各国混合动力/电动汽车发展情况比较摘要:随着石油的日趋紧张和社会对环境和节能的日益重视,混合动力电动车辆的发展得到了全球越来越多的关注。
本文首先综述了日本、美国、欧洲以及我国混合动力电动车的发展现状,介绍了各国知名汽车厂商的混合动力电动车开发情况,最后展望了混合动力电动车的商业化前景及其发展趋势。
1 引言汽车问世123年以来,极大地改变了人们生活方式,并推动世界经济快速发展。
但全球气候变暖的今天,汽车消费原油约占石油消费总量一半,所排放CO2约占温室气体排放总量2成。
汽车行业面临重大历史变革,电动汽车等环保车取代燃油汽车已属必然,产业结构也将迎来深刻变化。
2混合动力汽车及其历史混合动力汽车(Hybrid Electrical Vehicle, 简称HEV 是指同时装备两种动力来源——热动力源(由传统的汽油机或者柴油机产生与电动力源(电池与电动机的汽车。
通过在混合动力汽车上使用电机,使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控,而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作,从而降低油耗与排放。
混合动力汽车虽然没有实现零排放,但其动力性、经济性和排放等综合指标能满足当前苛刻要求,可缓解汽车需求与环境污染及石油短缺的矛盾。
所以自从90年代以来,全球刮起了研究混合动力的风暴。
日本丰田率先将混合动力车商品化,于1997年推出Prius,随后的时间里,多家日本汽车公司实现了多款混合动力的商品化。
在美国,克林顿政府上台不久,为了开发新一代汽车,由美国政府促进,于1993年9月29日发起了新一代汽车伙伴计划即PNGV,目标是开发低油耗的混合动力汽车。
然而该计划最终被废止,没有达到预订的2005年左右推出商品化的混合动力汽车的目标。
3日本混合动力/电动汽车发展概况日本汽车保有量占全球第二位,由于人口密集,国土狭小,石油100%依赖进口。
因此,日本对EV\HEV的研发十分重视。
日本从1965年开始电动车的研制、通产省正式把电动车列入国家项目,1967年成立了日本电动车协会,促进了电动车事业的发展,1971年日本通产省就制定了电动汽车的开发计划,1991年日本通产省又制定了“第三届电动汽车普及计划”,提出到2000年日本电动汽车的年产量达到10万辆,保有量达到20万辆。
2001年7月,日本开展了“低公害车开发普及行动”,将EV\HEV 列为重点开发的低公害汽车之列,并制定了专门的政策,以促进EV\HEV的普及应用;2002年提出从2005年开始大幅度限制尾气排放,制定了《新长期排放限制》的标准,准备用于2005年以后销售新车的一项排放法规;2002年2月26日,日本中央环境审议会大气环境领域的一个专门委员会(环境大臣的咨询机构提出了一份将要纳入这项法规的尾气排放标准的咨询提案。
这项提案的内容包括将颗粒状物质(PM含量比现行标准的要求最大削减85%,将氮氧化物(NOx削减50%等一些内容,该法规的实施将进一步推动EV\HEV的发展。
按照目前的发展速度,预计在2010年将达到210万辆。
丰田是全世界第一台正式批量生产的混合动力车的制造者,自从1997年开始,Prius 就开始在日本销售,2000年起便在北美、欧洲及世界各地公开发售。
目前,Prius已经在中国上市。
到了2001年,丰田又在日本推出了Estima混合动力小货车、使用弱混合动力的皇冠豪华小轿车和Dyna混合动力轻型货车。
丰田商业化的车型已经达到5款。
为了在实现低排放的前提下,提高车辆的动力性,在2003年,丰田汽车把新一代的混合动力系统Hybrid Synergy Drive引入到了第二代的Prius上面。
在2005年,他把这套系统的使用范围扩展到了对动力性能要求更高的SUV车型上——雷克萨斯的RX400h(日本名为Harrier Hybrid和Highlander Hybrid(日本名为Kluger Hybrid。
本田公司在混合动力车方面也颇有建树, 1999年推出“INSIGHT”,2001年推出“CIVIC”。
本田还在混合动力车的开发上,通过研究新型发动机、镍氢蓄电池等追求动力高效化;通过开发新型轻质铝车身、树脂油箱等谋求车辆的轻型化,使汽车达到每公升汽油可行驶35公里的世界最高水平,并且使汽车尾气排放达到世界最严格要求的标准。
4 美国混合动力/电动汽车发展概况汽车工业是美国的支柱产业,给美国带来了繁荣昌盛,但同时也带来了能源危机、环节污染以及资源的浪费。
美国近年来几乎要从国外进口全国消耗量一半以上的石油。
为了避免受到石油危机的冲击,美国十分重视对混合动力汽车的研究和开发。
1976年卡特总统签署EV/HEV研究开发和示范法案,授权美国能源部执行和管理EV/HEV研究计划,但是直到九十年代初电动车的研究在美国才真正开始。
1990年10月布什总统签署清洁空气法严格规定了汽车排放的标准,同月加州政府也有了新的规定,即要求汽车制造商在加州销售的车辆中百分之二必须是零排放车辆,而当时只有纯电动汽车才可能达到零排放车辆的要求。
1991年美国通用汽车公司、福特汽车公司和克莱斯勒汽车公司共同协议,成立了先进电池联合体(USABC,共同研究开发新一代电动汽车所需要的高能电池。
1991年10月USABC 与美国能源部签订协议,在1991-1995年的四年间投资2.26亿美元来资助电动汽车用高能电池的研究。
1993年,美国克林顿政府推出了新一代汽车伙伴计划即PNGV,要求联邦政府部门从1993到1995年度大量购买包括EV/HEV的替代燃油车。
PNGV制订了10年开发计划,目标是80mpg(约3L/100km的低油耗汽车。
2002年1月9日,10年计划尚未结束,美国能源部部长斯潘塞·阿伯拉罕在各大汽车公司首脑参加的会议上宣布,根据总统布什的国家能源计划,降低美国对进口石油依赖性,决定成立一个新的汽车研究项目,叫做自由车(FreedomCAR,该项目的长期目标是高效、价廉、无污染。
研究先进、高效的燃料电池技术,用氢燃料作动力,不产生任何污染。
改项目继续对电动汽车进行专项研究,但是重点是发展氢燃料电池电动车。
按照PNGV的时间表,在1999年以前为浓缩并集中技术目标阶段,1999~2001为生产概念车阶段,2001~2005年为生产性样车阶段。
在2000年底特律国际汽车展上福特和通用汽车公司展示了其柴油复合动力概念车,同年2月22日,戴姆勒克莱斯勒在华盛顿国家博物馆公布了其PNGV复合动力概念车。
PNGV计划在2002年被终止,原因是80MPG的目标很高,而研制的新车在成本上并未取得很好的成果,不能满足用户在价格上的要求,也就是说,在短时期内不具有市场价值。
更重要的是,PNGV仍然局限于用石油作为基本能源。
因此要求新项目在这方面有新的突破,将着眼于新一代汽车能源,而不囿于现有技术和当前燃料资源。
但是PNGV起到了全球EV/HEV技术开发领头人的作用,从其建立和执行情况来看,新一代汽车已经成为跨国汽车公司和工业国家战略发展的重要内容。
5欧洲混合动力/电动汽车发展概况(1法国法国是一个缺少石油的国家,每年要从国外进口大量石油。
因此,法国是全世界最积极研制和推广电动汽车的国家之一。
法国电力供应充沛且多用核能发电和水力发电,发电源干净且电价便宜,汽车工业发达。
法国政府鼓励开发电动汽车和充分利用电力资源,在政策上给予支持,为开发电动汽车提供资助。
法国政府、法国电力公司、标致-雪铁龙汽车公司和雷诺汽车公司共同承担开发和推广电动汽车的协议,共同合资组建了电动汽车的电池公司,和萨夫特(SAFT公司承担电动汽车的高能电池的研究和开发,以及电池的租赁和维修等工作。
1990年法国标致-雪铁龙汽车公司所开发的J-5和C-25电动货车投入生产。
1995年法国能源部、标致-雪铁龙汽车公司开发了标致-106和SAXO型四座电动轿车,用雪铁龙-AX型轿车改装的电动轿车,雷诺汽车公司的Clio型四座电动轿车及其变型车等,并投放在罗切里市进行试验。
1997年法国的电动汽车产量达到2000辆左右。
不仅如此,法国非常鼓励使用混合动力汽车,使法国混合动力汽车的发展位居世界前列。
四年前法国政府电力公司与汽车制造商签订了协议,使全国电动汽车保有量达到10万台,在20个城市推广混合动力汽车。
法国已有十几个城市运行电动汽车且有比较完善的充电站等服务设施,政府机关带头使用混合动力汽车。
法国政府为了鼓励用户使用混合动力汽车,还宣布企业购买混合动力汽车第一年可以免税。
法国电力公司向电动汽车生产厂家每生产一辆电动汽车提供1万法郎的补助,以扩大电力使用范围。
目前,法国混合动力汽车的普及程度和保有量都位居世界前列。
(2德国德国政府十分重视环节保护,投入了大量的资金用于EV的研发,1971年成立了城市电动车交通公司(GES,积极组织EV的研究与开发。
1991年在拜尔州投入了300辆EV进行运行。
拜尔州还拨400万马克,用于资助用户车价的30%购买电动汽车。
另外,汉堡市也采取资助用户车价的25%来鼓励用户购买电动汽车。
德国政府指定奔驰汽车公司和大众合资建立的德国汽车工业有限公司的科技开发机构,1992年德国政府拨款2200万马克,在吕根(Rugen岛建立欧洲EV试验基地,组织了四大公司62辆各类电动车在吕根半岛城运行试验,对64辆电动汽车和电动汽车的系统工程进行长达4年的大规模试验,并有很多国家和城市都派有EV参加吕根岛的实验。
1994年展示出了19种轿车,13种面包车,4种大客车,都进入了实用阶段。
20世纪70年代末期,德国戴姆勒-奔驰汽车公司生产了一批LE306电动汽车,采用铅酸电池。
20世纪80年代初期,德国奔驰汽车公司生产了电动大客车,也生产了商用电动汽车,奔驰公司还宣布投资4.7亿美元研究开发燃料电池,计划2005年实现产业化。
欧宝公司在1972年开始研制新型电动汽车。
1981年与BBC公司(现在的ABB 公司合作研制了电动轿车。
6我国混合动力/电动汽车发展概况谈到汽车新能源的发展,在中国还往往停留在电动汽车的探索上。
在新世纪,汽车发展的技术路线趋于理智而统一:近期从油电混合动力下手大幅度降低油耗和排放;长远靠资源极为丰富,且完全没有污染的氢动力燃料电池重新定义汽车。
氢动力燃料电池车,是一项必须关注的前沿技术,但仅仅是“关注”即可。
而混合动力车的研发倒应该是当务之急。
一是混合动力车并非什么远在天边的高科技,又有成熟的商品化车型可借鉴。
二是混合动力车特别适合中国大城市交通普遍拥堵,汽车频繁制动的国情,节能治污的效果可以发挥到极致。
而国内各大汽车集团也都开始开发自主产权的HEV/EV,包括东风、一汽、长安的品牌的混合动力客车开发项目都已被列入国家“863”计划电动汽车重大专项资助项目,并且在混合动力整车集成、控制系统开发、部件以及整车试验能力方面,取得了一系列科研成果;而上汽集团将在2010年世博会前规模投产混合动力轿车、客车,同时小批量燃料电池轿车开始实现示范运行;奇瑞、比亚迪等自主品牌也正迎头赶上。