电动汽车历史与未来发展趋势

1、电动汽车历史电动汽车概述 2 1电动汽车发展现状及趋势 3目录目录电动汽车历史电动汽车概述 2 1电动汽车发展现状及趋势 3目录目录4电动汽车历史电动汽车初期发展（1830-1870年） 如今说起电动车总是会挂上“新能源”的称号，但很少有人提到，电动汽车早在内燃机汽车诞生的50年前就出现了！ 第一款电动汽车的诞生1799年，伏特利用金属和盐水第一次造出了电池1821，法拉第发明的电磁感应，让电能转化成动能产生可能1827年第一款直流电动机由匈牙利Anyos Jedlik1834年美国人Thomas Dvenport，制造了第一台电动三轮车。5电动汽车历史电动汽车中期发展（1860年-1920年

2、）第一款可实用电动汽车 1873年，英国人（Robert Davidsson）用一次电池作动力发明的电动汽车，成为世界上最初可供实用的电动汽车。第一款可充电电动汽车诞生1886年，Frank Sprague设计生产了有轨电车。从此电动汽车流行起来并且在车辆运输中发挥了重要作用。19世纪末到1920年是电动汽车发展的一个高峰，1900年调查数据线束在当时的美国，年销售4200辆汽车中38是电动汽车，22是内燃机汽车，40是蒸汽机汽车。1859年，法国Gadton Plante发明了铅酸电池1881年法国人改进了铅酸电池，使铅酸电池体积大大缩小1884年英国ThomasParker制造以铅酸蓄电池

3、为动力的可充电电动车6电动汽车历史 在19世纪末期，许多美国、英国和法国公司都开始生产电动汽车：最早的电动汽车公司是Morris和Salom电动客车和货车公司；最大的电动汽车公司是Pope，到1898年底生产了500辆Columbia EV；车型最多、性能最好的是Riker电动汽车公司。1897年英国伦敦电动出租汽车公司生产了15辆电动汽车；法国BGS公司生产各种小汽车、货车、客车和豪华轿车，能够设计制造专用的蓄电池，所以BGS在1900年之前一直保持着世界电动汽车行驶里程的最高纪录，其续驶里程达到290km；速度最快的电动赛车Jamais Contente（永不满足）于1899年5月创下了1

4、10km/h的记录，由比利时人Camill Jenatzy驾驶。到1912年美国拥有33842辆注册电动汽车，销量在2012年达到高峰期，18991916年期间，Baker公司一直是美国最主要的电动汽车制造商。19011920年，英国伦敦电动出租汽车公司生产了后轮轮毂式电动机、后轮驱动、斜轮转向和充气轮胎的电动汽车。19071938年，底特律电气公司生产的电动汽车不仅无噪声、清洁可靠，而且最高时速达到40km/h，续驶里程到达129km。 7电动汽车历史为何19世纪末至20世纪初电动汽车会发展如此迅速？ 由于当时只有城市中才拥有良好路面，大部分时候汽车都只能在本地使用， 因此电动车续航里程短的

5、问题并没有成为阻碍其发展的原因。噪音低操作简单且维修方便价格低廉清洁震动小电动汽车优势脏、热预热时间长动力差车身笨重，易损坏路面蒸汽车劣势8电动汽车历史19世纪末到20世纪初随着电动汽车发展，电动汽车应用领域不断增加1888年，英国华德电器公司制造了伦敦第一台电动巴士1893年，美国莫里斯&萨罗姆电动客车与货车公司开始推动电动运输车1896年莫里斯&萨罗姆在纽约创建了第一个电动车辆出租车队1897年伦敦也出现了电动出租车1897年电动消防车在德国纽伦堡服役。9电动汽车历史19世纪末到20世纪初电动汽车在技术方面也领先对手1896年，美国普罗维登斯竞赛中，电动车以平均38.6km

6、/h的时速获得冠军1899年，比利时人驾驶名为Jamais Contente的电动车，达到110km/h的极速1900年，费迪南德保时捷推出了大名鼎鼎的Lohner-Porsche，这台车前轮两侧各有一个轮毂电机，此后为了参赛保时捷又在后轮装上了轮毂电机成为了 最早的四驱车。1907年，美国Anderson汽车公司生产的Detroit Electric电动车续航里程达130km， 甚至最远跑出340km，最高车速达32km/h。10电动汽车历史今天发展电动车所做的很多努力，很多在百年前已尝试过19世纪末，很多电动车公司就在尝试推广为电动车充电的“充电桩”Hartford电灯公司在1896年推出

7、了为电动车换电的服务芝加哥Woods电动汽车公司在二十世纪初尝试推广混合动力汽车11电动汽车历史然而在二十世纪30年代电动汽车已基本绝迹，为何？陈清泉院士认为，“一个人的伙伴同时也是他的敌人”是描述电动汽车发展最为合适的句子。因为电动机是促进电动汽车发展的关键部件，同时由于电动机的迅速发展，推动燃油汽车快速发展。1911年Kettering发明汽车起动机（电动机），使得燃油汽车比价格昂贵的电动汽车更有吸引力。福特推出的T型车使其从1906年的850美元降低到1925年260美元（福特公司员工两个月工资就能买一台），使用成本很低，续驶里程为电动汽车的23倍，宣告了电动汽车的迅速消失。12电动汽车

8、历史汽柴油车的快速发展 二十世纪初内燃机车开始使用消音器，大幅度降低内燃机的噪音 汽油车开始使用电动起动机免去了手摇启动的困难 内燃机技术的提升，大幅度提高内燃机车动力性 内燃机车大批量生产，价格大幅下降电动车自身存在瓶颈 续航里程有限 充电时间过长道路的快速发展 公路的发展使人们开始向往更远的旅行，对续航的要求更高 公路的发展使人们对车辆动力的需求更高加油站的普及 早期的加油站无非是杂货铺里的汽油罐，到1922年壳牌石油公司在美国西海岸的加油站数量达到了1841座 加油站的普及大大衍生了汽油车的行驶距离，也更凸显出汽油车的不足石油开发 大油田的发现，降低了汽油价格，令普通消费者也能负担燃油费

9、用13电动汽车历史电动汽车经历的三次重大机遇电动汽车经历的三次重大机遇第一次发生在一百余年前。当时电池和电机的发展较内燃机成熟，且石油的运用还没有普及，使电动汽车在早期的汽车领域中占有举足轻重地位。第二次机遇上世纪70年代石油危机的爆发，给世界各国巨大冲击，人们开始考虑替代石油的其他能源，包括风能、太阳能、电能等可再生能源。第三次机遇开始于环境保护日益成为人们所关注的重大课题，开发生产零污染交通工具成为各国所追求的目标，使电动汽车成为当代汽车发展的主流。电动汽车历史电动汽车概述 2 1电动汽车发展现状及趋势 3目录目录15一、定义 电动汽车(EV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合

10、道路交通、安全法规各项要求的车辆。电动汽车概述16二、分类 1、纯电动汽车 BEV （Battery powered EV) 2、混合动力电动汽车 HEV (Hybrid EV) 3、燃料电池电动汽车 FCEV (Fuel cell EV)电动汽车概述17二、分类1 1、纯电动汽车 BEVBEV 纯电动汽车由可充电电池（如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池等）提供动力源的汽车。优点：零排放、无污染、结构简单。缺点：能量密度低、成本高、续航里程有限。电动汽车概述18电动汽车动力系统结构与工作原理 纯电动驱动结构动力电池驱动电机电机控制器变速箱驱动电机减速器直接连接接充电电源充电机管理系统变

11、速控制器整车控制器19二、分类2 2、混合动力电动汽车 HEV 混合动力电动汽车车上装有两个以上动力源，包括有电机驱动，符合汽车道路交通、安全法规的汽车。一般是指内燃机车发电机，再加上蓄电池的电动汽车。串联、并联和混联、综合式；轻度和混合，中度混合和重度混合。优点：可实现内燃机和电动机的最佳配合；可方便回收能量；市区可零排放；可解决空调、取暖等问题；可利用现有加油站；可延长电池寿命。缺点：结构复杂、依赖原油。电动汽车概述20二、分类2 2、混合动力电动汽车 HEV 电动汽车概述混合动力（电动）汽车Hybrid electric vehicle驱动的联结方式（结构）串联式混合动力（电动）汽车Se

12、ries hybrid electric vehicle并联式混合动力（电动）汽车Parallel hybrid electric vehicle混联式混合动力（电动）汽车Combined hybrid electric vehicle混合度的不同（功能）弱混合动力轻混合动力中混合动力重混合动力插电式混合动力21电动汽车动力系统结构与工作原理 并联与混联动力电池电机控制器变速与 耦合驱动电机电机控制器并联？混联？并联？混联？变速控制器管理系统整车控制器发动机控制系统22二、分类3 3、燃料电池电动汽车 FCEV氢燃料电池电动汽车利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下在燃料电池中经电化学反应产生的

13、电能，并作为主要动力源驱动的汽车。优点：燃料电池汽车具有安静、高效、能量密度较高和零污染（或低污染）排放的特点，同时续驶里程完全可以和内燃机汽车相媲美，具有结束内燃机汽车百年统治地位的潜能缺点： 1、成本高，可靠性和寿命有待改进。 2、氢的来源； 3、氢的存储； 4、核心材料成本高。 5、推广使用需要一定的时间。 电动汽车概述电动汽车历史电动汽车概述 2 1电动汽车发展现状及趋势 3目录目录24一、发展背景全球：气候变化、能源和环境问题是人类社会共同面对的长期问题。随着美国表示回归COP15(联合国气候变化框架公约缔约方第15次会议)和以中国、印度为代表的新兴国家被纳入到其中，以及主要国家积极

14、实施能源和环境保护战略，全球进入了真正解决人类社会共同问题的时代。交通运输领域的温室气体排放、能源消耗和尾气排放三大问题是否有效解决直接影响人类共同问题能够有效解决，为此，全球主要国家政府、组织、汽车生产商、能源供应商、风险投资企业共同行动起来，推动全球汽车工业产业结构升级和动力系统电动化战略转型，促进具有多层次结构的电动汽车社会基础产业形成和相应的政策、组织保障体系建设，助推可持续发展电动汽车社会的形成。电动汽车发展现状及趋势25中国：据统计，2013年，全国雾霾天数平均达29.9天，创52年来之最。雾霾波及我国25个省份、100多个大中型城市，数亿人深受其害。全国各地的严重雾霾天气，无形之

15、中倒逼着我国新能源汽车加速向前发展，为了加快新能源汽车产业发展，推进节能减排，促进大气污染治理，绿色、环保、高效已成为国内汽车业发展的必然，也是汽车企业的有效出路。电动汽车发展现状及趋势26资源：美国石油研究院在2004年时推测过，当时全球石油储量1.25万亿桶，世界日均石油消耗8500万桶，石油最多只能开采到2057年。而时至今日，世界日均石油消耗已超9000万桶，恐怕我们都用不到2050年了。想必我们大部分人的有生之年都会看到石油的枯竭，更关键的是，在石油枯竭前10-20年，石油的价格将涨到堪比黄金。这是我们每个汽车爱好者必须面对的现实，因为汽车是石油最大的“食家”，我们怎能就此“坐以待毙

16、”？电动汽车发展现状及趋势27国际相关政策： 在2015年10月12月巴黎全球气候大会期间，由德国等国家和地区发起成立“零排放汽车(ZEV)联盟”。该联盟包括了：德国、荷兰、挪威、英国、美国，联盟的目标：“到2050年全面禁止上述国家和地区的燃油车型的生产与销售”。荷兰、挪威已经宣布2025年停止销售燃油车，德国宣布2030年完全停止燃油车生产和销售。宝马公司宣布，2025年全面停止燃油车生产。 墨西哥城、巴黎、雅典、马德里4个城市2016年12月日宣布，2025年禁止柴油车和厢式货车在市内行驶。 发展以电动汽车为代表的新能源汽车几乎已经成为全球汽车界的共识。美国针对轿车制定了“公司平均燃油经

17、济性标准”(简称CAF)，即一个汽车公司全部销售轿车的平均油耗，如不能达标将被处以罚款。2007年2月美国国会通过新能源法案，要求到2020年新车的平均燃油消费量要达到35mile/Usgal (折合6.75L/100km)。欧盟规定：到2020年时，欧洲轿车CO2 排放量为120g/km,相当的燃油消费量应为：5.17L/100km (汽油机）和4.56L/100km (柴油机）。电动汽车发展现状及趋势28中国政策： 2013年9月，财政部、科技部、工信部、发改委四部委联合出台关于继续开展新能源汽车推广应用工作的通知（20132015）。国家四部委分别于2013年12月与2014年1月先后两

18、次联合发布了共40个城市或区域开展新能源汽车推广应用工作，覆盖全国。2014年8月，财政部、税务总局、工信部三部门联合发布免征车辆购置税的新能源汽车车型目录，（2014年9月1日2017年12月31日。2015年核算办法出台严格的油耗标准，实现2020年平均燃料消耗量降至5.0L/100km。2016年8月，新能源汽车碳配额管理办法发布，“碳配额”办法依据企业的规模和燃油车年销量等指标，制定企业一年的碳配额指标，而企业则通过生产和进口新能源汽车等途径生成碳配额，或是从碳排放交易市场进行购买。2016年9月国家工信部对外发布企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理暂行办法。这一制度又被业界称为

19、“双积分”，该办法提出了将企业平均燃料消耗量（CAFC）和新能源汽车积分（NEV）进行“并行”管理的机制，制度将企业平均油耗积分与新能源车积分相挂钩，设定了新能源汽车积分的年度比例要求，2018至2020年，新能源汽车积分比例要求分别为8%，10%和12%。关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见国办发201573号，工作目标：到2020年基本建成适度超前、车桩相随、智能高效的充电基础设施体系，满足超过500万辆电动汽车的充电需求，国家补贴总体建设费用的20%，并且与推广应用新能源汽车的数量挂钩。2010年开始国家发布并持续更新新能源补贴政策，如下：电动汽车发展现状及趋势29 电动汽车发展现

20、状及趋势30电动汽车发展现状及趋势以下为电动汽车时代汇总整理的2013-2020年的新能源汽车国家补贴标准表，仔细对比一下，会发现不少变化。1、补贴退坡幅度大大提升，2014年的补贴标准是在2013年的基础上下降5%，2015年则是在2013年的基础上下降10%。但是新一轮补贴退坡幅度则大大提升，2017-2018年补助标准在2016年基础上下降20%，2019-2020年补助标准在2016年基础上下降40%。2、以续航大于250公里的纯电动乘用车为例，2014及2015年的补贴标准较2013年分别下降0.3万元和0.6万元，但是2017-2018年补贴标准则较2016年下降了1.1万元和2.

21、2万元，新政的补贴下降幅度的确够大，再加上2017年与2018年和2019年与2020年的补贴标准一致，所以此次新政在未来能否刺激市场提前发力还是未知。3、其次，从2016年开始，能够享受补贴的纯电动乘用车的续航里程门槛从80公里提高到了100公里，这给本来要求转正的低速电动车冲击不小。4、016年的补贴标准相比2015年的标准并非统一下调，而是有升有降。其中，续航里程超过250公里的纯电动汽车以及燃料电池汽车的补贴额度都比2015年高。5、燃料电池乘用车补贴不但没有退坡，而且在2015年的基础上有所增加，恢复到2013年的补贴额度，并且一直持续到2020年，显示政府对燃料电池汽车的推广力度在

22、逐渐加强。31美国新能源汽车分级新能源汽车分级补助，例如补助，例如总重总重不超过不超过8,500磅的磅的纯电动汽车减纯电动汽车减3,500美元美元各州也有不同的各州也有不同的补贴政策补贴政策日本纯电动等新能源纯电动等新能源汽车税费减半，汽车税费减半，并给予与同级别并给予与同级别传统车差价传统车差价50%的的补贴补贴购买燃料电池汽购买燃料电池汽车至少获得车至少获得200万万日元的补贴日元的补贴德国2015年以前购买年以前购买电动车电动车10年免交年免交行驶税行驶税2016年至年至2020年年购买电动车可以购买电动车可以与家中另一辆车与家中另一辆车共享车牌，只需共享车牌，只需缴纳一份保险缴纳一份保

23、险中国按按2015年标准，年标准，电动乘用车国家电动乘用车国家最高补贴最高补贴5.4万，万，地方最高补地方最高补6万，万，加上免购置税，加上免购置税，单车购买补贴可单车购买补贴可达到达到12万左右万左右各地方另有免费各地方另有免费牌照、单独摇号牌照、单独摇号等特色政策等特色政策电动汽车发展现状及趋势32二、发展现状二、发展现状市场现状：市场现状：新能源汽车发展潜力巨大，潜在市场规模全球之首2015年超过美国成为全球最大的新能源汽车产销国。将近38万辆的产销量，约占全球总量64%，全球60%以上的新能源汽车 在我们国家。电动汽车发展现状及趋势33从车型来看，目前新能源汽车销售主要是在纯电动和插电

24、式混合动力这一块，特别是纯电动汽车的量最大。燃料电池汽车现在从全球看处于产业化的初期，也就是产品的市场导入阶段，主要的销量是在日本、美国，实际上主要是丰田的销量。电动汽车发展现状及趋势34电动汽车发展现状及趋势新能源汽车销量增速回落（2016年1-10月+96.9%）。受到骗补事件影响，新能源补贴新政尚未落地，2016年1-10月国内新能源汽车销量共33.7万辆，同比去年增长96.9%，增速有所回落，但随着新政的推出，新能源汽车会进入飞速发展。传统汽车销量回升，未来低增速趋势不变，自2011年之后，传统汽车进入低增长阶段，长期来看，电动化、智能化趋势明显。35电动汽车发展现状及趋势由于政策补贴

25、的差异，纯电动车型景气度明显高于插电式混动车型。36纯电动乘用车技术取得重大进展，车辆整体技术水平接近国外公司产品，部分新能指标与国外公司产品不纯电动乘用车技术取得重大进展，车辆整体技术水平接近国外公司产品，部分新能指标与国外公司产品不相上下，续航里程、可靠性、安全性、动力性水平不断提高，经济性和综合效益水平持续优化，具备了商相上下，续航里程、可靠性、安全性、动力性水平不断提高，经济性和综合效益水平持续优化，具备了商业化推广水准。业化推广水准。电动汽车发展现状及趋势技术现状：技术现状：37插电式混合动力乘用车技术取得进展，部分产品性能目标与国外公司水平不相上下。插电式混合动力乘用车技术取得进展

26、，部分产品性能目标与国外公司水平不相上下。电动汽车发展现状及趋势燃料电池汽车u 我国初步掌握了燃料电池关键材料、部件及电堆的关键技术，基本建立了具有自主知识 产权的车用燃料电池技术平台。u国外整车在燃料电池研发过程当中，关键的零部件，包括到材料的产业链、研发的体系非常完善的，我们国家在产业链环节缺失非常严重，很多关键部件解决不了，这么多年攻关下来解决不了，还需要依赖国外的进口。38电动汽车发展现状及趋势驱动电机开发出驱动电机系列产品，功率范围满足成用车到大型公交车的需求驱动电机的功率密度、效率等电机技术水平与国际水平相当峰值功率大多在2.83.0Kw/Kg、连续功率在1.21.6kw/kg，驱

27、动电机最高可以达到12000rpm动力电池磷酸铁锂电池单体能量密度由07年的90wh/kg提高到140Wh/Kg三元材料电池单体能量密度达到180Wh/Kg，与国际水平同步，电池的价格由07年的5元/瓦时降到3元/瓦时以下功率型比电池比功率最高达3000W/Kg，与国际水平相当整车控制及集成基于多V模式开发，具备系统、软件到硬件的三层级开发能力具备功能安全、诊断控制、通信协议、标定开发等基本系统功能软硬件开发模式已兼容全球先进AUTOSAR体系，硬件能实现批量生产已基本掌握纯电动整车集成技术、性能控制和评价技术其它电子产品充电机输入电压输出范围较宽，功率因素、效率及保护措施有效改善采用电动压缩

28、机制冷、PTC加热冷却液或加热空气的模式EPB配合新能源汽车的减速器使用、完成电子停车控制少数企业研制出线控液压制动原理样机，协调式制动能量回收系统研发方面取得进展关键零部件技术现状39电动汽车发展现状及趋势从产业的规模、市场化的进程来讲，我们确实是引领者，但在技术上还有很大差距。40三、发展趋势三、发展趋势市场趋势：市场趋势：新能源汽车发展潜力巨大，潜在市场规模全球之首。电动汽车发展现状及趋势41电动汽车发展现状及趋势4243三、技术趋势三、技术趋势1）PHEVBEV底盘一体化、电动化趋势，采用多能源一体化电动底盘PHEVBEV底盘一体化将改变车辆的设计理念，便于车身乃至整车的轻量化。此外，采