浅谈电动汽车的未来发展第一章纯电动汽车产业发展现状分析1.1 世界纯电动汽车产业化概述1.2. 世界各国纯电动汽车发展情况分析1.3 纯电动汽车产业发展最新动态第二章中国纯电动汽车发展社会环境分析2.1 汽车工业面临能源问题重大挑战2.2 发展绿色交通是城市环境的需求2.3 电动汽车能满足更为苛刻环保要求2.4 纯电动汽车节能减排效果显著第三章中国纯电动汽车发展分析3.1 纯电动汽车的技术发展动态3.1.1 纯电动汽车锂电池技术3.1.2 纯电动汽车超快充电技术3.1.3 电池与电容相结合技术3.1.4 纯电动汽车电动轮技术3.2 纯电动汽车发展存在的问题及策略3.2.1 充电问题制约纯电动车产业化发展3.2.2 中国发展纯电动车存在问题及对策3.2.3 新能源汽车应优先发展纯电动汽车第四章中国纯电动汽车发展前景预测分析4.1 中国纯电动汽车行业技术开发方向4.2 中国纯电动汽车市场预测分析4.3 政策推动全球新能源汽车发展浪潮摘要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。
解决汽车污染排放问题。
全球碳排放标准的推出强化了主要国家推动纯电动汽车产业普及的动力的欲望,由于汽车尾气和工业污染给大气层和地球生存环境带来日趋严重破坏,人类必需在未来二十年内努力将碳排放量指标恢复到合理水准,而削减碳排放量保护生存环境显然已经是比赚钱更迫切更紧急的事情。
推广和普及纯电动汽车是行之有效手段并且也是削减碳排放量重点方向之一!由于电池价格高,且销售未成规模,目前电动汽车价格不菲,从而大大弱化了个人的购车需求。
虽然耗电成本不足燃油成本的1/4,但昂贵的购车成本还是让个人消费者望而却步。
所以如何降低纯电动汽车的成本,以及有效推广,还任重而道远。
电池技术有待提高电池是电动汽车的动力源泉,也是一直制约电动汽车发展的关键因素。
电动汽车车用电池的主要性能指标是比能量、能量密度、比功率、循环寿命和成本等。
要使电动汽车能与燃油汽车相竞争,关键就是要开发出比能量高、比功率大、使用寿命长的高效电池。
到目前为止,电动汽车用电池经过了3代的发展,已取得了突破性的进展。
第1代是铅酸电池,第2代是碱性电池,第3代是以燃料电池为主的电池。
燃料电池直接将燃料的化学能转变为电能,能量转变效率高,比能量和比功率都高,并且可以控制反应过程,能量转化过程可以连续进行,因此是理想的汽车用电池,但目前还处于研制阶段,一些关键技术还有待突破。
目前中国电动车的基础设施(主要是充电设施)还很有限。
对于无车库的城市车主,在家充电并不方便;即便可以用家用220伏充电,安全上也存在一定隐患。
为根本解决这一问题,唯一的办法是在小区、停车场建充电站。
虽然电网公司已开始对该业务模式进行了有意义的尝试。
但是中国要想快速发展纯电动汽车,基础设施建设必须加快步伐。
第一章纯电动汽车产业发展现状分析1.1 世界纯电动汽车产业化概述在纯电动汽车的第一个发展阶段,截止到1998年底,全世界有9个大型汽车厂10种纯电动汽车投入小规模生产。
如通用汽车开发的纯蓄电池电动汽车EV1最高时速可达128km/h,从静止加速到96km/h只需9s,一次充电可行驶144km,其后通用IMPACT电动车一次充电续驶里程达到190 km;还有福特汽车公司和通用电气公司联合开发EXE-Ⅰ、EXE-Ⅱ电动汽车;丰田公司生产的RA V4电动汽车由铅酸电池改为镍氢电池,一次充电可行驶200 km,零售价4.2万美元/辆(同型的汽油车零售价为2万美元/辆),其中电池成本占整车成本的40%;日产汽车公司1998年在日本和美国销售的ALTRA电动车采用锂电池,循环寿命长,可反复使用1200次,续驶里程124 km;1997年法国雷诺公司推出装备锂电池的标致106电动汽车;大众汽车公司在第18届国际电动汽车展会上推出的电动汽车能量来自300kg的充电电池,在12s内可从0加速到100 km/h,最高车速140 km/h。
国内企业从事纯电动汽车研发、少量产业化生产与试运营的有东风、天津清源、北京理工科凌、比亚迪、万向等企业。
2006年,我国第一批纯电动轿车取得了产品准入公告,吸引更多企业加入蓄电池或纯动力汽车的研发或试运营,如咸阳威力克能源有限公司、博信电池(上海)有限公司、上海瑞华集团、深圳雷天绿色电动源有限公司、中信国安黄金有限公司、合肥工业大学等。
“十一五”期间,北京理工大学作为整车总体单位承担了863 电动汽车重大专项“纯电动客车项目”,作为技术依托单位承担了北京市科技奥运电动汽车特别专项“电动汽车运行示范、研究开发及产业化”等项目。
已完成纯电动准低地板公交车、纯电动中巴客车、纯电动旅游客车、纯电动超低地板公交车等四种车型的整车开发、型式认证和定型设计,并进行了40 余辆的小批量试生产,各项动力性、经济性、续驶里程、噪声等指标已达到或接近国际水平;组建电动汽车示范车队,在北京市开展“一线一区”两种模式示范运行。
目前,北京理工大学等单位已经完成了北京理工科凌电动车辆股份有限公司密云电动车辆产业化生产基地的建设,初步形成了关键技术的研发能力和产业化配套能力。
著名电池制造商比亚迪在动力电池方面的研究成果一直处于世界的前沿,该公司最新研发的车用产品的充电时间已缩短到8~9小时,最高续驶里程可达450~500公里,最高时速可达120~180公里/小时,0~100公里/小时加速时间小于13秒。
2006年7月,比亚迪为加速纯电动汽车的商业化步伐,推出一款全新技术的电动轿车——F3e。
这款车基于F3平台而开发,装载比亚迪在全球首家推出的技术“铁”动力电池“ET-power”,一次充电能够行使350km,单次充电时间22分钟。
“ET-power”是以比亚迪在电池领域里的最新发明“铁电池”为核心技术支持的纯电动汽车动力体系。
(注:E表示环保和电力environment和electric的首字母,T 则表示技术technology,power则表示动力和能量)同时,比亚迪计划首批200台纯电动出租车于07年投入示范性商业运营。
目前比亚迪已经在北京、上海、深圳、西安等四大基地完成了内部实验性电动汽车充电站的建设,计划先在企业内部进入“电动汽车”时代。
1.2 世界各国纯电动汽车发展情况分析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。
第一,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。
该轿车于2000年7月开始出口北美,同年9月开始出口欧洲,现在已经在全世界20多个国家上市销售。
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。
2004年9月15日,一汽集团与日本丰田汽车公司在北京举行了混合动力汽车合作项目签字仪式,宣布双方在2005年内。
共同生产丰田PRIUS混合动力轿车。
PRIUS混合动力轿车将在同年进入中国市场。
继PRIUS混合动力轿车之后,丰田汽车公司还推出了ESTIMA混合动力汽车和搭载软混合动力系统的CROWN轿车。
丰田汽车公司在普及混合动力系统的低燃耗、低排放和改进行驶性能方面已经走在了世界的前列。
此外。
本田汽车公司开发的Insight混合动力电动汽车也已投放市场.供不应求。
2002年4月,本田汽车公司在美国市场上投放了Civic混合动力汽车。
日产汽车公司近日宣布,将于2006年向美国市场销售Ahima牌混合动力汽车,这是其于2002年与丰田汽车公司签署联合生产混合动力汽车协议的第一个产品。
第二,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A.8 480万美元,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一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。
1.3纯电动汽车产业发展最新动态1.纯蓄电池驱动的超微型汽车这种汽车降低了汽车的动力性和续驶里程的要求,充电过程比较简单,车速不高。
较适合于市内或社区小范围内使用。
由于多数采用了镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池等高性能电池,车辆性能较有保证,已进人小批量试生严阶段。
比如,日本的Hypermini采用了高性能锂离子电池,最高时速为90km,一次充电可行驶115 km。
是一款适合未来城市道路行驶的家庭轿车。
2.驱动电机呈多样性发展美国倾向于采用交流感应电机,其主要优点是结构简单、可靠,质量较小,但控制器技术较复杂;日本多采用永磁无刷直流电机。
优点是效率高。
起动扭矩较大,质量较小,但成本较高,且有高温退磁、抗振性较差等不足;德国、英国等大力开发开关磁阻电机,优点是结构简单、可靠。
成本较低。
缺点是质量较大,易于产生噪声。
目前我国也研制成了稀土永磁无刷直流电机和开关磁阻电机?电动机的使用尚无定论,有待今后在使用中考验。
3.混合动力汽车由于受到蓄电池性能的严重制约。
使纯蓄电池型电动汽车的产业化进程举步维艰,于是混合动力汽车成了内燃机汽车和电动汽车之间的过渡产品,既充分发挥了现有内燃机技术优势,又尽可能发挥电机驱动无污染的优势。
混合动力汽车将现有内燃机与一定的储能元器件通过先进控制系统相结合,可以大幅度降低油耗,减少污染物排放,同时技术成熟、价格便宜。
4.燃料电池汽车成为竞争的焦点燃料电池汽车在成本和整体性能上,特别是行程和补充燃料时间上明显优于其他电池的电动汽车,并且燃科电池所用的燃科(甲醇、汽油、柴油、天然气等)来源广泛,又可再生,并可实现无污染、零排放等环保标准。