电动汽车产业现状与未来发展趋势

电动汽车产业现状与未来发展趋势
电动汽车产业现状与未来发展趋势

电动汽车产业现状与未来发展趋势

1 电动汽车行业现状

汽车行业对国民经济的影响极为突出,汽车行业带动了相关产业。

国内汽车保有量增加,无车家庭潜力巨大,中等收入为主体的家庭进入车辆更新高峰。2015年机械行业的贡献比重为26%-28%,其中汽车占机械行业的51.7%。

随着石油与环保问题的凸显,电动汽车发展迅速,我国电动汽车保有量每年以大于100%的速度递增;欧洲已有发达国家制定了汽车发展新目标时间表,将在2040年不再生产内燃机动力汽车。有些国家为了鼓励电动汽车的发展,电动车充电免费;也有些国家已经开发照明电线杆直接提供电源插头,实现便捷“充电桩”等,电动汽车将是全世界范围的发展方向和未来目标。针对车辆发展的趋势,我国也制定了淘汰内燃机车辆的计划时间表,因此电动汽车的发展将是车辆发展的必然趋势。

2 电动汽车技术现状

世界的新能源汽车目前主要以纯电动汽车为主,氢燃料电池等燃料电池技术短时间难以有新的突破。插电式混合动力汽车、节能汽车、智能网联汽车等发展方向不是目前研究的内容,而是未来汽车发展过程中汽车形式的演变和不同技术领域的交互渗透和应用。

电动汽车的瓶颈:电池携带能量密度、高效电机驱动技术和产品、电控管理系统等问题,是制约电动汽车的主要问题。我国现有技术及生产现状都与国外有一定的差距,但主要问题还是蓄电池单位体积或单位重量储能值低,同时使用性能差,无法满足电动车的要求。

3 未来电动汽车的研究领域

(1)电动汽车轻量化:车辆重量每降低10%,能耗下降6%-7%。

(2)复合材料、新塑料等技术的研究和应用,将为电动汽车的轻量化提供产品和可行的新技术。

(3)轮毂电机驱动、电控技术、电源管理技术、汽车底盘结构的全新设计、电动汽车传动设计等都是目前研究的方向。

4 新能源汽车产业化高速发展的先决条件

国内汽车产业仍处于一个高产销量的状态,在如此巨大的市场中,新能源汽车只是在一些特殊领域有一定的销量,而在家用汽车市场仍处于一个起步阶段,主要原因还是技术问题。

用户对于新能源汽车要求中,重要的一环就是使用简便,新能源车辆现有的技术受电池、充电技术等方面的因素影响,和常规能源车辆相比,存着使用时长受限、及时性低等劣势。电池的充电速度及电池的能量密度是制约着新能源汽车高速发展的主要因素,如何解决这两方面技术问题,就是未来新能源汽车发展的方向。

解决电池能量密度不高有两种方式:

(1)标准化、模块化。目前现有的锂离子电池的能量密度及充电速度都无法满足便捷使用,尤其是在长距离行驶上极为不便,充电时间久,行驶时间短。若国家将电池组的规格尺寸进行约定,形成标准的使用模块。由国家相关部门牵头,国有能源公司为主,建立相关的电池组供应站,而具体模式可以采用租赁式,用以缓解巨大的资金投入。

(2)寻找制作高能量密度的新材料或者新模式,例如现有的超级电容电池、空气铝电池等。空气铝电池的能量密度较高,有资料称,100 kg的空气铝电池可使一辆电动汽车行驶3000 km。如果电池组可以达到这种能量密度,这种续航能力已经足以支持常规行驶里程了,只需要在高速公路服务区少量建立电池组更换站,其余更换工作均由4S店完成,如此模式已经足以支持家用汽车市场。国内某汽车企业已经开始运作该种模式,以4S店形式出现方便快捷的电池更换经营模式,汽车与电池则是两个不同的消费产品。

无论哪种方式,都比目前所推行的充电桩更具有优势。充电桩模式无法根本解决的一大难题就是使用的便捷性,无论哪种锂电池,但凡用于新能源汽车上的电池,其功率均在80 kWh 以上,想实现在10-15 min内实现充电50%以上都是很难以实现的,即便可以实现,成本控制、充电损耗、电池寿命均会受到较大影响。所以从长远角度看,充电桩并不是推动新能源汽车快速发展的必要产物。

5 新能源汽车的发展经营模式

(1)由国家颁布法律法规,制定相应标准,规定新能源汽车动力电池组的外形尺寸、容量等参数,所有新能源汽车制造商均需遵从该标准,形成标准化、通用化的产品。

(2)建立电池自助更换站,实现车辆共享,汽车分时租赁的模式一样,采用计时计量的方式运营。

当电池剩余电量到一定程度时,提醒应就近选择电池更换站,进行自助更换电池,当使用后的电池放回回收柜时,根据电池剩余电量以及电池寿命使用情况,按一定比例系数收取使用费,金额可参考燃油价格或其他价格。当用户支付费用后,予以发放新电池继续使用。

(3)所有新车购买时,车价与电池价格分开支付,购买电池的费用可理解为押金形式,用于初期缓解厂家巨大的资金投入,当车主不再使用该电池时,可将电池退还厂家,厂家全额返还当初购买电池的费用,而折旧费分摊至每次在自助更换站更换电池时支付的费用中。厂家也可制订优惠政策,如行驶一定里程后返还一定押金,用以吸引客户。

我国在车载电池技术与国外有一定差距,更大的差距在电机生产技术、电控管理系统等方面。蓄电池不论是铅酸蓄电池、锂电池、磷酸铁离子电池、三元锂电池等,都难以满足电动汽车对动力的要求。电动汽车将以车辆行驶速度、整备质量等不同等级进行分类,形成系列化生产的模式,并各有不同的续航里程:

低端车重量:150-300 kg;最高车速 40 km/h;续航100 km;

普通车重量:1200-1600 kg;最高车速160 km/h;续航350 km;

混合动力车辆重量:高于原有车型重量;最高车速低于原车型速度;续航350 km。

随着蓄电池技术的发展和完善,电池管理和租赁业管理的提升,方便快捷的电池更换方式,未来城市最为适用的车型重量应在600-900 kg范围;车速在 40-100 km/h范围;续航里程100-350 km的车型为主导车型。

6 结论

未来新能源汽车的发展论文

未来纯电动新能源汽车的发展 正文: 如今汽车越来越走进平民百姓的生活,成为了大众代步的工具,而对于了解汽车自身未来的发展也是至关重要的。现在的传统汽车,大都是使用自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源,如化石燃料。而截至2009年6月底,中国机动车保有量为9辆。其中,汽车辆,摩托车辆,挂车1035036辆,上道路行驶的拖拉机辆,其他机动车21674辆。如此庞大是数量,不尽让我们加大了忧患意识,一是未来汽车能源的来源,我们需要一个持续不断的能源去供应全国的汽车。二是未来汽车的发展,我们需要清楚我们未来汽车行业的发展方向。三是在发展汽车行业的同时,如何兼顾得环境的共同发展。 2002年中国有将近2050万辆车,当时中国每天大约消耗540万桶石油。而现在我们到底每天需要多少万桶石油消耗根据国际能源组织的评估:仅中国自己就需要世界石油需求增长的40%,中国的能源消费占全球的10%,美国能源消费是中国的两倍,因此中国的石油消费将增长%每天920万桶。?到2015年中国预计将每天消费石油达到1160万桶。从全球各大分析机构对于中国的能源需求量日益增大,都感觉到能源未来价格的不可预测。 可见如今的石油消耗越来越大,并且汽车的尾气也很严重。据统计,每千辆汽车每天排出一氧化碳约3000kg,碳氢化合物200—400kg,氮氧化合物50—150kg;美国洛杉矶市汽车等流动污染源排放的污染物已占大气污

染物总量的90%。汽车尾气可谓大气污染的“元凶”。 所以,我们在为未来汽车设计蓝图时,总希望未来的汽车能使用到太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能等无污染能源。而如今我国又迫切需要新能源汽车,在过去10年我国的汽车市场迅速扩张,1998-2008年汽车销售量年均增长%,并且我国汽车市场的国际地位迅速提升。根据我国过去10年我国汽车保有量的迅速增长,1998-2008年汽车保有量年均增长14%,我们必须抓紧新能源汽车的发展,如混合动力,纯电动,燃烧电池,氢动力等汽车。 由于氢动力与太阳能动力还没有探究完全,有迫于现今,我国最可能是在纯电动汽车上取得突破。第一是,我国纯电动汽车的相关技术初步具备产业化基础。在国家863计划的支持下,我国已有很多企业投身于纯电动汽车领域,并取得丰富的研究成果,一些小规模生产已投入示范运行中,如奥运会运行。第二是,我国有一大批有实力的机构在从事与纯电动汽车的有关研制工作,而且我国已经形成了一条完整的锂离子动力电池产业链,锂电池动力电池已经成为全国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。第三是,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。我国在纯电动汽车技术上与国外的差距相对较小,纯电动汽车可以绕过传统的发动机技术,避开我们的弱项。国内动力电池在性能上的指标与国际水平相当,有些指标还优于国际。而在考虑纯电动新能源汽车的同时,我们还对其所需配套基础设备的可行性进行了探究。充电站的问题。我们可以建公共交通充电站,而在家庭用充

电动汽车技术进展和发展趋势

第38卷 第1期2004年1月  西 安 交 通 大 学 学 报 J OU RNAL OF XI′AN J IAO TON G UN IV ERSIT Y Vol.38 №1 Jan.2004电动汽车技术进展和发展趋势 曹秉刚,张传伟,白志峰,李竟成 (西安交通大学电动车研究开发中心,710049,西安) 摘要:通过对国内外电动汽车关键技术的发展现状和技术水平的比较分析,以及H∞鲁棒控制方法在电动汽车驱动控制、再生制动控制和运动控制系统上应用的研究,展望了电动汽车的发展趋势.首先发展铅酸蓄电池电动汽车(B EV)是明智的选择,由于开发混合电动汽车(HEV)的难度较大,所以燃料电池电动汽车(FCEV)将成为今后的主流技术,是未来汽车的发展方向. 关键词:电动汽车;技术进展;发展趋势 中图分类号:U469.72 文献标识码:A 文章编号:02532987X(2004)0120001205 T echnology Progress and T rends of Electric V ehicles Cao B i nggang,Zhang Chuanwei,B ai Zhif eng,L i Ji ngcheng (R&D Center of Electric Vehicle,Xi′an Jiaotong University,Xi′an710049,China) Abstract:Under the pressure of both environment protection and energy conservation,the development of EVs (electric vehicles)hasbeen taken on an accelerated pace all over the world.This research focuses on the current status of EVs’key technology and their state of the art,where,H∞robust control method is used for driving control,regenerative braking control and motion control for EV.The prospects of EVs indicate that B EV(bat2 tery electric vehicle)is the primary selection nowadays,and instead of HEV(hybrid electric vehicte),FCEV (fuel cells electric vehicle)has long term potental for future mainstream vehicles. K eyw ords:elect ric vehicle;technology process;t rend 自1886年发明了汽车以来,汽车就成为人们日常生活中不可缺少的代步和运输工具,因此缩短了人们之间的距离,改变了人们的生活方式,提高了人们的生活质量.由于汽车要消耗大量的石油资源、排放大量的废气、制造噪音和严重污染环境,因此也带来了无法回避的负面影响.我国2000年进口石油7000万t,计划到2005年将超过1亿t,给国家造成了沉重的经济负担.更严重的是目前世界上空气污染最严重的10个城市中我国就占了7个,国家环保中心预测,到2010年汽车尾气的排放量将占空气污染源的64%[1].面对如此严峻的形势,电动汽车(EV)的研究与开发引起了世界各国的关注.1 电动汽车的发展历史及现状 电动汽车是20世纪最伟大的20项工程技术成就中前两项技术的融合,即“电气化”和“汽车”的融合产物[2].它不是当代人的新近想法,其构想与研制均早于燃油车,但由于性能不如燃油车,使其研究与开发工作一度停滞.20世纪70年代的能源危机和石油短缺,又使电动汽车获得了生机,到了20世纪80年代,随着人们对于空气质量和温室效应的关注,对电动汽车的研究热情进入了空前高涨期.从20世纪90年代初起,世界各大汽车集团公司如Ford、GM、Nissan、Toyota和Honda等,都在电动 收稿日期:2003208206. 作者简介:曹秉刚(1953~),男,教授,博士生导师. 基金项目:陕西省电动汽车专项项目,西安交通大学行动计划培植项目.

国内外电动汽车发展及前景预测-图文(精)

国内外电动汽车发展及前景预测-图文(精)

Vol.10,No.1Jan.,2008POWER DSM |Development and prospect forecast of electric vehicles at home and abroad XIN Ke-wei 1,ZHOU Zong-xiang 2,LU Guo-liang 2 (1.Wanxiang Electric Vehicles Co.,Ltd.,Hangzhou 311215,China ; 2.Zhejiang Electric Power Company ,Hangzhou 310007,China 国内外电动汽车发展及前景预测 辛克伟1,周宗祥2,卢国良2 (1.万向电动汽车有限公司,杭州 311215;2.浙江省电力公司,杭州310007 文章编号:1009-1831(200801-0075-03中图分类号:TK02文献标志码:E 收稿日期:2007-12-03;修回日期:2007-12-13 1发展电动汽车可有效解决能源消耗和环境污染问题 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。电动汽车包含纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车。 电动汽车的特点有:无尾气排放,具有良好的环境保护效果;噪声低,仅为传统汽车噪音的25%;热效率高,比传统燃油汽车高出近50%以上;排放的废热少,可有效减轻城市“热岛效应”;可回收利用的能量多;可以改善能源结构,解决汽车的能源替代问题;结构简单,使用维护方便等。 目前世界汽车保有量约为8亿辆,并以每年3000万辆的速度递增。预计到2010年全球汽车保有量将达到10亿辆。交通能源消耗已经成为局部环境污染和全球温室

浅谈电动汽车的未来发展55556666

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。

电动汽车充电技术国内外研究现况及发展趋势

电动汽车充电技术国内外研究现况及发展趋势 班级: 姓名: 学号:

摘要:对国内外电动汽车、电动汽车充电技术及规划布局等方面现状进行了研究,并对电动汽车充电需求进行了分析。介绍了国内外电动汽车充电设施的发展状况,对未来我国电动汽车发展前景进行了初步研究,提出积极推动电动汽车充电设施建设应是电网企业义不容辞的责任以及未来发展机遇。 关键词:电动汽车充电技术研究现状发展趋势 1.前言 电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车,按照目前技术的发展方向或者车辆驱动原理,可划分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三种类型。近年来,我国电动汽车行业取得了快速发展,攻克了一系列关键技术难题,在部分领域已实现了与日美欧等国同步发展。目前我国发展电动汽车已具有消费市场规模大、制造成本低、技术取得局部突破、资源保障能力强的四大优势。在技术突破和政策扶持的双重刺激下,我国电动汽车已处于市场引爆的临界点,预计未来两年电动汽车的市场规模和生产规模将迅速扩大,电动汽车将进入快速成长期。电动汽车充电设施是电动汽车产业链的重要组成部分,在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展。 1 电动汽车充电的基本方式 目前常用的电动汽车充电方式有慢充、快充和快换三种: (1) 慢充方式。慢充一般以较小交流电流进行充电,充电时间通常为6~10 h,慢充方式一般利用晚间进行充电,充电时可以采用晚间低谷电价,有利于降低充电成本,但是难以满足使用者紧急或者长距离行驶需求。慢充一般采用单相220V/16A 交流电源,通过车载充电器对电动汽车进行充电,车载充电器可采用国标三口插座,基本不存在接口标准的问题。电动汽车慢充一般通过充电桩进行。 (2) 快充方式。快充又称应急充电,以较大直流电流在20 min 至1 h 内,为电动汽车提供短时充电服务,快充方式可以解决续航里程不足时电能补给问题,但是对电池寿命有影响,因电流较大,对技术、安全性要求也较高。快充的特点是高电压、大电流,充电时间短(约1 h)。目前,这种充电方式的充电插口的针脚定义、电压、电流值、控制协议等均没有国家标准,也没有国际标准,已投入使用的充电机和电动车电池充电插口均由各生产厂家自定,世界各国都在积极争夺标准的制订权,各大电动汽车厂家也纷纷抢先投放产品,抢占市场、提高占有率,试图使多数充电站不得不采用其充电设备,从而成为事实标准。快充方式主要在充电站中进行。 (3) 快换方式。快换则是通过直接更换车载电池的方式补充电能,换电时间与燃油汽车加油时间相近,大约需要5~10 min。快换方式最为便捷,但是需要电动汽车和车载电池实现标准化,而且快换过程中需要专业人员进行操作。快换可以在充电站也可在专用电池更换站完成。这种方式的优点是电动车电池不需现场充电,更换电池时间较短,但要求电池的外形、容量等参数完全统一,同时,还要求电动汽车的构造设计能满足更换电池的方便性、快捷性。 2 国外电动汽车充电设施发展状况

家用电动汽车发展状况及前景分析

收稿日期:2015-02-12 作者简介:邓馥郁(1984-),女,四川遂宁人,四川职业技术学院助教。研究方向:电气自动化。 传统家用汽车普遍采用汽油机动力,目前世界 上90%的汽车仍然依靠石油驱动。随着传统能源的日渐枯竭,新能源车无疑是未来的发展与消费的趋势,而其中占据重要地位的是电动汽车。电动汽车分为混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车三种。本文主要探讨纯电动汽车。1传统家用车的主要劣势1.1传统能源的枯竭 随着国民经济的快速增长,私家车迅速普及,并呈逐年上升趋势,传统能源的消耗以惊人的速度增加。众所周知,家用汽车的驱动能源主要是石油和天然气,然而,全球已探明可使用石油最多能维持到2040年,天然气可用量不会超过六十年,而全球能源总需求以每年2%的速度上升。面对如此严峻的能源危机,寻找可以替代的新能源,已成为当务之急。1.2对自然环境和人类的不利影响 传统家用汽车尾气含有一氧化碳、二氧化硫、甲醛、重金属化合物等上百种气体及烟尘微粒,极易在空气中形成酸雨,可使植物有绿色变为褐色、直至大面积死亡,亦可加速臭氧层破坏及雾霾天气形成。另外,这些有害气体和颗粒还会严重危害人体健康。一氧化碳危害人体中枢神经系统,重金属化合物(主要是铅及含铅化合物)可引发心血管系统病,烟尘颗粒会引起呼吸系统疾病,严重时甚至诱发恶性肿瘤。 2国外电动汽车的发展现状 节能、环保和安全技术是汽车工业“永恒的三大主题”,其中的核心是新能源技术。面对着家用汽车使用传统能源已进入一个瓶颈期,国内外汽车生 产厂家纷纷寻找出路,国际上已经有很多国家把眼光瞄准了新能源汽车的制造,试图抢占先机。目前已有的新能源汽车主要有电动汽车、醇醚汽车、太阳能汽车等。而其中走在前列的无疑是以电能提供动力的纯电动汽车和电能与传统能源共同提供动力的混合动力汽车。 美、德、法、日等发达国家正大力推进电动汽车的研发和推广。2009年,美国电动汽车产业链上的各方面发起成立了美国电动汽车联盟,以推动电动汽车大规模发展。作为老牌的汽车生产大国,德国生产商在电动汽车领域也处于世界领先地位。到2014年年底,德国已向市场推出16款电动汽车,款式数量远超其他任何国家。据麦肯锡公司的预测,德国将成为电动汽车重要的生产地,到2018年德国在电动汽车的生产数量将超过美国,在2020年前后抢占全球电动汽车的主导市场,成为全球电动汽车的主要供应商。法国、日本等国也在政策和行动上致力于电动汽车的研发、制造和推广,以期在新能源汽车市场占有一席之地。 然而迄今为止,全球已有电动汽车普遍还处在试用阶段,并未真正大规模走入千家万户。归根结底,电动汽车现阶段还存在自身的明显缺陷。3电动汽车的优势 新能源汽车的运行核心为电驱动,所以其能源与动力系统、传动系统、控制系统等方面,电气化程度较传统汽车有跨越式提升。纯电动汽车的优势主要表现在以下几方面:3.1电能极易转换和使用 家用电动汽车发展状况及前景分析 邓馥郁 (四川职业技术学院电子电气工程系,四川遂宁 629000) 摘要:基于目前自然一次能源紧缺和汽车的普及趋势,总结阐述了电动汽车的发展现状和优缺点,并大胆预测了电动汽车的发展前景。 关键词:电动汽车;现状;瓶颈;前景分析中图分类号:F426 文献标识码:A 文章编号:1672-2094(2015)03-0016-02 四川职业技术学院学报 2015年6月 Journal of Sichuan Vocational and Technical College Jun .2015 第25卷第3期Vol .25No.3DOI:10.13974/https://www.360docs.net/doc/a6989701.html,ki.51-1645/z.2015.03.004

电动汽车电池发展现状及前景

电动汽车电池发展现状及前景 摘要:随着世界能源短缺,全球环保意识的增强,电动汽车正在成为世界潮流。电动汽车目前发展最大的制约来源于其能量存储设备——电池。本文介绍了目前电动汽车用电池的特点及发展现状,当前研究开发的电动汽车动力电池主要包括燃料电池、化学蓄电池(铅酸电池、镍金属电池、锂电池等)、超级电容和太阳能电池,并对文中所述的四种电池的发展前景进行了分析总结。 关键词:电动汽车电池;燃料电池;化学蓄电池;超级电容;太阳能电池 0.引言 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。因为电动汽车与燃油汽车相比的三个主要制约因数:成本高、续驶里程短和充电时间长,都与能量存储技术没有突破性进展直接相关。目前各国都在加紧研究各类先进的能量存储技术,开发各种高比能量、高比功率、长循环使用寿命、价格低廉的动力电池,此外,还要具有良好的工作环境温度、自放电性、使用安全性和无污染等。当前研究开发的电动汽车动力电池主要包括燃料电池、化学蓄电池(先进铅酸电池、镍金属电池、锂电池等)、超级电容和太阳能电池。下面分别将对各类电池的发展现状及前景进行介绍。 1.燃料电池 1.1概述 燃料电池是一种使用燃料进行化学反应产生电能的装置,所用燃料包括纯氢气、甲醇、乙醇、天然气以及现在运用最广泛的汽油。按电解质的种类不同,燃料电池可分为碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池、质子交换膜燃料电池等。在燃料电池中,磷酸燃料电池、质子交换膜燃料电池可以冷起动和快起动,可以作为移动电源,满足特殊情况的使用要求,更加具有竞争力。最常见是以氢气为燃料的质子交换膜燃料电池,由于燃料价格便宜,无化学危险,对环境无污染,发电后产生纯水和热,这是目前其它所有动力来源无法做到的。它以纯氢为燃料,以空气为氧化剂,不经历热机过程,不受热力循环限制,因此能量的转换效率高,是普通内燃机热效率的2~3倍。 1.2特点 燃料电池以其高效、洁净、兼容可再生能源技术等特点,噪音低、启动迅速、比功率大

我国新能源汽车发展现状及趋势

目前,世界各国都在大力发展新能源汽车,我国更是将其列入到七大战略性新兴产业之中。节能与新能源汽车的发展是我国减少石油消耗和降低二氧化碳排放的重要举措之一,中央和地方各级政府对其发展高度关注,陆续出台了各种扶持培育政策,为新能源汽车的发展营造了良好的政策环境。近年来,我国新能源汽车产业在行业标准、产业联盟、企业布局、技术研发等方面也取得了明显进展,有望肩负起中国汽车工业“弯道超车”的历史重任。针对我国节能与新能源汽车的发展现状与趋势,国研网专访了国务院发展研究中心产业部研究室主任、副研究员王晓明。 一、发展新能源汽车已经成为世界各国的共识 国研网:目前世界各主要国家的新能源汽车发展现状和趋势是怎样的? 王晓明:目前,全球能源和环境系统面临巨大的挑战,汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户,需要进行革命性的变革。目前全球新能源汽车发展已经形成了共识,从长期来看,包括纯电动、燃料电池技术在内的纯电驱动将是新能源汽车的主要技术方向,在短期内,油电混合、插电式混合动力将是重要的过渡路线。目前来看,全球新能源汽车的发展还面临着一些共同的难题,例如关键技术的突破、汽车工业的转型、基础设施的建设以及消费者的接受度等。 具体到各国,应该说,引领新能源汽车发展的主要还是美国、日本以及欧洲的一些国家,这些国家起步比我国要早很多,它们的发展也各有侧重。 美国长期侧重降低石油依赖、确保新能源安全的战略,将发展新能源汽车作为交通领域实现根本上摆脱石油依赖的重要措施,并以法律法规的形式确定了新能源汽车的战略地位。早在克林顿时期,美国就提出了以提高燃油经济性为目标的计划,混合动力是当时主要的技术解决方案。到了布什时期,变为追求零排放和零石油依赖,技术解决方案主要是氢燃料电池汽车,后来还有一个计划,想用十年的时间实现20%的石油替代和节约,主要措施是生物质燃料。国际金融危机以后,奥巴马政府将大力发展电动汽车作为实施新能源战略的重要内容,提出了总额40亿美元的动力电池以及电动汽车研发和产业化的计划,产品上,选择了以插电式混合动力电动车为重点。

电动汽车技术路线可行性

电动汽车"技术路线”可行性 第一部分发展电动汽车已成为国际汽车发展的新趋势 2005年,全国数百家企业的各种轻型电动车<含电动自行车)的总产量预计已经达到900万辆。绿源在过去的一年内共生产各种轻型电动车<包括电动自行车)近20万辆,一些关键的技术创新成果<如能量回收技术,新型节电模式,等等)也在产品中成功运用,企业取得了比较好的经营效果。在这个辞旧迎新的2006年春天,我们是不是需要再一次超越企业经营者的本分,从业者的角度来思考一些新的理论问题,探讨对电动车产业未来发展的新思路。 在石油资源日益短缺的大背景下,如何减少交通对石油资源的不可循环的消耗,发展电动交通工具,特别是促进发展电动汽车

电动汽车概论--第一章绪论——电动汽车技术发展现状与趋势

第一章绪论——电动汽车技术发展现状与趋势 1、21世纪汽车工业发展面临的挑战与机遇(第一节课内容) 内燃机汽车经过120多年的发展壮大,逐步实现机电一体化和全面应用现代高科技,在安全、节能、环保、可靠、舒适、成本等性能方面取得了重大进展,但是由于内燃机车以石油为燃料,石油燃烧后会产生大量有害气体污染环境,因此传统内燃机车辆正面临者石油短缺和环境污染问题带来的严峻挑战。 1.1石油危机——汽车发展遇到石油风险 石油是一种总量有限、不可再生的石化资源,是当前人类经济社会的重要能源,交通运输(航空、航海、铁路、公路)长期以来都以石油制品作为主要原料。目前世界汽车保有量已超过6亿辆,每年新生产汽车超过3500万辆,每年消耗石油70亿桶以上,约占世界石油产量的一半以上。按科学家预测,地球上的石油资源按照目前的消耗水平,仅仅维持几十年(40-60年左右,说法不太一致),石油资源日渐枯竭。 21世纪人类面临更加严峻的石油资源挑战,石油资源是亟待解决的重要问题之一,也是当前世界不稳定的因素之一。 我国目前的能源结构为缺油、少气、富煤。当前中国石油消费量近4亿吨,产量和进口量各占一半,对外依存度达50%,远远超过30%的安全线。因此,大量进口高价石油,势必影响本国经济发展和能源安全,加剧国际石油危机和抬高石油价格,损害我国和全球人民利益。一旦出现国际风波,更会危及国家安全。

预测到2020年,中国的石油需求量为5亿~6亿吨,而中国只能生产2亿吨,其余的3亿~4亿吨要靠进口,对外依存度将达60%~67%。中国目前的进口量是当前世界石油总消费量的1/10,相当于德、法、英、意4个国家当前石油消费量总和。进口如此大量的石油,极具风险。 内燃机汽车所需要的石油资源逐渐枯竭是必然趋势,不依人们的意志为转移。而人工合成燃料、液化天然气、氢气等能源来源有限,还不能完全取代石油燃料,电能来源广泛,人们对电力的使用已经积累了丰富的经验,21世纪电能必然会成为各种地面在运工具的主要能源,发展电动汽车是交通运输工业发展的必然趋势,也是汽车工业发展的总趋势。 燃料电池直接将燃料的化学能转变为电能,使燃料的发电效率提高到50%-55%,而且不会对大气造成污染。 1.2环境污染 内燃机汽车的快速发展与广泛应用,使汽车排气污染日益严重,已成为城市最重要的污染源。 HC, CO, NO X, CO2,SO2,颗粒物(铅微粒、碳微粒)以及光化学烟雾(氮氧化物和碳氢化合物在适当的条件和阳光作用下,会产生光化学烟雾。)、噪声(发动机噪声) 1.4电动汽车分类: 纯电动汽车:(EV, Electric Vehicle)

纯电动汽车发展前景浅析

摘要:随着石油储量的下降和温室效应的日益严重,传统汽车的发展前景令人堪忧,许多汽 车厂纷纷转型,开始研发汽车。由于受到国家政策、当地环境和研发技术等多方面因素的影响,目前市场上的汽车种类繁多,纯就是其中最常见的一种。本文将以我国纯的发展现状和 特点为基础,对我国纯的发展前景进行分析。 1 纯的发展现状 目前我国的纯产业的发展势头相当强劲,得益于国家政策的支持和校企技术合作的帮助, 纯在销量和技术上都取得了较大的突破。国家政策方面,通过购车补贴以及当地政府的政策 扶助,我国纯的销量飞速增长,自2012年起年销量始终保持在万台以上,占据汽车销售的大半壁江山;校企技术合作方面,一汽、东风、上汽、吉利等汽车龙头纷纷就地取材,与邻近 大学展开技术合作,共同研发纯,比如东风公司与武汉理工大学共同研发了东风风神E70, 该车采用镍钻锰酸锉,电池容量高达49.1 kWh,最大续航里程可达300 km,补贴后售价仅13.98万元人民币,在当前纯市场中具有较强的技术与价格竞争力。 2 纯的特点 2.1发展优势 纯相比传统的内燃机汽车,最大的优势莫过于不会对环境产生污染,不像汽油机或者柴油 机会产生大量的CO2和其他的有害气体。其次纯充电所需电能的来源众多,火力发电、水利发电、风能发电乃至核能发电等方式,都可以作为电力来源,因此不会受到石油枯竭的制约,具有很大的发展空间。 而在我国在发展纯方面,也有较大的技术优势,在纯的两大核心部件和电机上,都取得了 技术上的突破性发展。方面,以制造起家的比亚迪公司,由于多年研发的技术积累,成为我 国乃至全球在汽车行业中的一匹黑马,在2007年成功研发出磷酸铁铿电池,并实现了量产,结束了特斯拉公司三元铿离子电池在纯电动车方面的技术垄断地位。电机方面,众泰集团在 驱动电机和整车控制系统上都研发出自己的专利技术,并取得我国第一个纯生产批号。 除以上发展优势外,我国在矿产资源上也有着极大的优势。纯的性能与成本很大程度上取 决于其。目前,综合性能和成本考虑,纯采用锉离子电池是其唯一的选择,而中国拥有着储 量超过百万吨级别的西藏的扎布耶盐湖,这是欧洲、日本和美国等资源匮乏国家所不具备的 矿产优势。 2.2发展劣势 我国发展纯最大的问题是配套的基础设施建设相当不完善,可以说大多数城市的配套设施 建设几乎是一片空白。再加上我国工业发展起步较晚,城市建设规划不合理,许多地方电网 建设混乱,不利于充电站或是换电站的规划建设。此外,各汽车厂的充电接口都不一致,更 加大了建设的难度,而建设配套的基础设施投资巨大,远非一家或几家汽车公司所能承担, 因此需要企业和相关政府部门共同合作寻找解决办法。 3 纯的发展前景 综上所述,虽然纯在我国的发展仍存在诸多问题,但以发展前景而论仍是有相当大的潜力的。 (1)环保方面,近几年来,国民饱受雾n等环境污染之害,已拥有较高的环保意识,纯在环保方面的优势较传统的内燃机汽车非常明显,因此会有越来越多的环保人士选择纯出行。(2)能源方面,我国目前的石油储量处于国际较低水平,对国外石油的进口依赖性较大,而采用纯可以有效利用我国丰富的发电资源,比如在夜间进行充电,避开白天的波峰用电期,

电动汽车用驱动电机系统的现状及发展趋势

电动汽车用驱动电机系统的现状及发展趋势 中国汽车技术研究中心窦汝振李磊宋建锋 摘要:介绍了我国电动汽车用驱动电机系统的研发现状,以及车用系统与普通工业用系统间的差异,指出了发展趋势。 1 引言 我国汽车工业的发展面临着来自能源安全、环境保护和气候变化等可持续发展要求的多重挑战。随着近几年汽车保有量的快速增加,汽车能源消耗增长呈现加速趋势,进一步加剧了我国石油供需矛盾。在当前石油资源日益紧张,价格不断攀升的国际形势下,发展电动汽车特别是混合动力汽车是缓解我国石油资源短缺现状的有效途径,也是增强我国汽车工业核心竞争力的重大战略举措。 经过“八五”、“九五”规划的实施,特别是“十五”国家863电动汽车重大专项,我国已实现了官、产、学、研的资源整合,具有了电动汽车用驱动电机系统自主研发能力。在国家“三纵三横”总体布局中(如附图所示),驱动电机及其控制系统被列为“三横”中的共性技术之一。 附图国家“十五”电动汽车重大专项布局示意 2 电动汽车用驱动电机系统的特点及分类 电动汽车对驱动电机系统的要求至少包括: (1)基速以下输出大转矩,以适应车辆的启动、加速、负荷爬坡、频繁起停等复杂工况; (2)基速以上为恒功率运行,以适应最高车速、超车等要求; (3)全转速运行范围内的效率最优化,以提高车辆的续驶里程; (4)结构坚固、体积小、重量轻、良好的环境适应性和高可靠性; (5)低成本及大批量生产能力。 电动汽车最早采用了直流电机系统,特点是成本低、控制简单,但重量大,需要定期维护。随电力电子技术、自动控制技术、计算机控制技术的发展,包括异步电机及永磁电机在内的交流电机系统体现出比直流电机系统更加优越的性能,目前已逐步取代了直流电机控制系统。特别是借助于设计方法、开发工具及永磁材料的不断进步,用于驱动的永磁同步电动机得到了飞速发展。 电动汽车中常用的交流电机主要有异步、永磁、开关磁阻三大类型,其特点如表1所示。

我国纯电动公交车行业发展前景和趋势分析

我国纯电动公交车行业发展前景和趋势分析 随着我国“公交优先”战略的持续推行,截止“十二五”末,全国公共汽车保有量要达60万辆,较2010年增长20万辆。公交车市场在未来是一个持续增长的市场。而随着国家启动“十城千辆”新能源汽车推广工程,纯电动公交车以其零污染,低运行成本的特点在公交市场将呈爆发式增长。本文将用影响企业可持续盈利能力的七种力量模型来分析我国纯电动公交车行业的发展前景和趋势。 一、纯电动公交车行业产业竞争强度分析 在影响企业持续盈利能力的七种力量中,企业所在行业的竞争强度居于核心地位,也就是说一个企业是否发展得好,最大的外部环境因素就是所在行业的竞争强度。纯电动公交车行业属于发展时间不长的新兴行业,其竞争强度应该属于中等或者较弱的水平,总体发展空间较大。具体而言,国内成规模的纯电动公交车生产销售企业主要有比亚迪公司、福田公司、安凯公司和宇通公司,为数不多的竞争对手表明行业竞争强度不大,行业内的各个企业均有较为自由的发展空间。如果该行业中的某些企业能够运用恰当的竞争策略并获得有力的市场地位,企业的盈利应该会很可观。 二、纯电动公交车行业替代品威胁分析 1.轨道交通:城市轨道交通是一种依托轨道运行,借助电力驱动,以列车编组方式在城市区域快速行驶的交通工具,是一种现代化的城市公共客运系统。作为城市公共交通系统的一个重要组成部分,目前

城市轨道交通有地铁、轻轨、市郊铁路、有轨电车、单轨铁路以及悬浮列车等多种类型,号称“城市交通的主动脉”。它具有速度快、容量大的特性,适用于市内和城郊之间大规模的、集中性的、定点、定时、定向的出行需求,成为现代城市公共客运交通体系的骨干。 2.传统公交车 传统公交车也在环保节能方面不断进行着改进,如全铝合金车身可以降低车重,宇通的节能助驾系统,节能的轮胎技术,其中液化天然气汽车是效果最明显的,也是近年来各国大力推广的。 总的来说,轨道交通与常规公交是竞争合作关系,两者构成城市公共交通系统的不同层次、不同功能、不同服务水平的整体。液化天然气公交车与燃油车比在环保,经济性,安全性方面都有明显优势,可以作为传统燃油车的替代。但其毕竟还是燃料车,依然存在环境污染,并不能像纯电动公交一样做到零污染。轨道交通可以作为电动公交的补充,而液化天然气公交可以作为燃油车向电动车过渡的一个中间产品,因此,轨道交通和传统公交车都不对纯电动公交车产生威胁。 三、纯电动公交车行业潜在进入者的威胁分析 传统客车厂家是目前城市公交的主要提供者,在国家大力推动纯电动公交的政策刺激下,这些厂家都摩拳擦掌,意欲进入纯电动大巴市场。这些厂家有完善的销售渠道,先进的整车制造技术,具备做纯电动公交车的先天优势。但纯电动汽车产业有很高的技术壁垒,进入的企业需要掌握动力电池,驱动电机,电池管理系统等核心技术,而突破这些技术壁垒需要投入很大的人力,物力,财力,因此该行业

纯电动汽车技术概述及发展趋势

纯电动汽车技术概述及发展趋势 一、技术概述 电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。它使用存储在电池中的电来发动。在驱动汽车时有时使用12或24块电池,有时则需要更多。 1、电动车技术特点 ●无污染,噪声低 电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气,不产生排气污染,对环境保护和空气的洁净是十分有益的,几乎是“零污染”。众所周知,内燃机汽车废气中的CO、HC及NOX、微粒、臭气等污染物形成酸雨酸雾及光化学烟雾。电动汽车无内燃机产生的噪声,电动机的噪声也较内燃机小。噪声对人的听觉、神经、心血管、消化、内分泌、免疫系统也是有危害的。 ●能源效率高,多样化 电动汽车的研究表明,其能源效率已超过汽油机汽车。特别是在城市运行,汽车走走停停,行驶速度不高,电动汽车更加适宜。电动汽车停止时不消耗电量,在制动过程中,电动机可自动转化为发电机,实现制动减速时能量的再利用。有些研究表明,同样的原油经过粗炼,送至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动汽车,其能量利用效率比经过精炼变为汽油,再经汽油机驱动汽车高,因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量。另一方面,电动汽车的应用可有效地减少对石油资源的依赖,可将有限的石油用于更重要的方面。向蓄电池充电的电力可以由煤炭、天然气、水力、核能、太阳能、风力、潮汐等能源转化。除此之外,如果夜间向蓄电池充电,还可以避开用电高峰,有利于电网均衡负荷,减少费用。 ●结构简单,使用维修方便电动汽车较内燃机汽车结构简单,运转、传动部件少,维修保养工作量小。当采用交流感应电动机时,电机无需保养维护,更重要的是电动汽车易操纵。 ●动力电源使用成本高,续驶里程短目前电动汽车尚不如内燃机汽车技术完善,尤其是动力电源(电池)的寿命短,使用成本高。电池的储能量小,一次充电后行驶里程不理想,电动车的价格较贵。但从发展的角度看,随着科技的进步,投入相应的人力物力,电动汽车的问题会逐步得到解决。扬长避短,电动汽车会逐渐普及,其价格和使用成本必然会降低。 2、电动车基本结构电动汽车的组成包括电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电

燃料电池电动汽车发展现状与前景

燃料电池电动汽车发展现状与前景 随着社会的进步和人员移动性增强,全球汽车需求 量快速增长,迄今世界上的汽车保有量达到创纪录的10 亿 辆以上且还在不断大幅增长,使得基于传统的内燃机 Internal Combustion Engine ,ICE )汽车的轻量化与节能减排等技术进步难以降低汽车燃料的消耗和减少污染物的排放。2020 年之前温室气体(Greenhouse Gas ,GHG) 排放在1990 年水平基础上下降20% 的任务日益艰巨。如果再不采取有效措施,公路交通运输车辆的GHG 温室气体排放将会持续不断增长。通过研讨纯电动汽车( Battery Electric Vehicle ,BEV )、混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle HEV )、或燃料电池电动汽车( Fuel Cell Vehicles ,FCVs ; Fuel Cell Electric Vehicles ,FCEVs )等多种类型的电动汽车( Electric Vehicle ,EV )技术[3-5]有望明确实现节能减排 的理想途径。自1966 年通用汽车推出了世界上第1 款燃料电池电动汽车GMC Electrovan ,尤其是本田在1999 年推出了世界上第1 台商用的燃料电池电动汽车FCX-V4 以来,世界上EV 电动汽车型号不断丰富和租赁销售量明显增长,太、北美和欧洲成长为全球EV 电动汽车重要的新车研发制造和租赁销售市场,2014 年全世界的EV 电动汽车销售量达到34.6 万辆以上,年增长率达到86% 。

燃料电池是一种高效、清洁的电化学发电装置,近年来 得到国内外高度重视,成为最被看好的可用于替代汽油和柴 油等传统的 ICE 内燃机发动机技术的先进新能源汽车技术。 日本政府希望其到 2020 年的 FCVs 燃料电池汽车销量达到 500 万辆,再通过 10 年的研发推广实现全面普及 FCVs 燃 料电池汽车。 美国政府在 2003 年投入 12 亿美元大力推进氢 技术和燃料电池技术,其中重要项目之一就是美国能源部 Department of Energy , DOE )在北加州、南加州、密歇 展的氢技术和基础实施验证与示范综合工程,吸引了 Hyundai-Kia/Chevron 、 DaimlerChrysler/BP 、 Ford/BP 和 GM/Shell 等多家汽车制造 /能源供应商参与。 美国能源部大力推进氢经济和燃料电池技术,尤其是商 业化推广应用方面取得显著进展,比如目前高容量和低容量 燃料电池制造成本分别为 55 美元 /kW 和 280 美元 /kW[6] , 汽车燃料电池 2014 年的制造成本自 2006 年下降 50% 并自 2008 年以来进一步下降 30% 以上(基于高容量电池制造) 这必将带动创造工作岗位、投资机会和可持续、安全的能源 供应。为了在 2020 年前争取把欧盟建立成一个具有全球领 先水平的燃料电池 (Fuel Cell ,FC )系统和氢能源 (Hydrogen Energy ,HE ) 经济的巨大市场,欧盟高度重视燃料电池技术 和氢能源技术并把之视作能源领域的战略高新技术大力推 根州东南部、大西洋区中部和佛罗里达州中部等 5 个区域开 f It 步

相关文档
最新文档