纯电动客车研发

CA6127URE31 纯电动客车研发及试生产 项目简要说明一汽客车公司大连客车厂二 0 0 九 年 七 月 三十一 日目 录一、项目概要及背景二、研制开发的目的和意义三、国内外相关技术发展概况和趋势四、前期研制开发情况五、主要研制开发内容和考核目标1本项目的具体内容、技术与设备创新点、关键技术和关键工艺2本项目考核目标六、项目组织实施方案1实施方式2技术路线3项目进度安排、实施期限七、技术经济分析和社会经济效益分析1技术经济分析及环境影响2经济效益分析3对产业发展的作用八、项目资金预算安排、资金来源与落实情况，申请市财政资金理由1资金预算安排2资金来源与落实3申请市财政资金的理由九、项目申报单位及协作单位概况 一、项目概要及背景一汽客车公司大连客车厂采用北京理工大学技术，研发并小批量试生产纯电动城市客车CA6127URE31。样车9月末完成。项目共分样车研制、定型试验、批量试生产、示范运行、总结提高五个阶段，总建设周期一年，总投资800万元，其中企业自筹300万元，申请政府财政资助500万元。该项目社会效益十分明显，项目运行后期综合经济效益逐渐显现。本项目目标是带动大连在电动客车研发、生产等运营领域在国内达到领先水平，促成这一项目在大连实现产业化。项目组主要成员（见表一）表一序号姓 名职 称项目组中职务所在单位1王景星高级经济师组长大连客车厂2马敬杰研究员级工程师副组长大连客车厂3林程教授技术指导北京理工大学4李康工程师成员大连客车厂5刘力楠工程师成员大连客车厂6赵素娟工程师成员大连客车厂7曹云助理工程师成员大连客车厂项目背景石油短缺和大气污染是困扰汽车产业的两大难题，世界各国都投入大量资金研发清洁能源汽车，我国电动汽车的研发处于示范运行和产业化推进阶段。中国电动汽车的研究虽处于落后地位，但由于政府的扶持和市场的拉动，企业研发的热情不断高涨。目前制约电动客车商品化、产业化的关键环节是动力系统与整车的匹配技术、整车的续驶里程、电池寿命及整车的价格等。一汽客车大连客车厂采用北京理工大学技术研发电动客车，力争在电动客车技术成本和运行费用方面取得重大突破。为进一步提升大连市绿色、合谐的都市形象，进一步促进电动客车的产业化做出贡献。 二、研制开发的目的和意义我国即将迈入汽车社会的门槛，而汽车工业将是我国的支柱产业。国情决定了我国的汽车消费和汽车产业不能走西方工业国家走过的老路。汽车燃料不单一依赖石油、动力系统节省能源、减少甚至没有污染排放，是社会发展的必然要求。混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车等电动汽车，以及代用燃料汽车在我国已经有研发及产业化推进的基础。进行大规模示范运行，是最终形成电动汽车商业化及产业化环境的重要阶段。大连是我国东北重要的工业城市和旅游环保城市。经济总量在东北各城市中居第一位，温家宝总理出席夏季达沃斯会议后对大连这个老工业城市的环境质量给予很高的评价，李克强同志在辽宁工作时提出：“东北振兴看辽宁，辽宁振兴看大连”。近年来，居民汽车消费能力大幅度提高，带来了石油消耗依赖和尾气污染加剧的不良后果；汽车零配件产业大量聚集，已经形成优势产业。示范和发展电动汽车，是大连旅游业和制造业可持续发展的必然要求，社会意义重大。从自然地貌和经济区域角度，大连市是一座滨海城市，呈明显的丘陵地貌特征；也是东北的物流龙头、环渤海经济圈的重要环节。电动汽车在大连的成功示范和发展，将为沿海开放城市起到楷模和带动作用；也将为我国电动汽车在东北和环渤海经济圈的产业腾飞奠定坚实基础。三、国内外相关技术发展概况和趋势（一）、国外电动汽车发展概况电动汽车在广义上可分为三类，即纯电动汽车(BEV)、混合动力电动汽车(HEV)和燃料电池电动汽车(FCEV)。目前世界各国著名的汽车厂商都在加紧研制各类电动汽车，并且取得了一定程度的进展和突破。1、日本一直以来，出于对能源危机和环境保护的关注及占领未来世界汽车市场的考虑，日本十分重视电动汽车的研制与开发。从目前世界范围内的整个形势来看，日本是电动汽车技术发展速度最快的少数几个国家之一，特别是在混合动力汽车的产品发展方面，日本居世界领先地位。目前，世界上能够批量产销混合动力汽车的企业，只有日本的丰田和本田两家汽车公司。1997年12月，丰田汽车公司首先在日本市场上推出了世界上第一款批量生产的混合动力轿车PRIUS。目前推出的产品已经是多次改进后的第二代产品，其生产工艺更为成熟。根据丰田汽车公司的测试，PRIUS轿车在城市工况下比同等排量的花冠轿车节油44.4%；在市郊节油29.7%，综合节油40.5%。有关统计数据显示，丰田汽车公司已占有全球混合动力汽车市场90%的份额。2、美国美国的汽车公司在电动汽车产业化方面比来自日本的同行逊色不少，三大汽车公司仅仅小批量生产、销售过纯电动汽车，而混合动力和燃料电池电动汽车目前还未能实现产业化，来自日本的混和动力电动汽车在美国市场上占据了主导地位。美国能源部与三大汽车公司于1993年签订了混合动力电动汽车开发合同，其中通用汽车公司投入1.48亿美元，福特汽车公司投入1.38亿美元，克莱斯勒汽车公司投入8480万美元，进行为期5年的研制开发工作，并于1998年北美国际汽车展上展出了样车。在此基础上，现已推出三款混合动力概念车GM Precept、Ford Prodigy、Daimler Chrysler Dodge ESX3。2004年12月14日，通用汽车公司与戴姆勒-克莱斯勒汽车公司对外宣布，双方将在开发混合动力电动汽车的技术领域携手，共同推进此项技术的发展。为了发展和推广环保类汽车（包括纯电动汽车）的使用，美国有关部门不但制定了按比例销售环保类汽车的法规，而且给予购买环保类汽车的消费者40008000美元的补贴，大大促进了美国纯电动汽车的发展。美国“AVS”公司于20世纪90年代推出了纯电动大巴，目前已行驶在欧美等大城市中，由于该款车基本上满足了城市公交营运的要求，有逐步取代燃油公交车之势。（二）、国内电动汽车发展概况从20世纪50年代末开始，我国一些大企业的生产车间就已经使用电瓶车作为工厂内部物流的装载运送工具，这是电动汽车的雏形。我国首辆电动汽车于1966年在上海问世。1977年、1983年相继有型号为SHD170、SHD610两辆纯电动汽车试制并作技术测试，但均因蓄电池技术指标低而制约了整车技术性能。20世纪90年代起，我国掀起了纯电动汽车研制的热潮，北京、上海、天津、武汉、合肥等地的院校、汽研所、汽车厂纷纷研发了微型纯电动轿车、微型纯电动厢式车、纯电动大客车等。为迎奥运北京奥运会期间， 50辆装备锂离子电池的纯电动客车在奥运村内环线、北部赛区内部环线以及媒体村内环线三条线路上运行。电动汽车除了在能源、环保和节能方面显示出优越性和具有强大的竞争力外,在车辆性能方面也显示出了巨大的优势。由于电动汽车的转矩响应迅速、加速快，比燃油汽车高出2个数量级；电动汽车的电机可分散配置,通过电子转距控制技术直接控制车轮转速,易实现四轮独立驱动和四轮转向控制,因此提高了电动汽车制动的安全性和可靠性。与燃油汽车工业发展道路完全不同，我国电动汽车的发展从电动汽车重大科技专项计划开始实施即提倡完全自主技术创新。目前日本、美国是电动汽车技术比较先进的国家，即使这样，其在电动汽车领域的研发也仅有20年左右的时间。可以说，目前我国电动汽车的技术水平与日美等先进国家几乎处在同一条水平线上。如果我国在电动汽车的技术研发及产业化上能够有一个突飞猛进的突破，将极大的改善我国汽车工业的落后面貌，使电动汽车在国际市场上占据一定的市场地位，使电动汽车打入国际市场成为可能。目前市场上的电动汽车主要有纯电动汽车、燃料电池汽车和混合动力汽车三种。燃料电池车受关键技术、进口材料和高昂成本等因素的限制，距离市场还相当遥远；混合动力汽车在传统燃油系统之外又增加了一套电力驱动系统，造价昂贵，自重增加且仍未解决燃油汽车的污染问题，也远未到产业化阶段；而以专用铅酸动力蓄电池为能源的纯电动汽车，综合性能价格比最高，最容易实现适度产业化规模生产，是真正意义的电动汽车，最具市场意义，可以最先进入市场。四、前期研制开发情况大连客车厂作为中国第一汽车集团公司唯一的节能与新能源客车生产基地投入了大量的精力研发并试制新能源客车，积累了纯电动客车、混合动力客车研发及生产经验。为进一步提高纯电动客车技术水平，大连客车厂选定与北京理工大学合作，引进北京理工大学的纯电动客车核心技术生产纯电动客车，实现电池组自动快速更换、网络化控制电池集中分箱充电站、运行远程调度、监控与故障诊断。五、主要研制开发内容和考核目标完善纯电动汽车的整车设计技术，在动力匹配、安全保障、降低能耗、生产制造工艺工装技术、检测技术、调试技术及适合电动汽车特点的电动辅件方面开展研发工作，注重轻量化技术、新材料应用，积极进行城市纯电动汽车示范运营，进一步降低成本，完善生产工艺，扩大产业规模，整车主要性能指标达到预定要求，实现较大批量的产品市场销售。近期目标：纯电动客车获得进一步完善后，完成汽车的相关检定和公告申请，进行载客示范运行。中长期目标：对于纯电动客车而言，一旦电池技术获得突破，迅速进入大规模产业化生产；电池技术未获得突破之前，紧密跟踪国内、外发展动态，逐步扩大示范区域，将其发展成城市交通的主要工具。六、项目组织实施方案 进度目标（360天）项目共分样车研制、定型试验、批量试生产、示范运行、总结提高五个阶段，总进度为一年。1 、样车研制（60天）试制12米电动客车一辆，包括电气系统的研制及与整车匹配。2、 定型试验（60天）台架试验、道路试验、产品认证和上国家发改委汽车产品公告。3、小批量试生产（30天）生产50量份12米电动公交客车，按大连市公交系统营运要求。4、 示范运行（240天）包括售后服务，运行技术统计，质量改进等。5、 总结提高（30天）包括贯穿项目始终的产品持续改进、小批量阶段性示范运行之后的项目验收、产品研发成果鉴定。七、技术经济分析和社会经济效益分析随着石油短缺及大气污染的加剧，国家及地方政府的专项治理力度也越来越大，对清洁汽车的鼓励政策也越来越大，为电动客车的发展创造出良好的环境。电动车辆及相关技术的日臻完善也促进电动客车的发展。就城市公交电动客车而言，仅北京、上海、深圳、杭州、大连等大城市的总需求每年在2000台以上。与传统的燃油公交客车相比，电动客车的优势是： 能源消耗低 零排放 低振动（特别是无怠速共振缺陷） 低噪音电动客车的劣势是： 续驶里程少 充电频次高 与传统的驾驶习惯差异价格分析：电动客车的价格明显高于燃油客车，其主要原因是动力电池价格过高。随着电动车产业的发展，电动客车与燃油客车价格的差异将逐步缩小，主要因素有：第一：电动车及动力电池产业的发展与新材料、新技术的发展相互促进；第二：专业化分工合作，创造规模效益；第三：石油价格持续攀升；第四：国家对清洁能源税费方面的优惠政策作用。车辆折旧费分析电动客车价格是燃油客车价格的3-4倍，每年车辆折旧费也是燃油客车的3-4倍。 电费与燃油费分析12米电动客车单位运行费用140（度电）/100公里0.9元/度电126元/100公里12米燃油客车单位运行费用33（升）/100公里5.74元/升189.42元/100公里12米电动客车每年节省能源费用约3.8万元。动力电池消耗12米客车每年摊销动力电池消耗费约18万元管理费分析电动客车新增管理费每辆约1万元。造成电动客车运行费用偏高的主要原因是车辆折旧费和动力电池消耗，一旦整车及动力电池价格下浮，这两项费用也相应下降。如果按电动车产业不断发展，油价持续上升，电动车税费下调等大环境动态计算，电动车运行费用将很快低于燃油客车。营运部门可以按优质优价的原则调整票价，以提升经济效益。项目风险分析及对策 序号风 险说 明应 对 措 施1技术风险动力系统与整车匹配强化试验，专家评审动力电池使用寿命合理匹配，有效监控2政策风险行业管理法律法则专业测试市场准入与行业管理部门有效勾通3管理风险运行管理、人员培训制定专项计划技术统计、分析编制标准操作规程包括售后服务，运行技术统计分析减排：一辆柴油车每年排放CO 0.2415吨 HC 0.021吨 NOX 0.01575吨。投放50台纯电动车每年可减排CO 12.075吨 HC 1.05吨 NOX 0.7875吨。拉动相关产业分析：大连产学研人才的培养、物流、油漆、玻璃钢等汽车配套企业。八、项目资金预算安排、资金来源与落实情况，申请市财政资金理由项目资金800万元，企业自筹300万元，仍有500万元资金缺口申请政府财政资助。序号项目内容经费（万）备注1技术转让费支付给北京理工大学3002生产线改造完善纯电动客车生产线2402样车试制12米样车研制1703定型试验台架试验40道路试验504批量试生产50辆份12米豪华客车5示范运行投放大连公交公司50辆运行管理，售后服务6总结提高质量改进，项目验收合计800九、项目申报单位及协作单位概况立项单位概况一汽客车大连客车厂（简称“一汽大连客车厂”）一汽客车大连客车厂是一汽集团公司的全资子公司，且有整车、底盘研发及制造的能力，有混合动力客车、纯电动客车研发及生产的经验积累。在本项目中承担电动客车部分的研发及整车的制造。北京理工大学有多年从事电动车辆研究的经验，经过十几年的专项研发，在动力及动力控制部分取得显著成果，已获得多项国家发明专利。快速更换电池技术的纯电动客车在北京08奥运会上已经验证，目前，采用北京理工大学技术的50台纯电动客车仍在北京运行。13