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世界電動(dòng)車發(fā)展現(xiàn)狀
一、產(chǎn)能分析
電動(dòng)車是目前世界上唯一能達(dá)到零排放的機(jī)動(dòng)車。由于環(huán)保的要求，加之新材料和新技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)車進(jìn)入了發(fā)展高-潮。電動(dòng)汽車作為綠色交通工具，將在21世紀(jì)給人類社會(huì)帶來巨大的變化。順應(yīng)當(dāng)前國際科技發(fā)展的大趨勢，將電動(dòng)汽車作為中國進(jìn)入21世紀(jì)汽車工業(yè)的切人點(diǎn)，不僅是實(shí)現(xiàn)中國汽車工業(yè)技術(shù)跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略抉擇，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)中國汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要選擇。目前我國電動(dòng)車研究已取得階段性成果，完成了概念車車身設(shè)計(jì)構(gòu)想書及界面設(shè)計(jì)，電池方面正在組織開發(fā)鎳氫電池、鋰離子電池、鋅空氣電池、燃料電池，有望取得突破。電動(dòng)汽車的標(biāo)準(zhǔn)體系已經(jīng)編制完成，同時(shí)建立了有關(guān)電動(dòng)汽車的數(shù)據(jù)庫。電動(dòng)汽車項(xiàng)目的國際合作正在按計(jì)劃進(jìn)行。
二、市場需求狀況
近年來在全球范圍內(nèi)掀起了一股電動(dòng)汽車熱，世界各汽車工業(yè)強(qiáng)國從資金和政策上積極支持電動(dòng)汽車的研制工作。國際國內(nèi)市場需求巨大。就國內(nèi)而言，未來潛在的市場很誘人。2017年北京奧運(yùn)會(huì)組委會(huì)已宣布，將投入20億元左右確保奧運(yùn)會(huì)期間接送運(yùn)動(dòng)員所使用的汽車，奧運(yùn)場地使用的特種車輛和部分公交車輛采用電動(dòng)汽車，使北京成為中國使用電動(dòng)汽車的示范城市。杭州已決定投入一些電動(dòng)公交車試運(yùn)行;2017年的上海世博會(huì)同樣會(huì)有上千輛電動(dòng)汽車投入運(yùn)行。
三、主要產(chǎn)品分析
目前電動(dòng)汽車分為三種：純電動(dòng)汽車、燃料電池電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。純電動(dòng)汽車（ev）正向小型化和專用化方向發(fā)展，燃料電池電動(dòng)汽車（fcev）成為跨國汽車集團(tuán)聯(lián)合攻關(guān)相互競爭的焦點(diǎn)。從經(jīng)濟(jì)角度看，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車為當(dāng)前市場推崇的原因有：（1）在石油資源沒有枯竭以前，汽車發(fā)展仍將主要以燃油汽車為主，但其總量不會(huì)增加，汽車保有量的增加將主要依賴于混合動(dòng)力電動(dòng)汽車，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是未來10年汽車的發(fā)展的主要方向。據(jù)比較樂觀的估計(jì)，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車將在2017年實(shí)現(xiàn)商品化。（2）混合動(dòng)力電動(dòng)汽車可以實(shí)現(xiàn)單用發(fā)動(dòng)機(jī)難以達(dá)到的下一代超低油耗汽車的目標(biāo)。（3）混合動(dòng)力燃料電池電動(dòng)汽車成熟、成為主流方向的技術(shù)方案將在未來10年內(nèi)形成，燃料電池電動(dòng)汽車將在2017年實(shí)現(xiàn)商品化。
電動(dòng)汽車的成本構(gòu)成及影響電動(dòng)汽車推廣因素的分析
電動(dòng)汽車目前成本仍高居不下，究其原因是：電動(dòng)汽車目前尚處于研發(fā)階段，樣車和試運(yùn)行階段，根本無批量可言，這是與流水線生產(chǎn)燃油汽車所不能比擬的。同時(shí)目前各式電動(dòng)汽車能示范運(yùn)行的，都是在原燃油汽車的底盤、車廂之基礎(chǔ)上改裝而成的，即將發(fā)動(dòng)機(jī)、油箱等系統(tǒng)全數(shù)拆下，然后裝上電動(dòng)機(jī)，電池等相關(guān)配套設(shè)備就形成電動(dòng)汽車，而混合動(dòng)力是在原然油系統(tǒng)基礎(chǔ)上加裝一套電池、電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，形成了油、電混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。那么，電動(dòng)汽車成本主要就在電池、充電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、控制器和電源轉(zhuǎn)換設(shè)備等產(chǎn)品組成，約占到整車造價(jià)成本50—60%。
以純電動(dòng)汽車為例，電池有采用鉛酸電池、鎳氫電池、鋰電池，電源有的采用直流電源、驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，有的將車載直流電源經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換成交流電三相380v，供給三相異步電機(jī)，采用變頻設(shè)備來調(diào)速。電池品種不同和儲電量不同，其總體造價(jià)差異很大，另外電動(dòng)汽車之儲電量加大多少，使成本成倍增長，如鋰電池裝備轎車，如續(xù)行里程300km，電池成本約4萬元以上，500km以上續(xù)行里程，電池成本為8萬元以上，這種研發(fā)思路是白天行駛晚上充電，為了使續(xù)行里程不亞于燃油汽車，就構(gòu)成了電池成本的居高不下。
電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)不同，其成本也差異甚大，若采用直流有刷電機(jī)，車載電源可直接供給電機(jī)，使用這種電機(jī)采用晶閘管式控制器斬波方式調(diào)速。目前電動(dòng)汽車用直流有刷電機(jī)已經(jīng)能滿足電動(dòng)汽車使用要求，但由于產(chǎn)量有限成本很高，品種規(guī)格不多，選擇余地較小，晶閘管控制器原采用外國公司如意大利和美國產(chǎn)品，現(xiàn)在可以國產(chǎn)化，成本較高，同時(shí)關(guān)鍵元器件均采用外國公司生產(chǎn)和控制。若用直流無刷電機(jī)，其必須與控制器一體制成，成本更高。以調(diào)電源脈沖寬度來調(diào)電機(jī)轉(zhuǎn)速，優(yōu)點(diǎn)是體積小，重量輕。電機(jī)能國產(chǎn)化，控制器的關(guān)鍵元器件均由國外公司生產(chǎn)，成本降下來可能性不大，且目前這種電機(jī)與電動(dòng)汽車一樣屬研發(fā)階段，形不成批量，成本高就在情理之中。若用交流異步電機(jī)作為電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)：體積小、重量輕，國產(chǎn)質(zhì)量不差，由于車載電源系直流電，需將電源經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，汽車電機(jī)電壓380v左右，功率在幾十kw不等，其逆變器功率不小，成本也不會(huì)低到哪里去，交流電機(jī)調(diào)速由變頻方式調(diào)速，交流異步電機(jī)采用變頻變壓控制（vvvf）和磁場定向控制（foc）也稱矩量控制或解耦控制、變極控制。變頻控制器國產(chǎn)、進(jìn)口都有，但關(guān)鍵元器件均為進(jìn)口，因此，要降低成本也不太可能。至于正在研發(fā)中的磁阻電機(jī)，也要由電子控制器來控制調(diào)速，其成本情況與上述相同。開關(guān)磁阻電機(jī)采用模糊滑�？刂疲╢smc）方法來控制電機(jī)和調(diào)速，它若沒有這種電子控制設(shè)備，電機(jī)就不能工作。
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電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越高則電樞繞且切割磁場越快，產(chǎn)生的反電勢越高。反而限制了電流，使轉(zhuǎn)矩降低，低轉(zhuǎn)速下卻可輸出較大轉(zhuǎn)矩。因此在阻力較大的路面或走上坡路時(shí)，由于轉(zhuǎn)矩較大，所以要消耗較大的電流，換句話說，電動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)車在慢速行駛時(shí)，電流輸出并不小，只是電壓降低了。電動(dòng)機(jī)要調(diào)速度，就得通過改變電壓來實(shí)現(xiàn)，這是電動(dòng)機(jī)調(diào)速的理論基礎(chǔ)。而將車載電源之電壓降低至電機(jī)調(diào)速之低電壓，將有限的電源消耗在頻繁的調(diào)速中，是一種浪費(fèi)。電機(jī)最高效率在額定轉(zhuǎn)速那里，往下調(diào)速就效率低，轉(zhuǎn)速越低效率越低。而為了提高車載電源的利用率，應(yīng)該希望電機(jī)的效率越高越好。電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)，要求啟動(dòng)、爬坡時(shí)高轉(zhuǎn)矩，高速行駛時(shí)要求低轉(zhuǎn)矩，要求變速范圍大。直流有刷電機(jī)、直流永磁無刷電機(jī)、交流異步電機(jī)、磁阻電機(jī)是目前電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的主流技術(shù)和首選機(jī)型，它們有一個(gè)不可避開的設(shè)備，電子控制設(shè)備和微機(jī)控制技術(shù)，這個(gè)構(gòu)成了電動(dòng)汽車成本的主要部份之一和技術(shù)障礙，目前核心技術(shù)掌握在外國人手中。
全球電動(dòng)車發(fā)展現(xiàn)狀分析2017-05-16 13:24 | #2樓
在當(dāng)前全球汽車工業(yè)面臨金融危機(jī)和能源環(huán)境問題的巨大挑戰(zhàn)的情況下，發(fā)展電動(dòng)汽車，實(shí)現(xiàn)汽車能源動(dòng)力系統(tǒng)的電氣化，推動(dòng)傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，在國際上已經(jīng)形成了廣泛共識。根據(jù)各大汽車公司發(fā)布的產(chǎn)品上市計(jì)劃，預(yù)計(jì)2012年前后將迎來國際電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的一次高-潮。電動(dòng)汽車一旦取得市場突破，必將對國際汽車產(chǎn)業(yè)格局產(chǎn)生巨大而深遠(yuǎn)的影響。因此，順應(yīng)國際汽車工業(yè)發(fā)展潮流，把握交通能源動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略機(jī)遇，堅(jiān)持自主創(chuàng)新，動(dòng)員各方面的力量，加快推動(dòng)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對搶占未來汽車產(chǎn)業(yè)競爭制高點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)我國汽車工業(yè)由大變強(qiáng)和自主發(fā)展至關(guān)重要，也十分緊迫。
電動(dòng)汽車的組成包括：電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)等機(jī)械系統(tǒng)、完成既定任務(wù)的工作裝置等。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車的最大不同點(diǎn)。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電源和電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制裝置等組成。
電動(dòng)汽車時(shí)速快慢和啟動(dòng)速度取決于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率和性能，其續(xù)行里程之長短取決于車載動(dòng)力電池容量之大小，車載動(dòng)力電池之重量取決于選用何種動(dòng)力電池如鉛酸、鋅碳、鋰電池等，其體積，比重、比功率、比能量、循環(huán)壽命都各異。這取決于制造商對整車檔次的定位和用途以及市場界定、市場細(xì)分。
電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)目前有直流有刷、無刷、有永磁、電磁之分，再有交流步進(jìn)電機(jī)等，它們的選用也與整車配置、用途、檔次有關(guān)。另外驅(qū)動(dòng)電機(jī)之調(diào)速控制也分有級調(diào)速和無級調(diào)速，有采用電子調(diào)速控制器和不用調(diào)速控制器之分。電動(dòng)機(jī)有輪轂電機(jī)、內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)、有單電機(jī)驅(qū)動(dòng)、多電機(jī)驅(qū)動(dòng)和組合電機(jī)驅(qū)動(dòng)等。電機(jī)及調(diào)速控制器的選用和配制對整車檔次和價(jià)位也有影響。
將來符合國際和符合市場需求的純電動(dòng)汽車必定遵守以下幾項(xiàng)：1.電動(dòng)車輛研發(fā)制造運(yùn)營必須符合國家各項(xiàng)相關(guān)法規(guī)。整車、零部件性能必須滿足國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和各項(xiàng)具體要求。2.電動(dòng)車輛是以電為能源，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛的，不再產(chǎn)生新的污染，不再產(chǎn)生易燃、易爆之隱患。3.電動(dòng)車輛儲能用的電池必須是無污染、環(huán)保型的。且具有耐久的壽命，具備超快充電（2-3C以上電流）的功能。車輛根據(jù)用途確定一次充電之續(xù)行里程，以此裝置夠用電量的電池組，充分利用公用充電站超快充電以延長續(xù)行里程。4.電動(dòng)機(jī)組應(yīng)有高效率的能量轉(zhuǎn)換。剎車、減速之能量的直接利用和回收，力求車輛之綜合能源利用的高效率。5.根據(jù)車輛用途和行駛場合設(shè)定最高車速，且不得超過交通法規(guī)的限定值，以合理選擇電動(dòng)機(jī)的功率和配置電池組容量。6.車輛駕駛操作，控制簡單有效、工作可靠，確保行車安全。7.機(jī)械、電氣裝置耐用少維修。車輛運(yùn)營之費(fèi)用低廉。8.以目標(biāo)市場需求為依據(jù)，提供實(shí)用、合適車型滿足之，力求做到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、功能諸方面的綜合統(tǒng)一。
將來產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化為用戶所歡迎的電動(dòng)汽車，必定符合以下幾點(diǎn)特征：準(zhǔn)確的定位、恰當(dāng)?shù)挠猛尽⒁笋偟膮^(qū)域、最佳的效能。合適的車型、經(jīng)濟(jì)的配置�？煽康男阅�、便當(dāng)?shù)牟倏亍－h(huán)保的電池、耐久的壽命、夠用的電量、超快的充電、完善的網(wǎng)絡(luò)、到位的服務(wù)。低廉的費(fèi)用、最少的維修。
世界汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入全面交通能源轉(zhuǎn)型期，國際電動(dòng)汽車發(fā)展開始加速。全球汽車工業(yè)為破解能源、環(huán)境制約，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，長期以來一直在積極探索和努力推動(dòng)交通能源動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型。特別是08年以來，面對金融危機(jī)、國際油價(jià)高位震蕩和日益嚴(yán)峻的節(jié)能減排壓力，世界汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入全面交通能源轉(zhuǎn)型時(shí)期，發(fā)展電動(dòng)汽車成為國際取得高度共識的實(shí)現(xiàn)交通能源轉(zhuǎn)型的技術(shù)路線，世界電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了加速發(fā)展的新階段。
一是各國政府相繼發(fā)布電動(dòng)汽車發(fā)展戰(zhàn)略和國家計(jì)劃，進(jìn)一步為產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明了方向。美國奧巴馬政府實(shí)施綠色新政，把電動(dòng)汽車作為國家戰(zhàn)略的重要組成，計(jì)劃到2017年普及100萬輛插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（PHEV）。日本把發(fā)展電動(dòng)汽車作為“低碳革命”的核心內(nèi)容，并計(jì)劃到2020年普及包括電動(dòng)汽車在內(nèi)的“下一代汽車”達(dá)到1350萬輛,為完成這一目標(biāo),日本到2020年計(jì)劃開發(fā)出至少17款純電動(dòng)汽車、38款混合動(dòng)力車。德國政府在08年11月提出未來10年普及100萬輛純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車，并宣稱該計(jì)劃的實(shí)施，標(biāo)志德國將進(jìn)入電動(dòng)汽車時(shí)代。國家戰(zhàn)略的發(fā)布實(shí)施，對產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著十分重要的導(dǎo)向作用，必將進(jìn)一步加快國際電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的進(jìn)程。
二是動(dòng)力電池得到高度重視，研發(fā)投入急劇增加，電動(dòng)汽車技術(shù)瓶頸突破的預(yù)期大大增強(qiáng)。美國總統(tǒng)奧巴馬09年8月宣布安排24億美元支持PHEV的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，其中20億美元用來支持先進(jìn)動(dòng)力電池的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。日本政府提出“誰控制了電池，誰就控制了電動(dòng)汽車”，并組織實(shí)施國家專項(xiàng)計(jì)劃，在2011年以前將投入400多億日元用于先進(jìn)動(dòng)力電池技術(shù)研究，2017年左右新型鋰電池將規(guī)模應(yīng)用于下一代電動(dòng)汽車。德國從今年起啟動(dòng)了一項(xiàng)4.2億歐元的車用鋰電池開發(fā)計(jì)劃，幾乎所有德國汽車和能源巨頭均攜資加入。
三是各國政府加大政策支持力度，全力推進(jìn)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化。一方面，政府加大對消費(fèi)者的政策激勵(lì)，加快電動(dòng)汽車的市場培育。美國對PHEV實(shí)施稅收優(yōu)惠，減稅額度在2500美元和15000美元之間。日本從09年４月１日起實(shí)施新的“綠色稅制”，對包括純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力車等低排放且燃油消耗量低的車輛給予稅賦優(yōu)惠，一年的減稅規(guī)模約為2100億日元，是現(xiàn)行優(yōu)惠辦法減稅額的10倍。英國從09年4月1日起執(zhí)行新汽車消費(fèi)稅，對純電動(dòng)汽車免繳消費(fèi)稅。法國對購買低排放（二氧化碳）汽車的消費(fèi)者給予最高5000歐元的獎(jiǎng)勵(lì)，對高排放汽車進(jìn)行最高2600歐元的懲罰。另一方面，政府通過加大信貸支持等措施，鼓勵(lì)整車企業(yè)加快電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化。美國政府對電動(dòng)汽車生產(chǎn)予以貸款資助。09年6月23日，福特、日產(chǎn)北美公司和Tesla汽車公司獲得80億美元的貸款，主要用于混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車的生產(chǎn)。歐盟在2017年上半年發(fā)放70億歐元貸款，支持汽車制造商發(fā)展電動(dòng)汽車；此外，美國新的汽車燃油經(jīng)濟(jì)性法規(guī)和歐盟新車平均二氧化碳排放法規(guī)，對汽車的技術(shù)要求大幅提高，如果不發(fā)展電動(dòng)汽車技術(shù)，汽車制造商將很難達(dá)到新法規(guī)的要求。
四是純電動(dòng)汽車得益于高性能鋰離子電池的發(fā)展應(yīng)用，受到各國政府和各大汽車公司的重新重視，產(chǎn)業(yè)化步伐不斷加快。日產(chǎn)汽車公司宣布2017年在美國和日本銷售純電動(dòng)汽車，計(jì)劃于2012-2017年實(shí)現(xiàn)大規(guī)模上市，其量產(chǎn)車型“樹葉”已經(jīng)正式發(fā)布。三菱、雷諾、豐田、寶馬等汽車公司也開發(fā)出小型純電動(dòng)轎車，并計(jì)劃在2012年前后批量上市。美國、日本、法國、德國、以色列等國政府都制定了純電動(dòng)汽車推廣計(jì)劃，電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目也陸續(xù)啟動(dòng)
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