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1、 1 编者按编者按 根据国家发改委发布的新能源汽车生产准入管理规则 ，新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规车用燃料，采用新型车用动力装置） ，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成技术理念先进、具有新科技和新结构的汽车。目前市场上主要的新能源汽车类型有纯电动汽车、混合动力汽车和燃料汽车，以及燃气汽车、代燃料汽车等。 发展新能源汽车是我国应对城市环境污染、缓解能源供应压力、做大做强汽车产业的战略选择。新能源汽车产业是我国七大战略性新兴产业之一，为此，国务院于二 O 一二年六月颁布了节能与新能源汽车产业发展规划 ，并于同年七月颁布了 “十二五”国家战略性新兴产业发展规划
2、 。 据 2013 年在印度举行的清洁能源科技部长会议上发布的数据，2011-2012年全球新能源汽车销售达到 16 万辆，尽管只占全球汽车销量的 0.02%，但发展迅速。另据中国汽车工业协会的不完全统计，2012 年全国新能源汽车销量为12,791 辆（未计普通混合动力车） ，其中纯电动车 11,375 辆，插电式混合动力车1,416 辆；如按乘用车计（包括混合动力车） ，纯电动车销量为 8,198 辆，混合动力车 6,181 辆。2013 年第一季度，国内合计生产新能源汽车 2,991 辆，其中纯电动汽车 2,691 辆，同比增长 62.6%，插电式混合动力汽车 300 辆；销售新能源汽车
3、 3,175 辆， 其中纯电动汽车 2,874 辆， 同比增长 57%， 插电式混合动力汽车 301辆。 本报告将着重介绍近年来纯电动汽车、 混合动力汽车和燃料电池汽车的研发和推广情况。 二 O 一三年九月 2 一、 纯电动汽车一、 纯电动汽车 1、简介、简介 纯电动汽车是指仅由动力蓄电池向电动机提供电能驱动车辆行驶的道路车辆，动力蓄电池可为铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等。纯电动汽车主要由电力驱动系统、 电源系统、 辅助系统、 控制系统、 安全保护系统等组成，由蓄电池输出电能（电流）通过控制驱动电动机运转，电动机输出的转矩经传动系统带动车轮前进或后退。按用途，纯电动汽车可分为纯电动
4、乘用车、纯电动货车、 纯电动客车三类； 按驱动类型可分为直流电动机驱动型、 交流电动机驱动型、双电动机驱动型、双绕组电动机驱动型和电动轮型等。据国际能源署根据各国上报的销售情况预测，2020 年全球纯电驱动汽车（包括纯电动汽车和插电式混合动力汽车）的销量将达到 700 万辆。 纯电动汽车具有节能环保、无污染、噪声和振动小等优点，能量主要通过柔性电线而非刚性联轴器和转轴传递。 但同时也存在动力电池成本高、 使用寿命短、电池能量密度低、 续航里程短、 充电时间长等问题。 根据 J. D. Power and Associates和麦肯锡的研究，消费者对纯电动汽车最关注的性能指标为：续航里程、电池使
5、用寿命和行驶速度。由于电池性能在使用过程中会逐步下降，因此车辆在行驶一段时间后难以达到标称里程，不能满足郊游和远途需求，但已经可以满足上下班等中短途需求；由于电池普遍存在记忆效应，因此性能的下降也导致一般只能使用两年左右便需更换或维修；同时，高速行驶对电池损害较大，目前纯电动汽车一般也难以进入高速公路驾驶。 2、国内研发现状、国内研发现状 （1）低速电动汽车 在山东、河北等地，低速电动汽车已形成数万辆的销售规模。低速电动汽车具有低成本、高性价比的优势，与常规电动汽车实行差异化的策略，定位于传统汽车和高速电动汽车市场之间的补充产品，时速大都在 40-80 公里之间，续驶里3 程大致为 100 公
6、里左右，最大爬坡度在 20%-25%之间，售价多数在 2-5 万元。为降低成本， 低速电动汽车的结构进行了简化，大多采用低功率直流无刷电机或交流异步电机， 额定功率在 3kw-10kw 之间；以初级电路或简单模拟电路控制为主， 系统电压在 48v-72v 之间； 普遍采用铅酸电池， 总能量较低， 在 6.5kwh-12kwh之间，电池寿命较短，充放电次数一般在 300-500 次。大部分产品尚不能满足现有的电动汽车标准法规要求。 国内低速电动汽车大多参照美国低速车、 日本轻自动车或欧洲四轮机动车等类似产品的标准进行开发设计，再在国内传统小排量汽车基础上进行改装，以实用性为原则，以满足基本使用要
7、求为设计诉求。仅山东省就有时风、宝雅新能源汽车、 唐骏欧铃汽车等十多家有一定规模的企业生产低速电动汽车，其余厂家还包括陆地方舟、苏州益高、浙江康迪、奇瑞汽车、吉利汽车、江南汽车、河北新宇宙电动汽车、苏州阿帕奇电动车等企业，奇瑞汽车的 SQR7001EAS11 纯电动轿车（QQ 版） 、吉利汽车的豪情 HQ7000EE 纯电动轿车（熊猫版）和江南汽车的JNJ7000EVA1 纯电动轿车（奥拓版）等三款产品已经进入节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录 。 低速电动汽车目前基本处于市场前期的探索阶段。 一部分生产企业在本地政府默许下进行生产经营和小范围销售，一部分在当地政府的支持下进行示范运
8、行， 另外一部分主攻出口市场。山东、河北等地的大多数低速电动汽车生产企业为内销型企业， 主要在生产企业所在城市和附近中小城市及两者的城乡结合部销售，总体状况是小范围、局部区域销售。 国家目前不认可低速电动车， 山东等地的低速电动车企业在地方政府的默许下属于区域合法，但到了外地无法上牌照。 （2）大容量高效电池 据电动车产业网于 2013 年 4 月报道，天津大学成功研制出大容量高效安全锂电池， 首次将人工神经网络理论和容错控制技术引入锂离子电池的研究和制备中。目前这项技术已经开始产业化，基于该技术研发的圆柱形单体 400Ah（安培小时）锂离子电池创造了世界单体圆柱形电池容量之最。以 12 米长
9、 334 座大巴车为例，应用传统技术至少需要数千块 10 安培小时小电池进行串并联组合，而采用该电池只需 200 块，减重三分之一，并且大大减小了控制过程中实现均衡的难度。另外，行驶费用也大大降低，仍以 12 米长 33 座大巴车为例，一般百公里消耗柴油 25 升（每升柴油 7 元） ，费用 175 元，而同样大小的电动大巴车使用该类型电池，行驶 200 公里需充电一次，每次 6 小时，约需用电 150 度，百公里费用为 40 元左右，只是柴油大巴车的 1 / 4。 此外，还出现了第三代电动汽车蓄电池-飞轮蓄电池和超级电容器，前者是电能-机械能-电能转换的电池，后者是电能-电位能-电能转换的电
10、池。这两者储能器在理论上都有很大的转换能力，且充电和放电方便迅速，但目前尚处于研制阶段。 超级电容器在能量存储过程中基本不产生化学反应， 不会像电池一样因使用寿命的问题而出现储能能力下降的问题， 频繁地释放能量脉冲也不会产生效率衰减，因此使用寿命长，是普通蓄电池的几十倍乃至数百倍；拥有更高的功率，可以实现短时间高功率输出，放电效率高达 98%，远高于普通蓄电池的 70%，这意味着以超级电容器为系统的汽车会比传统电动汽车跑得更快；充电速度快，可在短至几十秒、长至几分钟内完成大容量充电；生命周期内可进行数十万次的循环充电；拆卸或报废后不会造成环境污染；这些都是超级电容器的优点。但超级电容器的缺点就
11、是体积大，且单位容积的电量存储有限。 （3）公司研发 比亚迪汽车公司研发的 F3DM 是一款双模电动车，可在纯电动和混合动力两种模式之间自由切换， 在纯电动模式下的续航里程为 100 公里以上， 电池组造价高达 5 万元人民币。 比亚迪 E6 车型搭载了比亚迪自主研发的铁电池， 最大 （额定）功率为 100 马力左右，峰值扭矩为 450 牛米，最高车速可达 140 公里/小时以上，在不开空调的情况下综合工况续驶里程最长达 300 公里，百公里能耗为20 千瓦时左右，但目前只在深圳和杭州有售，且消费者需要先在经销商处支付全部的购车款，得到发票和牌照后再到相关部门领取 12 万元的补贴。比亚迪股份
12、董事会主席兼总裁王传福在 2013 年 6 月 7 日的比亚迪股东大会上认为，比亚5 迪目前主攻的既不是小众高端客户也不是普通消费者，而是“走在中间”的公共交通， 即电动大巴和电动出租车，逐步通过规模化处于中间路线的技术来压缩成本，直到电动车私人消费市场成熟。 吉利 EC7 电动车设计有中里程（约 165km）和长里程（约 258km）两套电池组合，采用双速大扭矩变速器，能依靠 150KW 电机实现 0-100 公里/小时小于 7秒的加速性和超过 200 公里/小时的最高车速。该车可实现 30 分钟内充电达到80%， 实现 100%充电不到 4 个小时。EC7 电动车可为用户提供整车 3 年或
13、 3 万公里质保，动力系统及电池 5 年或 5 万公里质保。 荣威 E50 电动车是上汽自主品牌中的第一款微型车，长宽高分别为 3569 / 1551 / 1540 毫米，轴距为 2350 毫米，略小于奥拓。荣威 E50 采用上汽自主研发的高性能电动机，磷酸铁锂电池被布局在车底，电池容量为 18 千瓦时，60 公里等速续航里程为 180 公里，最高车速 130 公里/小时，0-50 公里/小时加速时间为5.3 秒，0-100 公里/小时加速时间为 14.6 秒。充电接口位于车头正中央的位置，拥有快充和慢充两种模式，慢充需要通过随车附带的插座连接家用 220 伏电源 6小时充满电，快充 30 分
14、钟时间内可以充 10%-80%。 3、国外研发现状、国外研发现状 基于当前动力电池技术还未实现更高的能量密度和功率密度的现状以及城市短距离使用的需求， 发达国家把 “小型化” 作为纯电动汽车市场拓展的突破口，奔驰 Smart、宝马 Mini、三菱 Imiev 都是近两年新推出的小型纯电动汽车。该类纯电动汽车一般最高车速为 100120 公里/小时，续驶里程 100160 公里。 奥迪正在以大众 UP!为基础研发小型电动车，预计会在 2015 年推出。这款电动车的续航里程达到 200km，而搭载 18.7kwh 电池的的大众 up!车型续航里程为150km。 奥迪这款电动车所搭载的电机输出功率和
15、扭矩有望达到85kw和270Nm，百公里加速时间约为 9.3 秒，最大速度 150km/h。 宝马 i3 纯电动版将是第一款车体主要由碳纤维材料制成的量产汽车，拥有200 升的行李箱容积，适合城市代步。i3 的电动机最大输出功率可达 125kw6 （168PS） ，配备后轮驱动系统，百公里加速仅需 8 秒钟。采用高速充电器的话，只需 1 个小时就可为电池充满 80%的电。i3 的最大续航能力为 257 公里，极速可达 160km/h。 美国特斯拉 Model S 电动轿车的销量在 2013 年第一季度达到 4,900 辆，超越了通用公司雪佛兰沃蓝达增程型电动车。该车的官方售价分别为：4.99
16、/ 5.99 / 6.99 万美金(40/60/80 千瓦时版)，最远续航里程达 483 公里。特斯拉在电动车设计上至少有三个创新：一体化的底盘设计；有效的电池管理系统，对不安全的电芯进行管理；突出整车系统集成技术。与传统车企纠结于电池性能不同，特斯拉将重点放在了改进电池管理系统上，使业界看到即使使用现有电池组件，只要掌握了独特的电池管理系统和动力控制系统也能获得 400 公里以上的续航里程和很高的安全保障。该车的电池组由 8,000 个电池单元组成，电池组安放在地板下， 相比传统内燃机汽车拥有更大的座舱空间，车头的“发动机舱”被作为行李舱使用，乘客舱可轻松容下五位成人，甚至还能增添两个向后的儿童座椅。MODEL S 大量使用铝合金制造车身组件，整备质量减至 1,735 千克，风阻系数仅为 0.27，从静止加速到 96 公里/小时耗时 5.6 秒，运动版有望控制在 5 秒之内，400 米加速耗时 14 秒，极速为 193 公里/小时，从 96 公里/小时制动到静止仅需42 米。同时，特斯拉提供长达 3-4 年的整车免费保修、7-10 年的电池组保用期。 沃尔
