殷承良：混合动力-节能汽车技术通往未来的桥梁_2012年9月

1、Shanghai Jiaotong University 上海交通大学 Prof. C.L.Yin 殷承良 教授,混合动力节能汽车技术通往未来的桥梁,大纲,能源短缺,石油消费总量(亿吨),汽油消费结构,1994起，中国步入石油净出口国 （net oil importing country）,全球气温升高 & 环境污染,CO、CO2、NOx、SOx、 Ozone and PM,城市有害气体排放结构,可能的解决方法,代用燃料 酒精、生物柴油、二甲醚、氢气、CNG、LPG 燃料电池 混合动力 纯电动 PLUG IN技术,世界主要节能汽车技术推进计划,美国 1992年能源政策法、1990年清洁空气法修

2、正案、2002年能源政策法、 PNGV、Freedom Car、 FCFI、清洁城市计划 日本 补助金的制度、绿色税制 、“低公害汽车普及行动计划” 欧盟 明日汽车计划（Car of Tomorrow）、欧洲电动汽车（包括纯电动汽车和混合动力汽车）城市运输系统（ELCIDIS）计划 德国 清洁能源合作项目CEP(Clean Energy Partnership，Berlin) 法国 可持续发展和混合动力车辆解决方案 、法国地面交通研究及革新国家型计划“PREDIT3（20022006）” 英国 未来汽车计划FVP（Foresight Vehicle Programme）、车辆保有税优惠措施 澳

3、大利亚 可持续性交通能源项目(the Sustainable Transport Energy Program，STEP) 加拿大 加拿大交通燃料电池联盟CTFCA（the Canadian Transportation Fuel Cell Alliance）,世界主要节能汽车推广优惠政策,欧美国家HEV优惠政策 美国 通过联邦政府、州级优惠政策、同时使用名人（奥斯卡颁奖仪式用车）等方式切实扩大普及度。固定的环境意识加上汽油价格的不断攀升使得用户对HEV的需求与日俱增、 供给能力增强。 主要政策包括： 1）所得税减税（06年1月1日-10年12月31日） 2）加州可在HOV（高载量交通车道）上

4、行驶（05年10年12月31日） 英国 主要政策包括： 1）法人乘用车税减税 （ 11年13年） 2）免除道路拥堵税 （ 08年2月至今） 法国 主要政策包括： 1）法人乘用车税免税（08年） 2）根据CO2排量的补贴与补征税款（08-09年） 西班牙 主要政策包括： 1)根据CO2排量免除注册税（08年） 2)低碳汽车购入补贴（09年-14年）,美国HEV销售情况 （1999-2011）,世界主要节能汽车推广优惠政策,亚洲国家HEV优惠政策 日本 主要政策包括： 1）CEV补助金补助车辆购买和充电设备购买（1998年-2006年） 2）绿色税制减免汽车税（2000年至今） 3）环保车型汽车取

5、得税和重量税的减税（2012年4月-2014年） 4）环保车型车辆购买补助（2011年12月-2013年1月） 泰国 主要政策包括： 1）HEV物品税减税（现行） 2）HEV生产用的6个零部件免除进口关税（09年-至今） 马来西亚 主要政策包括： 1）节能车减税（2008年8月30日-2010年12月31日） 新加坡 主要政策包括： 1）HEV、PHEV、EV登陆税减税（2006年10月-2012年末） 越南 主要政策包括： 1）特别消费税的减免（2009年至今）,日本环保车辆销售增长情况（1997年-2010年）,七大战略性新兴产业 国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定，节能环保、新

6、一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车七个产业作为重点领域将集中力量加快推进，国家将加强财税金融等政策扶持力度。 节能与新能源汽车产业发展规划 近日，国务院总理温家宝今日主持召开国务院常务会议，研究部署今年政府信息公开重点工作，讨论通过节能与新能源汽车产业发展规划（20122020年） 以纯电驱动为汽车工业转型的主要战略取向，当前重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化，推广普及非插电式混合动力汽车、节能内燃机汽车，提升我国汽车产业整体技术水平。 争取到2015年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量达到50万辆，到2020年超过500万辆；2015年当年生产的乘

7、用车平均燃料消耗量降至每百公里6.9升，到2020年降至5.0升；新能源汽车、动力电池及关键零部件技术整体上达到国际先进水平。,中国政府的激励政策,十城千辆,五大试点城市,“十城千辆”节能与新能源汽车示范推广试点城市或将由20个增至25个 ； 针对公共领域用车 客车最高补贴60万元,上海、长春、深圳、杭州、合肥5个城市启动 针对私人购车用户 插电式混合动力乘用车每辆最高补贴5万元，纯电动乘用车每辆最高补贴6万元。,中国政府的激励措施,大纲,国外混合动力电动汽车发展现状,插电式、增程式电动汽车（EREV & PHEV）,电机、变速器耦合方案,发动机、电机直接耦合的动力方案,通用双模式混合动力系统

8、,Delphi Energen ISG Demo Vehicle (Ford Explorer),雪佛兰Volt,Allison双模变速器,丰田插电式Prius,丰田Prius,本田Insight IMA动力系统,Continental公司 ISAD动力系统,纯电动汽车（EV）,混合动力汽车（HEV）,日产LEAF聆风电动车,Smart纯电动车,国内混合动力电动汽车发展现状,插电式、增程式动力方案 （PHEV）,发动机与电机通过变速器耦合方案,发动机与电机直接耦合的动力方案,荣威后续将开发550插电式混合动力车,长安杰勋HEV,奇瑞A5等 混合动力车型,奔腾B50将推出PHEV车型,荣威550

9、混合动力车，EDU动力系统,纯电动汽车车型 （EV）,混合动力汽车（HEV）,比亚迪E6纯电动车,瑞麟M1-EV,比亚迪F3DM,中国混合动力车型,比亚迪,蓝鸟,奇瑞,红旗,上海,长安,华普,中国混合动力车型,申新动1号,解放,东风,SWB6116,液压混合动力,五洲龙,发展趋势,能源多样化 生物柴油 乙醇 氢燃料 电能,驱动电气化,技术平台化,ALLISON: 驱动电机变速箱,能源“炭氢”转变,动力系统技术平台化,国外,国内,以本田为代表的发动机与电机耦合 美国Plug-in电动汽车APU与电机耦合 以丰田和GM为代表的变速器与电机耦合,无新型动力系统集成平台的概念 单纯电机满足不了扭矩与速

10、度需求 只能做小车 动力系统效率低、节能效果差 制约我国在电动汽车方面赶超国外,底盘结构平台化,国外,各大整车厂为电动汽车开发构建全新平台， 如Volt电动底盘，本田纯电动及Plug-in平台,国内,合资品牌的传统车大多基于国外平台，缺乏自主开发 电动汽车大多在传统车上进行改装，无电动汽车平台化发展概念 上汽、一汽和东风汽车有计划开发电动汽车底盘架构,Honda Plug-in Hybrid Platform,Toyota Prius家族,Volt 底盘平台,电池成组技术平台化国内,上汽电池包,吉利电池包,北汽电池包,长城电池包,电池成组技术平台化零部件企业,Bosch电池包,德尔福电池包,C

11、ODA电池包,电池成组技术平台化,国外各大整车厂为电动汽车开发构建电池组平台,Nissan Battery Platform,Toyota Battery Pack,Volt 电池平台,Ford Battery Pack,大纲,平台化成国内电动汽车短板,共识：国内与国外新能源汽车发展在驱动电气化的方向上是一致的，即电驱动系统为未来发展重点。 差距：对比国外，我国电动汽车发展缺少平台化,动力系统平台化 底盘结构平台化 储能系统平台化,25,上游产业链分析,新能源汽车的上游产业链是一个覆盖广、纵深长的体系。,单体单池 管理系统 电池成组 ,动力电池系统,驱动电机系统,整车控制系统,锂矿开采,电机

12、控制器,永磁材料 硅钢片 轴承 ,正极材料 负极材料 隔膜 电解液 ,稀土开采,发动机变速箱,系统及零部件,2011年度863项目申报,关于开展私人购买新能源汽车补贴试点的通知 6月1日,财政部、科技部、工信部、国家发改委联合出台，确定在上海、长春、深圳、杭州、合肥5个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作。主要针对插电式混合动力乘用车和纯电动乘用车。,补贴力度全世界范围内最大,但混合动力只补3000元！,中国政府的激励政策,木桶原理图,地方政府政策支持,整车企业的投入,地方政府政策支持,电控技术水平,电池技术水平,国家宏观政策支持,发动机技术水平,资金投入,财政补贴,基础设施建设,宣传力度,

13、市场接受度,国外的关键零部件企业,动力系统平台和关键元器件,新能源汽车,新能源汽车,纯电动其它技术的瓶颈,电池技术 能源储存技术 基础设施建设,大纲,我们在哪？,HYBRID,Where are we?,？ ？ ？ ？ ？,混合动力是联接传统与未来的桥梁,混合动力,纯电动 燃料电池,传统车辆,代用燃料 （燃氢发动机）,PLUG IN,电池技术突破,发动机改进、控制技术,发动机技术,电驱动技术,混合动力汽车继承了传统车辆的发动机技术，其电驱动技术与未来的车辆技术具有扩展性 。,从技术角度来说，混合动力技术具有 继承性和扩展性！,目前最有效的解决手段,混合动力是目前最有效的技术解决手段,混合动力技

14、术目前已经渡过启动期，开始跨入成熟期 相比较而言，燃料电池技术、纯电动技术、燃氢发动机、代用燃料等技术由于收到技术瓶颈和基础设施建设等一系列的问题，还处在研发期,PLUG IN技术,PLUG IN 优点： 可以使用多种原动机，使用能源多样化 电比油便宜，使用成本低 电池不需要进行全充全放，提升电池寿命 以纯电动工作，车辆寿命期间的维修成本低。,在混合动力技术和产业化推进过程中，配合基础设施的建设 PLUG IN技术可以作为混合动力与纯电动技术之间的一个过渡技术获得利用,PLUG IN技术,PLUG IN电动汽车目前获得各国和各大汽车厂商的推广，在2015年左右获得规模应用 若油价攀升至RMB8

15、.00元/L左右，PLUG IN技术将会有较大的市场 燃油税改革，有可能缩短产业化时间表 相关电池企业的成本控制措施值得关注 某些公司通过购买锂矿资源等手段，从原材料起对产品成本进行控制，该类企业将会成为电动车辆市场的第一桶掘金者,2010年上海世博会 园区实现交通零排放,混合动力技术的关键性,混合动力技术在新能源汽车发展中承上启下 混合动力汽车是通往纯电动汽车的过渡性解决方案； 混合动力技术包含了电动汽车（PHEV/EREV/FCEV/BEV）所涉及的关键电驱动技术； 以混合动力技术为基础，完善电动汽车平台化 混合动力技术永不过时！,Hybrid Technology is the Key.,我们应该做,重点发展Plug-In和EREV，节能环保并带动电池、电机等新兴产业； 电动汽车动力系统集成化设计，兼顾结构上机电液的整合，控制上不同部件控制系统的整合； 注重电池成组与管理技术的提高,向平台化发展 踏踏实实发展技术上的必修课，如发动机电控技术，自动变速箱技术