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电动汽车技术发展趋势及前景

东风电动车辆股份有限公司 杨孝纶 刘晓康 汪 斌
来源：盖世汽车网

  摘要：本文对电动汽车技术发展趋势和前景作了概略介绍，并从技术—经济的角度出发，对纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车以及动力电池、电机等关键零部件技术，作了综合评述，展望了电动汽车技术的未来发展前景。

    1 引言

    上世纪70年代全球三次石油危机爆发后，各跨国汽车公司先后开始研发各种类型的电动汽车。我国经过“八五”、“九五”、“十五”三个五年计划，在研发电动汽车的专项上投入了大量的人力、物力和财力，并取得了一系列科研成果，但是,迄今为止，这些科研成果真正能转化为产品，并实现产业化生产的项目并不多。国外大汽车公司投入远比我国更多的资金和人力，已投入批量生产的电动汽车产品也寥寥无几。随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向，发展电动汽车将是解决这二个技术难点的最佳途径。

    现代电动汽车一般可分为三类：纯电动汽车(PEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)。但是近几年在传统混合动力汽车的基础上，又派生出一种外接充电式(Plug-In)混合动力汽车，简称PHEV。本文将电动汽车技术研发的若干问题和趋势，作简要的介绍和评述。

    2 纯电动汽车(PEV)

    纯电动汽车是指完全由动力蓄电池提供电力驱动的电动汽车，虽然它已有134年的悠久历史，但一直仅限于某些特定范围内应用，市场较小。主要原因是由于各种类别的蓄电池，普遍存在价格高、寿命短、外形尺寸和重量大、充电时间长等严重缺点。目前采用的铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池，它们已达到的实际性能指标和市场平均价格，如表1所示。根据实际装车时的循环寿命和市场价格，可估算出电动汽车从各种动力电池上每取出1kWh电能所必须付出的费用。计算时，假设电池最高可充电荷电状态(SOC)为0.9，放电SOC为0.2，即实际可用的电池容量仅占总容量的70%;由电网供电价为0.5元/kWh，电池的平均充放电效率为0.75。

    从表1的粗略计算中可知，虽然从电网取电仅需0.5元/kWh，但充入电池，再从电池取出，铅酸电池每提供1kWh电能，价格为3.05元左右，其中2.38元为电池折旧费，0.67元为电网供电费，而从镍氢电池中每提供1kWh电能，费用为9.6元，锂离子电池为10.2元，即后二种先进电池供电成本是铅酸电池的三倍多。




    目前国内市场上用柴油机发电，价格大致为3元/kWh，若用汽油机发电，供电价格估计为4元/kWh，即从铅酸电机提供电能的价格大致和柴油机发电价格相等，仅仅从取得能量的成本来考虑，采用铅酸电池比汽油机驱动有一定价格优势，但是由于它太过笨重，充电时间又长，因此只被广泛用于车速小于50km/h的各种场地车、高尔夫球车、垃圾车、叉车以及电动自行车上。实践证实铅酸电池在这一低端产品市场上有较强的竞争力和实用性。

    镍氢电池的主要优点是相对寿命较长，但是由于镍金属占其成本的60%，导致镍氢电池价格居高不下。锂离子电池技术发展很快，近10年来，其比能量由100Wh/kg增加到180Wh/kg，比功率可达2000W/kg，循环寿命达1000次以上，工作温度范围达-40～55℃。美国USABC在2002年制定的锂离子电池技术发展目标如表2所示。




    近年由于磷酸铁锂离子电池的研发有重大突破，又大大提高了电池的安全性。目前已有许多发达国家将锂离子电池作为电动汽车用动力电池的主攻方向。我国拥有锂资源优势，锂电池产量到2004年已占全球市场的37.1%，预计到2015年以后，锂离子电池的性/价比有望达到可以和铅酸电池竞争的水平，而成为未来电动汽车的主要动力电池。

    图1示出了国内外各种纯电动车辆数量/性能和价格/性能曲线，以电动自行车为代表的低性能车辆，由于其成本低廉，仅我国在2006年已达到年产2000万辆，美国通用汽车公司生产的冲击1号电动跑车，虽然已达到了很高的动力性，但是由于售价高昂，仅生产了区区50辆，由于没有市场而不得不停产。性能较低的场地车，在我国年产达7000～8000辆左右；天津清源电动车公司生产的微型电动车，最高车速仅50km/h，年产也可以达千辆以上，这可能是目前市场所能接受的纯电动车辆性能的上限。上述所有电动车辆均采用铅酸电池为动力。随着高性能锂离子电池的性/价比不断提升，未来5～10年内，市场上可能会出现最高车速≥100km/h，续驶里程≥250km的高性能纯电动汽车。


    图1 各种纯电动车辆数量/性能和价格/性能曲线


3 混合动力电动汽车(HEV)

    由于完全由动力蓄电池驱动的纯电动汽车，其性能/价格比长期以来都远远低于传统的内燃机汽车，难于与传统汽车相竞争，上个世纪90年代以来各大汽车公司都着手开发混合动力汽车。日本丰田公司在1997年率先向市场推出“先驱者”(Prius)混合动力汽车，并在日本、美国和欧洲各国市场上均获得较大成功，累计产销量已超过60万辆。随后日本本田、美国福特、通用和欧洲一些大公司，也纷纷向市场推出各种类型的混合动力汽车。

    3.1研制全混合电动汽车的必要性

    混合动力电动汽车是指具备两个以上动力源、而其中有一个可以释放电能的汽车。混合动力汽车按混合方式不同，可分为串联式、并联式和混联式三种；按混合度(电机功率与内燃机功率之比)的不同，又可分为微混合、轻度混合和全混合三种。其中外挂式皮带驱动起动/发电(BSG)式是微混合动力汽车的典型结构，其电机功率一般仅2～3kW，依赖发动机的停车断油功能，可节燃油5～7%;在发动机曲轴后端加装一个电动/发电型盘式电机(ISG)是轻度混合动力汽车的典型结构；具有纯电力驱动功能的可作为全混合或混联式混合动力汽车的典型。丰田公司的Prius轿车即属于这类全混合汽车。目前我国若干汽车企业研制的混合动力汽车，大多采用ISG轻度混合或BSG微混合方案，主要是考虑这二种方案的技术难度较小，生产成本也较低。但是根据研究表明，混合动力汽车的节油率几乎与汽车功率的混合度和汽车的生产成正比上升(如图2)。因此，从长远来看，研制全混合电动汽车是一种必然趋势。


    图2 混合动力汽车混合度与节油率的关系


    3.2研发及市场情况

    下面分别介绍混合动力乘用车和混合动力公交车的研发及市场情况。

    以节油率最佳的丰田Prius汽车为例，在我国实测它与丰田花冠(Corrolla)油耗在不同工况下的对比数据如表3所示。各种工况下的平均节油率为39.6%，平均百公里可节油3.07L。以97号汽油价格为5元/L计算，每百公里可节省油费15.35元，行驶20万km也仅省油费3.07万元，显然还不足以抵消购置混合动力汽车所增加的费用。据中国汽车工业协会统计，2006年一汽丰田普锐斯(Prius)销量仅为2152辆，占全国乘用车总销量的0.04%。考虑到我国用户对汽车售价的敏感性，这一销售业绩并不令人惊奇，可以认为在近期，如果没有政府的大力支持，混合动力乘用车在我国不会有很大的市场。



    3.3城市公交车的使用特点

    在我国，城市公交车与私人乘用车的情况有很大的不同，具体归纳为以下三点:

    (1)据统计我国城镇居民日常出门有70%是首选乘坐公交车，我国大部分城市政府都奉行公交车优先的交通政策，我国公交车的年产量和保有量都居世界第一；

    (2)我国城市公交车大多由市政府补助公交企业采购，公交车是否符合节油减排要求，将是政府需要考虑的一个重要采购原则；

    (3)从技术角度来分析，在城市工况下，公交车频繁起步、加速、制动和停车，要额外消耗许多燃油。表4列出了在国外四种典型城市工况下，汽车制动消耗能量(油耗)所占比例，其算数平均值达47.1%。即有近一半的燃油是被汽车频繁制动所消耗的，这就为混合动力公交车的节油减排留下了相当大的空间。



    正是考虑到以上几个特点，我国至少有7～8家汽车企业将研发、生产混合动力公交车作为研发工作的重点。经过近几年的开发，虽然已取得了一系列重大成果，但公交车的节油率并未达到预计的要求，一辆总重15.5t，长11m的混合动力公交车，实际油耗大多为33～35L，平均34L/100km，若传统11m公交车的平均油耗为40L/100km，则节油率仅15%。

    3.4节油率难以进一步提高的原因

    分析节油率难以进一步提高的原因主要有二个：

    (1)汽车的制动过程十分短暂，一半不超过10s，在短短的几秒内，电机要求发出很大的电流，才能有效回收制动能量，但是电池的充电倍率只有放电倍率的一半，因此电池不能接受大电流充电。理论上汽车有50～60%的制动能量可回收，实际回收的制动能量<20%，最简单的改进办法是加大动力电池容量，例如至少加大容量一倍，回收的制动能量可由20%增加到40%。但这将大大增加整车成本和汽车自重，经济上可能是得不偿失。

    (2)混合动力公交车若采用停车断油，甚至滑行时即断油，可节油10%左右(4L/100km)，实际上国产柴油机没有专门为混合动力汽车设计，一般不允许频繁的停车断油，否则供油系和废气增压器都可能损坏，严重影响柴油机寿命。其次，停车断油就必须装有电动转向油泵、电动空压机和电动空调系统，这又会大大增加整车成本和重量，二相权衡，不一定合算，所以近期大多未实现停车断油功能。因此，目前HEV的开发重点集中在节油降耗的工作上，针对以上问题，科研工作者提出了不同的解决方案，如利用超级电容器的功率密度达铅酸电池的10倍，具有快速吸收大电流充电的优异特性，在混合动力汽车制动时可以快速吸收能量，大大提高制动能量的回收率，此外它还具有循环寿命长、充放电效率高、耐低温特好以及免维护等优点。这种方案由于受到超级电容价格昂贵的影响，限制了它在混合动力汽车上的广泛应用。在进一步降低成本，提高能量密度后，超级电容器最有可能首先在混合动力公交车上得到应用。



    4 外接充电式混合动力汽车

    外接充电式混合动力汽车是最新的一代混合动力汽车类型，近年来受到各国政府、汽车企业和研究机构的普遍关注，国内外专家认为，PHEV有望在几年后得到广泛的推广使用。

    据统计，法国城镇居民80%以上日均驾车里程少于50km，在美国，汽车驾驶者也有60%以上日均行驶里程少于50km，80%以上日均行驶里程少于90km。PHEV特别适合于一周有5天仅驾车用于上下班，行驶里程50～90km之间的工薪族使用。PHEV是在混合动力汽车上增加了纯电动行驶工况，并且加大了动力电池容量，使PHEV采用纯电动工况可行驶50～90km，超过这一里程，即必须起动内燃机，采用混合驱动模式。所以PHEV的电池容量一般达5～10kW·h，约是纯电动汽车电池容量的30～50%，是一般混合动力汽车电池容量的3～5倍，可以说它是介于混合动力汽车与纯电动汽车之间的一种过渡性产品。与传统的内燃机汽车和一般混合动力汽车(HEV)对比(见表5)，PHEV由于更多的依赖动力电池驱动汽车，因此它的燃油经济性进一步提高，二氧化碳和氮氧化物排放更少。由于动力电池容量的加大，每辆车的售价至少比一般HEV高2000美元。



    图3示出了四种不同类型乘用车，它们的蓄电池容量与汽车价格、燃油消耗及尾气排放的对比关系。可见随着蓄电池容量的加大，汽车价格将上升，但是燃油消耗和尾气排放则下降。因此可以认为，电动汽车是以使用和损耗蓄电池为代价来换取节油、减排的效果，动力电池性/价比的大幅提升将是电动汽车能否迅速推广使用的关键所在。

   
图3 四种不同乘用车蓄电池容量、汽车价格、燃油消耗与排放对比

    一般HEV动力电池SOC仅在较小范围内波动(例如±2%～3%)因此循环寿命次数很长，而PHEV的动力电池SOC必须在很大的范围内波动(例如±40%)，属于深充深放，因此循环工作寿命短得多，和纯电动汽车(PEV)相似。目前在PHEV上都采用先进的锂离子电池，由表1可知，锂离子电池每放出1kWh电能，能耗费为10.2元，相当于内燃每kWh能耗费用的3倍。随着全球石油价格不断上升，燃油内燃机的能耗费用也将不断上升，而锂离子电池随着技术进步和产量的扩大，其能耗费用将不断下降(如图4所示)，二者可能在2015至2020年内达到平衡点。因此PHEV有望在10年内得到大面积推广使用。



    图4 内燃机与动力电池能耗成本变化情况

    5 燃料电池电动汽车 (FCEV)。

    早在1839年，英国人格罗孚就提出了氢和氧反应发电的原理。20世纪60年代，研发出了液氢和液氧发电的燃料电池，由美国UTC公司首先用于航天和军事用途。近20年来，由于石油危机和大气污染日趋严重，以质子交换膜式为代表的燃料电池技术，受到世界各国普遍重视。各大跨国汽车公司纷纷投入巨资，研发出了各种类型的燃料电池电动汽车(FCEV)。

    5.1质子交换膜燃料电池(PEMFC)主要优点

    (1)其排放生成物是水及水蒸汽，为零污染；

    (2)能量转换效率可高达60～70%;

    (3)无机械振动、低噪声、低热辐射;

    (4)宇宙质量中有75%是氢，地球上氢也几乎是无处不在。氢还是化学元素中质量最轻、导热性和燃烧性最好的元素;

    (5)氢的热值很高，1kg氢和3.8L汽油的热值相当。

    5.2燃料电池电动汽车存在的技术、经济问题

    在我国，国家科技部将研发燃料电池客车和燃料电池轿车列为“十五”和“十一五”计划“863”重大科技项目。并已取得一系列重大科技成果，但是在多年科研实践中，也暴露出一些技术、经济问题:

    (1)燃料电池发动机的耐久性寿命短

    一般仅1000～1200小时(国外达2200小时)，燃料电池汽车行驶4～5万km，功率即下降～40%，和传统内燃机可普遍行驶50万km以上相比，差距很大；

    (2)燃料电池发动机的制造成本居高不下

    一般估计3万元/kW(国外成本约3000美元/kW)，与传统内燃机仅200～350元/kW相比，差距巨大。由于其中如质子交换膜、炭纸、铂金属催化剂、高纯度石墨粉、氢回收泵、增压空气泵等关键部件均依靠进口，所以与国外相比，并没有成本优势；

    (3)燃料电池发动机对工作环境的适应性很差

    国产可在0～40℃气温下工作，低于0℃有结冰问题，高于40℃过热不能正常工作；此外对空气中的粉尘、一氧化碳、硫化物等都十分敏感，铂催化剂极易污染中毒失效；

    (4)燃料电池汽车的使用成本过于高昂

    例如高纯度(99.999%)高压氢(>200大巴)售价约80～100元/kg。按1kg氢可发10kW·h电能计算，仅燃料费即约为10元/kW·h，按燃料电池发动机工作寿命1000小时计算，折旧费为30元/kWh。所以总的动力成本达40元/kW·h。与表1对照可知，至少在目前，由燃料电池发动机提供1kWh电能的成本远高于各种动力电池，这从一个侧面反映了作为汽车动力源，燃料电池汽车还有相当的距离。

    5.3目前燃料电池电动汽车的研究课题

    尽管存在如此多的问题，但是燃料电池仍然是人类迄今为止，发明的最清洁、安静又可无限再生的能源，值得我们为实现燃料电池电动汽车的产业化，付出更大的努力。

    为此建议从以下几个方面进行工作:

    (1)以更为创新的思维，对燃料电池的基本理论和基础材料进行深入研究，例如努力探寻非铂金属催化剂;努力研制抗电腐蚀金属双极板和耐高温(>110℃)高机械强度质子交换膜等;

    (2)努力实现如炭纸、增压空气泵等关键零部件的国产化，以降低整机成本;

    (3)进一步提高整机的优化集成技术，着力提高整机的耐候性(高、低气温变化)、抗大气污染能力和耐电负荷急剧变化能力等。

6 电机及电动车轮

　　电动汽车驱动电机是所有电动汽车必不可少的关键部件。目前使用较多的有直流有刷、永磁无刷、交流感应和开关磁阻等四种电机。美国和德国开发的电动汽车大多采用交流感应电机，主要优点是价格较低、效率高、重量轻，但启动转矩小。日本研制的电动汽车几乎全部使用永磁无刷电机，其主要优点是效率可以比交流感应电机高6个百分点，但价格较贵，永磁材料一般仅耐热120℃以下。开关磁阻电机结构较新，优点是结构简单、可靠、成本较低、起动性能好，没有大的冲击电流，它兼有交流感应电机变频调速和直流电机调速的优点，缺点是噪声较大，但仍有一定改进余地。表6列出四类电机比较。


　　显然表6中四种电机各有优缺点，但是对于电动汽车而言，由于电能是由各类电池提供，价格昂贵而弥足珍贵，所以使用相对效率最高的永磁无刷电机是较为合理的，它已被广泛用于功率小于100kW的现代电动汽车上。

　　此外，在国外已有越来越多的电动汽车采用性能先进的电动轮（又称轮毂电机），它用电机（多为永磁无刷式）直接驱动车轮，因此无传统汽车的变速箱、传动轴、驱动桥等复杂的机械传动部件，汽车结构大大简化。但是它要求电机在低转速下有很大的扭矩，特别是对于军用越野车，要求电机基点转速∶最高转速=1∶10（见图5）。近几年，美、英、法、德等国纷纷将电动轮技术应用于军用越野车和轻型坦克上，并取得了重大成果。例如美海军陆战队在“悍马”基础上研制出串联式“影子”新型混合动力越野车，采用了电动轮技术，其结构及主要技术参数如表7所示。与传统“悍马”车对比试验，在同样侦察试验条件下，“悍马”耗油472kg，而“影子”仅耗油200kg；同一越野路段，“悍马”耗时32分钟跑完，而“影子”仅耗时13分50秒，此外它还具有在纯电动模式下，汽车静音、无“热痕迹”等优点。如此优异的性能，据闻美军已决定停产传统“悍马”车，全部改产新型混合动力电动轮驱动的“影子”型军车。这一重要发展趋势，应引起高度关注。



图5  电动轮要求的电机扭矩特性



图5  电动轮要求的电机扭矩特性

　　7  结束语

　　综上所述，可以从技术/经济分析出发，对电动汽车技术的现状和未来作如下结论：

    （1）在目前国内市场价格的基础上，可粗略计算出各种提供电能技术的价格比。即电网供电∶柴油机供电∶铅酸电池供电∶镍氢电池供电∶锂离子电池供电∶燃料电池供电=1∶6∶6∶19.2∶20.4∶80。这从一个侧面反映了各种供电方式距离电动汽车市场的远近。当然，随着石油价格的上升、电池技术的进步，这些比例关系将发生很大的变化；

    （2）由于铅酸电池的供电成本大体和柴油机供电相等，因此它仍然是低端电动车市场的主要动力电池。磷酸锂离子电池技术进步较快，它最有可能成为铅酸电池的竞争对手，率先成为高端电动车市场的主要动力电池；

    （3）由于混合动力汽车仅需装用纯电动汽车1/10的动力电池容量，整车有较为接近市场的性/价比，因此它仍将是近期实现产业化的主要电动汽车种类。考虑到我国国情，目前仍应大力推广使用混合动力大客车，进一步降低制造成本，减少油耗和排放；

    （4）在锂离子电池性/价比进一步提升后，外接充电式混合动力汽车（PHEV）有望成为理想的上班族乘用车，它可大幅度减少油耗和降低排放，但是由于较高的价格，它可能首先在发达国家得到推广应用；

    （5）燃料电池虽然是理想的清洁能源，但是目前它的性/价比太低，要达到可以进入市场的性/价比，可说是任重而道远，必须从基础材料和基本理论上有重大突破，才可能进入汽车市场；

    （6）电动轮已成为国外电力驱动技术的重要发展趋势，并已在军用越野车上得到实际应用，证实它在技术/经济上的重要优势，我国虽也有不少单位研发，但始终未进入“863”计划，技术进步缓慢，因此有必要奋起直追，尽快掌握这一先进的电驱动技术。

[ 本贴由 号号 于 08-4-25 10:13 最后编辑 ]

号号

《2008年中国电动汽车行业调研报告》目录：


第一部分 行业发展概况   
   
第一章 国际电动汽车的发展概况 1
　　第一节 国际电动汽车的发展概况 1
　　　　一、2007年电动汽车重返议事日程 1
　　　　二、2007年以色列、约旦、欧盟可能合作研发生产电动车 4
　　　　三、2010年美国通用汽车将生产电动汽车 4
　　第二节 部分国家和地区电动汽车发展概况 5
　　　　一、美国电动汽车的发展 5
　　　　二、欧洲电动汽车的发展 9
　　　　三、日本电动汽车的发展 13
   
第二章 我国电动汽车发展环境分析 18
　　第一节 电动汽车发展的环境分析 18
　　　　一、缓解石油能源短缺 18
　　　　二、缓解城市大气环境恶化 20
　　　　三、增强中国汽车工业国际竞争力 20
　　　　四、增强汽车厂商竞争力 20
　　第二节 电力盈余为电动汽车的发展提供的平台 20
　　　　一、电力供应趋势 20
　　　　二、政府、电力企业、汽车企业三位一体 21
　　　　三、走自己的经济发展路 22
　　第三节 节能与新能源汽车是汽车发展的战略导向 22
　　　　一、发展节能与新能源汽车势在必行 23
　　　　二、节能与新能源汽车研发与产业化 24
　　　　三、清洁动力汽车唱主角 26
　　　　四、柴油汽车：短期目标 27
　　　　五、混合动力汽车：油耗与排放兼顾 27
　　　　六、电动车：前途最看好 28
　　第四节 车用能源及新型动力车的发展与研究 29
　　　　一、国外车用能源及新型动力车的发展状况及战略 30
　　　　二、我国车用能源及新型动力车的发展现状 32
　　　　三、我国车用能源及新型动力车的未来发展趋势 38
   
第三章 我国电动汽车发展概况 40
　　第一节 我国电动汽车发展现状 40
　　　　一、整车开发进展情况 41
　　　　二、电动车关键零部件开发进展情况 42
　　　　三、专利、标准与规范的进展情况 44
　　　　四、电动车示范运行情况 44
　　第二节 我国电动汽车标准的现状和发展 44
　　　　一、我国电动汽车标准体系的现状 44
　　　　二、我国混合动力电动汽车标准完善 45
　　　　三、标准制定方法 45
　　　　四、小结 48
　　第三节 2007年纯电动汽车发展概况 49
　　　　一、纯电动汽车概述 49
　　　　二、世界纯电动汽车发展概况 52
　　　　三、中国纯电动汽车发展概况 55
　　　　四、纯电动汽车发展方向 58
　　　　五、以电动汽车应对石油高价 62
　　　　六、小结 64
　　第四节 2007年我国电动汽车的发展情况分析 64
　　　　一、2007年电动汽车“三纵三横”布局显效 64
　　　　二、2007年电动汽车的热潮在中国逐渐兴起 68
　　　　三、2007年电动汽车企业进入情况分析 75
　　第五节 国内主要省市电动汽车发展综述 80
　　　　一、锡山崛起电动车产业集群 80
　　　　二、2007年全球最大电动车科技产业园落户无锡 82
　　　　三、2007年浙江省电动汽车发展情况分析 83
　　　　四、天津将成国内最大环保汽车生产基地 84
　　　　五、北京市电动汽车发展机遇及优势 85
　　第六节 中国轻型电动车发展状况 86
　　　　一、轻型电动车多项技术领先世界水平 86
　　　　二、中国电动车业呼唤强势品牌 88
　　　　三、电动车企业：突出重围的五大战略法则 89
　　第七节 超微型电动汽车市场现状分析 93
　　第八节 燃料电池电动汽车发展概况 95
　　　　一、燃料电池电动汽车的发展慨况 96
　　　　二、燃料电池电动汽车结构布置 98
　　　　三、燃料电池的类型 98
　　　　四、质子交换膜燃料电池（PEMFC） 100
　　第九节 目前电动汽车发展存在的主要问题 104
　　　　一、续驶里程有限 104
　　　　二、蓄电池使用寿命太短 104
　　　　三、蓄电池尺寸和质量的制约 104
　　　　四、电动汽车价格昂贵 105
　　　　五、间接污染严重 105
   
第二部分 技术发展与政策分析   
   
第四章 电动汽车的研制和技术状况分析 106
　　第一节 电动汽车关键技术发展综述 106
　　　　一、电池技术 106
　　　　二、电力驱动及其控制技术 108
　　　　三、电动汽车整车技术 111
　　　　四、能量管理技术 111
　　第二节 2007年我国电动汽车技术发展情况分析 111
　　　　一、电动车新技术面临多项抉择 111
　　　　二、2007年我国纯电动汽车攻克技术难关 116
　　　　三、2007年我国已拥有自主产权的电动汽车电机研发平台 119
　　　　四、2007年哈尔滨工业大学研制超级电容电动车 120
　　第三节 电动汽车技术发展趋势及前景 120
　　　　一、概述 120
　　　　二、纯电动汽车（PEV） 121
　　　　三、混合动力电动汽车（HEV） 123
　　　　四、外接充电式混合动力汽车 127
　　　　五、燃料电池电动汽车 129
　　　　六、电机及电动车轮 131
　　　　七、小结 133
　　第四节 自主品牌电动汽车开辟我国汽车工业新天地 134
　　　　一、2006年自主国产电动汽车品牌走向世界 134
　　　　二、2008年自主品牌电动汽车量产上市 136
　　第五节 电动汽车用驱动电机系统的现状及发展趋势 139
　　　　一、概述 139
　　　　二、电动汽车用驱动电机系统的特点及分类 140
　　　　三、电动汽车用驱动电机系统的研究现状 142
　　　　四、发展趋势 143
　　第六节 混合动力电动汽车中主要技术的发展状况 143
　　　　一、概述 143
　　　　二、国内外混合动力汽车的主要厂商 144
　　　　三、混合动力主要技术 145
　　　　四、双向大功率DC-DC变换器技术现状 148
　　　　五、电机驱动技术现状 149
　　　　六、能量管理系统 152
　　　　七、小结 154
　　第七节 超级电容电动汽车的研究进展与趋势 154
　　　　一、概述 154
　　　　二、超级电容器的机理及特点 155
　　　　三、超级电容器在混合能源电动汽车中的作用研发情况 157
　　　　四、以超级电容器为唯一能源的电动汽车研发情况 162
　　　　五、以超级电容器为唯一能源的电动汽车的特点及存在的问题 163
　　　　六、小结 164
   
第五章 政策、法规对电动汽车的影响分析 165
　　第一节 发达国家采用的政策 165
　　　　一、经济上扶持 165
　　　　二、政策优惠 165
　　　　三、法规上强制 165
　　第二节 我国政府对电动汽车的政策与支持 169
　　　　一、国家“863”计划 169
　　　　二、国家“973”计划 169
　　　　三、国家电动汽车试验示范区 170
　　　　四、中国政府的采购 170
　　　　五、电动汽车国家标准体系 171
　　第三节 新能源汽车产业化发展需要政策支持 172
　　　　一、政策要能够扶持企业“长大” 172
　　　　二、政策要能引导和鼓励消费 173
　　　　三、政策需要细化和有连续性 173
　　第四节 我国政府出台电动汽车产业政策尤为必要 174
　　　　一、电动汽车的发展简况 175
　　　　二、政府推动电动汽车技术发展的功能 175
　　　　三、政府关于电动汽车产业化的政策 176
　　第五节 我国电动汽车产业发展的政策建议 180
　　　　一、制定促进电动汽车产业发展的政策 180
　　　　二、有效运用经济激励政策 180
　　　　三、简化设施建设、规划、审批等方面的审批手续 180
　　　　四、实施电动汽车牌照、税收、购置费等税赋优惠 180
　　　　五、健全技术研发体系 181
　　　　六、强化立法措施，限制排放超标汽车 181
　　　　七、加强公众宣传与参与，提高社会环保意识 181
　　第六节 武汉市电动汽车示范运营现状及政策研究 181
　　　　一、“十五”期间武汉市电动汽车示范运营发展回顾 182
　　　　二、武汉电动汽车商业化运作经验 184
　　　　三、促进武汉市电动汽车示范运营的相关政策及措施 185
   
第三部分 产业化与运行模式探析   
   
第六章 我国电动汽车产业现状 189
　　第一节 电动汽车产业化的途径 189
　　　　一、依靠市场拉动，促进电动汽车市场走向成熟 189
　　　　二、依靠政府主导力量，促进电动汽车市场产业化 190
　　　　三、顺应传统汽车产业发展规律，促进汽车产业结构优化 191
　　第二节 从产业经济的角度分析我国电动汽车产业化中的关键点 192
　　　　一、发展规律 192
　　　　二、与我国国情相结合 194
　　　　三、与国际电动汽车产业接轨 195
　　第三节 我国电动汽车产业发展概况 196
　　　　一、电动汽车及与内燃机汽车的比较优势 196
　　　　二、电动汽车与内燃机汽车的比较劣势 197
　　　　三、国外电动汽车发展现状 198
　　　　四、我国电动汽车发展概况 198
　　　　五、我国电动汽车初步具备产业化条件 199
　　　　六、我国电动汽车产业化尚须过三关 201
　　第四节 2007年我国电动汽车的研制和产业发展现状 202
　　　　一、三类电动汽车都有大发展 202
　　　　二、关键零部件技术获得突破 203
　　　　三、官、产、学、研相结合的发展模式初步形成 204
　　第五节 混合动力电动公交车产业化构想 205
　　　　一、混合动力电动汽车发展概述 205
　　　　二、混合动力电动城市公交客车产业化分析 205
　　　　三、混合动力电动城市公交客车产业化建议 209
　　第六节 中国电动汽车产业化中心城市的选择 210
　　　　一、建设中国电动汽车产业化中心城市的现实意义 211
　　　　二、产业化中心城市的区位因子分析 211
　　　　三、产业化中心城市评价选择模型的建立 216
　　　　四、建设电动汽车产业化中心城市的战略实施建议 217
   
第七章 我国电动汽车商业化运行模式探析 218
　　第一节 电动汽车商业化运行的功能定位 218
　　　　一、电动汽车商业化运行的意义 218
　　　　二、电动汽车商业化运行的政府职能性质 218
　　　　三、电动汽车商业化运行的服务属性 219
　　　　四、电动汽车商业化运行的特征 219
　　第二节 电动汽车商业化运行模式探析 221
　　　　一、电动汽车商业化运行模式研究 221
　　　　二、不同模式的优缺点 224
　　　　三、三种模式适用条件的比较分析 226
　　第三节 我国电动汽车商业化运营模式探讨 226
　　　　一、电动汽车运营实体构成 226
　　　　二、电动汽车商业化运营车型选择 227
　　　　三、电动汽车运营方案 228
　　　　四、国家优惠政策 231
　　　　五、小结 232
　　第四节 纯电动汽车运营模式及经济性探讨 232
　　　　一、国内外电动汽车运营模式 232
　　　　二、电动汽车运营基本模式及其特点分析 234
　　　　三、我国发展纯电动汽车以及运营模式的探讨 235
　　　　四、电动汽车使用经济技术分析 237
　　　　五、小结 240
　　第五节 我国电动汽车产业共生模式研究 241
　　　　一、共生的概念及共生模式的分类 241
　　　　二、影响电动汽车产业共生模式的因素 242
　　　　三、电动汽车产业共生模式选择 244
　　　　四、小结 247
   
第八章 我国电动汽车示范运营现状及发展趋势 249
　　第一节 我国电动汽车示范运营现状及发展趋势研究 249
　　　　一、我国电动汽车示范运营现状 249
　　　　二、电动汽车示范运营的发展趋势 250
　　第二节 电动汽车示范运行项目介绍 252
　　　　一、株洲市电动汽车示范运行情况简介 252
　　　　二、2006年杭州电动汽车示范运行项目正式启动 257
　　　　三、2006年电动汽车示范运营综合信息管理系统进一步完善 259
　　　　四、2007年天津举行电动汽车公交示范运行工作推动会 259
   
第四部分 电动汽车项目及零部件进展状况   
   
第九章 我国企业、高校和研究所的电动汽车项目 261
　　第一节 我国企业的电动汽车项目 261
　　　　一、一汽集团 261
　　　　二、东风汽车集团 263
　　　　三、上汽集团 264
　　　　四、奇瑞汽车有限公司 267
　　　　五、长安汽车公司 268
　　　　六、浙江吉利控股集团有限公司 268
　　　　七、比亚迪汽车有限公司 268
　　　　八、湖南长丰汽车制造股份有限公司 269
　　　　九、深圳五洲龙汽车有限公司 269
　　　　十、舜天电动车技术发展公司 270
　　　　　　十一、雷天电动源（深圳）公司 271
　　　　　　十二、明华集团 271
　　　　　　十三、钜华集团 272
　　　　　　十四、天津清源电动车辆有限责任公司 272
　　　　　　十五、北京捷恒信能源公司技术公司 273
　　　　　　十六、北京时光科技有限公司 273
　　　　　　十七、万向集团 273
　　　　　　十八、洛阳乾元纯电动车制造有限公司 274
　　　　　　十九、湘潭电机股份有限公司 274
　　第二节 中国高校和研究所的电动汽车项目 274
　　　　一、清华大学 274
　　　　二、北京理工大学 275
　　　　三、同济大学 275
　　　　四、哈尔滨工业大学 277
　　　　五、合肥工业大学 277
　　　　六、广东省电动汽车研究重点实验室 278
   
第十章 我国电动汽车零部件工业进展状况 279
　　第一节 电动汽车蓄电池供应商 279
　　　　一、湖南神舟科技股份有限公司 279
　　　　二、青岛澳柯玛新能源技术有限公司 280
　　　　三、江苏春兰制冷设备股份有限公司 280
　　　　四、雷天绿色电动源（深圳）有限公司 281
　　　　五、深圳中星汽车制造公司 281
　　第二节 电动汽车燃料电池供应商 282
　　　　一、上海神力科技有限公司 282
　　　　二、上海博能同科燃料电池系统有限公司 283
　　　　三、北京世纪富原燃料电池有限公司 286
　　　　四、大连新源动力股份有限公司 287
　　　　五、珠海亚特龙电子科技有限公司 289
　　第三节 电动汽车电机供应商 290
　　　　一、中科院电工研究所 290
　　　　二、启特动力（上海）有限公司 292
　　　　三、兰州环电科技有限公司 293
　　　　四、深圳市大地和电气有限公司 294
　　　　五、清华大学 295
　　　　六、北京三环新材料高技术公司 295
　　第四节 电动汽车超级电容器供应商 297
　　　　一、上海奥威科技开发有限公司 297
　　　　二、北京集星联合电子科技有限公司 298
　　　　三、石家庄高达科技开发有限公司 299
　　第五节 电动汽车充电机供应商 300
　　　　一、北京机电研究所 300
　　　　二、北京核心动力科技有限公司 301
　　　　三、深圳市强能电气有限公司 302
　　　　四、抚顺市望花恒源智能充电机设备厂 303
　　　　五、北海中电动科技有限公司 303
　　第六节 结论 304
   
第五部分 发展趋势及策略   
   
第十一章 电动汽车的市场前景分析 305
　　第一节 电动汽车的市场定位分析 305
　　　　一、定位标准 305
　　　　二、定位依据 305
　　第二节 中国电动汽车波特竞争模型分析 306
　　　　一、行业原有竞争者分析 306
　　　　二、潜在竞争者分析 306
　　　　三、替代者分析 307
　　　　四、消费者讨价还价能力分析 307
　　　　五、供应者讨价还价能力分析 307
　　第三节 国外电动汽车发展策略及对我国的启示 308
　　　　一、国外促进电动汽车发展的策略 308
　　　　二、国外电动汽车发展对我国汽车产业的启示 308
　　第四节 电动汽车未来发展环境 309
　　　　一、电动汽车发展将继续得到国家的大力支持 309
　　　　二、相关政策、标准和法规的实施将为电动汽车的发展营造良好的环境 309
　　　　三、重大国际和国家活动将为电动汽车的初期市场培育和市场导入提供良好的契机 310
　　　　四、外部因素的推动 310
　　第五节 电动汽车的市场前景分析 311
　　　　一、世界电动汽车产业的市场前景分析 311
　　　　二、我国电动汽车产业的市场前景分析 311
　　第六节 混合动力电动汽车研究开发及前景展望 312
　　　　一、发展混合动力电动汽车的可行性 312
　　　　二、混合动力电动汽车分类及其特点 313
　　　　三、我国的混合动力电动汽车研发需要解决的问题和关键技术 316
　　　　四、混合动力汽车的前景展望 319
　　　　五、2010年中国混合动力汽车市场将进入快速增长期 319
　　　　六、小结 320
   
第十二章 重大工程对电动汽车发展的影响分析 321
　　第一节 北京奥运会和上海世博会 321
　　　　一、奥运会、世博会重点采购电动汽车 321
　　　　二、奥运场馆用电动汽车研究 322
　　第二节 电动汽车基础设施建设 328
   
第十三章 电动汽车的发展趋势及前景展望 329
　　第一节 电动汽车的发展趋势 329
　　　　一、纯蓄电池驱动的超微型汽车 329
　　　　二、驱动电机呈多样性发展 329
　　　　三、混合动力汽车 329
　　　　四、燃料电池汽车成为竞争的焦点 330
　　第二节 “十一五”时期国家对电动车的发展规划 330
　　第三节 “十一五”期间电动车产业发展的战略定位与若干重大取向 331
　　　　一、我国加速发展轻型电动车的基本定位 331
　　　　二、我国电动车产业发展的重大战略取向 336
　　　　三、加速电动车产业发展的几点建议 340
   
第十四章 电动汽车发展与投资策略 342
　　第一节 我国电动汽车发展的优劣势与对策 342
　　　　一、我国电动汽车发展的优势和不足 342
　　　　二、我国电动汽车发展对策探讨 344
　　　　三、几点建议 346
　　第二节 电动汽车的示范运行推广策略 347
　　　　一、概述 347
　　　　二、电动汽车推广的条件分析 347
　　　　三、电动汽车推广应着重解决的问题 353
　　　　四、电动汽车推广的措施 357
　　　　五、电动汽车推广的方法——兼析产业发展布局方案设计 359
　　第三节 电动汽车投资策略与建议分析 361
　　第四节 电动汽车高成本因素与策略分析 362
　　　　一、高成本原因 363
　　　　二、新的思路 364

号号

图表目录   
　　图表：电动汽车能源的多样花 19
　　图表：各种汽车的综合效率比较 19
　　图表：1971-2030年世界能源需求量增加趋势 30
　　图表：欧洲替代燃料使用率预测 31
　　图表：我国车用替代能源技术发展状况 33
　　图表：生物柴油可能引起的问题 36
　　图表：我国电动汽车标准 45
　　图表：几种常见燃料电池的性能与特点 99
　　图表：各种车用电池的性能比较 108
　　图表：电动汽车用电动机及驱动系统的性能比较 109
　　图表：电动汽车再生制动控制系统的结构图 110
　　图表：各种电池的主要性能/价格参数 121
　　图表：美国USABC锂离子电池技术发展目标 122
　　图表：国内外各种纯电动车辆数量/性能和价格/性能曲线 123
　　图表：混合动力汽车的节油率与汽车功率的混合度和汽车的生产成正比上升 124
　　图表：丰田Prius与Corrolla对比实际节油率汽车 125
　　图表：国外四种典型城市工况下汽车制动消耗能量（油耗）所占比例 126
　　图表：1.4万美元乘用车改为HEV和PHEV后的性能与价格 127
　　图表：四种不同类型乘用车，它们的蓄电池容量与汽车价格、燃油消耗及尾气排放的对比关系 128
　　图表：燃油内燃机与锂离子电池随着技术进步和产量的扩大其能耗费用的变化曲线 129
　　图表：四类电机比较 131
　　图表：美国“影子”串联式浑厚动力越野车主要技术参数 132
　　图表：美国“影子”串联式浑厚动力越野车主要技术参数曲线图 133
　　图表：国家“十五”电动汽车重大专项布局示意 140
　　图表：电机比较 141
　　图表：工业用与汽车用驱动电机系统的主要差别 141
　　图表：国外主要的混合动力汽车产品 144
　　图表：国内主要生产和研究混合动力汽车的厂商 145
　　图表：混合动力系统结构图 146
　　图表：混合动力用电动机性能对比 147
　　图表：BLDCM工作特性 150
　　图表：电解电容、超级电容以及铅酸电池的性能比较 153
　　图表：超级电容器工作原理 155
　　图表：储能元件能量密度、功率密度比较 157
　　图表：混合电动汽车及其超级电容器组 159
　　图表：日本本田汽车公司生产的超级电容器组 160
　　图表：超级电容器组规格 161
　　图表：2001年超级电容器机动车市场需求 161
　　图表：中国汽车产业区域竞争力评价系统指标体系 166
　　图表：各国电动车发展的经济优惠政策 167
　　图表：各国电动车市场推广政策 167
　　图表：各国电动车技术研发政策 168
　　图表：2002财政年度日本政府对电动汽车补助的最高限额 178
　　图表：电动汽车与内燃机汽车的比较 197
　　图表：国内混合动力电动公交客车研发情况 207
　　图表：各城市智力密集因子得分排序 212
　　图表：各城市开发性技术条件因子得分排序 213
　　图表：各城市汽车产业基础诱发的集聚因子得分排序 213
　　图表：各城市现有电动汽车基础因子得分排序 214
　　图表：各城市基础设施因子得分排序 214
　　图表：各城市政策因子得分排序 215
　　图表：各城市经济体制因子得分排序 215
　　图表：各城市生活、生产与社会文化环境因子得分排序 216
　　图表：各备选城市综合得分表 217
　　图表：电动汽车对比车型 238
　　图表：电动汽车使用成本构成对比 238
　　图表：电动汽车对比结果分析 239
　　图表：2002-2006年我国锂离子电池与97号汽油价格趋势图 239
　　图表：基于组织角度的4种共生模式特征比较 242
　　图表：形成期各因素影响表 245
　　图表：成长期各因素影响表 246
　　图表：成熟期各因素影响表 246
　　图表：衰退期各因素影响表 247
　　图表：120KW第3代燃料电池大巴发动机特性参数 283
　　图表：120KW第3代燃料电池大巴发动机 284
　　图表：第3代燃料电池轿车发动机特性参数 284
　　图表：第3代燃料电池轿车发动机 285
　　图表：30KW轿车燃料电池发动机 285
　　图表：50KW城市客车燃料电池发动机 286
　　图表：东博会上的中巴车 287
　　图表：中巴车燃料电池系统集成 288
　　图表：燃料电池轿车发动机系统 289
　　图表：中科院电工研究所研制的环保型电动中巴车 291
　　图表：中科院电工研究所研制的燃料电池电动汽车 291
　　图表：中科院电工研究所研制的电动汽车概念车 292
　　图表：太阳电直流有刷永磁电机 293
　　图表：DFEV电动汽车专用充电机 301
　　图表：SBCM蓄电池综合管理系统 301
　　图表：串联式混合动力电动车基本结构图 313
　　图表：并联式混合动力电动车基本结构图 314
　　图表：混联式混合动力电动车基本结构图 314
　　图表：不同混合动力系统中电动机与发动机的功率分配情况 316
　　图表：奥运场馆用电动汽车主要技术参数 327

阿呆阿瓜

看完的话,我就变成车了...

天天乐

呵呵。。。好好。就=着批量生产出来的那一天

米卡

电动汽车还是未来的方向啊。。

战虎

看完了， 好晕啊！！

号号

战虎 于 08-4-25 08:59 AM 写道：
看完了， 好晕啊！！

还没贴完呢，还有一小节关于电机的没空贴，现在贴完了，重看！:

号号

顶顶

阿三

就目前技术而言，油机的性价比和电机相比，占绝对优势，在环保问题上，用电机也存在隐患，现在满世界的电动自行车，以后废弃电池就是个巨大的污染源。
目前用电池驱动汽车和我们的生活还很远，在我看来未来汽车也不是电能驱动的，未来的交通工具应该是海陆空3栖，电能不具备这种动力，汽车发明100多年了，估计还要统治地球100年，未来的交通工具应该是光能或者原子能或者现在没发现的某种场能驱动，速度是超级的快，人类的时空观念会发生巨大的转变。
哎，胡说八道半天还得回到现实。
我靠。。。。。。。。中国石油，又涨价了