府的大力支持。比如，加快制定相关技术标准，出台对节能、环保汽车的税费减免和补贴措施，在基础设施建设上提供便利条件等。2.2.3我国电动汽车产业已具备研发和生产能力经过多年努力，我国在电动汽车研发方面已与国际先进水平基本同步。在刚刚结束的”十五”期间.作为重大科技专项的电动汽车项目组.于2001年10月成立了总体专家组.国家总投入88亿元人民币。在广大高校、科研院所的不懈努力下.我国2005年全年完成相关课题60多个，共有200多家单位，约2000多名科研人员直接参与了研发。经过4年多的科研攻关.我国电动汽车整体技术含量已经位于国际领先行列.申请了520项国内外专利，其中发明专利：320项，在燃料电池汽车、混合动力汽车以及纯电动汽车三个领域都取得了卓越成绩：纯电动汽车已经开始小批量生产，并在试点城市进入道路运营，并实现整车出口，混合动力汽车实现载客运行.具备小批量生产能力：燃料电池汽车研发取得重要突破。由清华大学联合多家单位研制的燃料电池城市客车，以燃料电池结合动力电池作为驱动形式，研发并制定了整车总体设计、系统集成、综合控制系统开发等一整套开发技术以及整车设计和测试标准等，所解决的关键技术问题都可用于其他相关电动车产品的开发。奇瑞汽车为混合动力汽车开发专用发动机正在制定小批量生产规划；长安汽车以混合动力为研发对象，目前整车多条生产线已完成安装、调试、运行，混合动力汽车将与传统汽车实现共线生产。由天津清源电动车辆有限责任公司自主开发生产的6辆电动汽车已经登陆美国，实现国内电动汽车整车首次出口，该车采用了多项“863”计划课题研究的成熟技术，各项技术指标达到了美国相关的汽车标准。4种电动客车，均通过了国家汽车质检中心的型式认证，完成近40辆示范样车的生产和调试；整车在动力性、经济性、续驶里程、噪声等指标已达到或接近国际水平，初步形成了关键技术的研发能力和产业化配套能力。在2OO5年1O月举行的BIBE：NDUM世界清洁汽车挑战赛上，我国自主研发的燃料电池轿车在高速蛇形障碍赛、噪音、排放、能耗、温室气体减排5个单项指标方面，均取得最高等级。从电动汽车的技术水平来看.我们几乎与国外处于大致相同的起跑线，但是从产业发展和推广应用方面来说，我国与国外却还有较大差距。可以说.我国电动汽车工业正站在产业化的门口.如何进一步推动电动汽车工业的发展，实现其由”商品化产业化”的转变.是目前所有业内人士共同面临的重大课题。蓟钡：电动汔车产业化进程任垂追远随着电动汽车重大专项的实施，我国发展电动汽车的投资环境、科研装备环境、技术标准及政策环境都有了较大改观。自从2000年开始，国家就在相关的科技计划当中持续地支持电动汽车的技术研发和产业化。经过近十年的努力，在整车开发方面，混合动力汽车的技术不断提高，已经实现了小批量的生产；锂离子电池的纯电动汽车相继推出，形成了系列产品，并小规模的投放市场；燃料电池汽车技术研发深入，开展了小范围的示范考核。目前，已经有近百款各类电动汽车的产品进入了中国汽车产品的公告（获准上市）。中国自主研发的各类电动汽车已在北京奥运会、2009夏季达沃斯论坛等国际大型活动中得到了很好的应用。明年在上海举行的世博会还将有上千辆电动汽车投入使用为中外宾客服务。他说，今后中国政府将加强新能源汽车标准法规与产品管理体系的建设，为新能源汽车的产业化和大规模的推广奠定基础。2.2.4中国电动汽车进入快速发展新阶段中国政府高度重视汽车工业的可持续发展，将继续加大投入，大力支持以电动汽车为代表的新能源汽车研发和市场应用。电动汽车在我国正在进入快速发展新阶段。电动汽车作为新一轮经济增长突破口和实现交通能源转型的根本途径，已经成为世界各主要国家和汽车制造厂商的共同的战略选择。在各国政府的大力推动下，世界汽车产业进入了全面的交通能源转型的时期，越来越多的企业已经自觉把发展新能源汽车、节能环保的汽车、电动汽车作为今后发展的目标，共识正在形成，转型已经起步。过去一年，我国汽车行业不负众望，对国民经济企稳向好发展发挥了重要的作用。为进一步刺激消费，中国政府实行了推广应用新能源汽车、小排量车购置税减征、汽车下乡、报废补贴，以及以旧换新等一系列的措施，取得了明显的效果。一年来，我国汽车市场也发生了喜人变化。小排量汽车的市场份额快速提升，汽车消费结构得到优化，朝着更加环保的方向发展。汽车消费者的节能环保意识不断增强，愿意接受更多节能环保的产品，愿意为人类和自然的和谐做出自己的贡献。国家正在制定和实施不断严格的汽车排放和油耗标准，积极引导汽车环保技术的普及应用，并争取在2020年左右，使我国的汽车排放控制和能耗水平进入世界先进行列。中国政府将在继续支持汽车共性技术的提升、挖掘传统汽车节能减排潜力的同时，加快实施电力驱动的技术战略转型，进一步加快电动汽车的产业发展。一方面以核心技术、关键部件、系统集成和基础设施集成为重点，实施国家研发计划，加大研发投入。另一方面，以小型乘用车和大中型客车为突破口，实施激励政策，进一步推动电动汽车的产业化和商业化。同时，积极推进标准化工作，建立健全电动汽车的标准法规体系，完善政策环境。2.2.5我国电动汽车产业的市场应用概况我国政府着眼长远，超前部署，长期以来积极组织开展电动汽车的自主创新。“九五”期间，电动汽车列入国家重大科技产业工程。“十五”、“十一五”期间电动汽车列入国家863计划。在自主创新过程中，坚持了政府支持，以核心技术、关键部件和系统集成为重点的原则，确立了以混合电动汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车为“三纵”，以整车控制系统、电机驱动系统、动力蓄电池/燃料电池为“三横”的研发布局，通过产学研紧密合作，我国电动汽车自主创新取得了重大进展。电动汽车的核心是动力系统电气化。我国电动汽车开发高起点起步，围绕重点目标和核心技术，建立起了纯电动、混合动力和燃料电池三类汽车动力系统技术平台和产学研合作研发体系，取得了一系列突破性成果，为整车开发奠定了坚实的基础。自2002-2008年，我国在电动汽车领域已获得专利1796项，其中发明专利达940项。我国自主研制出容量为6Ah-100Ah的镍氢和锂离子动力电池系列产品，能量密度和功率密度接近国际水平，同时突破了安全技术瓶颈，在世界上首次规模应用于城市公交大客车；自主开发的200kW以下永磁无刷电机、交流异步电机和开关磁阻电机，电机重量比功率超过1300w/kg，电机系统最高效率达到93；自主开发的燃料电池发动机技术先进，效率超过50，成为世界上少数几个掌握车用百千瓦级燃料电池发动机研发、制造以及测试技术的国家之一。混合动力汽车在系统集成、可靠性、节油性能等方面进步显著，不同技术方案可实现节油10-40；纯电动汽车技术在国际上处于先进水平，大容量锂离子动力电池纯电动客车实现了规模应用，小型纯电动轿车批量出口欧美；燃料电池汽车可靠性明显提高，无故障间隔里程与国外同步达到3000公里，燃料经济性国际领先。从2003年起，北京、天津、武汉、深圳等7个城市及国家电网公司先后开展了新能源汽车小规模示范运行考核，累计投入运营车辆超过500辆，运营里程超过1500万公里，平均故障间隔里程达到3500公里以上，出勤率达到95以上。在2008年北京奥运期间，集中投入了595辆自主研发的混合动力、纯电动及燃料电池汽车，累计运行370多万公里，运送乘客440多万人次，实现奥运史上最大规模的电动汽车示范运行。去年初，科技部、财政部、发改委、工信部四部门组织启动了节能与新能源汽车示范推广试点工作（简称“十城千辆”工程），研究出台了专项财政补贴政策，支持在北京、上海、重庆等13个城市的公交、出租、公务、环卫和邮政等公共服务领域示范推广电动汽车，计划利用三年多时间示范推广6万辆电动汽车，可实现新增销售收入300亿元。 第三章 国内电动汽车的发展趋势3.1国内电动汽车发展困境亟待突破电动汽车要更加广泛地推广应用，其最主要的困难在于高性能动力源技术未能得到有效解决，现有电池产品难以满足汽车对寿命、动力性能等的要求。目前，动力电池产品普遍面临以下问题：电池安全性得不到保障。目前中小容量锂离子电池的产业化已经非常成功，但大容量、高功率锂离子动力电池的安全性问题得不到有效解决。而电池容量愈大，其一旦失控所造成的危害就愈大。电池容量有限，未能实现突破。目前市场上使用的电动汽车一次充电后的续驶里程一般为100 km300 km，并且这还需要保持适当的行驶速度及具有良好的电池调节系统才能得到保证，而绝大多数电动汽车一般行驶环境下续驶里程只有50 km100 km。电池循环寿命短。普通蓄电池充放电次数仅为300400次，即使性能良好的蓄电池充放电次数也不过700900次，按每年充放电200次计算，一个蓄电池的寿命最多为4年，与燃油汽车的寿命相比太短。电池质量和尺寸制约。现有电动汽车电池的外体积一般要达到550 L。当把这么大体积的电池用于家庭轿车上时，就必然要挤占轿车的行李厢空间。现有电动汽车所使用的电池都不能在储存足够能量的前提下保持合理的尺寸和质量。电池价格昂贵。电动汽车蓄电池的价格约为100美元/kwh，有的甚至高达350美元/kwh，成本太高，用户难以承受。对环境的污染严重。目前使用的动力电池主要为铅酸动力电池、镍氢电池、镍镉电池。原料从开采到生产，再到废弃后的处理，都会对环境造成污染。除了上述六大难题，电动汽车电池还面临产业化大考。在国内，咸阳威力克能源有限公司、广州市鹏辉电池有限公司、天津力神电池股份有限公司、东莞ATL(新能源)电子科技有限公司、台湾必翔公司等都成功地开发了一些小型的锂离子动力电池，但是大容量、高功率磷酸铁锂动力电池的工艺开发还未成功。总体来看，动力电池发展前景良好，但目前市场化仍然偏低，离真正产业化尚需时日。而且，动力电池企业要真正做大做强，还要经受产业规模化、大比例研发投入和国外巨头挤压的考验。3.2国内电动汽车发展中需注意的问题中国北京国际科技产业博览会展会期间，现场一辆小巧的绿色电动汽车吸引了许多观众的目光。科博会组委会提供的官方资料，自2003年第六届科博会以来，每一届科博会都有电动汽车参展。但经过多年的发展，电动汽车并没有像其他参展的产品一样实现产业化并广泛出现在人们的生活中。专家们普遍认为，发展包括电动汽车在内的新能源车是大势所趋，在国外特别是欧洲，通过政府与企业合作的形式，电动汽车已成为许多城市的力推项目。但如果政策不加大扶持、行业不规范、配套设施不跟进，未来5到10年，仍然难以看到电动汽车在中国的马路上奔跑。在金融危机的大背景下，中国汽车工业依靠新能源汽车反攻的希望也将泡汤。3.2.1电动汽车慢慢在靠近 市场调查公司中投顾问不久前发布的中国新能源汽车产业分析及投资咨询报告显示，到2010年全国汽车保有量将达到5669万辆，2020年将高达13103万辆。机动车的燃油需求分别为1.38亿吨和2.56亿吨，为当年全国石油总需求的43%和57%；也就是说，汽车将要吃掉一半左右的石油。 能源专家及汽车专家都认为，迫于能源紧张和环保法规趋严的现实，包括电动汽车在内的新能源技术及运用将迎来井喷发展，但这需要一个很长的过程。 并不是汽车制造商宣布推出电动汽车、电池制造商宣布进入电动汽车领域，就意味着电动汽车的春天已来临。现在很多厂商所推出的产品都是一个概念，投放市场还需时日。3.2.2市场培育需要很长的过程 我国电动汽车的发展，在八五期间就已列入国家科技攻关计划，重点开展电动汽车关键技术的研究。九五期间，正式列入国家重大科技产业工程项目。通过近20年的研究，目前我国在电动汽车总体设计、专用电机和电池管理等多项关键技术上均有突破，也有产品不断上市，但电动汽车在市场上并未呈现业内所期望的那种发展。电动汽车更多吸引消费者的是其外观和节能环保概念。在价格、续航能力、时速等问题上，消费者仍持观望态度。虽然环境压力不断加大，汽油也越来越贵，但从技术上说，电能作为汽车动力的时机还不成熟，消费者的疑虑是电动汽车发展的瓶颈。在专家眼里，电动汽车更像部分汽车厂家炒作的一个概念，与普通消费者无关。很多厂商，特别是中国国内的厂商在各大车展上展出自己的电动汽车，但没有几家企业真正量产过、销售过。他们打的都是概念牌。其实，不仅仅是电动汽车，在新能源发展上，中国很多产品都属于替他人做嫁衣。中华全国工商业联合会新能源商会副秘书长史利民接受记者采访时惋叹：光伏产业也是如此。我国是全球光伏电池片第一大生产国，但产品几乎都是出口到国外。3.2.3政策更倾向于混合动力 国家年初推出的汽车产业调整振兴规划细则中提到，计划三年内中央将投资100亿元专项资金，发展新能源汽车及车用电池组等关键技术，从而形成10亿高性能车用电池生产能力。与电动汽车相比，混合动力汽车在概念上首先占了优势。因为对于普通老百姓来说，混合动力技术既能环保又能完全继承传统汽车的性能，而电动汽车在这些方面的弱点就被暴露出来，驾驶者几乎没有驾驶乐趣。这些也是国家政策存在倾向性的原因。国家的政策是一步一步走，直接过渡到电动汽车不现实，现阶段更可能的路线图是，支持混合动力技术，然后由混合动力技术过渡到电动汽车技术。其实，政策的支持是新能源汽车发展的关键。政府在各方面的配合，才能为电动车上市开启方便之门。在我国，新能源汽车也不是新鲜事物，但至今只有10款左右的新能源汽车拿到了准生证。此外，电动汽车不能上牌的事情在全国各地也屡次发生。今年2月5日，国家财政部与科技部虽然联合出台了节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法，但补贴范围仅限于公交、出租、公务、环卫和邮政等公共服务领域，私家车不在其中。现在很多经济型汽车的售价非常低，在政策不明朗的情况下，很多消费者肯定还是会选择传统汽车，而不会冒险购买电动汽车。3.2.4发展要靠配套设施和技术革新政策层面的扶持固然重要，但专家们和企业更期待的是相关配套设施能尽快建立起来。目前，即使能够给电动汽车上牌、让电动汽车上路的也都是二三级城市，像北京、上海这种大型城市，近几年让电动汽车上路并不现实，因为配套设施很不完善。配套设施指的是像加油站一样的电动汽车充电网络。先来看看目前与电动汽车相关的一组数据：MY CAR在充满电的情况下，只能跑100公里到110公里；奇瑞S18电动汽车一次充电续航里程为120公里到150公里。对于城市消费者来说，续航能力成为棘手的问题。 很多消费者购买汽车，不仅仅是为了上下班代步，还有其他的需求。但这种要求目前电动汽车却很难达到。要促进电动汽车产业的发展，需要配套设施的逐步完善，在城市郊区等设置充足的、便捷的、功率大的充电网点，而对于企业来说，要在技术上进行革新，研发出蓄电持久的电池。仅就目前的电池技术而言，在未来10年甚至更远的时间里，依然是传统汽车的天下。目前最先进的锂离子蓄电池，能量也要比汽油低50倍。此外，在价格上，电动汽车也无竞争优势。新能源汽车相比传统燃油轿车，技术开发难度更大，开发成本更高。以比亚迪F3DM双模电动车为例，F3DM双模电动车现阶段售价接近15万元，但普通F3的价格尚不足8万元。在价格上的差距可以缩小，而自身技术上的问题更为棘手。如何能完善续航能力，在城市中充上电，且充电耗时短，都将是电动汽车发展的最大弊端。3.2.5技术障碍及产业赢利压力大 电池技术是电动汽车是核心技术之一。我国电动汽车电池技术进步明显，尤其是安全性大大提高了。但我国的电池技术与国际先进水平相比，在电池单元的一致性和均匀性上还存在一定差距；在成本控制、充电时间、能量密度和循环寿命等方面还有待提高。 目前，我国动力电池批量生产的原材料的纯净度、工艺的稳定性和设备的精度，是造成一致性问题的主要障碍。由于研发周期长、产业化规模小，动力电池成本居高不下，而电池成本占电动汽车整车成本超过30%，因此电动汽车产业盈利压力大。 3.2.6电动汽车消费所需求的基础配套设施差距很大 按照现在的充电参数，电动汽车的充电时间较长，约9小时，更为重要的是充电设施网络尚未形成，相关电力配套设施不到位，社区充电设施还是空白。目前我国示范运行的电动汽车只能在规定的线路上运行。充电的方便性成为电动汽车大面积推广，进入民众生活的最大障碍。 3.2.7消费观念有待更新 电动汽车要想从示范运行走上全社会推广之路，除了政策扶持、改进技术，企业和消费者观念的转变也很重要。现在，消费者普遍认为电动汽车续驶里程短、速度低、价格高，使用起来不划算，并认为是否环保与己无关。这里面存在一定误区。目前，电动汽车整体性能大大提升，使用成本大幅降低，不到燃油车的40%，在城区范围内运行，是完全能够胜任的。更为重要的是，电动汽车将最终实现零排放、零污染、低噪音，综合使用成本低，社会综合效益高。 3.2.8废旧电池回收技术低 电动汽车的电池也有寿命。国产电动汽车的电池，充放电次数一般达2000次至2500次就应该保养、更换。更换下来的废旧电池处理技术低，带来循环利用效率低，对环境的污染将不容忽视。 3.3 加快我国电动汽车发展的措施建议 为进一步推动电动汽车产业发展，特建议如下： 一、率先在政府和各行政事业单位使用电动汽车 大部分的政府机构和事业单位的车辆运行范围主要在市区，续驶里程短，方便充电；更为重要的是，政府购车具有引导和调节生产、消费的作用。作为新兴产业，电动车在研发、制造等诸多环节的成本，均高于现有燃油汽车，消费者没有意愿和能力为环保买单，而政府肩负着促进产业发展、调整产业结构、引导消费升级的重任，并有能力通过公共资源实现。 二、由政府主导，加大电动汽车消费环境相关配套基础设施建设电动汽车的推广要求有完善的充电、维护等基础设施，而城市的基础设施建设需要政府的牵头规划和支持，只有通过政府主导，才能有力、快速的推进。 三、加快建立电动汽车相关国家标准，使产业发展更规范有序 当前国家在电动汽车动力电池方面仅有相关的指导性标准，希望尽快建立技术条件和运行维护的国家标准，使电动汽车动力电池尽早规范化、标准化。电动汽车整车技术和专项国家技术标准缺少和滞后，会制约产业的快速有序发展，重复建设，一哄而上，造成浪费。 四、鼓励电动车消费，并积极探索新的运营模式 电动汽车技术的发展，与政府在推广初期的财政支持分不开。目前政府已出台相关补贴标准政策，要简化补贴环节，方便惠及消费者。 购置和使用电动车的税费，应与燃油汽车有大的不同，应享受更大比例的财政补贴、减免车辆购置税等优惠政策。在研发和制造环节，政府也应给予企业一定的补贴，在逐步实现产业化的过程中，使企业实现自我良性发展。法规上强制：一方面，在合适的时间、地点，对燃油汽车的生产、销售、使用和排放实行限制性法规；另一方面，制定推广应用电动汽车的计划。法规上的强制，是对发展电动汽车的直接促进。 现阶段鼓励电动汽车消费具有很高的导向价值和战略价值，同时，电动汽车产业的发展应积极引导、鼓励社会资源和民间资本投入。 五、电动汽车产业布局应向中西部地区倾斜 中西部地区拥有丰富的电能资源。据统计，中西部原煤产量超过我国煤炭总产量的85%。原材料就地利用，可大大减少运输成本、缓解运输压力，保障国家经济安全。如果电动汽车的核心部件-电池，在电动车这一新兴产业起步的时候就被布置在能源和原材料丰富的中西部省份，不仅可以减少物流和人力成本，给中西部省份创造较多的就业机会，而且还能促进我国地区经济的平衡发展。 六、由政府牵头做好废旧电池的回收再利用工作 1、由政府牵头，电动汽车生产企业与经营单位签订协议，负责有偿回收废旧电池。2、支持企业废旧电池处理技术提升、设施建设和经营优惠政策等，做好废旧电池的回收再利用工作，避免二次污染。 总之，电动汽车作为新兴产业，建议国家相关部门尽快总体规划、布局、实施。 3.4发展中国电动汽车的策略思路战略定位：发展电动汽车，是在中国以煤为主的能源结构下，煤基能源交通应用的最佳方式，是我国汽车工业应对能源、环境和气候变化挑战、保持可持续发展的最佳途径；是我国应对金融危机、培育新兴产业和新的经济增长点的战略选择；是在国际汽车业“转移”与“转型”的大背景下，实现我国汽车产业从大国向强国转型、实现自主发展的最佳选择。战略目标：把握电动汽车的历史机遇，实施电动汽车国家战略，全面掌握电动汽车核心技术，带动汽车共性技术的全面提升，形成具有国际竞争力的电动汽车及关键零部件工业体系，加快汽车动力系统电气化转型，构建可持续发展的交通能源体系，实现我国由汽车大国向汽车强国的转变。自主创新目标：建立完善的自主创新开发体系，全面掌握电动汽车核心技术，形成具有国际先进水平的产品开发能力，自主开发的各类产品具有国际竞争力。整车、动力系统和电子控制等共性技术达到国际先进水平；先进动力电池、驱动电机、燃料电池及发动机、多能源动力总成控制系统等关键技术达到国际领先水平。产业发展目标：建立起电动汽车整车及关键零部件的产品开发、生产、供应和售后服务保障体系，电动汽车规模化生产能力和网络化服务能力满足市场需要。小型纯电动汽车、大型纯电动商用车、轻度混合动力汽车和PLUG-IN混合动力汽车形成比较优势；先进动力电池、驱动电机等关键零部件及其核心材料产业化规模和竞争力保持领先。市场环境目标：完善电动汽车消费和使用环境，各类电动汽车大规模进入市场，缓解能源和环境形势紧张的局面。混合动力汽车成为市场主导产品；纯电动汽车得到大规模应用；燃料电池汽车小批量进入市场；充电站、加氢站等基础设施基本满足电动汽车应用需求。政策法规目标：发挥标准引领作用，建立健全完善的电动汽车标准体系，积极参与国际标准化研究和制定工作，争取在优势产品和技术领域发挥主导作用。充分利用政策法规的激励和约束机制，系统规划、超前部署，建立有利于电动汽车发展的策法规环境。战略途径：大力实施汽车产业转型战略。坚持自主创新，积极开发新一代能源动力系统，加快电动汽车的发展，瞄准未来汽车竞争制高点，加速车用能源动力系统向电气化“转型”。利用国际汽车业“转移”的机遇，全面提升汽车共性关键技术水平，满足当前汽车节能和排放法规不断升级的需要，同时服务于我国汽车产业转型战略。 第四章 总结总之，无论从环保角度还是能源角度看，未来电动车都需要有一个大的发展。其开发将关系到众多工业的兴衰，可能成为未来新的经济增长点。在我国，电动车更有着独特的市场，大都市都普遍存在着十分严重的交通问题和汽车尾气排放污染问题。作为一种小型、中速和短途的日常交通工具，电动车是十分理想的，其在中国有着得天独厚的发展条件和广阔的应用前景。 结束语电动汽车是中国汽车产业进军全球车市竞争行列的一个转折点，谁把握住了电动汽车的发展机会，谁在未来电动汽车市场将占据主导地位。随着全球变暖，节能减排，几乎成了每个国家的国策，但是随着油价的上涨和生活品质的提高，汽车作为代步工具是不可缺少的，那么，未来汽车市场将属于电动汽车的天地。总的来说，我国电动汽车发展具备了产业发展的基础