精品现代电动汽车发展机遇与挑战63页

1、东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院 现现 代代 电电 动动 汽汽 车车 发发 展展 机机 遇遇 与与 挑挑 战战2011 2011 年年 4 4 月月 电电 动动 汽汽 车车 国国 际际 动动 态态2011年年4月电动汽车国际动态月电动汽车国际动态uoica（organisation internationale des constructeurs dautomobiles） 中国论坛时间：2011.04.19-20论坛主题：低碳时期的世界的汽车工业u第14届上海国际汽车工业展览会时间： 2011.04.21-28主题：创新未来2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究

2、院东南大学盐城新能源汽车研究院3一、国内外电动汽车发展概况一、国内外电动汽车发展概况目录二、电动汽车关键技术二、电动汽车关键技术三、我国电动汽车十二五产业化分析三、我国电动汽车十二五产业化分析目目 录录2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院4第一部分第一部分 国内外发展概况国内外发展概况一、国外发展情况一、国外发展情况二、国内发展情况二、国内发展情况三、国内电动汽车发展需求三、国内电动汽车发展需求国国 内内 外外 发发 展展 概概 况况2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院5电动汽车：电动汽车：u 纯电动汽车纯电动汽车u

3、混合动力汽车混合动力汽车u 燃料电池电动汽车燃料电池电动汽车国国 内内 外外 发发 展展 概概 况况定义（定义（pure or battery electric vehicle ）：以电池为储存单元，以电动）：以电池为储存单元，以电动机为驱动系统的车辆。机为驱动系统的车辆。国际电子技术委员会定义国际电子技术委员会定义(hybrid electric vehicle)：在特定的工作条件下，可以从两：在特定的工作条件下，可以从两种或两种以上的能量储存器、能量源或能量种或两种以上的能量储存器、能量源或能量转化器中获取驱动能量的汽车。转化器中获取驱动能量的汽车。定义定义(fuel cell elect

4、ric vehicle)：采用燃料：采用燃料电池作电源的电动汽车。电池作电源的电动汽车。fcev一般以质子一般以质子交换膜燃料电池作为车载能量源交换膜燃料电池作为车载能量源2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院6u 节能减排需求成为电动汽车发展的源动力节能减排需求成为电动汽车发展的源动力 欧盟欧盟co2排放目标排放目标国国 外外 发发 展展 情情 况况2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院7续驶里程续驶里程最最高高车车速速u 电动车发展战略共识电动车发展战略共识国国 外外 发发 展展 情情 况况2021-11-2东南大学盐

5、城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院8国国 外外 发发 展展 情情 况况日本经产省创新能源技术计划日本经产省创新能源技术计划电动车与电池技术；电动车与电池技术；2009.6日本政府政策：由日本政府政策：由hev转向转向phev，再推动，再推动ev200020102020203020402050battery capacity(vs .current level)1 time3 timesbattery cost1/21/10 electric vehicle (ev)t raveling distance on a full charge200 km500 km- improveme

6、nt of battery performanceleap in cruising distancedrastic cost reduction1.5 times1 time7 times1/71/40130 km- development of post- li ion batteriesplug - in hybrid vehicle (phev)- improvement of li ion battery performance200020102020203020402050200020102020203020402050battery capacity(vscurrent level

7、)1 time3 timesbattery cost1/21/10electric vehicles (ev)traveling distance on a full charge200 km500 km- improvement of battery performanceleap in driving distancedrastic cost reduction1.5 times1 time7 times1/71/40130 km- development of post-li ion batteriesplug- in hybrid vehicles (phev)-improvement

8、 of li ion battery performance2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院9p于于20102010年年6 6月月确定将进一步投入确定将进一步投入6060亿美元，亿美元，用于用于补贴电动汽车发展，包补贴电动汽车发展，包括支持研发汽车电池技术、帮助修建充电站、提供购车消费税抵免等。括支持研发汽车电池技术、帮助修建充电站、提供购车消费税抵免等。p同时，已经支出同时，已经支出250250亿美元资金以帮助汽车制造商更新设备、亿美元资金以帮助汽车制造商更新设备、2424亿美元亿美元资金用于电池开发和其他项目、以及每辆资金用于电池开发和其他项目、以

9、及每辆7,5007,500美元的电动汽车购车消费美元的电动汽车购车消费税抵免。税抵免。p日本经济产业省日本经济产业省于于20102010年年4 4月提出到月提出到20202020年，使年，使hevhev和和evev等等“新一代新一代汽车汽车”占新车销量比例达到占新车销量比例达到2050%2050%。具体指标为：到。具体指标为：到20202020年达到普及年达到普及目标：目标：hevhev为为2030%2030%、ev/phevev/phev为为1520%1520%，fcvfcv为为1%1%以下，清洁柴以下，清洁柴油车为油车为5%5%以下。以下。p20102010年年1 1月，法国政府宣布实施月

10、，法国政府宣布实施“发展电动汽车全国计划发展电动汽车全国计划”。预计到。预计到2 2020020年，将推广年，将推广200200万辆电动汽车。法政府将为此投入万辆电动汽车。法政府将为此投入1515亿欧元以上，亿欧元以上，主要用于建充电站。在该计划中，纯电动和油电混合动力汽车成为重点主要用于建充电站。在该计划中，纯电动和油电混合动力汽车成为重点鼓励对象。鼓励对象。日本日本美国美国法国法国各国政府的电动汽车扶持政策都已开始加速，并在相关产业标准方面有更加各国政府的电动汽车扶持政策都已开始加速，并在相关产业标准方面有更加密集的动作。密集的动作。u 国外政府最新支持政策国外政府最新支持政策国国 外外

11、发发 展展 情情 况况2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院10u 国外典型量产电动汽车产品国外典型量产电动汽车产品丰田丰田prius 混动，混动，1997年上市，累计销量年上市，累计销量200万辆万辆日产日产leaf 纯电动，纯电动，2010年上市年上市本田本田insight 混动，混动，2000年上市，累计年上市，累计销量销量30万辆万辆通用通用volt plug-in，2010年上市年上市奔驰奔驰s400混动，混动，2009年上市年上市福特福特escape混混动，动，2004年上年上市市国国 外外 发发 展展 情情 况况2021-11-2东南大学盐城新

12、能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院11各汽车厂商预测各汽车厂商预测20152015年电动汽车销量比例年电动汽车销量比例p未来未来1-21-2两年，各车企将陆续推出纯电动汽车，开展示范运行。两年，各车企将陆续推出纯电动汽车，开展示范运行。p预计到预计到20152015年，各车企的纯电动汽车将大规模上市。年，各车企的纯电动汽车将大规模上市。在所销售的电动化车辆中，在所销售的电动化车辆中，evev比例最高的是雷诺比例最高的是雷诺- -日产联盟，日产联盟，占占7070多。其次是德国大众，多。其次是德国大众，占占2020多。通用汽车中多。通用汽车中phevphev占整体的占整体的6060多。而福

13、特中，多。而福特中，整体的约整体的约1010为为evev，约，约1515为为phevphev，其余的为，其余的为hevhev。另外，。另外，以以hevhev为主流，而为主流，而evev几乎没有几乎没有比例可言的是丰田、意大利菲比例可言的是丰田、意大利菲亚特及本田。亚特及本田。 （数据来源ihs集团csm worldwide） u 外国车企的电动汽车市场预测外国车企的电动汽车市场预测国国 外外 发发 展展 情情 况况2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院12u 从汽车行业节能减排趋势看，发展电动汽车是汽车技术进步与从汽车行业节能减排趋势看，发展电动汽车是汽车技

14、术进步与产业升产业升级的必然选择。级的必然选择。我国正在成为全球最大的汽车生产和消费国，面临节能减排的重大挑战。我国正在成为全球最大的汽车生产和消费国，面临节能减排的重大挑战。 按目前发展趋势，我国按目前发展趋势，我国20202020年的汽车年产销量将超过年的汽车年产销量将超过25002500万，甚至达万，甚至达到到30003000万，保有量将达到万，保有量将达到2 2亿辆左右，甚至有可能超过美国，车用燃油消亿辆左右，甚至有可能超过美国，车用燃油消费量将超过费量将超过3 3亿吨，甚至达到亿吨，甚至达到3.53.5亿吨（相应的石油消费量达到亿吨（相应的石油消费量达到5 5亿吨），亿吨），总体石油

15、对外依存度将超过总体石油对外依存度将超过70%70%； 按照十一五减排按照十一五减排20%20%的要求，的要求，20102010年我国乘用车平均排放应达到年我国乘用车平均排放应达到151.6g/km,151.6g/km,相当于相当于6.48l/100km6.48l/100km；按照减排；按照减排45%45%的要求，到的要求，到20202020年，我年，我国乘用车平均排放应达到国乘用车平均排放应达到104.2g/km104.2g/km，相当于，相当于4.45l/100km4.45l/100km、“十二五十二五”是以汽车电控化和动力混合化两大技术相结合为标志的产品换代与产业是以汽车电控化和动力混合

16、化两大技术相结合为标志的产品换代与产业升级期。升级期。国国 内内 发发 展展 情情 况况2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院13u 电动汽车技术现状电动汽车技术现状 国国 内内 发发 展展 情情 况况2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院14u 我国电动汽车产业发展趋势我国电动汽车产业发展趋势 未来未来20年内，混合动力和纯电动汽车将是电动汽车发展的主流。年内，混合动力和纯电动汽车将是电动汽车发展的主流。国国 内内 发发 展展 情情 况况2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院15部门部

17、门科技部科技部工信部工信部国资委国资委近期工作近期工作编制国家“十二五”电动汽车科技产业化重大专项项目编制国家节能与新能源汽车产业发展规划编制央企纯电动车投资规划指导思想指导思想技术平台“一体化”，产品开发“两头挤”，市场推进“三步走”以纯电动汽车为主要战略取向，以动力电池、电机、电控技术为突破口，推进纯电动汽车、插电式混合动力汽车产业化；以混合动力汽车为重点，大力推广普及节能汽车。整合中央企业资源，建立推动电动车产业整体发展的开放技术平台，统一产业技术标准，共同研发、共享技术成果发展目标发展目标l小型纯电动汽车、大型纯电动商用车、轻度混合动力汽车和插电式混合动力汽车形成比较优势；l2015年

18、左右，生产动力电池100亿wh，发展各种类型电动汽车100万辆。到2015年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车市场保有量达到50万辆以上，具有自动起停功能的微混系统成为乘用车标准配置；乘用车新车平均油耗达到5.9升/百公里。l近期目标是要协调电动车产业链技术标准的统一；l中长期则要突破电动车领域的核心技术，打造具有国际竞争力的中国电动车企业和品牌。预计预计投入资金投入资金预计总投资在30亿，一半以上用于纯电动，其余重点在锂离子电池攻关2011年至2015年，安排300亿专项资金支持示范推广；安排200亿专项资金支持以混合动力汽车为重点的节能汽车推广；安排50亿专项资金支持试点城市基础设施建设；安

19、排100亿元对节能与新能源汽车零部件进行分类指导和支持2010年在电动车共性技术平台建设领域安排13亿资金，到2012年还将安排50亿进行支持。p三大部委已将关注及投入重点统一到着重发展三大部委已将关注及投入重点统一到着重发展纯电动和插入式混合动力汽车纯电动和插入式混合动力汽车的产业化上，同时也将加大对混合动力汽车的市场推广力度。的产业化上，同时也将加大对混合动力汽车的市场推广力度。u 政府最新支持政策政府最新支持政策国国 内内 电电 动动 汽汽 车车 发发 展展 需需 求求2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院16u 已形成一批具有生产能力的商业化车型已形

20、成一批具有生产能力的商业化车型国国 内内 电电 动动 汽汽 车车 发发 展展 需需 求求2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院17大连济南上海深圳武汉北京重庆选择有条件的城市，连续三选择有条件的城市，连续三年组织开展年组织开展“十城千辆十城千辆”节节能与新能源电动汽车大规模能与新能源电动汽车大规模示范行动；示范行动；重点发展公共交通和公共服重点发展公共交通和公共服务领域，首批对务领域，首批对5 51 1个城市个城市开展对个人进行补贴；开展对个人进行补贴；第一批第一批1313个城市，第二批个城市，第二批7 7个城市个城市, ,第三批第三批5 5个城市；个城市；

21、u“十城千辆十城千辆”大规模示范运行大规模示范运行截至截至2010年底，共有年底，共有12000多辆新能源汽车在多辆新能源汽车在25个城市投入示范运行。个城市投入示范运行。国国 内内 电电 动动 汽汽 车车 发发 展展 需需 求求长春杭州合肥长沙昆明南昌第第2批：天津、海口、郑州、厦门、批：天津、海口、郑州、厦门、苏州苏州、唐山、广州、唐山、广州 第第2批：沈阳、成都、批：沈阳、成都、南通南通、襄樊、呼和浩特、襄樊、呼和浩特 2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院18u 产业联盟推动行业进步产业联盟推动行业进步t10产业产业联盟联盟央企电动车央企电动车产业联

22、盟产业联盟地方电动车地方电动车产业联盟产业联盟联合技术攻关联合技术攻关共建检测能力共建检测能力引领示范推广引领示范推广推进关键零部件推进关键零部件平台化平台化/产业化产业化完善标准体系完善标准体系国国 内内 电电 动动 汽汽 车车 发发 展展 需需 求求2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院19n巨大的多元化市场n锂离子动力电池价格为3-5元/wh，低于欧美日（约7-8元/wh） n稀土永磁电机价格约为目前国际价格的60%1423电力平衡，高效清洁产业雄厚，资源丰富市场市场巨大，成本优势巨大，成本优势 基础设施改造方便，商业基础设施改造方便，商业模式新颖灵活

23、模式新颖灵活n电可以作为我国汽车主体替代能源。从长远看，即使车用能源全部用电能取代，也只占全社会总用电量的10%以内；n电是我国煤基能源汽车应用的各种途径中最为高效清洁的利用方式。即使按照目前我国80%的高煤电比例，同等车重的电动轿车与汽油轿车相比co2也至少降低30%以上。 n适应可再生能源发展并与智能电网结合，可对电网起到“削峰填谷”作用 n世界最大的轻型电动车生产国和市场，保有量超过1亿n锂资源储量居世界第二位； n稀土资源储量6588万吨；n城市化建设发展空间巨大,多种灵活的充电运行模式n国家电网、普天海油、中国石化等大型国有能源企业积极参与基础设施和网络化能源供给。 条件条件优势优势

24、u 从国家新兴战略产业看，发展电动汽车是我国汽车工业从国家新兴战略产业看，发展电动汽车是我国汽车工业技术转型技术转型和培和培育战略新兴产业的育战略新兴产业的历史机遇历史机遇。“十二五十二五”是将是将汽车小型化汽车小型化和和动力电气化动力电气化两大潮流相汇合，发展我国小型两大潮流相汇合，发展我国小型电动轿车的黄金机遇期。电动轿车的黄金机遇期。国国 内内 电电 动动 汽汽 车车 发发 展展 需需 求求2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院20第二部分第二部分 电动汽车关键技术电动汽车关键技术一、共性关键技术一、共性关键技术二、纯电动汽车的关键技术二、纯电动汽车的

25、关键技术三、混合动力汽车的关键技术三、混合动力汽车的关键技术四、燃料电池动力汽车的关键技术四、燃料电池动力汽车的关键技术电电 动动 汽汽 车车 关关 键键 技技 术术2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院21u共性关键技术共性关键技术电动汽车的三项单元技术：电动汽车的三项单元技术：电池、电机和电控电池、电机和电控 动力电池动力电池，可以广义地包括蓄电池，燃料电池等。，可以广义地包括蓄电池，燃料电池等。目前性能指标比较高锂离子电池。目前性能指标比较高锂离子电池。 电动汽车的动力驱动性能目前还不能和传统内燃机汽车电动汽车的动力驱动性能目前还不能和传统内燃机汽车相

26、媲美的主要原因就是因为电池性能的差距；相媲美的主要原因就是因为电池性能的差距； 动力电池（蓄电池，燃料电池，超级电容等等）性能一动力电池（蓄电池，燃料电池，超级电容等等）性能一直有所提高，特别是制造成本在降低，但都没有达到重直有所提高，特别是制造成本在降低，但都没有达到重大突破的程度。大突破的程度。电电 动动 汽汽 车车 关关 键键 技技 术术2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院22u共性关键技术共性关键技术动力电池存在的问题：动力电池存在的问题：p 动力电池性能方面短期内实现跨数量级突破的前景和可动力电池性能方面短期内实现跨数量级突破的前景和可能性比较小

27、；能性比较小；p 电池寻求的实质突破：电池寻求的实质突破：（1 1）功率密度，（）功率密度，（2 2）能量体积比和能量质量比，（）能量体积比和能量质量比，（3 3）工作温度范围，（工作温度范围，（4 4）宽范围放充电下循环次数以及安）宽范围放充电下循环次数以及安全等。全等。电电 动动 汽汽 车车 关关 键键 技技 术术2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院23u共性关键技术共性关键技术电动汽车对电机的要求：电动汽车对电机的要求：基速以下提供大转矩以适应快速启动、加速、爬坡；基速以基速以下提供大转矩以适应快速启动、加速、爬坡；基速以上恒功率、宽范围；运行满足频

28、繁起停切换要求；上恒功率、宽范围；运行满足频繁起停切换要求；整个转矩整个转矩/ /转速运行范围效率最优；转速运行范围效率最优；电机及控制器结构坚固，体积小，重量轻，抗振动、抗冷热电机及控制器结构坚固，体积小，重量轻，抗振动、抗冷热冲击和恶劣工作环境；冲击和恶劣工作环境；单位功率系统设备价格尽可能低；单位功率系统设备价格尽可能低；高可靠性。要求高绝缘安全性，高过载能力，好的电磁兼容高可靠性。要求高绝缘安全性，高过载能力，好的电磁兼容性。性。电电 动动 汽汽 车车 关关 键键 技技 术术2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院24u共性关键技术共性关键技术现在电动

29、汽车用电机普遍采用永磁无刷电机：现在电动汽车用电机普遍采用永磁无刷电机：目前有市场影响力批量生产的目前有市场影响力批量生产的hevhev轿车全部采用永磁同步电轿车全部采用永磁同步电机（如机（如prius,prius,本田的本田的accordaccord等）；等）；采用新一代锂离子电池的纯电动汽车，如采用新一代锂离子电池的纯电动汽车，如leafleaf和三菱的和三菱的i- i-miev,miev,也是采用永磁同步电机。也是采用永磁同步电机。电电 动动 汽汽 车车 关关 键键 技技 术术2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院25u共性关键技术共性关键技术现在电动

30、汽车用电机驱动系统的普遍解决方案：现在电动汽车用电机驱动系统的普遍解决方案：采用正弦波形反电势的永磁同步电机，以高磁阻转矩为设计采用正弦波形反电势的永磁同步电机，以高磁阻转矩为设计目标，降低永磁扭矩的需求，提高电压利用率并得到高功率密目标，降低永磁扭矩的需求，提高电压利用率并得到高功率密度；度；这样的电机形式对电机控制器，控制算法技术和电机优化设这样的电机形式对电机控制器，控制算法技术和电机优化设计要求更高。计要求更高。目前国内车用永磁同步电机的功率范围涵盖了目前国内车用永磁同步电机的功率范围涵盖了9-90kw9-90kw，可，可匹配弱混、中混、和强混的匹配弱混、中混、和强混的hevhev车型

31、；车型；永磁同步电机驱动系统的研制单位大都处于样机研制或小批永磁同步电机驱动系统的研制单位大都处于样机研制或小批量试制阶段；产品参数和工艺都不稳定，大规模生产的产品一量试制阶段；产品参数和工艺都不稳定，大规模生产的产品一致性保障能力与国外有较大差距。致性保障能力与国外有较大差距。电电 动动 汽汽 车车 关关 键键 技技 术术2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院26u共性关键技术共性关键技术电机的关键技术问题：电机的关键技术问题：多物理场条件下磁阻型永磁同步电机的优化多物理场条件下磁阻型永磁同步电机的优化高可靠性磁阻型电机位置传感器高可靠性磁阻型电机位置传感

32、器高性能、宽调速、完备故障保护的永磁同步电机控制技术高性能、宽调速、完备故障保护的永磁同步电机控制技术再生回馈制动条件下的系统效能和稳定性再生回馈制动条件下的系统效能和稳定性电机系统热管理电机系统热管理车用系统的可靠性试验方法车用系统的可靠性试验方法车用系统的匹配和标定车用系统的匹配和标定完备的产品技术条件和测评规范完备的产品技术条件和测评规范电电 动动 汽汽 车车 关关 键键 技技 术术2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院27u共性关键技术共性关键技术电控电控 对对hevhev，需要整车的能量管理系统（，需要整车的能量管理系统（emsems）；纯）；纯e

33、vev汽车，汽车，动力电池管理系统（动力电池管理系统（bmsbms）相对于相对于hevhev的的emsems，用于纯电动汽车的动力电池管理系统要，用于纯电动汽车的动力电池管理系统要简单一些，而目前简单一些，而目前bmsbms也可以作为一个独立的产品来开发。也可以作为一个独立的产品来开发。bmsbms功能包括：功能包括：系统自检系统自检 soc(state of charge), soe(state of energy), soh(state of health） 估测过压、过流和温度保护和报警估测过压、过流和温度保护和报警故障报警和通讯故障报警和通讯 电池模块管理和充电控制电池模块管理和充电控

34、制 电池均衡电池均衡 电池信息采样记录（电流、电压、充电电流电压，温电池信息采样记录（电流、电压、充电电流电压，温度等）度等） 故障下电池保护故障下电池保护电电 动动 汽汽 车车 关关 键键 技技 术术2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院28u共性关键技术共性关键技术系统的关键问题包括：系统的关键问题包括： soc soc的估计算法；的估计算法； 电池的均衡充电方法；电池的均衡充电方法； bms bms与车辆其它控制系统的集成方法；与车辆其它控制系统的集成方法； 应用于整车的标定和匹配的方法。应用于整车的标定和匹配的方法。电电 动动 汽汽 车车 关关 键键

35、 技技 术术2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院29u纯电动汽车的关键技术纯电动汽车的关键技术1. 电动机及控制技术电动机及控制技术2. 电池及管理技术电池及管理技术3. 整车控制技术整车控制技术4. 整车轻量化技术整车轻量化技术纯纯 电电 动动 汽汽 车车 的的 关关 键键 技技 术术2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院30u混合动力电动汽车的关键技术混合动力电动汽车的关键技术1. 驱动电动机及控制技术驱动电动机及控制技术高速、匀速感应电动机；起动、停车、低速永磁同步电动机高速、匀速感应电动机；起动、停车、低速永磁同

36、步电动机2. 动力电池及其管理系统动力电池及其管理系统3. 整车能量管理控制系统整车能量管理控制系统4. 动力传动系统匹配动力传动系统匹配5. 能量再生制动回收系统能量再生制动回收系统6. 先进车辆控制技术在混合动力电动汽车上的应用先进车辆控制技术在混合动力电动汽车上的应用混混 合合 动动 力力 电电 动动 汽汽 车车 的的 关关 键键 技技 术术2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院31u燃料电池电动汽车的关键技术燃料电池电动汽车的关键技术1. 燃料电池系统燃料电池系统燃料电池堆耐久性、低温启动温度、净输出比功率、制造成本美国燃料电池堆耐久性、低温启动温度

37、、净输出比功率、制造成本美国freedomcar计划，计划，2010年燃料电池堆的耐久性要求超过年燃料电池堆的耐久性要求超过500h，在零下，在零下300c启动，从启动到输出启动，从启动到输出50%额定功率时为额定功率时为30s，净输出比功率达到，净输出比功率达到2.5kw/l，制造成本小于，制造成本小于30$/kw2. 车载储氢系统车载储氢系统储氢技术是氢能利用走向规模化应用的关键。常见车载储氢系统有：储氢技术是氢能利用走向规模化应用的关键。常见车载储氢系统有：高压储氢、低温储存液氢和金属氢化物储氢高压储氢、低温储存液氢和金属氢化物储氢理想的方案：采用储氢材料与高压储氢复合的车载储氢新模式理

38、想的方案：采用储氢材料与高压储氢复合的车载储氢新模式燃燃 料料 电电 池池 电电 动动 汽汽 车车 的的 关关 键键 技技 术术2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院32u燃料电池电动汽车的关键技术燃料电池电动汽车的关键技术3. 车载蓄电系统车载蓄电系统锂离子电池、超级电容器锂离子电池、超级电容器4. 电动机及其控制技术电动机及其控制技术5. 整车布置整车布置6. 整车热管理整车热管理需关注：需关注：（1）燃料电池发动机自身的运行温度为）燃料电池发动机自身的运行温度为6070 0c,实际的散热系统工作温实际的散热系统工作温度大致可以控制在度大致可以控制在60

39、0c。（2）目前整车各零部件的体积留给整车布置回旋的余地很小，造成散热）目前整车各零部件的体积留给整车布置回旋的余地很小，造成散热系统设计的改良空间很小，无法采用通用的解决方案应对，必须开发系统设计的改良空间很小，无法采用通用的解决方案应对，必须开发专用的零部件（如特殊构造或布置的冷凝器、高功率的冷却风扇等）专用的零部件（如特殊构造或布置的冷凝器、高功率的冷却风扇等）燃燃 料料 电电 池池 电电 动动 汽汽 车车 的的 关关 键键 技技 术术2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院33u燃料电池电动汽车的关键技术燃料电池电动汽车的关键技术7. 整车与动力系统的

40、参数选择与优化技术整车与动力系统的参数选择与优化技术燃料电池汽车整车性能参数是整个燃料电池动力系统开发的信息来源，虚燃料电池汽车整车性能参数是整个燃料电池动力系统开发的信息来源，虚拟配置的动力系统的特性参数亦影响整车性能；二者的参数选择是多变量拟配置的动力系统的特性参数亦影响整车性能；二者的参数选择是多变量多目标的优化设计过程。（多目标的优化设计过程。（advisor,easy,dspace等）等）8. 多能源动力系统的能量管理策略多能源动力系统的能量管理策略定量地分析工况特征参数与最优功率分配策略之间的映射关系，完成功率定量地分析工况特征参数与最优功率分配策略之间的映射关系，完成功率分配策略

41、的工况适应性研究。分配策略的工况适应性研究。燃燃 料料 电电 池池 电电 动动 汽汽 车车 的的 关关 键键 技技 术术2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院34第三部分第三部分 我国电动汽车十二五我国电动汽车十二五产业化分析产业化分析一、一、“十二五十二五”电动汽车发展规划概述电动汽车发展规划概述二、我国电动汽车发展面临的挑战二、我国电动汽车发展面临的挑战三、下一步的措施三、下一步的措施四、观念的改变四、观念的改变我我 国国 电电 动动 汽汽 车车 十十 二二 五五 产产 业业 化化 分分 析析2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能

42、源汽车研究院35十二五总体目标十二五总体目标技术指标技术指标混合混合动力动力汽车汽车l发动机普遍采用自动起停系统；发动机普遍采用自动起停系统；l轻度混合动力乘用车大批量投放市场；轻度混合动力乘用车大批量投放市场；l中重度混合动力乘用车投放市场；中重度混合动力乘用车投放市场；l插电式混合动力乘用车，批量生产、应用；插插电式混合动力乘用车，批量生产、应用；插电式混合动力公交车小规模示范运行；电式混合动力公交车小规模示范运行；l混合动力大客车大批量投放市场；混合动力大客车大批量投放市场；l各种混合动力乘用车年产量达到当年乘用车总各种混合动力乘用车年产量达到当年乘用车总产量产量20%20%；l混合动力

43、汽车相关零部件产业形成，水平与产混合动力汽车相关零部件产业形成，水平与产能满足需求。能满足需求。l乘用车节油乘用车节油率率40%40%；l客车节油率客车节油率30%30%u 电动汽车产业发展总体目标电动汽车产业发展总体目标 “十十 二二 五五”电电 动动 汽汽 车车 发发 展展 规规 划划 概概 述述2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院36十二五总体目标十二五总体目标技术指标技术指标纯电纯电动汽动汽车车l纯电动汽车处于起步期；纯电动汽车处于起步期；l2 2人微型电动乘用车，人微型电动乘用车，4 4人微型电动乘用车批人微型电动乘用车批量生产，规模示范；量生产

44、，规模示范；l 5 5人小型电动乘用车小规模生产、小规模示人小型电动乘用车小规模生产、小规模示范；范；l各种短程纯电动专用车辆投入使用；各种短程纯电动专用车辆投入使用；l纯电动城市公交车小规模示范运行；纯电动城市公交车小规模示范运行；l各种纯电动乘用车年产量达到当年乘用车总各种纯电动乘用车年产量达到当年乘用车总产量的产量的10%10%；l纯电动汽车相关零部件产业形成，水平与产纯电动汽车相关零部件产业形成，水平与产能满足需求。能满足需求。l最高车速最高车速60-60-100km/h100km/hl续驶里程；续驶里程；60-100km60-100kmu 电动汽车产业发展总体目标电动汽车产业发展总体

45、目标 “十十 二二 五五”电电 动动 汽汽 车车 发发 展展 规规 划划 概概 述述2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院37u 电动汽车产业发展总体目标电动汽车产业发展总体目标 “十十 二二 五五”电电 动动 汽汽 车车 发发 展展 规规 划划 概概 述述十二五总体目标十二五总体目标技术指标技术指标车用车用电机电机200万台的研制生产能力，万台的研制生产能力，100万台满足国内市场万台满足国内市场，100万套满足国外市场，万套满足国外市场， 动力动力电池电池l建立动力蓄电池系统设计开发平台、试验验证平建立动力蓄电池系统设计开发平台、试验验证平台，建立现代化

46、规模生产线；台，建立现代化规模生产线；l形成形成hev、phev和和ev蓄电池动力系统规模化蓄电池动力系统规模化生产能力、供应能力和服务能力；生产能力、供应能力和服务能力；l形成形成10家年产家年产20万套动力蓄电池系统的大型企业万套动力蓄电池系统的大型企业，满足国内外电动汽车快速发展的需要，产品在，满足国内外电动汽车快速发展的需要，产品在国内外市场中占主导地位；国内外市场中占主导地位；l超级电容器达到年产超级电容器达到年产200万只的生产能力。万只的生产能力。充电充电站建站建设设l形成充电模式、充电设备及接口和通讯协议标准形成充电模式、充电设备及接口和通讯协议标准；l在在5个以上城市建成个以

47、上城市建成2500个左右充电桩，个左右充电桩，100个快个快速充电站，速充电站，20个电池快速更换站。个电池快速更换站。2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院38u 电动汽车电动汽车“三纵三横三纵三横”战略布局战略布局燃料电池汽车燃料电池汽车混合动力汽车混合动力汽车纯电动汽车纯电动汽车动力电池系统动力电池系统电机驱动系统电机驱动系统能源管理模块能源管理模块燃料电池发动机燃料电池发动机整车标定和匹配整车标定和匹配燃料电池整车技术燃料电池整车技术dc/dc变换器变换器动力电池系统动力电池系统电机驱动系统电机驱动系统能源管理模块能源管理模块整车标定和匹配整车标定和

48、匹配纯电动车整车技术纯电动车整车技术动力电池系统动力电池系统电机驱动系统电机驱动系统能源管理模块能源管理模块发动机和传动发动机和传动整车标定和匹配整车标定和匹配混合动力整车技术混合动力整车技术机电耦合技术机电耦合技术isa/isg技术技术十一五863计划节能与新能源汽车重大项目“十 五” 863计划电动汽车重大科技专项十二五电动汽车 重大科技产业化工程多能源动力总成控制系统动力电池和电池组管理系统电机驱动系统和控制单元“十十 二二 五五”电电 动动 汽汽 车车 发发 展展 规规 划划 概概 述述2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院39节能汽车节能汽车混合动

49、力车混合动力车形成形成 “ “两头挤两头挤”发展格局，启动规模市场发展格局，启动规模市场滚动发展，逐步挤占中高档乘用车市场滚动发展，逐步挤占中高档乘用车市场u“两头挤两头挤“的车型开发战略的车型开发战略“十十 二二 五五”电电 动动 汽汽 车车 发发 展展 规规 划划 概概 述述2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院40大城市公共服务领大城市公共服务领域各种车型示范域各种车型示范第一步第一步2008年年 2010年年 2015年年 2020年年 2030年年 第三步第三步第二步第二步l 新能源城市客车新能源城市客车l 微混合微混合/ /轻混合轿车轻混合轿车l

50、 小型电动轿车小型电动轿车l深度混合高级别轿车深度混合高级别轿车lphevphev可充电式电动轿车可充电式电动轿车lfcvfcv氢燃料电池轿车氢燃料电池轿车 u“三步走三步走”的产业化推进战略的产业化推进战略“十十 二二 五五”电电 动动 汽汽 车车 发发 展展 规规 划划 概概 述述2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院41我我 国国 电电 动动 汽汽 车车 发发 展展 面面 临临 的的 挑挑 战战油油-电混合电动车（电混合电动车（hev，日），日） 电电-油混合电动车（油混合电动车（phev，美），美）电动汽车必须：电动汽车必须：节油、减排；买得起；用得

51、好节油、减排；买得起；用得好1、燃料电池电动车（、燃料电池电动车（fcev）纯电动车（纯电动车（ev） 增程式纯电动车（增程式纯电动车（erev，美），美）电动汽车发展路线电动汽车发展路线 首要是选准种类首要是选准种类u发展战略性新兴产业，抢占经济科技制高点发展战略性新兴产业，抢占经济科技制高点只有电动机只有电动机一种动力一种动力内燃机和内燃机和电动机电动机两种动力两种动力实现实现发展方式的根本转变、经济健康可持续的发展发展方式的根本转变、经济健康可持续的发展 2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院42我我 国国 电电 动动 汽汽 车车 发发 展展 面面 临

52、临 的的 挑挑 战战燃料电池电动车燃料电池电动车(fcev)“终极终极”变变速速箱箱1、价格贵价格贵市场太小市场太小 4、寿命寿命不够长不够长5、铂的资源不够用、铂的资源不够用一辆小轿车用铂大于一辆小轿车用铂大于20克克5万辆车要用铂一吨多万辆车要用铂一吨多我国年产铂我国年产铂4吨吨-远不够化工用远不够化工用 即使全造车即使全造车-只只20万辆车万辆车2、氢难氢难储运储运3、维护难维护难系统复杂系统复杂必需研究无铂催化剂必需研究无铂催化剂大难题大难题10-20年难规模化年难规模化2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院43我我 国国 电电 动动 汽汽 车车 发

53、发 展展 面面 临临 的的 挑挑 战战轿车轿车 纯电动车纯电动车(ev)以电代油以电代油平均距离9.9公里我国轿车平均每日出行距离我国轿车平均每日出行距离 北京 上海 南京 哈尔滨220v变变速速箱箱最节油最节油-简单简单-车身便宜车身便宜-有有大客车大客车 2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院44我我 国国 电电 动动 汽汽 车车 发发 展展 面面 临临 的的 挑挑 战战微小型、低速、短程微小型、低速、短程纯电动汽车纯电动汽车 应优先发展应优先发展理由一理由一理由二理由二理由三理由三理由四理由四 电池厂风险较小电池厂风险较小自我发展自我发展2021-11

54、-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院45我我 国国 电电 动动 汽汽 车车 发发 展展 面面 临临 的的 挑挑 战战u纯电动公交车电池重，而单次充电里程不够高纯电动公交车电池重，而单次充电里程不够高u建充电站、换电站，地皮和备用电池投入很大建充电站、换电站，地皮和备用电池投入很大u电池价贵；能量、成组、寿命、安全尚需改善电池价贵；能量、成组、寿命、安全尚需改善u中档纯电动轿车速度、行程均可，但难成市场中档纯电动轿车速度、行程均可，但难成市场u混合动力公交车节油很少；使用寿命也不乐观混合动力公交车节油很少；使用寿命也不乐观u部分企业用外企部件拼装交帐；搞电动车合资部分企业

55、用外企部件拼装交帐；搞电动车合资u动力电池性能动力电池性能 要在电动车应用中提高要在电动车应用中提高在当前动力电池性在当前动力电池性/ /价比的制约下价比的制约下大中型电动汽车产业化大中型电动汽车产业化 要靠国家大额补贴要靠国家大额补贴要发展纯电动车要发展纯电动车 必需大力提高电池性价比必需大力提高电池性价比大、中型车目前的问题，如何发展？大、中型车目前的问题，如何发展？2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院46我我 国国 电电 动动 汽汽 车车 发发 展展 面面 临临 的的 挑挑 战战目前电池水平下，除纯电动外目前电池水平下，除纯电动外 大、中型车还有大、

56、中型车还有三种过渡三种过渡模式备选模式备选u增程式电动车增程式电动车(erev)(erev)u油油- -电混合动力车电混合动力车(hev)(hev)u插电式混合动力车插电式混合动力车(phev)(phev)2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院47我我 国国 电电 动动 汽汽 车车 发发 展展 面面 临临 的的 挑挑 战战两者通过行星轮式齿轮机构结合两者通过行星轮式齿轮机构结合综合调节两动力之间的转速关系综合调节两动力之间的转速关系 油油-电混合动力车电混合动力车(hev)驱驱动动轴轴内燃机系统和电机驱动系统内燃机系统和电机驱动系统各有一套变速机构各有一套变

57、速机构省油不多省油不多两动力组合两动力组合- -复杂复杂加工要求高加工要求高我国无优势我国无优势电池要求高比功率电池要求高比功率车价贵车价贵我国的电动汽车，不该再步日本混合动力车的后尘我国的电动汽车，不该再步日本混合动力车的后尘2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院48我我 国国 电电 动动 汽汽 车车 发发 展展 面面 临临 的的 挑挑 战战插电式混合动力车插电式混合动力车(phev)电电-油混合电动车油混合电动车内燃机和电动机两动力系统，复杂，价较贵内燃机和电动机两动力系统，复杂，价较贵220v变变速速箱箱远距离全用远距离全用内燃机内燃机2021-11-

58、2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院49我我 国国 电电 动动 汽汽 车车 发发 展展 面面 临临 的的 挑挑 战战增程式电动车增程式电动车(erev)220v变变速速箱箱2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院50u 动力电池成为制约行业发展的关键因素动力电池成为制约行业发展的关键因素 l成组产品的寿命、可靠性、热管理等方面，明显落后于国外先进水平；成组产品的寿命、可靠性、热管理等方面，明显落后于国外先进水平；l生产过程的自动化程度低，产品一致性不高；生产过程的自动化程度低，产品一致性不高；l大部分企业未形成规模效应，成本控制压力巨大。

59、大部分企业未形成规模效应，成本控制压力巨大。 我国自主开发的功率型镍氢电池、能量型锂离子电池单体的性能我国自主开发的功率型镍氢电池、能量型锂离子电池单体的性能与国际先进水平差距不大，基本性能满足示范与样车需要，但是：与国际先进水平差距不大，基本性能满足示范与样车需要，但是：我我 国国 电电 动动 汽汽 车车 发发 展展 面面 临临 的的 挑挑 战战2021-11-2东南大学盐城新能源汽车研究院东南大学盐城新能源汽车研究院51u 配套设施不完善、运营模式还处于摸索阶段配套设施不完善、运营模式还处于摸索阶段 l纯电动和纯电动和plug-inplug-in汽车的运行需要充汽车的运行需要充/ /换电设

60、施配套，但是，目前我换电设施配套，但是，目前我国纯电动充电站建设还不到百座，充电桩建设还不到千座，快速换电国纯电动充电站建设还不到百座，充电桩建设还不到千座，快速换电站还是试验性质，无法支撑电动汽车的大规模推广；站还是试验性质，无法支撑电动汽车的大规模推广；l由于现阶段纯电动和由于现阶段纯电动和plug-inplug-in汽车技术尚未完全成熟，动力电池成本汽车技术尚未完全成熟，动力电池成本高、电池维护工作量大和电池回收等问题暂时难以解决，国家和相关高、电池维护工作量大和电池回收等问题暂时难以解决，国家和相关行业正在摸索一种运营模式，以解除用户、厂家和运营商的后顾之忧。行业正在摸索一种运营模式，