新能源汽车发展趋势(PPT).ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,新能源汽车的发展趋势,新能源汽车的发展趋势,-,暑期天津培训汇报讲座,江苏汽车技师学院,汽车科教师 华磊,内 容,一、发展新能源汽车的必要性,二、新能源汽车的种类和特点,三、我国新能源汽车的前景分析,2,一、,发展新能源汽车的必要性,3,数据来源：,NYEMX,矛盾一：汽车保有量的增加与石油资源的短缺,图,1,：国际原油价格（美元,/,桶）,石油价格长期上升趋势明显，油价日益高昂已成为经济不能承受之重。,图,2,：世界和中国汽车保有量,世界和中国汽车保有量迅速攀升，对石油消耗造成严重负担。,4,我国国产原油的数量增长缓慢，石油供给增长量主要依靠进口,国内原油产量和进口量,进口依存度,7.6%,33.8%,43.9%,48.2%,50.5%,51.3%,5,数据来源：,EIA,矛盾二：汽车保有量的增加与环境污染的加剧,图,3,：世界主要国家,CO2,排放比例,能源大量消耗带来温室气体排放问题，是造成气候变化主要原因。,各国排放标准不断严格，以减少汽车对全球气候变暖影响。,图,4,：各国汽车减排目标,6,排放污染和改善空气质量刻不容缓,空气质量级别,污染指数,五级,四级,三级,二级,一级,对健康的影响评语,污染物浓度达到这样的危险水平时，所有人都应当呆在家里，减少体力活动。,污染物浓度达到这种极不利于健康的水平时，任何人都应当避免户外活动，敏感的人，特别是有心脏病或肺病的人，应呆在室内,污染物浓度达到这种极不利于健康的水平时，所有的，包括健康成人和儿童，都应该避免剧烈的户外运动，敏感的人，特别是有心脏病或肺病的人，应呆在室内,污染物浓度达到这种极不利于健康的水平时，所有的，包括健康成人和儿童，都应该避免长时间剧烈的户外运动，敏感的人，特别是有心脏病或肺病的人，应避免户外活动,达到这种不利于健康的水平时，敏感的人，如有心脏病或肺病的人，应减少户外活动。,良,优,500,200,100,0,50,138,数据：国家环保总局,7,2,、汽车能源细类,传统,替代燃料汽车,新能源,汽油、柴油,天然气、液化石油气、甲醇、,乙醇、二甲醚、生物柴油,混合动力、纯电动、燃料电池、氢动力,10,1),、混合动力车的定义,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。,3,、各种新能源汽车并存,3.1,、新能源汽车,混合动力汽车,11,2)HEV,的主要技术组成,(1),发动机 采用四冲程内燃机（包括汽油机和柴油机）、二冲程内燃机（包括汽油机和柴油机）、转子发动机、燃气轮机和斯特林发动机等。,(2),电动机 采用直流电动机、交流感应电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机等。,(3),电池 采用不同的蓄电池、燃料电池、储能器和超级电容器等。,12,低油耗,:,工作原理,电动机和发动机分担各自优势领域,3),、混合动力车的工作原理,(,以,TOYOTA,为例,),TOYOTA,油电混合动力系统可完美地分别使用电动机和发动机来行驶，油耗与低一等级排量车体尺寸的车辆相当，功率却与高一等级车辆相当。与同等排量的车辆相比，其低油耗性能居世界最高水平。,13,为了实现最高水准的低油耗，,TOYOTA,油电混合动力系统分别发挥电动机和发动机各自的特长来行驶。,1,在启动及低速行驶时，,TOYOTA,油电混合动力系统仅利用电动机的动力来行驶，因为这时发动机的效率不高。,2,在一般行驶时发动机效率很高，发动机产生的动力不仅是车轮的驱动力，同时也用来发电带动电动机，并给,HV,蓄电池充电。,3,在减速或制动时，,TOYOTA,油电混合动力系统以车轮的旋转力驱动电动机发电，将能量回收到,HV,蓄电池中。,14,当汽车启动时，,TOYOTA,油电混合动力系统仅使用由,HV,蓄电池提供能量的电动机的动力启动，这时发动机并不运转。因为发动机不能在低旋转带输出大扭矩，而电动机可以灵敏、顺畅、高效地进行启动。,*点火起动时，发动机将进行运转，直至充分预热,启动时充分利用电动机启动时的低速扭矩,15,对于发动机而言，在低速中速带的效率并不理想，而另一面，电动机在低速,-,中速带性能优越。因此，在用低速,-,中速行驶时，油电混合动力系统使用,HV,蓄电池的电力，驱动电动机行驶。,*,HV,蓄电池的电量少时，利用发动机来带动发电机发电，为电动机提供动力。,低速中速行驶时由高效利用能量的电动机驱动行驶,16,TOYOTA,油电混合动力系统采用发动机，使它在能产生最高效功率的速度带驱动。由发动机产生的动力直接驱动车轮，依照驾驶状况部分动力被分配给发电机。由发电机产生的动力用来驱动电动机和辅助发动机。利用发动机和电动机这一双重传动系统，发动机产生的动力以最小消耗被传向地面。,*,HV,蓄电池的电量少时，发动机输出功率会被提高以加大发电量，来给,HV,蓄电池充电。,一般行驶时低油耗的驾驶，使用发动机作为主要动力源,17,在需要强劲加速力（如爬陡坡及超车）时，,HV,蓄电池也提供电力，来加大电动机的驱动力。通过发动机和电动机双动力的结合使用，,TOYOTA,油电混合动力系统得以实现与高一级发动机同等水平的强劲而流畅的加速性能。,全速开进（行驶）时利用双动力来获得更高一级的加速,18,用于再利用在踩制动器和松油门时，,TOYOTA,油电混合动力系统使车轮的旋转力带动电动机运转，将其作为发电机使用。,*减速时通常作为摩擦热散失掉的能量，在此被转换成电能，回收到,HV,蓄电池中进行再利用。,减速,/,能量再生时将减速时能量回收到,HV,蓄电池中,19,在停车时，发动机、电动机、发电机全部自动停止运转。不会因怠速而浪费能量。,*当,HV,蓄电池的充电量较低时，发动机将继续运转，以给,HV,蓄电池充电。另外有时因与空调开关连动，发动机会仍保持运转。,停车时动力系统全部停止,20,优点 不需要特别的燃料，续航里程长，技术成熟。缺点 “弱混”以及长距离高速行驶基本不能省油。难点 成本降低需要时间。,4),、混合动力车优、缺点,虽然混合动力车在能源利用上具有环保、节约等优势，但其最大的障碍是难以降低的生产成本和由此导致的高昂售价。,*国内混合动力汽车的发展瓶颈主要集中在消费理念、成本控制、价格定位、技术，以及相关的配套设施等。,21,电动汽车是至少以一种动力源为车载电源，全部或部分由电机驱动，符合道路交通安全法规的汽车。,1),、电动汽车的定义,3.2,、新能源汽车,电动汽车,2),、电动汽车的分类,以车载燃料电池为动力的燃料电池电动汽车；,以车载蓄电池为动力的蓄电池电动汽车,亦称之为纯电动汽车；,以车载多能源为动力的混合动力电动汽车，其动力来自,2,个或,2,个以上能源，如蓄电池，超级电容，飞轮电池，太阳能，内燃机，燃气轮机，斯特林发动机等。,22,3),、电动汽车的特点随着能源危机和环境污染的全球两大突出问题日益严重，特别是随电动汽车自身难点不断解决，使电动汽车具有更多突出特点。,优点：,(1),来源丰富,(2),运行零污染而且噪声小,(3),结构简单，维修,方便,(4),能源效率高,缺点：,(1),能源密度低,(2),充电时间长,(3),成本高,23,(1),纯电动汽车,（,EV）,电动汽车由底盘、车身、蓄电池组、电动机、控制器和辅助设施蓄电池六部分组成。由于电动机具有良好的牵引特性，因此蓄电池汽车的传动系统不需要离合器和变速器。车速控制由控制器通过调速系统改变电动机的转速即可实现。,蓄电池向电动机提供电能来驱动汽车。在制动或减速时，电机作为发电机来回收能量。,4).,电动汽车分类,24,25,26,电驱动结构形式,27,电驱动结构形式,28,采用燃料电池作电源的电动汽车称为燃料电池电动汽车即,Fuel Cell Electric Vehicle(FCEV)。,其动力源是用燃料电池发动机,-,电动机系统。燃料电池驱动系统是,FCEV,的核心部分，不同燃料作为动力源，发电机系统组成是有差别的。目前，多以压缩氢气或液化氢气及作为基本燃料。,(2),燃料电池电动汽车（,FCEV）,29,a.,燃料电池,(Fuel Cell),的基本原理,燃料电池通过氧与氢结合成水的简单电化学反应而发电。燃料电池的基本组成有：电极、电解质、燃料和催化剂。二个电极被一个位于这它们之间的、携带有充电电荷的固态或液态电解质分开。在电极上，催化剂，例如白金，常用来加速电化学反应。下图为燃料电池基本原理示意图。,30,燃料可以是,H2,、,CH4,、,CH3OH,、,CO,等，氧化剂一般是氧气或空气，电解质可为水溶液（,H2SO4,、,H3PO4,、,NaOH,等）、熔融盐（,NaCO3,、,K2CO3,）、固体聚合物、固体氧化物等。,发电时，燃料和氧化剂由电池外部分别供给电池的阳极和阴极，阳极发生燃料的氧化反应，阴极发生氧化剂的还原反应，电解质将两电极隔开，导电离子在电解质内移动，电子通过外电路做功并构成电的回路。与普通电池不同的是，只要能保证燃料和氧化剂的供给燃料电池就可以连续不断地产生电能。,它的燃料和氧化剂不是储存在电池内，而是储存在电池外的储罐中。当电池发电时，要连续不断地向电池内送入燃料和氧化剂，排出反应产物，同时也要排除一定的废热，以维持电池工作温度的恒定。,FC,本身只决定输出功率的大小，其储存能量则由储存在储罐内的燃料与氧化剂的量决定。,31,b.,燃料电池系统组成,单独的燃料电池堆是不能发电并用于汽车的，它必需和燃料供给与循环系统、氧化剂供给系统、水,/,热管理系统和一个能使上述各系统协调工作的控制系统组成燃料电池发电系统，简称燃料电池系统。,燃料电池组,辅助装置和关键设备：,(1),燃料,和燃料储存器（包括碳氢化合物转化的,重整器,）,(2),氧化剂和氧化剂存储器,(3),供给管道系统和调节系统,(4),水和热管理系统,32,c.,燃料电池的分类,燃料电池依据其电解质的性质而分为不同的类型，每类燃料电池需要特殊的材料和燃料，且使用于其特殊的应用。按电解质划分，燃料电池大致上可分为五类：,1),质子交换膜燃料电池（,proton exchange membrane fuel cell-PEMFC,）,2),碱性燃料电池（,alkaline fuel cell-AFC,）,3),磷酸燃料电池（,phosphoric acid fuel cell-PAFC,）,4),溶化的碳酸盐燃料电池,(molten carbonate fuel cell-MCFC),5),固态氧化物燃料电池（,solid oxide fuel cell-SOFC,）,下面我们分别介绍以氢为燃料和以甲醇为燃料的燃料电池发动机系统。并介绍通用的一款用氢气作为燃料的燃料电池电动汽车。,33,以氢为燃料的燃料电池发动机系统,氢气储存罐,氢气压力调节器,热交换器,氢气循环泵,5,冷凝器、汽水分离器,水箱,水泵,空气压缩机,空气加湿、去离子过滤器,燃料电池组,11,电源开关,12 DC/DC,转换器,13,逆变器,驱动电机,34,以甲醇为燃料的燃料电池发动机系统,甲醇储存罐,重整器,带燃烧气,H,净化器,氢气净化泵,35,*,通用,Hy-wire,氢动三号由,200,块相互串联在一起的燃料电池块组成的电池组产生电力，通过,68,升的氢气储存罐向燃料电池组提供氢气。电池组所产生的电能输入电动机后，通过功率为,60,千瓦,/82,马力三相异步电机驱动车辆行驶，并几乎不产生任何噪音。氢储存罐分为两种，一种罐内储存的是温度为,-253C,的液态氢，另一种罐内储存的是承受最高压力可达,700Pa,的高压氢气。一次充气行驶里程分别可达,400,公里和,270,公里。,36,通用,Hy-wire,氢动三号的电池组,37,3.3,、新能源汽车,天然气汽车和液化石油气汽车,天然气汽车又被称为“蓝色动力”汽车，主要以压缩天然气,(CNG),、液化天然气,(LNG),、吸附天然气,(ANG),为燃料，常见的是压缩天然气汽车,(CNGV),。,液化石油气汽车,(LPGV),是以液化石油气,(LPG),为燃料。,1),、定义,38,目前，燃气仍然是世界汽车代用燃料的主流，在我国代用燃料汽车中占到左右。美国的目标是，到年，公共汽车领域有的汽车使用天然气，的出租车和班车改为专用天然气的汽车；到年，,德国,天然气汽车数量将达到万至万辆，加气站将由目前的座增加到至少座。,2),、燃气汽车的发展,39,a.,按所用气体燃料的种类,液化天然气汽车。以液化石油气,LNG,作为燃料,压缩天然气汽车。以天然气,CNG,作为燃料,吸附天然气汽车。以天然气,ANG,作为燃料液化石油气汽车。以液化石油气,LPG,作为燃料,注：,目前世界上使用较多的是压缩天然气汽车。,b.,按所用燃料的数量和形式,单燃料燃气汽车,两用燃料燃气汽车,混合燃料燃气汽车,3),、燃气汽车的划分,40,天然气汽车的基本原理与汽油动力汽车的原理一样。也就是说，燃料（本例中为天然气）在四冲程发动机的气缸中与空气混合，通过火花塞点火，推动活塞上下移动。尽管天然气与汽油相比，可燃性和点火温度存在一些差别（参见下表），但,NGV,采用的是与汽油动力汽车基本理念一致的运行方式。,特性,天然气,汽油,柴油,可燃性极限,（在空气中的容积百分比）,5-15,1.4-7.6,0.6-5.5,自动点火温度,(),450,300,230,最高燃烧温度,(,),1884,1977,2054,4),、燃气汽车的原理,41,42,a.,燃料存储,大多数,NGV,使用压缩天然气来运行，以便燃料占据更小的空间。在加油站，天然气被压缩为,20-25MPa,，然后再泵入连接至汽车后部、上部或支架的高压筒形气瓶。早期,NGV,的储罐体积很大，占据了大量的车载空间，但是现在已开发出新一代轻量级气瓶。这些全复合的气瓶又称为集成存储系统,(ISS),，外面包裹着玻璃纤维外壳和缓冲泡沫，可防止在事故中受到损坏。而且这些气瓶的直径也较小，这样就可以将三个气瓶放置在一起，组成传统汽油箱大小的形,尽管如此，还需要进行一些改进，以使,NGV,更有效地工作。改进主要针对燃料储罐、发动机和底盘进行。,b.,改进发动机,当,NGV,的发动机启动后，天然气便从储气瓶流入燃料软管中。在发动机附近，天然气将进入压力调节器从而实现降压。然后，天然气将进入多点气体燃料喷射系统，该系统会将其引入气缸中。传感器和计算机将对燃料和空气的混合气体进行调节，以便火花塞点燃天然气时，燃烧更有效。天然气发动机还包括锻造铝合金、高压缩活塞、镍钨硬化合金排气门座和甲烷催化转化器状。,43,c.,改进底盘,可能需要对,NGV,的悬架系统进行一些改进，以便为燃料存储罐腾出更多空间。有时，在汽车的后部，会采用半拖臂悬架系统替换许多汽油动力汽车通常采用的横向稳定杆悬架系统。这就为后部的支架提供了更多的空间，同时还可提供流畅舒适的乘驾感。,NGV,还去除了备用轮胎和千斤顶，从而实现了平底板式设计。为弥补没有备用轮胎和千斤顶的不足，车上安装了“低压安全胎”，例如 固特异轮胎公司生产的高机动性轮胎。,燃料补充方式的区别,为天然气汽车补充燃料也稍有不同。充气位置通常位于汽车的前部，但是部分,NGV,的充气位置位于汽车的后部，如本田思域,GX,。,NGV,可以使用“快充”泵充气，所花费的时间与为任何汽油或柴油动力汽车加油的时间相同。此外，,NGV,也可以使用“慢充”方法花费五到八个小时进行充气。本田公司提供的家用充气站就是一种慢充方式，该方式要求车主花费整夜的时间为他们的汽车充气,44,6),、天然气汽车还具有以下优势：,(1),更安全。,NGV,的燃料储罐比汽油或柴油罐更厚、更结实。,(2),天然气的费用比汽油低。平均来说，费用低三分之一。,(3),天然气易于使用，且储量丰富。,(4),与汽油价格相比，天然气的价格非常稳定。,(5)NGV,的维护成本较低。,45,7,）天然气汽车的劣势,(1),与汽油动力汽车相比，,NGV,的空间不足。这是因为,NGV,必须放弃宝贵的载货和车厢空间，以便容纳燃料储气瓶。不止如此，这些气瓶的设计和制造成本可能都很高，这是天然气汽车与汽油动力汽车相比，总体成本较高的原因。,(2)NGV,的行驶里程有限，通常只能行驶汽油动力汽车的一半路程。,(3),不可再生资源。尽管美国的天然气储量相当大，但它们也不是取之不尽的。有人曾经预测，假设按照,2003,年的消耗水平，天然气储量还能持续开采,67.1,年。,46,乙醇俗称酒精，通俗些说，使用乙醇为燃料的汽车，也可叫酒精汽车。用乙醇代替石油燃料的活动历史已经很长，无论是从生产上和应用上的技术都已经很成熟，近来由于石油资源紧张，汽车能源多元化趋向加剧，乙醇汽车又提到议事日程。,目前世界上已有,40,多个国家，不同程度应用乙醇汽车，有的已达到较大规模的推广，乙醇汽车的地位日益提升。,在汽车上使用乙醇，可以提高燃料的辛烷值，增加氧含量，使汽车缸内燃烧更完全，可以降低尾气的害物的排放。,3.4,、新能源汽车,生物乙醇汽车,1,）定义,47,2,）乙醇汽车的燃料应用方式：,（,1,）掺烧，指乙醇和汽油掺合应用。在混合燃料中，乙醇和容积比例以“,E”,表示，如乙醇占,10%,，,15%,，则用,E10,，,E15,来表示，目前，掺烧占乙醇汽车占主要地位；,（,2,）纯烧，即单烧乙醇，可用,E100%,表示，目前应用并不多，属于试行阶段；,（,3,）变性燃料乙醇，指乙醇脱水后，再添加变性剂而生成乙醇，这也是属于试验应用阶步；,（,4,）灵活燃料，指燃料既可用汽油，又可以使用乙醇或甲醇与汽油比例混合的燃料，还可以用氢气，并随时可以切换。如福特，丰田汽车均在试验灵活燃料汽车（,FFV,）,48,作为生物燃料的一种，乙醇具备诸多优势，首先生产乙醇的原材料都是可再生的植物和农作物，很容易在自然界或通过种植而获得。其次，使用乙醇燃料还可以减少对石油的依赖。但是乙醇燃料还不能取代汽油或柴油，而只能作为补充。由于乙醇的能量密度比较低，因而使用,E85,的车型在理论上要比使用普通汽油的车型油耗高出,30%,，这样与汽油相比，使用,E85%,的优势就被平衡掉了。,3,）乙醇汽车的优势：,49,在目前已经上市的车型中，福特福克斯,Flexifuel,和萨博,9-5 Biopower,都可以使用,E85,。在瑞典使用,E85,的福克斯占这一车型的,80%,，发动机配气机构通过传感器测量进入汽缸的燃料成分，并使点火时间和喷射量与之匹配。使用这种燃料的福克斯依然具有出色的行驶性能。,大众汽车和奔驰的车型都采用在汽油中加入少量乙醇的方法，因为在德国只允许在汽油中加入,5%,的乙醇,这是一个所有汽油发动机都可以承受的比例。因为乙醇具有一定的腐蚀性，因此发动机的配气机构需要随着燃料的改变而作出相应的调整。,4,）乙醇汽车的市场应用：,50,二甲醚,(DME),是一种无色无味的气体，具有优良的燃烧性能，清洁、十六烷值高、动力性能好、污染少，稍加压即为液体，非常适合作为压燃式发动机的代用能源，使用该燃料的车辆可达到美国加州的超低排放标准。日本,NKK,公司成功地开发出用劣质煤生产二甲醚的设备，并且和住友金属工业公司于,1998,年完成了用二甲醚作为汽车燃料的试验，二甲醚汽车,(DMEV),不会排放黑色气体污染环境，产生的,NOX,比柴油少,20%,。,3.5,、新能源汽车,二甲醚汽车,1,）定义：,51,二甲醚的推广还需迈过两道坎：一是经济性。据介绍，二甲醚与柴油的热值比只有，在目前的油价下，行驶相同里程二甲醚汽车的燃料成本是柴油汽车燃油成本的约,.,倍。不过，随着油价的走高，二甲醚汽车的经济性将越高。二是目前各城市的二甲醚加注点几乎没有，而现有的加油、加气站对新型能源不感兴趣，这对二甲醚汽车产业化非常不利。,二甲醚用作车用燃料可以很好地替代柴油工作于压燃式发动机研究表明，与柴油发动机相比，二甲醚发动机优势明显，其功率比柴油机高至,%,，热效率比柴油机高到个百分点，噪音比柴油机低至分贝。更大的优势是，它能实现无烟燃烧、超低排放，能满足欧洲,甚至欧洲,排放标准和美国的加州超低排放（,ULEV,）标准。,2,）二甲醚汽车的优势,2,）二甲醚汽车的推广难题,52,目前氢燃料的使用主要有两种途径，一是直接注入内燃机燃烧，一是通过燃料电池转化为电能驱动电机。如果不考虑直接注入内燃机中燃烧，那么氢燃料应归入燃料电池范畴。,3.6,、新能源汽车,氢燃料汽车,氢燃料汽车的优、缺点,优点：排放物是纯水，行驶时不产生任何污染物。,缺点：氢燃料电池成本过高，而且氢燃料的存储和运输按照目前的技术条件来说非常困难，因为氢分子非常小，极易透过储藏装置的外壳逃逸。另外最致命的问题，氢气的提取需要通过电解水或者利用天然气，如此一来同样需要消耗大量能源，除非使用核电来提取，否则无法从根本上降低二氧化碳排放。,53,优点：有阳光的地方就能补充电能，行驶时不产生任何污染物。,缺点：受现有太阳能电池转换效率制约，常见的汽车外形尺寸不能满足接收太阳光的光电板面积需求。而且受天气及云层的影响比较大。另外，普通电池组所提供的动力及续航能力很难达到需求,(,一般低于,50km/h),，而采用高科技研发的电池组又面临造价高的难题。,3.8,、新能源汽车,太阳能动力汽车,54,因此太阳能用于汽车主要有以下几种途径：第一种途径：太阳能在传统汽车上做辅助电池用，而不是作为汽车的驱动动力源。第二种途径：把太阳能收集起来给汽车电池充电，然后以电池驱动汽车。第三种途径：利用太阳能制氢。太阳能发电电解水制氢气存储氢气供汽车燃料电池使用。,目前，太阳能汽车直接代替燃油汽车还不能实现，主要是因为现行的太阳能电池能量密度小,(,约,1Kw/M2),，转换效率低,(17%),，价格昂贵，技术还不成熟，所以目前还不能直接作为汽车的动力来源。然而用固定装置大规模收集太阳能进行发电，再给汽车的电池进行充电或电解水制氢却是可以实现的。,55,4,、各类新能源汽车比较,普通混合动力,(HEV),插电式混合动力（,PHEV,）,纯电动汽车,（,EV,）,燃料电池汽车（,FCV,）,驱动方式,内燃机为主，电机为辅,电机为主，内燃机为辅,电机驱动,电机驱动,能量系统,内燃机,蓄电池,内燃机,蓄电池,蓄电池,燃料电池,蓄电池种类,镍氢、铅酸,锂电,锂电,基础设施,加油站,充电站,充电站,氢气,排放量,较高排量,低排量,零排量,零排量,优势,技术成熟，成本低，无需新增配套设施,节能减排效果好，续航里程长,节能减排效果好,能源效率高，节能减排效果好，续航里程长,不足,混合程度低，节能减排效果有限,成本高，蓄电池技术待突破，需充电站等配套设施,成本高，蓄电池技术待突破，续航里程短，需充电站等配套设施,成本高，技术尚不成熟,商业化进程,已规模化量产,有销售，但未规模化,有销售，但未规模化,仍处于研发阶段,56,三、我国新能源汽车的前景分析,57,1,、研究国外市场对新能源汽车的发展,混合动力车份额稳步提升，日系厂商占据统治地位,图,1,：美国混合动力车市场份额,图,2,：,2009,年,12,月车企混合动力汽车市场份额,数据来源：,Green Car Congress,数据来源：,Green Car Congress,美国市场,58,欧洲市场,柴油车成为主流,数据来源：,ACEA,图,3,：西欧柴油乘用车销量状况,柴油车份额逐年提高，西欧柴油乘用车份额自,05,年以来占据半壁江山。,59,日本市场,日本厂商战略核心是发展混合动力，销量遥遥领先,图,4,：日本历年新能源汽车保有量,数据来源：,JAMA,60,2010,年，纯电动汽车时代扑面而来,全球主要厂商动态,美国,通用,2010,年底雪佛兰,VOLT,电动车美国上市，,2011,年第四季度进入中国和欧洲市场。,福特,2010,年,1,月，福特汽车公司宣布投资,4.5,亿美元用于其积极的电动车计划，并在,2012,年前推出五款电动车。,克莱斯勒,克莱斯勒将于,2012,年在美国市场推出一款全电力型菲亚特,500,。,欧洲,大众,2011,年试投运,500,辆,Golfs,电动汽车，从,2013,年开始，,E-UP,电动汽车投入生产，到当年年底生产,E-Golf,和,E-Jetta,电动汽车。,戴姆勒,戴姆勒公司在电动汽车制造方面与一系列公司展开了广泛合作电动，即将推出,Smart,品牌轿车。,宝马,2010,年,7,月，宝马公布“超大城市汽车”计划，计划于,2013,年上市销售。,日本,丰田,2010,年,5,月，丰田汽车和美国特斯拉宣布合作，后续双方将在丰田,NUMMI,工厂合作生产电动车。,本田,本田宣布加大在加大,EV,和,PHEV,的投入，将于,2012,年投放日本和美国市场。,日产,日产计划于,2010,年,12,月在全球推出,Leaf,，计划到,2015,年建成年产,50,万辆的生产体制。,61,我国天然气资源丰富，分布广泛，各地均在燃油汽车基础上研制开发改装了压缩天然气汽车和液化石油气汽车，主要用于出租车、公交客车、大型车辆和工程设施等。,山西是产煤大省，甲醇汽车项目已进行多年，目前已达到商业运行阶段。我国煤炭资源丰富，政府支持以煤炭为原料制造车用燃料项目。,我国从事燃料电池研究的单位有,20,余家，质子交换膜,(PEM),燃料电池技术已取得较大进展，但与国外还有不小差距。,镍氢电池和锂电池技术水平也已经达到国际先进水平。,目前国内对压缩空气动力汽车的研究报道最多的是浙江大学，他们已经开发出压缩空气动力摩托车研究平台，探索出不少有益的结论，正在进一步深入研究。,2,、中国在新能源汽车方面的资源优势,62,3,、中国面临的技术选择,从普通,HEV,开始发展,直接发展,EV/PHEV,多种技术共同发展,优势,普通,HEV,技术比较成熟，市场也具规模。,中国在电池技术方面与国际先进水平差距不大，可摆脱传统汽车技术的束缚，从而实现“蛙跳”,由市场来选择合适的技术，可以满足不同的市场需求,风险,国内技术差距较大，渐进发展,HEV,可能导致中国汽车工业失去“蛙跳”的机会。,基础设施缺乏、电池技术不成熟问题导致电动汽车短期内难以形成规模化。,资源有限而技术分散，每个技术都可能难以迅速突破,63,“,863”,计划中，国家制定,“,三纵三横,”,的研发布局,整车产品开发,关键零部件技术,整车动力系统集成技术,公共支撑,平台技术,共性基础技术,各类整车产品,燃料电池汽车动力系统技术平台,纯电动汽车动力系统平台,混合动力汽车动力系统技术平台,燃料电池发动机、动力蓄电池、超级电容,新材料、新部件、共性技术、基础设施相关技术,驱动电机、电机传动系统总成、发动机,测验实验,政策法规,示范运营,技术标准,技术信息,知识产权,产业融资,代用燃料汽车关键技术,64,“,863”,项目分布和成果,2025/12/12 周五,page,65,“,863,”计划初始，新能源汽车产业刚刚起步，国家在选择技术路线时多线布局，对各种可行技术都予以一定支持。,“,863”,成果,轿车,客车,混合动力汽车,一汽中混,一汽并联中混,东风中混,东风并联中混,长安,ISG,轻混,纯电动汽车,天津一汽清源,XL,系列,北京理工电动客车,3,种,燃料电池汽车,同济大学：桑塔纳,3000,、东方之子、上汽,MPV,清华大学样车,6010,和,6021,、同济大学样车,65,从多管齐下到集中资源重点扶持,发展阶段,要求与说明,储能装置种类,起步期,产品只能进行小批量生产，只准在批准的区域、范围、期限和条件下进行示范运行，并对全部产品的运行状态进行监控,燃料电池、锌空气蓄电池,发展期,产品允许进行批量生产，只能在批准的区域、范围、期限和条件下销售、使用，并至少对,20%,的销售产品的运行状态进行监控,锂电池,成熟期,产品与常规汽车产品的管理方式相同，在销售、使用上与常规汽车产品相同,镍氢电池、铅酸电池,2009,年,6,月，工信部公布,新能源汽车生产企业及产品准入管理规则,，现阶段把以使用镍氢电池为主的普通,HEV,作为主流发展方向。,66,2010,年新规出台，政策转向重点扶持纯电动汽车,1,、,2010,年,6,月,1,日,发改委等四部委联合出台,关于开展私人购买新能源汽车补贴试点的通知,确定在上海、长春、深圳、杭州、合肥等,5,个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作，最高补贴可达,6,万元。,2,、同时，发改委等四部委出台了,关于印发“节能产品惠民工程”节能汽车推广实施细则的通知,，普通,HEV,被纳入“节能产品惠民工程”,按每辆,3000,元标准给予一次性定额补贴。,67,4,、我国最可能在纯电动汽车上取得突破,1）我国纯电动汽车的相关技术初步具备产业化基础,a.,在国家“,863”,计划的支持下，我国已有很多企业投身纯电动汽车领域，取得了丰富的研发成果，一些车型已经小规模生产并投入示范运行。,天津清源,比亚迪,万向电动车,海马,吉利,东风,中通,中大青山,安凯,北理工,68,b.,我国已经形成了一条完整的锂离子动力电池产业链,锂离子动力电池,正极材料,负极材料,隔膜,电解液,锂资源,比亚迪,中信国安,上海杉杉,佛塑股份,华荣化工,西藏矿业,中炬森莱,湖南杉杉,中国宝安,新乡格瑞恩,天津金牛,中信青海国安,湖南神州,天骄科技,深圳贝特瑞,东莞星源,东莞杉杉,新疆锂盐厂,苏州星恒,余姚金和,青海锂业,天津力神,湖南瑞翔,江苏春兰,云南汇龙,北京有色院,金瑞科技,万向集团,北大先行,中信盟固利,苏州威能,北京安耐信,烟台卓能,北大先行,69,c.,锂离子动力电池已经成为全球车用动力电池的主流选择，而我国的锂资源储量比较丰富，居世界第三,国家,金属锂可采储量（万吨）,智利,300,阿根廷,大于,140,中国,54,巴西,19,加拿大,18,澳大利亚,16,美国,3.8,全球总计,大于,550,资料来源：,Commodities Summary 2007,70,d.,在车用驱动电机方面，我国是工业电机生产大国，有较强的技术基础。,我国电机产业规模居全球首位，中小型电机约有,300,个系列，,1500,个品种，产品量大面广，广泛应用于工业、农业、国防、公共设施、家用电器等各个领域，其耗用的电能占全国发电量的,60%,以上。,目前国内从事车用电机研发和生产的有中科院电工所、苏州星恒、上海安乃达、北京中纺锐力、时代集团、御能动力、上海电驱动等。,71,2),我国在纯电动汽车技术上与国外的差距相对较小。,关键技术,与国外对比,混合动力汽车,发动机技术,电驱动系统技术,系统集成技术,在发动机技术和系统集成技术上存在较大差距,纯电动汽车,电驱动系统技术,与国外差距小,燃料电车汽车,制氢、储氢技术,燃料电池技术,电驱动系统技术,制氢、储氢和燃料电池技术仍是世界范围内难题,a.,纯电动汽车可以绕过传统的发动机技术，避开我们的弱项。,72,b.,国内动力电池在性能指标上与国际水平相当，有些指标还优于国际,Ni-MH,Li-ion,比能量,比功率,循环,寿命,成本,比能量,比功率,循环,寿命,成本,当前国际,60-70,800-1400,1200-1500,4-5,100,700-900,1500,3-4,国内,863,55,1006,120,1220,2000,3-5,73,3,）纯电动汽车所需配套基础设施建设具备可行性,a.,公共交通充电站,74,b.,家庭用充电设施建设投入、占地资源都比较少,75,a.,公交领域率先启动,2009,年,深圳已经投入使用了,101,辆混合动力公交车,2009,年,4,月,中国南车集团台,“,油电,”,混合动力公交车交付长株潭公交公司,2009,年,7,月,中通客车向济南公交集团交付,80,辆混合动力客车,2009,年,9,月,一汽客车首批,62,辆混合动力新能源客车交付大连公交,2009,年,12,月,杭州公交集团向厦门金旅采购,105,辆混合动力客车,2010,年,1,月,70,辆东风电动混合动力公交车交付给武汉公交集团,2010,年,1,月,30,辆安凯纯电动客车交付合肥公交集团,2010,年,2,月,长春市,50,辆混合动力公交车上线运营,2010,年,5,月,中通客车向聊城公交一次性交付,30,辆混合动力公交客车,2010,年,6,月,重庆首批,50,辆气电混合动力公交车交用,2010,年,8,月,天津滨海新区制造混合动力公交车,10,辆新车投入运行,5.,我国的新能源汽车的产业化进程,76,b.,重大活动期间示范运营,图,10,：重大活动期间新能源汽车运行数量,新能源汽车大规模在国家重大活动期间示范运行，开启商业化运营序幕,77,c.,多种车型积极面市,企业,主要电动车型,上市时间,一汽,奔腾,B50,电动版,2010,年底,威志,B50,纯电动,2010,年底,上汽,荣威,E1,纯电动,2012,年,550,插电强混版,2012,年,长安,奔奔,MINI,电动版,2011,年初,奇瑞,QQ3,电动版,2010,年,S18,纯电动车,2010,年,瑞麟,M1,电动版,2010,年,江淮,悦悦电动版,2011,年,吉利,熊猫电动版,2010,年,华晨,华晨,EV,电动车,2011,年,福田,迷迪电动车,2010,年,比亚迪,E6,电动车,2010,年,78,d.,地方新能源汽车产能规划,上海,2010,年，上海形成,1,万辆的新能源汽车产能。,2012,年，整体实力实现国内领先，产销,10,万辆左右，产值,200,亿元；,2015,年，全面实现产业化，实现产销,30,万辆左右，形成,600,亿元左右的 产业规模。,广州,2020,年，将广州打造成世界级新能源汽车研发中心和制造基地，其中节,能和新能源车产业产值将达,2,400,亿元，并实现新能源汽车产销占比,15%,。,深圳,2012,年，推广使用新能源汽车,2.4,万辆以上。,2015,年，推广使用的新能源汽车计划累计达到,10,万辆。,北京,依托北汽集团，,2010,年新能源汽车产销规模至少将达到,1,万辆。,重庆,2011,年底前推广示范,1,150,辆节能与新能源汽车，包括,300,辆公务车、,700,辆出租车、,50,辆公交车、,100,辆私家车。示范推广用车将享受购车及路桥费补贴等政府扶持政策。,武汉,2020,年，新能源汽车产能力争达到,60,万辆，销售完成,50,万辆，其中中、高端混合动力客车、充电式混合动力,(PHEV),公交车和可快速更换电池组纯电动公交车将成为新动力汽车发展重点之一。,79,e.,国内主要厂商发展现状和规划,上汽集团,目前已生产出,“,上海牌,”,纯电动轿车、荣威,750,混合动力轿车，约千台车供世博运营。,规划：,2010,年底，预计荣威,750,中混混合动力轿车投放市场，综合节油率约为,20%,；,2012,年，推出节油,50%,以上的荣威,550,插电式强混轿车、及零排放的自主品牌纯电动轿车。,一汽集团,目前混合动力客车产品开发已基本完成，已有,162,辆油电混合动力客车在大连示范运行，,50,辆气电混合动力客车在长春示范运行。,规划：,2010,年小批量投产客车,200,辆，轿车,100,辆。到,2012,年，建成生产能力为,1.1,万辆混合动力轿车、,1000,辆混合动力客车的生产基地，实现客车年产,800,辆，轿车年产,1600,辆。,长安集团,目前长安首款纯电动汽车奔奔,MINI,纯电动轿车试生产下线，,规划：,2012,年，长安将在新能源汽车上重点投资,10,亿元，所有长安自主品牌轿车和微车将全部标配混合动力系统，全力推动纯电驱动汽车研发和产业化能力提升。到,2020,年，长安形成年产,20,万辆节能与新能源汽车整车，关键零部件,50,万套的能力。,东风集团,目前已研