電動巴士車

電動巴士車

電動巴士車又稱電動中型載客車,是以車載電源為動力。它包括蓄電池電動汽車(BEV )、混合動力電動汽車(HEV )和燃料電池電動汽車(FCEV )。三大核心部件:電池、電機、電控。

基本介紹

  • 中文名:電動巴士車
  • 動力:車載電源
  • 又稱:電動中型載客車
  • 持續行駛里程:500公里
基本簡介,優勢特點,基本組成,維護保養,相關信息,電動巴士車檢查,性能檢查,鉛酸電池的維護,車身維護,發展背景,電動汽車電池發展,電動汽車行業發展,行業發展,國內外形勢,國外發展情況,發展現狀,必要性,基礎產業,發展現狀,問題及建議,

基本簡介

電動巴士車它包括蓄電池電動汽車(BEV )、混合動力電動汽車(HEV )和燃料電池電動汽車(FCEV )。全部使用電能行駛,該類產品噪音小,行駛穩定性高,並且實現零排放。電動巴士車具備良好動力性能、電池使用壽命長(兩年以上)而且成本較低、與整車的配備良好。符合道路交通、安全法規各項要求的車輛。電動巴士車是國家863計畫提出新一代電動汽車技術作為我國汽車科技創新的主攻方向,計畫在“十一五”期間,以電動汽車的產業化技術平台為工作重點,力爭取得重大突破,搶占新一代電動汽車產業技術制高點,實現交通能源結構的多元化,維護國家能源安全,減輕汽車排放污染,保障社會可持續發展,提高我國汽車工業的自主創新能力,實現汽車工業的跨越式發展。
公交服務巴士車、電動小巴車,具有環保、經濟、低噪音的特點。

優勢特點

主要特點
1、經濟性 ;2、實用性;3、便捷性;4、廣泛性
此車很適合商務活動、部門出訪、長途旅行、小型團體外出、觀光接待。
污染氣體排放少
電動中巴在使用中基本上不排放有害氣體。在能量轉換方面,電能也比直接燃燒燃油更清潔,根據美國加州空氣資源委員會的統計,在洛衫磯地區廣泛的使用電動交通設備後,可降低碳氫化合物 98%,一氧化碳可降低99%,二氧化碳也有大幅度降低。實證表明,電動中巴的能源效率已超過汽油機汽車,百里耗電費用大約只是燃油中巴成本的1/3。目前,國內唯一完全擁有交流變頻電動觀光車的研發和生產技術的深圳陸地方舟電動車有限公司,其名下的電動中巴性能和核心技術都處於全球領先地位,能源效率高達92%,百里耗電費僅為普通燃油中巴的1/5。而且具有性能穩定、充電時間短、提速快、續行里程長,抗過載能力強,不燒電機,爬坡動力強勁,令乘客倍感舒適。使用過程中不需要維護,無需加酸加水,電池使用壽命長,一般可使用三年。
能量利用效率高,可實現能源多樣化
電動中巴在能量利用率方面比燃油汽車要高,在使用中短時間停車可以不用消耗能量,同時電動中巴還可以對制動能量進行回收,給蓄電池進行充電,從而提高了中巴的能量利用效率,延長續駛里程。另一方面,電動中巴蓄電池充電的電能也可通過水能、風能、核能、太陽能、熱能、潮汐能、天然氣、可燃冰等來獲得,使得能源多樣化,減少對石油的依賴程度,提高國家能源安全和國家經濟安全。
排放的廢棄熱量少
普通內燃機汽車在運行時排出大量廢熱氣,導致環境溫度升高,進一步對大城市的“熱島效應”產生影響。電動中巴排出熱氣量少或者根本就沒有熱氣排出,可以減輕城市的“熱島效應”。
噪聲低
電動機運行時的噪聲要比內燃機小得多,所以電動中巴工作時比普通汽車安靜,更加環保。
可以改變傳統車輛的結構
由於電動機的小型化,可以布置在車身的許多部位,從而實現不同的車身結構,滿足新使用要求和外型要求。傳統中巴由於發動機的限制而無法滿足這些要求。

基本組成

電動巴士車由三大部分組成: 電器系統、底盤、車身。
三大核心部件:電池、電機、電控。
電器系統
電器系統:按功能分為兩個系統:
(1)動力系—電池、電機等。
(2)控制及輔助系—電控、加速器、開關、線束、充電機等。
其中電池目前仍然以鉛酸蓄電池為主,部分車輛或因客戶要求可安裝鋰離子電池或鐵離子電池,但其相對價格比較貴。
動力電機使用較多的有直流串勵電機、直流他勵電機、無刷電機、開關磁阻電機、交流異步電動機等,其中直流串勵電機和直流他勵電機由於價格便宜、性能優越等特點在電動車上得到廣泛套用。
底盤
底盤按功能分為四個系統:
(1)傳動系—離合器、變速箱、萬向傳動軸裝置、驅動橋中的主減速器、差速器和半軸等等;
(2)行駛系—起紐帶和承載的作用。主要包括車架、車橋、車輪和懸架等等;
(3)轉向系—包括方向盤、轉向機和傳動桿件等;
(4)制動系—用於控制車速和停車。包括制動器和制動控制裝置。
車身
車身分為車頭和車廂兩個部分
車頭是乘坐駕駛員的位置,一般可乘坐駕駛和副駕駛兩人。
車廂是根據客戶需求改裝而來,包括其車廂配置,用料,空間設計等等

維護保養

1、嚴禁存放時虧電
電動巴士車蓄電池在存放時嚴禁處於虧電狀態。虧電狀態是指電動巴士車使用後沒有及時充電。在虧電狀態下存放電池,很容易出現硫酸鹽化,硫酸鉛結晶物附著在極板上,會堵塞電離子通道,造成充電不足,電池容量下降。虧電狀態閒置時間越長,電池損壞越重。因此,巴士車閒置不用時,應每月補充電一次,這樣能較好地保持電池降狀態。
2、定期檢查
在使用過程中,如果巴士車的續行里程在短時間內突然大幅度下降,則很有可能是電池組中最少有一塊電池出現問題。此時,應及時到銷售中心或代理商維修部進行檢查、修復或配組。這樣能相對延長電池組的壽命,最大程度地節省您的開支。
3、避免大電流放電
電動巴士車在起步、載人、上坡時,儘量避免猛踩加速,形成瞬間大電流放電。大電流放電容易導致產生硫酸鉛結晶,從而損害電池極板的物理性能。
4、正確掌握充電時間
在使用過程中,應根據電動巴士車實際情況準確把握充電時間,參考平時使用頻率及行駛里程情況,把握充電頻次。充滿電後運行時間較短就充電,充電時間不宜過長,否則會形成過度充電,使電瓶發熱。過度充電、過度放電和充電不足都會縮短電瓶壽命。
5、防止暴曬
電動巴士車嚴禁在陽光下暴曬。溫度過高的環境會使蓄電池內部壓力增加而使電池失水,引發電池活性下降,加速極板老化。
6、避免充電時插頭髮熱
220伏電源插頭或充電器輸出插頭鬆動、接觸面氧化等現象都會導致插頭髮熱,發熱時間過長會導致插頭短路或接觸不良,損害充電器和電瓶,給您帶來不必要的損失。所以發現上述情況時,應及時清除氧化物或更換接外掛程式。
7、經常檢查輪胎氣壓
將輪胎氣壓保持在正確的胎壓;必須每兩星期或至少每月,檢查一次輪胎氣壓; 不正確的輪胎氣壓會造成耗電、行駛里程短,降低駕駛的舒適性,降低輪胎壽命並降低行車安全性;
8、其他重要注意項目
1)、每天出車前先檢查電量是否充足,剎車性能是否良好,螺絲是否鬆動等,有故障應及時修理排除,檢查完成確定沒有故障時才能出車;
2)、充電應在兒童無法接觸到的地方進行;
3)、每次停車都必須關閉電源開關,拔出鑰匙,將檔位開關扳至空檔位置,並將手剎拉起;
4)、維修或更換電瓶、電器,須關閉電源總開關後操作;
5)、兒童在車內玩耍時要拔掉鑰匙開關,以免造成危險;
6)、電動車行駛前,須檢查車門是否關緊;
7)、因事故或其他原因造成起火時應立即關閉總電源開關技術參數

相關信息

電動巴士車檢查

·總則:所有零件應在正確的位置和正確安裝。確保擰緊所有螺母、螺栓和螺釘。
·安全標牌和信息牌:檢查確保所有安全標牌和信息標牌在應有位置。
·輪胎:檢查正確的壓力。每天目視檢查有無磨損、損壞和是否正確充氣。
·蓄電池:檢查電解液確保正確的液位。檢查蓄電池接線柱。引線應擰緊和沒有腐蝕。
·充電器電線、插頭和插座:目視檢查有無裂紋、連線鬆動和引線磨損。

性能檢查

·前進/後退控制:檢查操作是否正確。
·制動器:確保制動器功能正確。以適當的壓力完全踩下制動踏板時,車輛應平穩、直線地停下。
·泊車制動器:當閉鎖時,泊車制動器應鎖住車輪並保持車輛固定。當踩壓加速踏板時它應鬆開。
·倒車蜂音器:當前進/後退開關置於R“後退”位置時,倒車蜂音器應響起作為警示。
·轉向:車輛應容易轉向,轉向盤中不應有任何竄動。

鉛酸電池的維護

1、 電池加水
A、 常規:每月一次(每月20次的使用頻率)
高使用頻率: 老電池~每星期一次或兩次
B、 充電完成後,加水至水槽指示器的底部。
C、 加水時,請添加蒸餾水或去離子水。
2、中和
A、直接潑蘇打水或水溶液到電池上(碳酸氫鈉:NaHCO3)然後用自來水沖洗電解液
B、噴灑電池頭清潔劑和保護劑到電池頭上。加水過滿時,電解液會在充電時濺到 電池體上,中和操作防止電池頭和結構的腐蝕。
電池頭應好好保護,以保證電池良好的連線及降低連線電阻,保持電池的性能。
配方
碳酸氫鈉:JPY900/500克 電池頭清潔劑
{水溶液} 電池頭保護劑
碳酸氫鈉 200克
水 6升
3、 磨合(新車/更換電池)
A、 每次使用後充電(直到10次使用後)
B、 第一個月不要深度放電
4、 放電測試
A、 完全充滿電後檢查電池的容量
B、 測試部分車子來判斷整組車子的情況
5、 充電
A、電池的容量越大,充電時間越長
B、不建議計時充電,充電可能會未完成,及電池每節之間的比重可能會不一致
C、 建議沖完電後加水,避免加水過滿
電 解 液 比 重 充 電 狀 態
1.28 ——100%
1.24 ——80%
1.20 ——60%
1.16 ——40%
1.12 ——20%
*上述非精確數字,僅粗略標準
*比重會隨溫度變化而變化
D20=Dt+0.0007(t-20)
D20 :轉換為在20度時的比重
Dt :在t溫度時的實際比重
t :電解液的溫度
6、 均衡充電
當電池每節之間比重差別:大於0.02
完成正常充電過程後拔出電線接頭、然後又插回去
*延長充電時間約3小時
電池每節之間的電阻是一樣的
保持電池的性能
7、 冬天的存放
A、 完全充滿電後存放因為電解液在比重低時會結冰
B、 每月充電
C、 開關撥到“拖車”位置切斷供應到控制器的電源
D、 輪胎壓力充高些:137Kpa(1.4kg/cm2或20psi)
8、 如您發現有硫化情況,可以使用熱水處理
熱水—中和處理—用自來水沖洗
9、檢查電池頭的電線固定螺母
如鬆動了正確緊固它
10、檢查電池的連線線
如電池連線線融化或有其他損壞情況,更換新的連線線
再者,每星期檢查各軸承部位,定時加注潤滑脂。清除蓄電池表面的灰塵,以免造成短路。
整車在用水清洗時,應避免將車身電子部件弄濕。

車身維護

注意不要用有腐蝕類產品去察洗,避免暴曬。

發展背景

電動汽車電池發展

電池是電動汽車發展的首要關鍵,汽車動力電池難在 “低成本要求”、“高容量要求”及“高安全要
求”等三個要求上。要想在較大範圍內套用電動汽車,要依靠先進的蓄電池經過10多年的篩選,現在普遍看好的氫鎳電池鐵電池,鋰離子和鋰聚合物電池氫鎳電池單位重量儲存能量比鉛酸電池多一倍,其它性能也都優於鉛酸電池。但目前價格為鉛酸電池的4-5倍,正在大力攻關讓它降下來。鐵電池採用的是資源豐富、價格低廉的鐵元素材料,成本得到大幅度降低,也有廠家採用。鋰是最輕、化學特性十分活潑的金屬,鋰離子電池單位重量儲能為鉛酸電池的3倍,鋰聚合物電池為4倍,而且鋰資源較豐富,價格也不很貴,是很有希望的電池。我國在鎳氫電池和鋰離子電池的產業化開發方面均取得了快速的發展。電動汽車其他有關的技術,近年都有巨大的進步,如:交流感應電機及其控制,稀土永磁無刷電機及其控制,電池和整車能量管理系統,智慧型及快速充電技術,低阻力輪胎,輕量和低風阻車身,制動能量回收等等,這些技術的進步使電動汽車日見完善和走向實用化。我國大城市的大氣污染已不能忽視,汽車排放是主要污染源之一,我國已有16個城市被列入全球大氣污染最嚴重的20個城市之中。我國現今人均汽車是每1000人平均10輛汽車,但石油資源不足,每年已進口幾千萬噸石油,隨著經濟的發展,假如中國人均汽車持有量達到現在全球水平---每1000人有110輛汽車,我國汽車持有量將成10倍地增加,石油進口就成為大問題。因此在我國研究發展電動汽車不是一個臨時的短期措施,而是意義重大的、長遠的戰略考慮。

電動汽車行業發展

美國在今年第二季度在全世界範圍內銷售了7931台電動車,這一數字領先於其他所有市場,銷量環比上漲28%。其他市場的數字分別是日本4240台,法國2056,德國1284。而在中國,今年的第一季度僅有235台電動汽車售出,比上一季度的343台下降了31%。
日本將會是這個產業的領頭羊,到2017年,日本將生產77.9萬輛電動車,占其汽車生產總量的9.7%。德國和美國也有可能將電動汽車的產量推升至21.83萬輛和36.23萬輛,分別占汽車市場總產量的3.55%和3%。在此期間,中國的產量可能會達到273150輛,僅為汽車總產量的1%。
隨著電動汽車行業競爭的不斷加劇,大型電動汽車企業間併購整合與資本運作日趨頻繁,國內優秀的電動汽車企業愈來愈重視對行業市場的研究,特別是對企業發展環境和客戶需求趨勢變化的深入研究。正因為如此,一大批國內優秀的電動汽車品牌迅速崛起,逐漸成為電動汽車行業中的翹楚!
中國汽車駛入“無油”時代
新能源汽車的發展方向有多種,但其中之一的氫燃料電池技術不成熟,成本昂貴,是20年之後的技術。2007年1月,汽車和動力電池專家Menahem Anderman博士在美國參議院能源與資源委員會作證時下此結論。中國也沒有氫燃料電池反應所必需的鉑。雖然沒有公開申明,但據傳國家內部決策層曾明確表示中國不適宜發展氫燃料電池汽車,只作為科研跟蹤
從技術發展成熟程度和中國國情來看,純電動汽車應是大力推廣的發展方向,而混合動力作為大面積充電網路還沒建立起來之前的過渡技術。今年中外車廠都先後推出了混和動力和純電動汽車。比亞迪先後展示了F6DM和F3DM雙模電動車和F3e純電動車。長安與加拿大綠色電池生產商Electrovaya 合作,共同拓展加拿大新能源汽車市場,首推奔奔純電動版。美國通用汽車公司推出了以電動為主的Chevy Volt混合動力車,Mini Cooper推出了其純電動版。2011年江淮同悅推出純電動版新車。
但混合動力車動力系統複雜,成本昂貴。比亞迪F3DM有兩套動力系統,其公布的動力系統成本增加了5萬元,相當於每年要節省8千元的油費才能比傳統汽油車經濟。不過混合動力車省油有限,豐田Prius省油大致10%-20%,奇瑞A5-ISG在北京奧運試運期間公布的省油參數為10%。可以算一筆帳,假設家庭年行駛2萬公里,汽油車百公里油耗7.5升,年油費9450元,混合動力車省油20%節省了1890元,無法抵消其車價成本的增加。
混合動力的優勢是保留了傳統汽油汽車的使用生活方式,根據汽油機和電動機混合程度,充電次數和傳統汽油汽車加油次數相當,或者不用充電。行駛距離也不受限制。
純電動車省去了油箱、發動機、變速器、冷卻系統和排氣系統,相比傳統汽車的內燃汽油發動機動力系統,電動機和控制器的成本更低,且純電動車能量轉換效率更高。因電動車的能量來源——電,來自大型發電機組,其效率是小型汽油發動機甚至混合動力發動機所無法比擬的。純電動汽車因此使用成本在下降。按比亞迪F3e純電動車公布的數據,百公里行駛耗電12度,依照0.5元的電價算,百公里使用成本才6元。而其原形車F3汽油車百公里耗油7.6升,按目前6.2元的油價,成本是46.5元。相比之下,電動車的使用成本才是傳統汽油汽車的八分之一。
純電動車的缺點是它改變了傳統汽車的使用生活方式,需要每天充電。傳統的汽車使用習慣是大致一到兩周加一次油。而且每次出行也有幾百公里的距離限制,雖然一個家庭遠距離出行可能一年就這么幾次。

行業發展

國內外形勢

2010 年年初國際氣候組織曾對40 名電動汽車相關行業專家進行訪談,結果表明充電基礎設施建設的重要程度在電動汽車發展眾多影響因素中排名第2,超過了購買價格因素,僅次於排名第1的電池技術提高因素。充電設施的基礎性、關鍵性作用各方已達成共識。
從國外發展情況來看,儘管國外主要已開發國家的充電設施建設還處於起步階段,但是政府支持力度非常大。從國內發展情況來看,我國充電設施建設主要參與者包括國家電網公司、南方電網公司、普天海油、中石化、比亞迪等企業。近幾年來,我國已經投產了一定數量的充電站與充電樁,充電方式有快充、慢充、換電池等多種,先期的工作為後續建設提供了寶貴經驗。
儘管充電基礎設施建設在國內外普遍得到高度重視,但是目前世界各國都面臨著相關技術標準與運營模式不明確等一系列問題,我國亟待在試點基礎上加大研究和創新力度,探索一條適合我國國情的充電基礎設施發展道路。

國外發展情況

世界各國著名的汽車廠商都在加緊研製各類電動汽車,並且取得了一定程度的進展和突破。
第一,日本一直以來,出於對能源危機環境保護的關注及占領未來世界汽車市場的考慮,日本十分重視電動汽車的研製與開發。從目前世界範圍內的整個形勢來看,日本是電動汽車技術發展速度最快的少數幾個國家之一,特別是在混合動力汽車的產品發展方面,日本居世界領先地位。
第二,美國。美國的汽車公司在電動汽車產業化方面比來自日本的同行遜色不少,三大汽車公司僅僅小批量生產、銷售過純電動汽車,而混合動力和燃料電池電動汽車目前還未能實現產業化,來自日本的混和動力電動汽車在美國市場上占據了主導地位。
第三,挪威。2012年挪威電動汽車銷量達到了1萬輛,占當年新車銷量的比例達到5.2%,這對人口僅500萬人口的挪威來講頗引人矚目。挪威市場的電動汽車多為日產Leaf車型,2012年日產Leaf型車在挪威汽車銷售市場上排名第13位,其他品牌的電動汽車有Revas和KewetBuddies等。

發展現狀

氣候變化、能源和環境問題是人類社會共同面對的長期問題。隨著美國表示回歸COP15(《聯合國氣候變化框架公約》締約方第15次會議)和以中國、印度為代表的新興國家被納入到其中,以及主要國家積極實施能源和環境保護戰略,全球進入了真正解決人類社會共同問題的時代。交通運輸領域的溫室氣體排放、能源消耗和尾氣排放三大問題是否有效解決直接影響人類共同問題能夠有效解決,為此,全球主要國家政府、組織、汽車生產商、能源供應商、風險投資企業共同行動起來,推動全球汽車工業產業結構升級和動力系統電動化戰略轉型,促進具有多層次結構的電動汽車社會基礎產業形成和相應的政策、組織保障體系建設,助推可持續發展電動汽車社會的形成。
作為世界能源消耗大國和環境保護重要力量,中國積極實施電動汽車科技戰略,促進汽車工業產業結構升級和動力系統電動化轉型,培育和發展電動汽車社會,並取得了一定效果,但仍然面臨著政策環境亟需完善、工業基礎薄弱、國際競爭力弱、開放協同創新環境差、智慧財產權保護和標準化意識低、個別關鍵技術有待加強、車輛成本高、商業模式探索不充分等問題。本報告在簡要分析國外電動汽車社會發展現狀和階段特點基礎上,著重總結我國電動汽車社會的發展歷程,構成我國電動汽車社會的基礎產業結構特點,電動汽車社會建設所需的政策、標準、組織保障體系發展現狀,並結合新能源汽車戰略性新興產業培育和發展,提出完善我國電動汽車社會發展的建議。

必要性

降低交通領域溫室氣體排放是解決全球氣候變化重要手段,是建設可持續發展電動汽車社會前提條件。世界主要國家政府、組織都制定了嚴格的汽車尾氣排放標準,旨在減少交通領域對全球氣候和環境造成的影響。以歐盟為例,溫室氣體排放問題是歐盟研究制定交通領域車用能源戰略重要因素,為達到2050年將溫室氣體排放量減少80%目標,歐盟對各大溫室氣體源頭進行任務分解,交通領域作為溫室氣體排放重要源頭之一,其減排目標是到2050年,與當前排放水平相比,二氧化碳排放量減少95%以上。因此,歐盟規定2015年之後新車的平均碳排放量需降至130g/km,並力爭到2020年降低至95g/km。為實現該標準,全球汽車生產商積極探索不同技術方案降低車輛碳排放,如柴油汽車/生物燃料汽車開發與套用(以歐洲柴油車和巴西生物燃料汽車的規模套用為代表)、傳統汽車技術進步(如汽油缸內直噴技術、機械+廢氣渦輪增壓複合技術、均值壓燃、雙離合器技術、加強起動機實現快速起停技術等)、汽車動力系統電動化轉型。
此外,美國洛杉磯光化學煙霧、世界石油危機、中東局勢動亂、北京陰霾天氣等一些事件對注重環境保護、保證國家石油安全提出了迫切要求,推動了世界範圍內汽車技術進步,加速電動汽車社會建設。
柴油車和替代燃料汽車的規模套用、先進汽車技術的開發套用一定程度上能夠減少車輛碳排放,但從長遠角度無法完全滿足未來低碳交通需求。未來很長一段時間內,我國公路交通將採用傳統車輛、替代燃料汽車和新能源汽車並行發展,並最終發展為低碳甚至無碳公路交通方式,加上人類環保意識的提升、健全的政策法規和技術標準體系、充分的智慧財產權保護等,共同構成我國電動汽車社會主體。

基礎產業

邁向電動汽車社會的過程是重組傳統汽車產業、開展新事業的歷史機遇,需要傳統汽車生產和銷售企業、電機產商、電子產商、材料產商、能源企業、IT企業等共同努力,需要國際組織、國家及地方政府共同推動。在這種彼此相互發展趨勢中,由整車企業主導、零部件企業附屬的傳統垂直整合型汽車產業結構和產業價值鏈將被拋棄,取而代之是電動汽車製造商和為電動汽車社會服務的基礎產業,以及相應的水平分工式電動汽車產業價值鏈。在該新興電動汽車產業價值鏈中,整車製造商仍然擁有策劃、行銷過程中產生的附加價值,而研發、生產過程中產生的附加價值將由整車製造商和其它公司共同擁有,如AC Propulsion、Edrive、SFCV等。
在構建電動汽車社會過程中,四層次產業結構是國外電動汽車社會基礎產業的典型特徵。按由下到上的順序,第一層是包括發電站、輸電網、充/換點站、充電樁等在內的基礎設施;第二層是套用主體,包括從電網接受電力並實際發揮功能的產品或者向電網傳輸電力的產品陣容,如電動汽車和能源網路子系統中設定的蓄能電池、太陽能電池等;第三層是控制層,該層綜合考慮電動汽車和太陽能電池套用特點,通過整個電網來對電力的最優分配進行控制;第四層是服務層,重點強調和套用有關的服務,如利用電動汽車進行拼車、按照固定價格回購太陽能電池所發的電等。

發展現狀

早在2000年時,在環境保護和國家石油安全戰略的推動下,建設電動汽車社會被提到日程,我國進入了電動汽車社會“科技引導”初期發展階段。該階段(“十五”時期和“十一五”前期)以電動汽車關鍵技術研發為主要特徵,著重開展電動汽車關鍵技術原始創新和系統集成創新、測試環境建設、專業技術人才培養、技術標準體系搭建、開放協同創新環境建設、科技成果轉化活動等一系列活動。
“十五”期間,以攻克電動汽車科技問題為切入點,在充分考慮到我國工業基礎薄弱、科研實力不強、企業R&D投入有限等現狀,發揮我國集中力量辦大事的社會主義制度優越性,科技部創造性提出了“三縱三橫”電動汽車研發戰略規劃布局,全面部署電動汽車關鍵技術攻關,從而完成了我國電動汽車關鍵技術的原始創新和系統集成創新。“十一五”期間,在認真總結前期研究成果基礎上,聚焦電動汽車動力系統技術平台和關鍵零部件研發,加強規模產業化技術攻關。
頂層設計
產業及鼓勵政策:1.工信部牽頭,科技部、發改委等多部委參與,制定《節能與新能源汽車產業規劃》;2.國家和地方政府研究制定新能源汽車示範推廣鼓勵政策,鼓勵免除車牌拍賣、搖號、先行等限制措施,鼓勵出台停車費、電價、道路通行費等扶持政策,將新能源汽車納入政府採購目錄;3.國務院《“十二五”節能減排綜合性工作方案》明確指出:1)要推進交通運輸節能減排,積極推廣節能與新能源汽車;2)到2015年,非化石能源占一次能源消費總量比重達到11.4%。3)到2015年,戰略性新興產業增加值占國內生產總值比重達到8%左右;產業化推進:1.《國務院關於加快培育和發展戰略性新興產業的決定》明確指出將新能源汽車作為7大戰略性新興產業進行培育和發展;2.發改委和商務部聯合發布《外商投資產業指導目錄(2011年修訂)》,鼓勵外資投資新能源汽車用能量型動力電池單體,考慮到防止技術淪陷,要求外資投資股本不超過50%;3.發改名審批新建汽車生產工廠時,對企業提出必需有新能源汽車產品的要求;4.結合當地資源分布、產業特色等,全國範圍內設立了多個與新能源汽車相關的產業化基地;技術路線、產品R&D、試驗及研發中心:1.《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006~2020)》將低能耗與新能源汽車列入優先發展主題;2.充分考慮我國工業基礎薄弱,研發能力不強,採用過渡與轉型互動,科技部戰略性提出“三縱三橫”研發戰略布局;3.科技部制定《電動汽車科技發展“十二五”專項規劃》,設立電動汽車重大項目,開展技術攻關;4.中國境內註冊的、具有獨立法人資格的企業、科研院所、高等院校均可承擔國家高科技發展計畫項目;5.地方政府積極籌措資金,設立新能源汽車研發、產業化及示範推廣專項資金;6.科技部、發改委先後設立多個節能與新能源汽車國家級工程技術中心、工程實驗室;示範推廣與市場培育:1.適時地啟動研發與示範相結合的“兩條腿”走路新能源汽車發展模式;2.制定《節能與新能源汽車示範推廣財政補貼資金管理暫行辦法》;3.制定《私人購買新能源汽車試點財政補助資金管理暫行辦法》;4.科技部、財政部、發改委、工信部《關於進一步做好節能與新能源汽車示範推廣試點工作的通知》強調建立公平競爭的市場秩序,促進生產企業發揮技術、質量、價格、服務優勢,有序參與市場競爭;5.國家部委及地方政府高度重視電動汽車示範推廣工作安全性;6.國家、地方政府、整車企業、基礎設施運營商建立分層式新能源汽車示範推廣監控及數據採集平台
組織保障
1.科技部、財政部、工信部、發改委基於各自職能分工建立聯動協調機制,指導“十城千輛”節能與新能源汽車示範推廣試點工作;2.發改委和商務部基於聯動協調機制,提出外商投資新能源汽車零部件企業的股本要求;3.能源局、科技部、工信部等委局建立聯動協調機制,開展電動汽車標準建設工作;4.各地方科技廳(委、局)結合地方城市轉型發展、產業培育、地理特點和重大活動需求,設立工作領導小組,積極承擔國家科技項目,推動節能與新能源汽車在當地示範推廣;
商業&服務
1.探索充電、換電、充換兼容等不同基礎設施配套形式,規避電池成本高、電池性能不足等因素,推動電動汽車普及和發展;2.探索“融資租賃”、“社會捐贈”、“契約能源管理”等新型商業模式,減輕地方財政壓力,加速電動汽車普及和發展;3.探索全價值鏈內各利益方在電動汽車全生命周期內實現經濟效益提高的商業模式,實現電動汽車示範推廣工作可持續進行;
套用產品
1.統籌國內資源,集中優勢力量,開展節能與新能源汽車技術創新,提高企業創新能力,提高新能源汽車國際競爭力,累計開發300餘款節能與新能源汽車產品;2.開發電動汽車充/換電基礎設備,為電動汽車規模示範和普及提供支撐;3.探索全釩液流儲存和太陽能電池發電的聯合供給及儲存系統、風光電聯合發電儲能系統,燃料電池通訊及家用備用電源等產品,支撐電力分配最優控制;
最佳化控制
1.聯合考慮基礎能源生產企業、套用產品實際使用工況的智慧型電力分配最優控制系統;
能源基礎設施
1.國家電網、南方電網、普天等公司結合企業戰略規劃和“十城千輛”工程,在長三角、珠三角等區域建設適合城市節能與新能源汽車示範推廣需要的基礎設施;
智慧型和信息化公路交通運輸系統
1.充分發揮航空、鐵路軌道、水路和公路交通運輸各自優勢,建立點-線-面結合的國家綜合交通運輸體系;2.充分利用信息技術、智慧型控制技術,實現公路交通系統智慧型化和信息化,提高系統效率;3.考慮電動汽車智慧型化和信息化特點,利用車聯網技術,將電動汽車納入到整個交通運輸體系;4.利用智慧型交通、智慧型車輛技術和GPSGPRS技術,提供車輛額外附加的智慧型化服務,提高車輛使用額外附加值。

問題及建議

“十二五”時期是我國電動汽車社會快速發展戰略機遇期,電動汽車社會的基礎產業結構發展的好壞決定我國搶占未來全球經濟新增長點的質量,決定我國汽車工業產業結構升級、動力系統轉型是否順利實現,是實現汽車工業由大變強的一個重要戰略機遇。
我國電動汽車社會發展態勢總體良好,但面臨著無發展經驗和模式可借鑑、電動汽車製造價值鏈不完整、價值鏈體系內利益方利益爭鬥不止、技術基礎和創新能力相對弱、企業智慧財產權和標準戰略意識不夠、開放協同創新機制不暢、政策導向與技術戰略需最佳化、示範推廣普及發力點不明確等問題,因此建議在“二十五”關鍵時期,加強以下方面研究和部署:
(一)開展電動汽車社會內涵研究,積極探索、規劃電動汽車社會發展路線圖
我國在電動汽車技術研發活動及示範推廣工作上走在了世界的前列,尤其是電動汽車的示範推廣,沒有國外成功經驗可以借鑑,為避免走錯路,貽誤時機,我國應加強國內外政治、經濟、社會和技術環境變化趨勢研究,情景分析不同變化趨勢對我國電動汽車的優勢/弱勢、機會/威脅的影響(SWOT分析法),指導電動汽車社會發展過程中的決策。
(二)消化吸收國外有關電動汽車製造商價值鏈,結合我國電動汽車社會發展過程,形成分工合理、利益均衡、科技與金融有效結合的水平分工式電動汽車製造商價值鏈
相比傳統整車企業主導、零部件附屬的垂直整合型傳統汽車價值鏈,電動汽車製造商價值鏈具有水平分工特點。為完善水平分工的電動汽車製造商價值鏈,我國應建立相應引導政策,指導整車製造商應與關鍵零部件、系統總成單位在產品研發和生產環節的分工,實現將部分高額附加價值轉移給零部件,如APU單元的集成設計與控制、電池包集成設計與管理等,最終達成全產業鏈內各企業利益合理分配,從而提高所有企業的積極性。
此外,我國應積極引導、吸引大型國有企業資本、風險資本、民間資本進入到電動汽車產業價值鏈中,實現電動汽車科技與金融資本的深度結合。
(三)堅持有所為,有所不為,致力於突破面向普通消費者全天候環境使用的電動汽車產品的短板技術
電動汽車社會成熟度的重要衡量指標是電動汽車保有量占全社會汽車保有量的比例,目前,我國電動汽車保有量占全國汽車保有量比例不到1/5000,仍然處在電動汽車社會快速發展初期。究其原因,主要由於常規混合動力汽車的發動機控制技術、電動車用發動機快速起停技術、電池成本控制技術、電池材料製備技術、電池高壓電安全器件製造技術、高功率大電流IGBT技術、電池的低溫環境適應性技術、避免電池熱失控技術、整車高壓電安全防護技術、整車能量管理與主動安全控制等技術仍然無法滿足整車性能要求,而電動汽車總體性能必須遵循“木桶原理”,因此,上述任何一個關鍵技術成為短板都將影響電動汽車普及,阻礙電動汽車社會形成。
(四)調整新能源汽車補貼標準,將新能源汽車科技發展技術戰略和補貼標準有效掛鈎
“純電驅動”技術戰略是順應全球汽車動力系統電動化變革趨勢,是我國“十二五”時期電動汽車科技發展的重要技術戰略。為落實“純電驅動”技術戰略,科技部制定了“技術平台一體化”、“車型開發兩頭擠”、“市場推進三步走”具體實施戰略。
(五)深化技術創新聯盟、產學研合作、聯合開發等合作形式的內涵,建立電動汽車開放式協同創新機制
當前,開放式創新、組織網路式發展、更大範圍地利用協作技術成為全球企業商業模式創新的重要趨勢。電動汽車社會的形成依賴高科技、材料、能源、通信等多產業聯合推動,需要多學科技術交叉融合,因此,開放式協同創新機制是當前我國電動汽車技術研發分散和核心技術競爭力弱等實際情況下的必然選擇。為此,在我國電動汽車社會發展過程中,應深化技術創新聯盟、產學研合作等形式的內涵,調動全國優勢資源,形成一個能真正代表國家水平的、開放的、相互尊重的電動汽車技術創新“國家聯盟”。
(六)加速國家標準制定,積極主導或參與國際標準制定,一方面,嚴防國際公司採用標準化戰略,降低我國產品國際競爭力;另一方面通過主導或參與國際標準制定,採用事實標準等策略,突破國際市場壁壘,培育我國電動汽車國際市場競爭力
在可持續發展電動汽車社會建設過程中,我國如何積極應對、引導標準化趨勢,是形成我國電動汽車國際競爭優勢的重要因素,因此我國應從以下三個方面開展標準化工作:
1)平衡我國企業差異化需求和技術標準化總體趨勢,推動國內標準化活動,並積極參與國際標準化活動。
2)積極應對國際對我國具備競爭力的部分乃至全部核心技術實施標準化活動,制定確保我國產品競爭力的實質性優勢戰略;對對我國造成發展障礙的國外技術,在ISO、ITC等範圍內實施標準化行動。
3)戰略上思考如何應對標準化趨勢,對於技術鏈上非附加價值高的技術,採用類似德國寶馬汽車等相關企業所用的戰略,利用外銷以促進技術的廣泛套用,利用規模經濟實現大幅降低成本
復旦大學教授吳宇平課題組的一項重磅研究成果。這項關於水溶液鋰電池體系的最新研究,可將鋰電池性能提高80%。電動汽車只需充電10秒即可行駛400公里,這種電池成本低廉,安全不易爆炸。

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