电动汽车简介及其未来发展展望

1、 报告人报告人电动汽车电动汽车简介及其前景展望简介及其前景展望电动车生产背景及其瓶颈电动车生产背景及其瓶颈 瓶颈瓶颈1 1：解决之道：解决之道 瓶颈瓶颈2 2：解决之道：解决之道 瓶颈瓶颈3 3：解决之道：解决之道 41235 未来展望未来展望电动汽车：简介及其展望电动汽车：简介及其展望电动车生产背景及其瓶颈电动车生产背景及其瓶颈 大气污染大气污染1010月月1717日，世界卫生组织（日，世界卫生组织（WHOWHO）下属的国）下属的国际癌症研究机构际癌症研究机构(IARC)(IARC)对外宣布，确定室对外宣布，确定室外空气污染为新的致癌物外空气污染为新的致癌物“我们所呼吸的空气已经被致癌的混我

2、们所呼吸的空气已经被致癌的混合物污染，它不仅对环境卫生产生威胁，合物污染，它不仅对环境卫生产生威胁，也是主要的癌症致死原因之一。也是主要的癌症致死原因之一。”国际癌国际癌症研究机构的一位负责人这样告诉媒体。症研究机构的一位负责人这样告诉媒体。电动汽车：简介及其展望电动汽车：简介及其展望电动车生产背景及其瓶颈电动车生产背景及其瓶颈 油气枯竭油气枯竭 油价攀升油价攀升据美国石油业协会估计，地球上尚未开据美国石油业协会估计，地球上尚未开采的原油储藏量已不足两万亿桶，可供采的原油储藏量已不足两万亿桶，可供人类开采不超过人类开采不超过9595年的时间。现有石油年的时间。现有石油消费量同新勘探到的石油量的

3、比例是消费量同新勘探到的石油量的比例是4141，可以预见在不久的将来，不论是，可以预见在不久的将来，不论是发达国家还是发展中国家，最终都会面发达国家还是发展中国家，最终都会面临石油危机。今天石油资源紧缺不断显临石油危机。今天石油资源紧缺不断显现、国际石油价格不断上涨就是对预言现、国际石油价格不断上涨就是对预言的最好佐证。的最好佐证。零排放或近零排放或近似零排放，似零排放，降低了温室降低了温室气体的排放气体的排放汽车停止时汽车停止时不消耗电量不消耗电量，制动发电，制动发电运行平稳、运行平稳、无噪声无噪声提高了发动提高了发动机燃烧效率机燃烧效率1243解决困境之道-电动汽车 电动汽车：简介及其展望

4、电动汽车：简介及其展望电动车生产背景及其瓶颈电动车生产背景及其瓶颈 电动汽车：简介及其展望电动汽车：简介及其展望电动车生产背景及其瓶颈电动车生产背景及其瓶颈 制约电动汽车发展的三大难题电池储量低电池储量低电池续航电池续航里程短里程短充电站难充电站难以规模化以规模化配套设施配套设施跟不上跟不上充电速度慢充电速度慢电池寿命短而电池寿命短而更换成本高更换成本高我们在和展区工作人员交流中，我们在和展区工作人员交流中，了解到这三个技术性难题是限了解到这三个技术性难题是限制电动汽车发展的瓶颈，使得制电动汽车发展的瓶颈，使得电动车难以普及，瓶颈亟待突电动车难以普及，瓶颈亟待突破。于是，我们接下来的参观破。于

5、是，我们接下来的参观主要关注这三个问题的解决方主要关注这三个问题的解决方法。下面对问题及解决详细介法。下面对问题及解决详细介绍。绍。电动汽车：简介及其展望电动汽车：简介及其展望瓶颈瓶颈 1 1电池性能电池性能现状现状车辆名车辆名称称 汽车类汽车类型型电池类型电池类型容量容量/(kWh)续航里程续航里程/km电池质量电池质量/kg发布年发布年度度通用EV1纯电动车铅酸电池 16.5 90.0120.0 1 400 1996雪弗莱Volt混合动力车锂离子电池 16.0 64.0 185 2010丰田Prius混合动力车锂离子电池 5.2 23.4 2010日产Leaf纯电动车锂离子电池 24.0

6、160.0 300 2010比亚迪 E6纯电动车锂离子电池 63.3 295.0 2011注：为暂未正式公开官方数据。 1) 1)极低的电池能量密度。汽油的能量密度是极低的电池能量密度。汽油的能量密度是1. 21. 2万万Wh /kg,Wh /kg,而目前通常使用的铅酸电池能而目前通常使用的铅酸电池能量密度不足量密度不足40W h /kg40W h /kg。近年来。近年来, ,其他类型电池其他类型电池, ,如空气电池等的开发虽有进展如空气电池等的开发虽有进展, ,但是在价格、但是在价格、性能、工艺性等方面欠成熟性能、工艺性等方面欠成熟, ,近期无法实现量产。近期无法实现量产。 (2) (2)过

7、重的电池组。尽管在车身设计方面采取了诸如玻璃钢车身等技术以尽可能减轻整车质过重的电池组。尽管在车身设计方面采取了诸如玻璃钢车身等技术以尽可能减轻整车质量量, ,但是但是, ,电池过重的自身质量仍会使一部电动汽车的总质量较同样大小的内燃机汽车重。电池过重的自身质量仍会使一部电动汽车的总质量较同样大小的内燃机汽车重。 (3) (3)有限的续驶里程与汽车动力性能。由于电池的能量密度较低有限的续驶里程与汽车动力性能。由于电池的能量密度较低, ,电池组的质量过大电池组的质量过大, ,因此因此, ,即即使电动汽车动力系统的效率很高使电动汽车动力系统的效率很高, ,使用铅酸电池的电动汽车一次充电的续驶里程也

8、只有使用铅酸电池的电动汽车一次充电的续驶里程也只有100km100km左左右。由于电池性能差右。由于电池性能差, ,电动汽车的动力性能无法达到当前内燃机汽车的水平。电动汽车的动力性能无法达到当前内燃机汽车的水平。 (5) (5)汽车附件的使用受到限制。由于电动汽车所能携带的电能有限汽车附件的使用受到限制。由于电动汽车所能携带的电能有限, ,所以在车上对电能的使所以在车上对电能的使用必须注意节省用必须注意节省, ,车内空调和暖风的选用必须充分考虑其对电动汽车续驶里程的影响。除此之车内空调和暖风的选用必须充分考虑其对电动汽车续驶里程的影响。除此之外外, ,动力转向、真空助力器、主动动力转向、真空助

9、力器、主动( (半主动半主动) )悬架以及其他一些车载电器的使用也受到限制。因悬架以及其他一些车载电器的使用也受到限制。因此此, ,乘员的舒适性受到影响。乘员的舒适性受到影响。电动汽车：简介及其展望电动汽车：简介及其展望瓶颈瓶颈 1 1电池性能电池性能现状现状电动汽车电动汽车轻量化轻量化电动汽车：简介及其展望电动汽车：简介及其展望瓶颈瓶颈 1 1通过更换轻合金材料来谋求轻量化通过更换轻合金材料来谋求轻量化用轻合金材料置换车身及其附件，如发动机罩、行李箱盖、车门。据报道，镁合金轿车车轮质量5.9kg，比铝合金车轮或钢车轮轻2.53.5kg，每辆轿车减重1014kg。铝的密度为2.7kg/cm3，

10、约为钢的1/3。铝作为汽车材料有许多优点，如在满足相同机械性能的条件下，比钢减少质量百分之60.镁的密度只有铝的2/3，铁的1/4，镁是具有潜能的材料，其作为低环境负荷型轻量高强度材料引起人们关注。用非金属进行材料置换来谋求轻量化用非金属进行材料置换来谋求轻量化汽车上采用的非金属材料主要有陶瓷、塑料和复合材料。生产制造技术方面生产制造技术方面生产制造技术上的进步以及先进工艺的采用，可以进一步从零部件结构上实现轻量化。除用轻质材料外，另一个主要途径就是在结构上采用“以空代实”。对于承受以弯曲或扭转载荷为主的构件采用空心结构既可以减轻质量、节约材料，又可以充分利用材料的强度和刚度电动汽车：简介及其

11、展望电动汽车：简介及其展望瓶颈瓶颈 1 1能量回收系统国外有关研究表国外有关研究表明，明，在存在较频在存在较频繁的制动与起动繁的制动与起动的城市工况运行的城市工况运行条件下条件下，有效地，有效地回收制动能量，回收制动能量，可使电动汽车的可使电动汽车的行驶距离延长行驶距离延长。能量回收系统是指一种应用中汽车或者轨道交通上的，能够将制动和下滑时产生能量回收系统是指一种应用中汽车或者轨道交通上的，能够将制动和下滑时产生的热能转换成机器能，并将其存储在电容器内或为动力电池充电，在使用时可迅的热能转换成机器能，并将其存储在电容器内或为动力电池充电，在使用时可迅速将能力释放。速将能力释放。普通汽车采用摩擦

12、制动，汽车的动能转化为热能耗散，无法加以利用，如若电动汽车可以加以回收利用，可以有效地提高其续航能力当电动汽车以恒定的速度或当电动汽车以恒定的速度或加速度行驶时，电磁离合器加速度行驶时，电磁离合器脱开。当电动汽车制动时，脱开。当电动汽车制动时，行车制动系统开始工作，车行车制动系统开始工作，车辆减速制动，电磁离合器结辆减速制动，电磁离合器结合从而接通驱动轴和变速器合从而接通驱动轴和变速器的输出轴。这样车辆的动能的输出轴。这样车辆的动能由输出轴、离合器、驱动轴、由输出轴、离合器、驱动轴、驱动轮、被驱动轮和被驱动驱动轮、被驱动轮和被驱动轴传到发电机和或飞轮上。轴传到发电机和或飞轮上。制动时的机械能由

13、发电机转制动时的机械能由发电机转变为电能，整流后存入到蓄变为电能，整流后存入到蓄电池之中。当离合器在分离电池之中。当离合器在分离时，传动飞轮上的制动能驱时，传动飞轮上的制动能驱动发电机产生电能存入蓄电动发电机产生电能存入蓄电池中。当车辆再次起动时，池中。当车辆再次起动时，蓄电池中的化学能被转换成蓄电池中的化学能被转换成机械能用来加速车辆。机械能用来加速车辆。电动汽车：简介及其展望电动汽车：简介及其展望瓶颈瓶颈 1 1 在和工作人员交谈时，我发现这样一个问题。该能量回收在和工作人员交谈时，我发现这样一个问题。该能量回收系统是默认了汽车在行驶过程中会遇到很多制动，刹车，下坡的系统是默认了汽车在行驶

14、过程中会遇到很多制动，刹车，下坡的情况，而这些情况仅仅存在于城市内部道路。对于长途的高速行情况，而这些情况仅仅存在于城市内部道路。对于长途的高速行驶，汽车制动的频率低，那么在这个时候，能量回收系统非但不驶，汽车制动的频率低，那么在这个时候，能量回收系统非但不能起到有效回收能量的作用，反而以其自重增加负担，消耗更多能起到有效回收能量的作用，反而以其自重增加负担，消耗更多的能量。的能量。 对于这个问题，不同展区的工作人员都表示暂时无法解决。对于这个问题，不同展区的工作人员都表示暂时无法解决。城市城市内部内部一个当前依然无法解决一个当前依然无法解决的问题，续航里程是电的问题，续航里程是电动汽车发展的

15、硬伤。动汽车发展的硬伤。长长途途电动汽车：简介及其展望电动汽车：简介及其展望瓶颈二瓶颈二编号编号/功能功能功能定义功能定义CP充电控制一PP充电控制二N交流电源-零线NC1备用一NC2备用二PE保护接地，连接供电设备地线和车辆底盘地线L1交流电源-相线瓶颈二瓶颈二电动汽车：简介及其展望电动汽车：简介及其展望电动汽车：简介及其展电动汽车：简介及其展望望瓶颈二瓶颈二充换电方式充换电方式1 快换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510min2 需要电动汽车和车载电池实现标准化1 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，但是对电

16、池寿命有影响，因电流较大，对技术、安全性要求也高，快充的特点是高电压、大电流充电时间短（约1 h）。2没有国家标准3一般在充电站中进行慢充一般充电时间通常为610 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 交源，通过车载充电器对电动汽电，车载充电器可采用国标三座，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。 慢充慢充快充快充 快换快换电动汽车：简介及其展望电动汽车：简介及其展望瓶颈二瓶颈二直流充电和交流充电电动汽车：简介及其展望电动汽车：简介及其展望瓶颈二瓶颈二电动

17、汽车：简介及其展望电动汽车：简介及其展望瓶颈二瓶颈二对于电动汽车充电模式，尽管科技部仍未明确是推广充电还是换电，但国家电网已明确祭出了“换电为主、插充为辅、集中充电、统一配送”的大旗，现在可行的为汽车充电的设施有两种：充电桩和充电站，最简单的节能办法就是在城市内居民小区停车场内多建充电桩，用户利用晚间时间自行充电，“但这个方式对电网公司来说收益太低，不如铺建充换电网络能带来较高垄断收益，企业势必不肯去做。”电动汽车：简介及其展望电动汽车：简介及其展望瓶颈二瓶颈二“在推广新能源的前期，政府应当出台更多的优惠政策，并承担更多的充电桩配套设施建设以及标准制定，将推广新能源的配套工作做到完善。”这一方

18、面有利于行业的发展和普及，另外一方面也避免新生事物一诞生，就沦为垄断集团的利益载体。电动汽车：简介及其展望电动汽车：简介及其展望瓶颈瓶颈3 3电池储量低意味着频繁的充电，现在的电动汽车一般用磷酸铁锂电池。充电时电池储量低意味着频繁的充电，现在的电动汽车一般用磷酸铁锂电池。充电时分快充和慢充。以普通家用轿车为例，快充的话可以在半小时内充满分快充和慢充。以普通家用轿车为例，快充的话可以在半小时内充满70-80%70-80%，但是充电电流极大，对电池有损害，如果是慢充的话可能要但是充电电流极大，对电池有损害，如果是慢充的话可能要7-87-8小时充满。而且小时充满。而且虽然现在有很多汽车企业号称可以在

19、虽然现在有很多汽车企业号称可以在220V220V市电上充电，但是这只是理论上的，市电上充电，但是这只是理论上的，因为那么多电池在充电时就如同接上了一个超大功率的电器，可能一个小区都因为那么多电池在充电时就如同接上了一个超大功率的电器，可能一个小区都要跳闸。电池组昂贵的价格及有限的循环寿命。一辆载容量要跳闸。电池组昂贵的价格及有限的循环寿命。一辆载容量2020人的轻型电动客人的轻型电动客车电池组的价格高达车电池组的价格高达2 2万元人民币万元人民币, ,以现有电池的循环寿命以现有电池的循环寿命( (假定假定500500次充放电循次充放电循环环) )计算计算, ,电动汽车行驶电动汽车行驶4 4万万

20、kmkm就需更换电池。高昂的运行成本难以让市场接受。就需更换电池。高昂的运行成本难以让市场接受。过长的充电时间如何适应快节奏的现代生活？小区无法承载过多的电动车充电过长的充电时间如何适应快节奏的现代生活？小区无法承载过多的电动车充电如何解决？高昂的电池成本如何解决？如何解决？高昂的电池成本如何解决？车辆名车辆名称称 汽车类汽车类型型电池类型电池类型容量容量/(kWh)220 V 充充电时间电时间/h快充时间快充时间/min发布年度发布年度通用EV1纯电动车铅酸电池 16.5 1996雪弗莱Volt混合动力车锂离子电池 16.0 3 2010丰田Prius混合动力车锂离子电池 5.2 2010日

21、产Leaf纯电动车锂离子电池 24.0 78 1520 2010比亚迪 E6纯电动车锂离子电池 63.3 46 15 2011电动汽车：简介及其展望电动汽车：简介及其展望瓶颈瓶颈3 3注：为暂未正式公开官方数据。电动汽车：简介及其展望电动汽车：简介及其展望瓶颈瓶颈3 3在展厅中，也有对这个难题的在展厅中，也有对这个难题的解决之道，那便是：解决之道，那便是：以租代售以租代售符合短途出行符合短途出行满足多人共用高满足多人共用高效率使用效率使用网点分布多网点分布多降低私人用车成降低私人用车成本本充电时间不需客充电时间不需客户承担户承担去除了居民区充去除了居民区充电承受力的麻烦电承受力的麻烦电动汽车：

22、简介及其展望电动汽车：简介及其展望瓶颈瓶颈3 3以租代售以租代售未来展望未来展望电动汽车：简介及其展望电动汽车：简介及其展望现实环境能源优势商业化短板行业竞争未来展望未来展望 电动汽车采用电能作为电动汽车采用电能作为动力，致力于解决当今动力，致力于解决当今石油，天然气等不可再石油，天然气等不可再生资源短缺和环境污染生资源短缺和环境污染日趋严重的问题。电动日趋严重的问题。电动车产业做到了零排放或车产业做到了零排放或接近零排放，为人们解接近零排放，为人们解决环境污染，促进可持决环境污染，促进可持续发展提供了解决方案续发展提供了解决方案。能源优势 现如今环境问题已不现如今环境问题已不是一个高深的概念，而是一个高深的概念，而是与人们的生活息息相是与人们的生活息息相关。关。PM2.5PM2.5，温室效应，温室效应等已警示人们需要一种等已警示人们需要一种更清洁的交通方式，电更清洁的交通方式，电动汽车也应运而生。动汽车也应运而生。现实环境 行业竞争无疑现在汽车行业这个无疑现在汽车行业这个蛋糕已被瓜分完毕，想蛋糕已被瓜分完毕，想要在汽车也有所进展，要在汽车也有所进展，就只有抢占电动车业这就只有抢占电动车业这块几乎还未开发的大蛋块几乎还未开发的大蛋糕。糕。未来展望未来展望电动汽车：简介及其展望电动汽车：简介及其展望 发展电动汽车虽有非常好的前景