电动车技术发展应抓住“十二五”关键期

来源 :汽车纵横 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tangtongyue
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  
  中国大规模发展电动汽车始于“十五”,在“十一五”期间继续推进节能与新能源汽车的重大项目。进入“十二五”有电动汽车重点科技专项,国家给予了持续支持。从技术角度,在整个发展过程中,国内一直坚持“三纵三横”技术体系,积极发展电池、电机、电控技术。
  关键零部件技术进步较快 技术创新不足
  纯电驱动动力电池技术水平在过去几年得以快速提升。中国锂离子电池从重点项目研发开始,能量逐步提高,普遍超过100kW·h/kg,最高达到130 kW·h/kg。在混合动力用的动力电池方面,“十一五”期间,锂电池性能超过了镍氢电池,一秒钟功率达到2.8千瓦。从动力电池寿命看,单体电池目前寿命水平是2500~3500次之间。另外在安全性方面,我国实施全球最严格单体电池安全性法规,该法规还在不断严格和完善。
  在动力电池管理系统技术方面,国内也出现一些成熟的产品,其安全性、耐久性、一致性、以及耦合关系等动力系统性能不断优化。国内强化了电池模块和系统性能的研究,并取得一系列进展。目前中国已经建立起初具规模的动力电池产业,主要分布在珠江三角洲、长江三角洲、北京天津区域这三个积聚区,现在已经达到年产量200亿瓦时。与国外相比,我国的一些锂离子动力电池能量虽有差距,但总体相当。目前国内在电池成熟技术、系统集成方面还相对落后,但如果比较成本寿命,在当前和今后一段时间内,总体上中国锂动力电池生产能力还处于前三名的位置,但是技术创新方面仍然落后。
  从未来趋势看,中国电化学体系还处在每公斤100瓦时体系,碳酸铝有所增加、硬碳有所增加。中国现在也在研发每公斤200瓦时系列,已取得一系列进展。在下一代电化学体系每公斤300瓦时高能量方面,我国才刚刚开始技术研究,2020年之前中国电池能量密度达到每公斤 200瓦时,在车上应用值得期待。当然,300瓦时每公斤的电池不确定性比较大。
  国内的燃料电池和发动机两大问题取得进展。燃料电池和动力电池在技术上有很多相通之处。燃料电池技术有不少进步,比如升功率在过去的几年持续升高,0.8千瓦/升翻了一倍,而且我国的电极出口到国外大公司。电池寿命也有大幅度提高,2009年,1500小时衰减7%;2011年,3000小时衰减10%,整体寿命稳步提升。希望在2015年达到5000小时衰减10%的指标,该指标基本相当于美国能源部EO指标。在成本方面,2009年大量的基础材料膜、催化剂都是进口,成本约1万元/千瓦时,近几年由于国产材料的研发和进展,2010年成本下降到6000元/千瓦时,力争在2015年达到1000元/千瓦时。
  我国的电机在功率密度方面2010年时与国外相比水平相当,特别在效率方面不比国外差,这是因为我们取得一系列关键技术突破。首先是绝缘材料、位置传感器等电机基础器件方面得到很好的应用,由宝钢研制的车用电工钢已形成批量,另外在电机供应模块化方面也取得突破,在车用电机系统技术方面,比如先进的设计理论和方法,包括仿真等,都是为我们的设计提供全方位的高级工具,另外系统集成和匹配技术,还有安全性、可靠性、耐久性、环境适应技术等都取得明显进步。现在我国的车用电机系统已经实现批量出口。出口电机功率密度达到3.2千瓦/升,而且在动力性等方面,最高效率区达到97%。另外在生产技术方面也已经有一系列生产工艺流程、设备通过批量化认证等。
  整车技术有所突破 待攻难关仍然不少
  在客车方面,中国混合动力大客车经过多年研发已经大规模产业化,并形成主流产品和主流模式。一是在并联式AMT混动方面国内有所突破,提出了基于驾驶员意图的换挡规律,目前已经实现批量生产,成为国内厂家的主导产品。二是不采用AMT并联,它的模式是20公里以下分离串联,20公里以上并联,这种结构省去复杂的变速机构。这个平台系列化,可拓展性非常好。可以非常简便地转变为插电式,并已经得到规模验证。目前可能有很多人比较怀疑国内混合动力汽车的节油率,节油率报得很高, 但用中国的道路测试,实际结果往往低于这个数值,现在一般开始用道路实际节油率,该系统节油率在30%左右已经得到公交公司完全认可,表明我们混动已经成为可以市场化、商业化规模性生产的主流产品。
  国内的纯电动客车还处于不同模式示范考核的小规模商业化阶段,现在的纯电动客车方面有换电式,比如北京,有充电式,比如比亚迪就是采用常规充电式。还有新近出现的快充式,充电时间约6~8分钟完成,另外还有增程式,四种模式目前都有一定的规模,预计将会在今后几年最终形成主导模式和主流技术,目前还不能完全下定论。
  最新出现的快充式,寿命达到2500次左右,每天充六次电,总体性价比尚可。碳酸铝电池是目前行业比较关注的电池,燃料电池汽车国内也是采用混合动力形式(串联式混合动力)。燃料电池客车已经进入示范考核阶段,比如2008年的北京奥运会示范、出口到新加坡参加示范等。
  轿车方面首先突破中混平台技术,实现中混轿车推广,以奇瑞和长安为代表的企业经过长期的努力达到这种状态。在技术突破方面,深混还是行业最关注的焦点,国内有一汽带AMT深混的车型取得阶段性进展,近期奇瑞公司推出的混合动力系统可以实现混联功能。这种深混回避了国外专利,同时适合中国国情,是非常有希望的深混系统。插电式混合动力,比如比亚迪,现在正在升级换代。对于电动轿车,不少人一直认为小型电动轿车是电动车推广的主导车型,目前中国小型电动轿车已取得长足的进步,系列产品和量产车型已经步入产业化阶段。小型电动汽车的重点技术服务包括电动轿车安全性设计技术。
  值得一提的是,我国小型电动轿车的推广,尤其是向私人用户的推广,江淮是一个典型,其车辆设计比较适合城市上下班族,最高车速100公里,电机功率在15千瓦左右,是一种经济性较好、适合中国中等城市使用的车型,单车型已经推广1500辆,这是一个非常值得肯定的成绩,方向也非常正确,城市短途代步,在家里和单位慢充值得推广。
  国内还有很多电动轿车技术难关没有完全突破,所以成立下一代电动汽车联盟,推动小型电动汽车增程技术,比如电空调技术等显得非常重要。因为小型电动车的空调能耗非常大,我们正在加紧研究的还包括小型电动车轻量化技术等问题。
  在燃料电池轿车方面,中国于2006年提出新一代燃料电池轿车动力系统平台,在这个平台扩展不同的车型,在2008年奥运会、2010年的世博会有70辆不同品牌燃料电动车示范运行,而且示范遍及世界各地甚至是美国加州。现在国内很多大型企业已经参与燃料电池研发,尤其以上汽为代表。上汽的燃料电池电动车一代、二代、三代在耐久性、功率密度等方面进展幅度巨大,第三代被指定为公务用车进行使用。
  
  公共支撑平台技术进展良好
  目前国内已经建立了电动汽车关键零部件和整车测试平台,包括动力电池、车用电机、整车等。以电池为例,我国在电池检测方面,先有两家——天津18所和北京201所,现在已有6家在开展此类工作,大大增强了电池检测能力。另外我国也建立了电动汽车技术标准体系,包括已有标准有57项,正在研究制定45项,可以说是目前国际上覆盖最广、标准数量最多的电动汽车标准体系。尤其是在标准方面我国开展了一系列国际合作,包括中德合作、中欧合作、中美合作、中日合作等,通过合作我国标准登上了国际舞台,并取得一系列突破,中国A芯直流充电接口提案成为国际标准中的三个直流充电接口之一,中国充电控制导引提案成为国际标准之一。中国CAMN直流充电通信协议成为国际标准。
  自2010年以来,国家电网投入243座标准化充换电站,并且建立“三网”融合,开展网络化、信息化、自动化“三化”管理,实现电动汽车用户跨区域同网、同价、同时服务。比如青岛建立了集中式充换电平台,电池梯次利用一站全部实现。另外还建立了苏沪杭城际互动,开发了电池自动更换系统以及配套商业模式,包括电池租赁、刷卡消费等智能管理。很多人都担心换电过程中的标准问题,因为轿车尺寸不同,约100款轿车可以分成四种不同的标准电池规格。
  在示范考核方面,我国在2006、2007年尚属于研发试验阶段,2008年奥运会是第一次大规模电动汽车示范运行(接近60辆),2010年的上海世博会上示范运行的电动车超过千辆,大运会的规模更大。自我国开启“十城千辆”示范工程以来,2010年增加运营车辆4400多辆,2011年增加超过1万辆车,基本按照3倍速度增长。其中,混合动力9000多台,纯电动1000多台,而且混合动力公交车已经得到一致认可,纯电动车的能耗也在不断改进,初期与现在比,百公里电耗持续下降25%。目前轿车方面实现较大批量运行的城市有合肥(1500辆)、北京(500辆)、深圳(300辆)、杭州(280辆)。大规模给私人用户直接购买的尝试具有重要的战略意义,新能源汽车必须进入私人购买。
  “十二五”是跨过1%门槛的关键期
  虽然目前国内已经取得不少进展,但还面临不少挑战。我国的电动汽车研发起步不晚、发展不慢,但是基础不牢、体制不顺、差距仍存在,中高端技术压力越来越大。燃料电池汽车技术材料、电池寿命跟国外比有相当差距,而且有被拉大的风险。另外,燃料发动机工程方面与国际先进水平有更大的差距,纯电动汽车在电池储能技术、热管理技术、核心芯片、分装技术、设计技术跟国际先进水平尚有相当的距离,混合动力汽车专用的发动机技术方面,即使我国突破AMT,但是与国外质量最好的AMT相比也有差距。“十二五”是汽车技术实现科技创新关键时期,应当继续坚持“三纵三横”研发布局,同时为了示范运营和商业化,加强基础支撑平台的建设,主要是技术标准法规、基础设施建设和测试评价技术,支撑“三纵三横”发展。
  我国制定面向混合动力产业化研发主要指标,包括电池的要求超级电容、电池控制,最终是为了提高节油率,深混达到40%以上,这些目标很有希望实现。纯电驱动则重点考虑小型纯电动汽车,希望电池的单体达到150瓦时/公斤以上,循环寿命2000次以上,模块小于1块/瓦时。
  面对下一代纯电动技术,在纯电动方面将开发新型锂电池,大于250瓦时/公斤,将会采用多种电机包括轮毂连接。我国的燃料电池指标将进一步提高,以达到与国际同期水平。
  为了实现这些目标,我国将组建“三纵三链”技术创新联盟,即按照产业链、技术链、价值链进行组织,比如央企电动汽车联盟、TOP10新能源汽车联盟、电动汽车产业技术创新战略联盟、燃料电池汽车联盟、中德电动汽车联盟、中美清洁汽车联盟等一系列联盟,以期实现关键技术的突破。
  展望下一个五年,中国电动汽车市场开发格局可能会出现“两头挤”的现象,即大型车和小型电动车方面实现纯电驱动突破,中级轿车主要以节能汽车和混合动力汽车为主,逐步发展,争取到“十三五”进入中高级别轿车阶段。预计中国电动汽车产业“三步走”的战略推进,第一步是在大中城市进行新能源汽车示范,第二步展开新能源汽车、轻、小型电动汽车示范,第三步则是推进深度混合高级轿车、可充电电动轿车、氢燃料电池轿车。
  从产业总体发展的规律来看,约在10年前还处于酝酿期,现阶段进入产业的导入期,希望导入期结束时(即到2015年)新能源汽车销售规模达到销量总规模1%左右,这与国务院刚刚发布的规划中的目标,2015年累计50万原则上一致。 “十二五”是电动汽车发展最重要的时期,当我国跨过1%的门槛后将会进入成长期,步入比较规范成熟的发展阶段。
  (本文根据欧阳明高在2012电动汽车创新国际论坛上的演讲整理而成)
其他文献
欧系新势力 分羹高端轻客市场  自2009年起,国内轻客销量持续稳步上扬,2011年共计销车265857辆,同比涨幅达11.91%。今年前五月已销售132706辆。业内不少人士认为,2012年,轻客市场或将迎来连续第四年增长。尤其是欧系轻客细分市场,今年更是有望突破产销10万辆大关。    近年来,随着我国经济的快速发展,城市物流和行业用车量剧增,载客需求升级,而车身宽、拓展性强的欧系轻客备受欢迎
能源是社会经济发展的物质基础,在国民经济中具有十分重要的战略地位。中国是世界第二大能源消耗国,消费增长快、增加基数大。改革开放以来,伴随着中国经济的快速发展,能源消
描述了氢化非晶硅/铁电液晶空间光调制器的结构和工作原理,并从器件的电学模型出发,着重讨论了整体器件对光敏层的特性要求,对a-Si:H薄膜p-i-n光敏层的制作和光电特性进行了研究。
根据陕西某汞锑选矿厂含铬废水成因及治理工艺特点,在GB 7466-87标准方法的基础上,拟订了该矿区含铬废水中全铬及六价铬的测定方法.加标回收实验的回收率为99.9%~100.2%,对ρ(
探讨了各种类型的表面活性剂对Sc-铜铁试剂体系的增敏效应;观察到在PH9.0的NH4OH-NH4Cl缓冲介质中,溴化十四烷基三甲铵使该体系催化波灵敏度提高了25倍。峰电位在-1.50V,峰高与Sc浓度在2-40ng/ml呈线性关系,检出限1ng/ml;用拟定
《预算法》规定中国人民银行有经理国库的职责,国库是办理国家预算资金收入和支出的专门机构,因此,国库是人民银行的重要部门,担负着国家资金的吸纳与支拨、政府债券的发行与兑付等重要职责,与每个人的生活都息息相关。基层央行的国库部门作为财政、税务、海关、各金融机构以及地方政府联系的渠道和纽带,提升国库资金运行的质量和效率,提升经理国库的履职水平势在必行。在知识经济时代的大背景下,“以人为本”的理念深入人心
施工项目管理是送变电施工企业工程项目管理的核心内容。作为一个系统工程,施工项目管理具有施工面宽、不可预见因素多,易受外界因素影响等特点。借助计算机技术进行辅助管理
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
在W(Mo)-茜素磺酸钠荧光体系中,加入一定量乙醇后,可使W、Mo的荧光强度明显增加,Mo比W的灵敏度提高更加显著,为W、Mo在同一体系中进行测定提供了条件。在λ_(em)=603nm时,W的