纯电动汽车技术应用现状及发展前景分析

毕业论文学院贵州交通职业技术学院系别姓名学号指导老师班级纯电动汽车技术应用现状及发展前景分析【内容摘要】电动汽车已经成为汽车工业发展不可逆转的潮流，其发展将分阶段不断推进。随着技术的不断进步，我国电动汽车应用重点将逐步从公共服务用车、微型电动汽车过渡到电动乘用车，并形成电动汽车发展的市场化机制，实现电动汽车的大规模产业化。本文首先详细的阐述了电动汽车发展现状及趋势，然后重点的分析了我国纯电动汽车产业的发展困局，最后提出了我国纯电动汽车发展的战略选择与相应对策。【关键词】汽车工业；纯电动汽车；现状；前景前言能源缺乏的问题已经向内燃机汽车时代提出了挑战，包括纯电动车辆技术、混合动力车辆技术、燃料电池电动车辆技术的电动车辆技术研究开发在世界范围内兴起。现在，改革传统内燃机，研究和开发环保汽车是众望所归。我国政府极为重视电动车辆技术，并将此作为专项技术列入“863”计划。对于我国政府来说，无疑是要大力推广纯电动汽车的市场化。但作为一种新兴的产业，与传统内燃机汽车产业相比，纯电动汽车在国内外仍然处于产业化初期准备阶段。它面临的主要问题是：成本高，售价难以为普通用户接受；基础设施(例如公共充电设备等)不完善、不配套而导致使用不便利：一些关键技术仍是制约其发展的“瓶颈”；同时，由于传统汽车工业己形成的庞大生产规模和社会基础设施的投入，以及发展的强大惯性，在某种意义上构成了阻碍纯电动汽车发展的社会成本。现在，无论是国内还是国外，对发展纯电动汽车均有两种不同的态度，即比较积极的态度和较为消极的态度，对其前景也抱有两种看法，就是比较乐观的看法和悲观的看法。所以，本文着重分析现阶段市场环境下纯电动汽车发展存在的困难，期望对于汽车生产厂商纯电动汽车产业化的决策上有一定的借鉴意义，同时，也能给政府部门推动纯电动汽车的发展提供某些参考。一、纯电动汽车发展现状中国是世界上具有最大汽车消费潜力的国家。2006年中国汽车生产销售突破720万辆，其中轿车380万辆，一跃成为全球第三大汽车生产国。全年以721.6万辆的国内汽车销量占到全球总消费量的11％，跃居全球销量第二名，成为仅次于美国的第二大市场。和世界汽车工业一样，中国汽车工业的发展在带来经济快速发展和社会进步的同时，也给能源和环境造成了巨大的压力。我国1993年成为石油净进口国家，石油进口量逐年迅速增长。2005年我国汽车燃油消耗约7000万吨，占石油消耗的25%，同年我国进口石油及其产品超过1.3亿吨，石油对外依存度42%。同时我国对石油的需求同时面临着高油价的威胁，增加了消费成本。目前世界上空气污染最严重的10个城市中7个在中国。国家环保中心预测2010年汽车为期排放量将占空气污染的64％。此外，我国已经成为世界上第二大CO2排放国，由此产生的国际政治和经济争端将会愈演愈烈。另一方面，我国汽车工业自主开发能力较低，技术水平和国外汽车强国相差几十年，经过多年的探索，走进了落后－引进－再落后－再引进的怪圈。因而在我国发展电动汽车具有重要的作用。近年来，我国国内对发展电动车辆研究有比较统一的正确认识，科技人员对发展电动车辆技术有很高的热情，卓有成效地进行了许多研究开发工作，取得了显著的进展。“八五”期间，国家计委和国家科技部将电动车辆项目正式列入国家研究和攻关计划。“九五”期间，国家科技部把电动车辆列入国家重大产业工程项目：完成了电动轿车先导车的研制和全新电动轿车概念车的开发；高速度、高质量、按计划建成了我国唯一的国家电动车辆运行试验示范区。“十五”期间，国家科技部正式设立“863计划”电动汽车重大专项，选择新一代电动车辆技术作为我国汽车科技创新的主攻方向，以电动车辆的产业化技术平台为工作重点：共开发纯电动客车产品4个；纯电动轿车产品2个，研制原型车和示范车25台；混合动力客车产品2个，研制原型车和示范车32台，产品车15台；混合动力轿车产品4个，研制原型车和示范车25台；燃料电池客车车型2个，研制原型车和示范车5台；燃料电池轿车车型3个，研制原型车和示范车13台。在电动车辆关键单元技术、系统集成技术及整车技术上取得了重大突破。整车：①在国内第一次设计、开发完成了纯电动超低地板电动公交车并进行了全新的超低地板电动车辆底盘设计，实现了整车合理优化布置；②采用CAN总线技术，制定车辆部件间通讯协议，实现了电动客车整车网络化控制；③提出了电动客车数字化集成设计思想，实现了基于统一数据库管理的虚拟结构设计、结构优化和轻量化设计，整车性能仿真等工作。关键零部件：①在电机驱动系统电磁、结构的CAD设计平台上，集成先进电力电子和数字化优化控制技术，开发出高效、大功率的全数字矢量控制交流电机驱动系统；②在纯电动车辆上实现驱动系统一体化，保证电机工作在理想效率区，有效提高了驱动系统能量效率和整车动力性能；③开发出产业化电动客车用系列化动力电池能量包，具备热管理、自动快速插接、安全防护等功能。产业化：①集成了电动客车虚拟开发与产品数据管理平台、系统匹配与标定平台、整车控制技术开发平台和电池组成组应用与安全技术开发平台，形成了电动车辆产业化技术开发体系，开发出系列化电动客车产品；②建成国内首个电动客车产业化基地，实现电动客车的小批量生产；③完成了4种纯电动客车的型式认证试验并进入产品公告程序，共有5种电动车辆已首批列入国家产品公告。“十五”末，项目成果通过科技部专家组鉴定，一致认为“总体技术达到国际先进水平，能耗指标具有国际领先性”。二、我国纯电动汽车产业的发展困局（一）没有成功产业化的对象供模仿纯电动汽车产业属于高科技产业，高速铁路、商务大飞机也是高科技产业。但纯电动汽车产业有自身特殊性，绝不同于高铁或者商飞。纯电动汽车在国内外均未成功产业化，而高铁和大飞机在国外已经存在并产业化。中国能搞好这些，外国己经搞出来了。可以通过学习、模仿外国技术、运营经验，包括产业政策，再消化吸收来发展。但纯电动汽车则不然，中外都没有成功地商业化纯电动汽车产业。没有技术可学，没有经验可仿，只能靠自身的创新。所谓创新，就是要转变思想。缺乏创新才是电动车产业发展的最大难题。电动车产业的技术设一计、发展路线、商业模式并不来源于传统汽车产业，而是前所未有的，专门针对电动车特点来开创的。纯电动汽车产业非常类似个人计算机产业。个人电脑的发展一直受困于其复杂的软件操作系统，全球计算机保有量一直很低。直到比尔盖茨发明了简易的MSDOS操作系统，个人电脑才走进千家万户。纯电动汽车同样受困于其电池容量和电机性能，只有当这两个技术难题得到根本解决后，纯电动汽车才能被普遍的汽车消费者认可，才能替代汽车。但是，并不一定要等到技术成熟之后才能进行商业化。因为没有商业化，技术也无法成熟。个人电脑普及以前，计算机早己经在各大科研院所，高校机关里面应用了。Unix、Linux等操作系统也早已存在。如果没有这些前期产业作为基础，没有对现有技术缺陷的改进，微软新研发的操作系统软件也如同空中楼阁。同样，纯电动汽车产业也需要前期的产业基础，而这些产业基础的作用就是试验。汽车产业化之后，其性能的不断改进有目共睹。而电动车由于缺乏大规模产业化，现在步履依然缓慢。同步电动机、异步电动机、永磁无刷电机、开关磁阻电机、铅酸电池、镍氢电池、铿电池、燃料电池，电机和电池的种类五花八门，各有优劣，到底用哪种技术来实现产业化，需要市场发挥效率，进行选择、淘汰，正如当时DOS取代Unix和Linux一样。（二）汽车思想对标准的影响要明确产业的发展方向，一要结合纯电动汽车的特点，因地制宜，二要明确发展目标，根据目标定方向。发展汽车或者发展电动车要有一个目标。笔者认为其目标有四：舒适便捷性、经济费用性、环保性和能源安全性。电动车的出现早于汽车，而被汽车所取代，原因在于当时的评价标准是舒适、便捷。从舒适性、便捷性上来讲，由于汽油的热密度很高，行驶里程，牵引力，速度，车内空调等等指标都优于电动车。从前面的分析可以得出，纯电动汽车包含电池折旧费的行驶费用和燃油是相当的。而从车辆造价的角度来讲，混合动力车由于包含两套动力系统，价格肯定高于一般燃油车。大型纯电动车为达到足够返程的行驶里程，需要装载昂贵的电池组，价格也很高。只有小型纯动力车的价格低于汽车。可以说目前电动车的性价比不如汽车。但是，现在我们面临更多的能源、环境压力。选择标准不能再是舒适性和经济性了。环保和能源成为了更重要的标准。发展节能环保的纯电动汽车是战略选择。纯电动汽车产业化后，有害气体排放明显减少，排碳量也可有13%的减少空间，且集中发电排放有利于集中处理。随着风力、水力、核电等发电模式的不断扩大，碳减排还有更大的下降空间。能源危机自然是最重要的问题，现可探明的石油储量按照现开采速度只够开采40年左右，以后的汽车将无油可用，况且中国是个贫油国，面临着更多的能源安全问题。既然环保、新能源是评价电动车的主要指标，那就不应该总把汽车和电动车在驾驶性、舒适性、便捷性上来对比，因为电动车十年至二十年内不太可能达到汽车几百年积累下来的成熟状态。因此，在以环保和节能的标准下，不能按照汽车标准来做新能源车。国家对于新能源车的财政补贴要以节油量，或减少碳排放量为依据，节能越多，购车补贴越多。而不能按照车价进行补贴，不能售价越高，补贴越多。虽然售价高的车，成本也高，对GDP的贡献也大，但现在的评判标准是节能环保，并非GDP增长和舒适性。同时，补贴的门槛要不断提高，以刺激技术的进步。（三）基础设施配套问题纯电动汽车电池本来充电时间就长；储能少，又导致必须频繁充电，总的充电时间就更长了。就算快速充电技术在几年后能达到10分钟-15分钟的极限，但去加电站加电是需要排队的。第一个充电者不用等，第二个就可能要等10分钟，第三个可能要等20分钟，越往后等时间越长。所以这种模仿加油站式的充电站模式是不可能实现产业化的。这样所谓的“先有鸡，还是先有蛋”的问题，就算先有了鸡，也未必有蛋。我们需要一种新思维模式来研究充电设施问题。尽管充电时间上，纯电动汽车要比汽车长数十倍乃至数百倍，但充电比加油更容易。充电只需要有插座和220V的民用电，而加油需要地下管道，加油站，电网远比输油管道发达，所以充电比加油容易实现。事实上，一般车辆的停置时间要远远长于行驶时间。而城市电网已经渗透到城市、乡镇的每一个角落，输油管道则远逊，只要利用好发达而又密集的电网资源，纯电动汽车可以实现停车即可充电的发展模式。而这只需要的停车位上接入一个220V的民用电插座。加电站确实投资大，充电耗时长，弊端很多，但纯电动汽车并不必然要在加电站充电。当然依托于高压快速充电的加电站和更换电池的加电站，作为以防万一的充电设施还是有定必要建设的。三、我国纯电动汽车发展的战略选择与相应对策（一）政府应建立驾驶规章制度，并配备相应的配套使用设施面向消费者，政府要做的就是建立合理的纯电动汽车上路行驶规章制度，设置纯电动汽车修理中心，在停车场设置纯电动汽车专用停车位并配备充电插座，使用户没有后顾之忧。通过对纯电动汽车消费者的各种补贴和优惠，形成消费者的有效需求，在购买纯电动汽车时给予一定的优惠。如直接补贴购车款；提供低息贷款；减免购置税、车辆登记费、牌照费等；在使用纯电动汽车时给予一定的优惠。如减免纯电动汽车车船使用税、养路费、过桥费、道路通行费、停车费等；纯电动汽车充电电价优惠。（二）减免纯电动汽车研发企业的所得税、营业税对从事纯电动汽车研发、技术攻关的相关企业给予所得税、营业税等减免优惠，并可对其研发费用给予增值税抵扣。加大对纯电动汽车技术研发的扶持力度，在纯电动汽车产业化推广初期，政府有必要设立政府纯电动汽车研发与产业化推广专项基金，专门对纯电动汽车的开发与研制进行持续的投入，以此激励相关研究单位和企业的科研创新，促进相关部门的“强一强”联合。纯电动汽车产业是多科学的社会化的大产业，纯电动汽车是典型的高新技术产品，涉及机械、电子、化工等多方面的知识。所以，加强专业化基础人才‘的培养，为相关纯电动汽车的产业化发展进行相应的人才储备也是当前需要重点关注的一个问题。（三）将基础设施建设、布局纳入城市总体规划政府需在城市总体规划中充分考虑纯电动汽车基本充电设施的问题，设立停车场及相关场地的充电插座建设、审批手续办理的“绿色通道”，并给予纯电动汽车的专属停车位，并在相关停车费用上的税费减免。在相关基础设施建设过程中要充分引入市场竞争机制，达到相关资源利用效率的最大化。政府可考虑出面组织充电站、充电桩和充电插座建设单位招标，挑选最具优势的企业进行充电站、充电桩和充电插座的建设。通过引入竞争机制，以利益杠杆调动企业的自主性和积极性，实现政府相关配套资金及资源的有效利用。（四）加大宣传力度，提高公众认知水平应该大力提倡和宣传纯电动汽车的消费，积极开展有关纯电动汽车的普及宣传工作，形成有利于纯电动汽车发展的社会环境。充分利用电视、广播、报刊以及召开会议和举办展览会等各种媒体传播途径，对纯电动汽车进行广泛的宣传，提高公众对发展纯电动汽车的共识和认同，并使社会公众逐渐认识到发展纯电动汽车对于改善大气环境，保护人体健康，优化能源结构的重大意义。结语纯电动汽车产业是解决能源危机，环境保护，汽车产业转型的重要产业，需要政府的高度重视和政策倾斜，但现今的纯电动汽车盛宴却更多出于一种不客观，不冷静。没有实事求是，结合特点，解放思想的产业政策和发展思路会将纯电动汽车产业引向误区。必须从思想上跳出根深蒂固的汽车产业框架，创新出合理的发展路线，发挥市场调节的效率，不违背符合生产力的生产关系，出台符合客观实际的政策，把纯电动汽车产业发展同城市交通