中国跨越式发展新能源汽车的研究
本文关键词:中国跨越式发展新能源汽车的路径研究,由笔耕文化传播整理发布。
目
录
中文摘要、关键词 ································ ································ ·······························1 英文摘要、关键词 ································ ···············
················· ·······························2 引言 ········································ ·······································3 ······································· 第 1 章 绪论 ··································· ··································· ··································4
1.1 研究背景和意义 ······························4 ······························ ······························ 1.1.1 全球排放问题对汽车发展方向的影响 ···················4 ··················· ··················· 1.1.2 国外新能源汽车的发展现状 ························ ·······················4 ······················· 1.1.3 中国新能源汽车的发展现状 ························ ·······················5 ······················· 1.2 中国发展新能源汽车的意义 ························· ························6 ························
第 2 章 中国新能源汽车发展的特点及存在的问题 ··············8 ·············· ··············
2.1 中国新能源汽车发展的独特技术 ······················· ······················8 ······················ 2.2 中国新能源汽车发展的市场特点 ······················· ······················8 ······················ 2.3 中国新能源汽车发展的三大瓶颈问题 ····················8 ···················· ····················
第 3 章 发展新能源汽车的必然性分析与可行性分析 ············ 11 ············ ············
3.1 发展新能源汽车的必然性分析 ······················· ······················· ······················ 11 3.1.1 中国新能源汽车产业的优势 ······················· ······················· ······················ 11 3.1.2 中国新能源汽车产业的劣势 ······················· ······················· ······················12 3.1.3 中国新能源汽车产业面临的机遇 ····················· ····················12 ···················· 3.1.4 中国新能源汽车产业面临的威胁 ····················· ····················13 ···················· 3.2 发展新能源汽车的可行性分析——技术跨越模式选择 ············ ············ ···········13
3.2.1 多种技术跨越模式结合 ·························13 ························· ························· 3.2.2 以自主跨越为主····························· ····························· ····························14
第 4 章 发展新能源汽车的路径分析······················ ·····················16 ·····················
4.1 新能源汽车的技术分类 ··························16 ·························· ·························· 4.1.1 生物燃料和代用燃料技术 ························ ························ ·······················16 4.1.2 燃料电池技术 ······························ ·····························17 ····························· 4.1.3 混合动力汽车技术 ···························17 ··························· ··························· 4.1.4 纯电动汽车技术 ····························· ····························18 ···························· 4.2 各种新能源汽车技术分析 ·························18 ························· ························· 4.2.1 生物燃料和代用燃料技术分析 ······················ ······················ ·····················18 4.2.2 燃料电池技术分析 ···························19 ··························· ··························· 4.2.3 混合动力技术分析 ···························19 ··························· ··························· 4.2.4 纯电动力技术分析 ···························19 ··························· ··························· 4.3 比亚迪电动汽车的发展道路分析 ······················ ······················ ·····················20 4.3.1 比亚迪汽车的快速发展 ·························20 ························· ························· 4.3.2 比亚迪双模电动汽车分析 ························ ························ ·······················21 4.3.3 双模汽车的优势分析 ··························21 ·························· ··························
第 5 章 中国发展新能源汽车的路径选择 ··················· ··················· ··················23 结论 ······································· ······································· ······································25 参考文献 ···································· ··································· 267 ···································
Ⅰ
中国跨越式发展新能源汽车的路径研究
摘要: 能源和环境问题颇受关注的今天, 新能源汽车已成为汽车产业未来发展的主流方向, 节能和环保是当今世界汽车发展的主题。目前涌现出各种新能源汽车技术,但各种技术之 间目前还没有一种技术呈现为主导的形式。新能源汽车为我国汽车产业提供了一次发展机 遇。本文所要研究的是在各种新能源汽车技术中,我国怎样才能实现跨越式发展及发展方 向的路径选择。 随着我国汽车产销的快速增长,但还是存在整车与零部件发展不成比例、相关产业落 后、核心技术和自主研发能力匮乏、消费条件和消费环境制约和政府过度管制这些方面的 问题,同时提出了应当让市场竞争来决定企业生存的建议。其次,用实证分析了我国发展 新能源汽车的必然性。并通过分析石油消耗量增加带来的问题,得出我国发展新能源汽车 势在必行。同时文章分析了我国发展新能源汽车的优势、劣势、机遇和威胁。虽然我国市 场巨大、劳动力资源丰富和土地原材料便宜,但我国自主研发能力薄弱,核心技术受制于 人。目前面临着汽车传统技术发展进入一个瓶径,汽车产业进入新的技术范式这一机遇, 消除威胁快速发展,提出多种技术跨越方式相结合,以自主跨越为主。 关键词:新能源汽车 技术跨越 自主研发 技术路径 市场环境
1
the Study on the Striding Development of New Energy Vehicles in China
Abstract:Today, the issue of energy and the environment has arisen much attention, new energy vehicles have became the mainstream of automobile industry for the further direction, energy saving and environment protection are the theme of automobile development today. Currently, all kinds of new energy vehicle technologies come into being; however, there is no dominant technology among them. The new energy vehicles provide a good opportunity for Chinese automobile industry. This essay mainly focus on the how can striding development carry out and the direction of development among these new technologies. As the rapidly rising of automobile production and marketing, various problems still exists, like the disproportional development of automobile and parts, backward related industry, the deficient capacity in core technology and independent research and development, the restriction on the environment and condition of consumption as well as the excessive regulation from the government. Therefore, it suggests that the market competition can decide the enterprise survival.Secondly, the essay analyzes the certainty of vehicle development based on the empirical examples, and it is imperative to develop the new energy vehicles as the rise in oil consuming, besides, the merits, demerits, opportunities and threaten of new energy vehicles development. Although the huge market, abundant labor resources and the low price raw land materials, the Independent research and development capacity still restricts, so does the core technology. Right now, the traditional technology faces the bottleneck, while the opportunity that striding development of multi technologies under the condition of self-striding would eliminate threats and promote development. Key words: new energy automobile; technology striding; Independent research and development; technical methodology; market environment.
2
引 言
在国家 863 计划的引导下,经过国内骨干汽车企业和产学研联合团队近 8 年的研发, 我国节能与新能源汽车技术研发取得重大进展,基本掌握了新能源汽车关键核心技术,建 立了拥有自主知识产权的新能源汽车动力系统技术平台,构建了关键零部件的配套研发体 系,实现了小批量的整车生产能力和局部区域的商业化示范运行。尤其是在 2008 年北京 奥运会期间,我国成功组织实施了奥运历史上规模最大的新能源汽车运输服务,取得显著 的社会效益。 目前涌现出各种新能源汽车技术,但各种技术之间目前还没有一种技术呈现为主导的 形式。新能源汽车为我国汽车产业提供了一次发展机遇。随着我国汽车产销的快速增长, 但还是存在整车与零部件发展不成比例、相关产业落后、核心技术和自主研发能力匮乏、 消费条件和消费环境制约和政府过度管制这些方面的问题,虽然我国市场巨大、劳动力资 源丰富和土地原材料便宜,但我国自主研发能力薄弱,核心技术受制于人。然后,文章分 析了新能源的各种技术,作成本收益、环境和社会基础设施的综合分析。得出目前通过插 电式混合动力汽车过渡,最后成为纯电动力新能源汽车的可行路径。 纵观世界汽车发展史,汽车的每一项技术和产品变革都经历了或长或短的发展成熟 期。 新能源汽车是对汽车动力系统的重大变革, 必须重视由技术攻关到产品产业化的过渡, 并进行规模化的示范运行与考核完善,这是当前我国新能源汽车产业化面临的首要问题。
3
第1章 绪 论
在国家 863 计划的引导下,经过国内骨干汽车企业和产研联合团队近 8 年的研发,我 国节能与新能源汽车技术研发取得重大进展,基本掌握了新能源汽车关键核心技术,建立 了拥有自主知识产权的新能源汽车动力系统技术平台,构建了关键零部件的配套研发体 系,实现了小批量的整车生产能力和局部区域的商业化示范运行。尤其是在 2008 年北京 奥运会期间,我国成功组织实施了奥运历史上规模最大的新能源汽车运输服务,取得显著 的社会效益。 纵观世界汽车发展史,汽车的每一项技术和产品变革都经历了或长或短的发展成熟 期。 新能源汽车是对汽车动力系统的重大变革, 必须重视由技术攻关到产品产业化的过渡, 并进行规模化的示范运行与考核完善,这是当前我国新能源汽车产业化面临的首要问题。
1.1 研究背景和意义
汽车产品集成了自第二次工业革命以来的大量技术,涉及冶金、石油、机械、金属加 工、化工、橡胶、塑料、仪器仪表、电器、电子等各个领域。汽车产业被公认是一个具有 高产业关联度的产业。一般认为,汽车工业对辅助产业与相关产业的拉动效应为 1:7:11, 几乎是无出其右地决定着一个国家的工业化程度。 1.1.1 全球排放问题对汽车发展方向的影响 能源和环境问题颇受关注的今天,新能源汽车已成为汽车产业未来发展的主流方向, 谈到新能源汽车发展,大家不能不分析汽车发展的动力是什么,回忆汽车的进步是跟汽车 法规推动密不可分,从欧洲设立 0 号法规,到现在最近通过欧洲 6 号汽车法规,经历了 20 —30 年时间。法规逐渐在加严,分析法规的内涵发生了这么几个变化,最早排放法规主要 是控制碳氢的排放,控制一氧化碳排放,从欧洲 4 号法规开始到欧洲 6 号法规,这三个排 放元素限制基本上没有发生变化。现在欧洲提出来新的排放法规,就是针对二氧化碳的排 放,欧洲提出来到 2012 年整车加起来二氧化碳排放达到 130 克,到 2020 年达到 105 克。 所以二氧化碳的排放当然还是来源于对全球温室气体效应的影响,要控制温室效应。同时 对于汽车来讲,二氧化碳排放是跟汽车油耗正比的,所以现在排放法规特别控制二氧化碳 排放,既是控制排放,又是节能,是两个目标通过一个对排放因素的控制来实现。这是一 个新的趋势。 1.1.2 国外新能源汽车的发展现状
4
目前不仅是欧洲出台新的排放法规,美国也提出美国整车油耗控制目标,到 2020 年 美国整车油耗要达到每家 35 公里水平,跟现在的水平要减少 40%。从混合动力汽车市场在 美国近几年的发展,如图 1.1 所示,大家可以看出来,从 2009 年美国开始大批量引用混 合动力车, 2012 年这五年时间混合动力汽车在美国市场销售每年的平均增长率超过 50%, 到 12 年达到 95 万辆。根据市场的预测,在美国市场到 2015 年混合动力汽车市场销售量会在 150 万—250 万辆之间。如果说美国到 2015 年的时候整个市场销售量在 1300—1500 万辆 之间,混合动力汽车市场占整车销售市场比例将在 12—20%之间,那么这将是一个非常大 的进步。
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2009年 2010年 2011年 2012年
图 1.1 美国混合动力汽车销量图(万辆)
欧洲是比较早开始控制二氧化碳排放的,采取的技术路线是先做轿车柴油化,然后再 发展新的技术,所以欧洲对混合动力汽车的引入比美国要更早,现在欧洲混合动力销售比 例还不小。同时还有这样的趋势,就是以宝马公司为代表的,欧洲公司已经把初级的混合 动力系统用到宝马 E 系轿车上,而且计划把这个系统作为宝马标配,所有都要推广。将来 基本混合动力功能会在欧洲所有的车上作为一种标准配制应用。 各国不同汽车市场的产品销量不一样,同时产品特点也不一样,我们习惯把混合动力 汽车分为四类,轻混合动力、中混合动力、强混合动力、可充电式混合动力,这样四类混 合动力汽车。美国市场是从强混合动力开始的,当然也在开发可充电式混合动力技术。欧 洲是已经有了相当比例的柴油车市场,是从低端做起,从轻混合动力开始。由此可以很明 显的看出来,这些汽车强国早就在向新能源汽车领路迈进了。 1.1.3 中国新能源汽车的发展现状 我国天然气资源丰富,分布广泛,海南、北京、上海、重庆等省市被列为国家燃气汽
5
车重点示范城市,各地均在燃油汽车基础上研制开发改装了压缩天然气汽车和液化石油气 汽车,主要用于出租车、公交客车、大型车辆和工程设施等。一汽—大众公司开发了捷达 LPG,上海交大研制成 LPG 轿车并和申沃客车联合开发成功改装型 LPG 城市公交,北京开 发了 CNG 城市公交。 山西是产煤大省,甲醇汽车项目已进行多年,目前已达到商业运行阶段,所用甲醇汽 车采用灵活燃料系统,既可用甲醇,也可用汽油,将乙醇当作有氧燃料使用,现在在河北 和黑龙江等地推广。同时国家制定了乙醇汽油燃料相关标准。我国云岗汽车公司大同汽车 制造厂开发了甲醇中巴车。 我国煤炭资源丰富,政府支持以煤炭为原料制造车用燃料项目。煤直接液化和间接液 化制取车用燃料的项目正在积极进行。 “十五”期间在云南和陕西建立了煤直接液化示范 厂,以煤为原料合成石油或二甲醚等车用燃料。西安交通大学与中国科学院煤化工研究所 经过 5 年协同攻关,于 2000 年研制出了“超低排放二甲醚汽车” ,通过在 TYll00 单缸柴 油机及装备有大连柴油机厂生产的 CA498 柴油机的面包车上燃用二甲醚的试验,发现发动 机的功率可提高 10%-15%,热效率提高 2-3 个百分点,噪声降低 10%-15%。 我国从事燃料电池研究的单位有 20 余家,质子交换膜(PEM)燃料电池技术已取得较大 进展,但与国外还有不小差距,例如,国外将功率 50-80kW 的 PEM 燃料电池用于轿车,而 我国最大的 PEM 燃料电池单堆功率为 5kW,离轿车使用相距甚远。我国的镍氢电池和锂电 池技术水平也已经达到国际先进水平,比亚迪在 2005 年上海车展展出的 E1 电动车已经具 备了很好的整车动力性能。 目前国内对压缩空气动力汽车的研究报道最多的是浙江大学,他们已经开发出压缩空 气动力摩托车研究平台,探索出不少有益的结论,正在进一步深入研究,此外重庆大学和 同济大学也做过一些探索性研究。
1.2 中国发展新能源汽车的意义
能源和环境问题正在向常规能源汽车提出严峻的挑战,以生物燃料和代用燃料技术、 混合动力、纯电动、燃料电池等为代表的新一代节能环保汽车正在全球范围内掀起一场汽 车技术革命,来应对持续增长的汽车消费、迅速增长的石油消费和日益严峻的环保压力。 在全球金融危机还在蔓延的今天,发达国家和跨国公司已经在寻找走出危机和危机后引领 全球经济的新技术和新的产业支柱。目前以新能源为代表新一轮产业革命正在兴起,目标 是占领后危机时代经济发展的制高点。在汽车行业,近年来动力电池技术和经济性得到了 重要突破,在新能源汽车各种技术路线中,汽车电动技术脱颖而出。
6
挑战通常伴随着机遇,目前的汽车生产技术我国汽车制造商已经掌握,也有一定的研 发能力,伴随着石油资源的日益衰竭和可能而来的汽车产业大转型。如果我们在这次汽车 产业的变革当中处于领先的地位,便可实现我国汽车产业的跨越式发展。美国在 20 世纪 初,发明的汽车的流水化大生产实行固定岗位制,让普通的工人也可以高效的生产汽车。 大大降低了汽车的价格,让普通的工人阶级也可以购买汽车,从而确立了汽车生产强国的 地位。日本在 20 世纪六七十年代,在石油危机的特殊环境下,也是由于其汽车的节油特 性,追求精艺的生产方式,使其迅速走上了汽车强国的道路。 我国经济快速增长,人民的收入水平也不断的提高,我国汽车市场是十分巨大的,如 果在适当政策引导和产业保护的条件下,开发出适合我们自己的新能源汽车,在不断满足 国内市场的同时培育新能源汽车产品的竞争力,那么我国汽车将走上新能源汽车生产大国 和技术强国的道路上。
7
第 2 章 中国新能源汽车发展的特点及存在的问题 2.1 中国新能源汽车发展的独特技术
我国新能源汽车产业化已经开启破冰之旅。国家希望通过贯彻落实《汽车产业调整和 振兴规划》 ,组织实施节能与新能源汽车示范推广工程,经过 3-4 年的努力,营造具有一 定规模的市场,集中投放一定批量的新能源汽车,帮助汽车企业改进技术,带动整个产业 链的投资,从而使我国新能源汽车产业化初具雏形。 从现有已形成独特的技术和市场特点的情况来看,我国新能源汽车发展具有自己独特 的技术和市场特点。目前,我国已形成纯电动、混合动力和燃料电池三类新能源汽车动力 系统技术平台,在动力蓄电池、燃料电池、驱动电机等关键部件的开发,以及整车系统集 成与应用方面不断取得突破。我国燃料电池汽车一直坚持的混合动力技术方案目前已成为 世界主流方案,并积极展开了对工业副产气制氢和天然气制氢技术与产业链的探索。我国 的混合动力汽车在轿车方面以弱混合和中混合方式为主,深度混合方式由于在自动变速 箱、 发动机电控系统等方面对传统汽车技术依赖较大, 目前国内仅有 1-2 家企业在做尝试。 在混合动力客车方面,我国兼顾了串联和深度混联等技术。在纯电动汽车方面,我国小型 车辆较好地利用了中国特色的稀土永磁电机以及锂电池资源与产业基础,大型公交车辆则 在零排放公交专线应用及电池快速更换充电等方面具有自己的特色。
2.2 中国新能源汽车发展的市场特点
一是多元化: 从微型车到轿车再到商用车, 庞大的市场容量包容了多元化的市场特点, 因而当新能源汽车进入汽车市场时必然面临市场多元化的现实。 二是细分化:我国特种用车、公用车、行业用车较多,在市场多元化的背景下,新能 源汽车生产企业不管在哪个行业或者哪类用途中占有一小块,都将面临一个比较大的需求 量,都能在局部范围内造成相对集中的“量”的冲击。对新能源汽车发展而言,在得到某 一项政策支持或某一个特种车行业的认可后,便可很快通过展开放量带动新能源汽车技术 的发展,从而形成促进新能源汽车发展的局部市场。
2.3 中国新能源汽车发展的三大瓶颈问题
与推出传统汽车的方式类似,新能源汽车作为一种新的技术趋势,在真正大规模市场 化、产业化之前,需要在各种复杂的环境下进行大规模示范运行,在示范中不断改进。从
8
现在开始,经过 3-4 年有组织的大规模示范应用,我国新能源汽车的批量生产技术、能力 以及市场化程度将得到较大提高。预计到 2015 年前后,我国的自主品牌新能源汽车将进 入产业化阶段。 虽然新能源汽车已成为世界各国加快推进交通能源战略转型的重要措施,有关技术研 发浪潮也一波接一波,但新能源汽车技术毕竟是一种新技术,世界各国都受到应用、技术 和基础设施方面的瓶颈问题制约。我国政府结合应对国际金融危机,出台《汽车产业调整 和振兴规划》布置实施节能与新能源汽车示范推广工程,执行《节能与新能源汽车示范推 广财政补助资金管理暂行办法》 ,是解决新能源汽车发展瓶颈问题的实质性措施。 第一,从目前正在执行的重大科技计划项目到《汽车产业调整和振兴规划》以及节能 与新能源汽车示范推广工程,无论是鼓励研发还是鼓励示范推广,最终目的都是促进新能 源汽车的技术进步和应用。随着节能与新能源汽车示范推广工程的深入实施,13 个示范城 市的政府有关部门及公共服务机构已经制定出未来 3-4 年内详细、可操作的新能源汽车 应用计划,将营造几万辆规模的准市场,有效解决“应用”问题。 第二,我国新能源汽车在可靠性、稳定性和成本方面还存在很多技术问题。由于新能 源汽车技术以传统汽车技术为基础平台,而中国在传统汽车技术方面与国外存在较大差 距,因此我国不仅要跟上发达国家新能源汽车技术探索的脚步,还要努力缩小在传统汽车 技术方面的差距。我国新能源汽车整车集成开发和产业化技术有待提高,混合动力汽车发 动机技术、自动变速箱技术拥有自主知识产权的不多,而纯电动汽车和燃料电池汽车在发 展中还面临动力蓄电池、电及控制器、燃料电池发动机等零部件上的技术挑战。所以在节 能与新能源汽车示范推广工程的实施和社会对新能源汽车市场信心的提高,加上国家科技 计划在关键核心技术上的导向作用,将引发新一轮的社会配套投资。面对快速增长的市场 和投资,相关企业将加大资源配置力度,增强产品研发力度,不断改进、完善产品,这将 有效促进“技术”问题的解决。 第三,基础设施问题是制约新能源汽车发展的又一瓶颈。对于使用电和氢气或其他代 用燃料的新能源汽车来说,如果在其行驶半径范围内不能及时找到能源补给站,就不可能 有市场。 而城市内或城市间充电站系统或加氢站系统的建立, 需要更多的部门和企业参与, 来解决一系列技术和投资问题。 《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》 规定,中央财政对购买新能源汽车的差价进行补贴,示范城市地方财政“安排配套资金对 节能与新能源汽车购置、配套设施建设及维护保养等相关支出给予适当补助”《汽车产业 ; 调整和振兴规划》也明确提出要“建立电动汽车基础设施配套体系” 。这都体现了我国政
9
府解决新能源汽车“基础设施”问题的决心和行动。 综上所述,一是要解决新能源汽车市场需要的应用问题;二是解决新能源汽车自身的 核心技术问题,以及配套设施充电、换电池、加氢的核心技术和统一技术标准的问题;三 是要解决城市规划和城市交通、电力等基础设施规划、基础设施投资和经营者的问题,解 决能源供给链条中的经济性问题,以及合理的商业模式问题。三者间的重要性如图 2.1 所 示。
技术
基础设施
技术 应用性 基础设施
应用性
图 2.1 三大瓶颈比例图
应用、技术、基础设施三大瓶颈如同坚冰,而节能与新能源汽车示范推广工程可谓破 冰之举,是解决这三个当前我国新能源汽车发展瓶颈问题的有力措施。如果措施得当,我 国新能源汽车的发展前景将非常光明,中国汽车产业自主创新的步伐将进一步加快。相信 随着这些瓶颈问题的解决,我国新能源汽车发展将驶入快车道。
10
第 3 章 发展新能源汽车的必然性分析与可行性分析 3.1 发展新能源汽车的必然性分析
对于中国来讲,能源(尤其是石油)安全是关系到中国在 2l 世纪实现全面建设小康社 会,进而基本实现现代化目标的重大战略问题。中国石油安全的主要目的是避免供油中断 和油价大幅波动带来的危害。但随着我国石油对外依存度的加大,石油保障安全战略问题 已经十分严峻地摆在我们面前。 自 2001 年以来,国际石油价格持续攀升,出现了全球石油供给不足的现象,同时也 带动了其它能源(如煤炭等)价格的上涨。在国际油价持续高位运行和中国国民经济快速增 长的背景下,中国国内能源供给长期处于偏紧状态,石油对外依存度不断上升,对中国这 样一个高速发展的能源消费大国来讲,能源价格不断上升,既对国民经济的健康发展造成 了一定的冲击,也影响着国民经济的可持续发展。在能源供给紧张的局面对经济发展产生 了一定负面效应的同时,中国对能源的需求不断增加,在全球能源需求增长中占有较高比 例。因此,发展新能源领域是势在必行的道路。 对我国发展新能源汽车的自身优势、自身劣势、外部对于新能源汽车发展的机遇、对 新能源汽车发展的威胁四个方面的诸多因素进行分析,以便全面认清我国汽车工业发展新 能源汽车的内外部环境,准确地把握新能源汽车市场宏观走势,从而进一步进行汽车产业 发展新能源汽车竞争力实证分析。 3.1.1 中国新能源汽车产业的优势 初步拥有了支撑汽车工业发展和进行自主创新的零部件基础产业。相比于外国发达国 家的汽车产业,我国有着劳动力、土地资源以及原材料成本较低的优势,这在一定程度上 将有助于我国新能源汽车产业的稳步发展。同时,我国目前已经拥有一批为国外整车公司 提供零部件的定点企业,尤其是江浙一带零部件产业更为发达,不少产品出口欧洲、美国 和日本,数量逐年上升。随着零部件产业技术实力的不断增强,对于我国新能源汽车产业 自主创新、稳步发展的进程有着不可估量的推动作用。 其次跨国公司已把在中国汽车市场的发展作为其在全球范围内发展的战略重点,中国 汽车市场在不久的将来成为世界上最大的汽车消费市场,这是世界汽车行业的共识。为了 在中国这个潜在的巨大汽车市场分得一杯羹,对引进新能源汽车产品、新技术、本土生产 以及本地研发等方面工作都很重视,从而将有利于我国新能源汽车产业的快速发展。
11
3.1.2 中国新能源汽车产业的劣势 我国汽车市场在经历了“井喷式”发展的 2003 年之后,无论合资企业还是国有企业、 民营企业,甚至未涉及汽车行业的其他企业都看到我国潜在的巨大的汽车消费能量,于是 纷纷对已经存在的汽车生产追加投费、扩产增能,国内其他行业的不少企业也开始介入新 能源汽车行业,到 2005 年底,我国汽车行业产能过剩问题已经凸现出来,如果照此发展, 不可避免的将造成资源浪费、企业间的恶性竞争以及利润下降,进一步将影响到产品的研 发、产品质量以及服务等诸多方面,将不利于行业的健康发展。还有近年来,我国宏观经 济一直保持稳定的发展状态,呈现出一种国内各行业共同发展的繁荣景象,其中新能源汽 车行业也包含在内。但是,随着我国国民经济的进一步发展,市场竞争的日趋激烈,劳动 力、土地资源和原材料成本相对较低的优势正在慢慢弱化,这些成本都在逐年增长。 2008 年以来,我国新能源汽车行业开始步入发展的快车道,我国汽车总销量已进入世 界第二位,其中新能源汽车占有不少份额,如果单从量上看确实令人兴奋和欣慰,但是在 我国的合资企业中由于基本都是外方掌握核心技术,外方决策权限相对较多,企业自身进 行自主创新的动力不足。近两年民营企业创新能力有所增强,但是基本局限在低端新能源 车型上,大多数新能源汽车核心技术没有实质性突破。因此,为了汽车工业的长远发展, 要大力提高我国新能源汽车产业的自主创新能力。 3.1.3 中国新能源汽车产业面临的机遇 经过几年的快速发展之后,我国汽车消费信贷市场的发展自 2004 年开始减缓,银行 监管机构也于 2004 年 8 月颁布新的《汽车信贷管理办法》以加强银行在开展汽车消费信 贷业务过程中对风险的控制。在这样的环境下,汽车消费信贷门槛的提高,制约了我国汽 车市场的进一步发展。但按照国外有关经验和国内汽车消费的长远发展来看,随着国内诚 信机制逐步建立,我国汽车消费信贷领域将来可能适度放松,降低信贷门槛,从而会有利 地促进我国汽车市场的发展。 政府主管部门将提高新能源汽车工业自主开发、自主创新等工作作为“十一五”期间 的几项重点工作。同时,广大汽车企业在不断总结发展经验和教训的基础上,已经充分认 识到自主品牌、自主开发对企业的今后发展的重要意义,而且我国主要汽车企业集团在这 方面的工作也具备了相当的基础,并已初步取得一定成绩。 同时我们应该清醒地评估我国新能源汽车业的潜在优势和发展前景。在不放松对传统 汽车动力技术追赶的同时,需要另辟蹊径。抓住全球汽车动力技术革命的历史机遇,制定 新能源汽车发展路线图,并采取切实措施加紧技术研发和产业化。借助电动车对传统技术
12
和产业格局的革命性冲击,实现自主创新自主品牌的实质性突破。目前,中国已经成为汽 车生产大国,但我们还不是汽车强国。我们沿着传统技术路线追赶付出了巨大的努力,但 在较长时期仍难以摆脱受制于人的窘境。可喜的是在新能源汽车领域我们早已开始行动。 在汽车百年来最重要的一次技术革命中,我们基本跟上了全球的步伐,大体站到了世界同 一起跑线。这在中国汽车史上还是头一次,它为中国汽车业的技术追赶提供了历史性的机 遇。现在我国在新能源汽车上已经有一定的技术积累,主要汽车企业资金相对宽裕,有能 力加大相关技术投入。中国是电动车所需的金属锂和稀土比较丰富的国家,有资源优势。 在传统汽车动力技术中,我们沉淀的资产相对较差,技术转换成本较低。汽车消费处于成 长期,具有明显的优势,这有相对的有利条件。 3.1.4 中国新能源汽车产业面临的威胁 我国目前传统汽油车年产都在 930 万辆左右,大大超过德国、韩国、法国。但德国、 韩国、法国等生产出来的汽车几乎都是本国的自我品牌,而我国多数生产的是外国品牌, 虽然存在奇瑞等一些民族品牌,但是与外来品牌相比,无论是数量,还是知名度上都有很 大的差距。在这方面中国应该认真学习日本和韩国,这两个国家在汽车工业发展初期也采 取过合作等方式吸收国外的先进技术,但生产的产品全部是自我品牌,而我国汽车行业就 缺乏这一点。所以,发展新能源汽车该如何在吸收学习技术的同时,保护、创造民族品牌 是我们国家应该高度重视的题目,这不能全部归咎于研发力量不足、研发水平不高、生产 技术差等方面, 更多的应该在国家政策制定和引导方面寻找原因和解决的办法。 时至今日, 面对入世后外资的大举进入,国内最好的合资企业也只是掌握了吸收消化研发能力和应用 开发能力,仅能够对引进产品进行局部改进,而不具备独立开发新产品的基础研发能力。 长此以往,中国汽车工业必将成为世界汽车巨头的加工基地。这将违背我们发展我国新能 源汽车工业的初衷。随着我国汽车工业的对外开发程度的不断深入,国外主要汽车公司都 已经基本实现与我国合资合作。而在这一过程中,外资在新能源汽车的关键技术及关键零 部件领域独资控股的趋势明显,从而使我国新能源汽车工业在今后的发展中受到一定的制 约。
3.2 发展新能源汽车的可行性分析——技术跨越模式选择
3.2.1 多种技术跨越模式结合 实施汽车产业技术跨越战略,要充分考虑自身的技术积累与技术创新能力。选择切合 实际的跨越模式。世界汽车产业的全球化发展意味着在当前的全球化背景下,很难再像韩 国汽车产业实施引进跨越模式那样,在一个封闭的国家内建立完整的、富有竞争力的汽车
13
产业,因此充分利用合资所带来的大量先进技术,通过扩大合资企业生产规模,增加产品 品种,进一步加大现有的合资企业的引进外资力度,从而走上技术引进、消化吸收和联合 开发,最终提高自主开发能力的路,是十分可行及必要的。 然而,市场换技术的模式在我国汽车企业发展的几十年里,不少中国企业充当了跨国 公司的组装车间和加工基地,不仅加剧了我国能源、原材料等基础行业的供给紧张状况, 更直接影响到我国经济结构的调整和增长方式的转变。因此,越来越多的国内企业家和研 究学者们意识到,只有依靠自己的力量,在开放的环境中,以我为主,博采众长,进行系 统集成,形成自己的产品,才能够实现我国汽车产业及其科技创新能力与世界同步发展。 因此,中国的新能源汽车工业应当选择自主跨越与引进、合作、并购跨越相结合的发展模 式。基本路径包括:其一,追随跨国公司并逐步形成自己开发能力的路径;其二,通过与 国际汽车工业的咨询、开发企业合作,或者对其兼并,获得开发具有自主知识产权的产品, 并逐步形成自己的开发能力;其三,基本依靠自己的力量,在开放的环境中,以我为主, 博采众长,进行系统集成,形成自己的产品。 3.2.2 以自主跨越为主 一百年的世界汽车发展史充分证明了没有自主的汽车核心技术,没有自主的品牌,就 永远不会成为汽车强国,最终只能沦为跨国公司的附庸。汽车产业是我国的支柱产业,能 否获得自主权关系到这个产业的兴衰成败进而涉及到国家的经济安全。汽车工业历经百年 风雨仍彰显其蓬勃的生机,是带动世界工业发展的“发动机” ,并以其无以伦比的广度和 深度改变着人类生活的面貌。创自己的品牌汽车一直是国人的梦想,但自主并不是狭溢的 民族主义,而是对外开放的自主发展。中国在努力建立自主研发能力的同时,更要眼光向 外,取各国的技术精华,深入开展国际分工。如今世界汽车工业正在开展新一轮的汽车新 技术竞赛,如环保节能技术、新能源技术、轻量化材料等等。中国汽车产业应抓住这一历 史契机,开发出有自身优势的新技术,早日跻身世界汽车产业强国。 自主跨越模式的成功实施,需要注意一下几点要素:第一,要充分发挥政府在汽车产 业技术跨越战略中的导向作用,制定相应的鼓励政策。汽车产业的技术跨越战略,是一种 利用后发优势的战略, 不同于发挥比较优势的战略, 不能完全顺应和依靠市场机制的调节, 政府必须充分发挥其战略导向作用,并制定切实有效的支持政策,才能有效的提升我国汽 车产业自主创新能力。第二,突出汽车企业在技术跨越中的主体地位。技术密集型产业的 跨越式发展,主要依靠大型骨干企业的技术跨越来实现,应当由企业来选择技术跨越的目 标、重点和途径。政府只需给予必要的战略导向和政策支持,而不是直接干预企业的行为。
14
第三,高度重视汽车专业人才的开发与培育。不断健全各个层次的研发人才梯队,也是国 际上大型汽车公司研发队伍的共同特征。
15
第 4 章 发展新能源汽车的路径分析
现在的汽车驱动方式是石油,但是石油的资源是有限的。预计全球的石油资源还可以 再使用 50 年。交通运输工具是必然随着经济的发展而发展的,那么未来汽车用什么能源 来驱动是当今面临的问题。目前新能源中比较突出的有生物燃料和代用燃料,其上升趋势 如图 4.1 所示。
代用燃料 生物燃料 代用燃料 生物燃料 生物燃料 代用燃料
生物燃料 代用燃料
代用燃料 生物燃料
2005
2007
2009
2011
图 4.1 生物燃料与代用燃料的对比图
4.1 新能源汽车的技术分类
4.1.1 生物燃料和代用燃料技术 生物燃料是指通过生物资源生产的燃料乙醇和生物柴油,可以替代由石油制取的汽油 和柴油,是可再生能源开发利用的重要方向。受世界石油资源、价格、环保和全球气候变 化的影响,生物柴油以其优越的环保性、润滑性、安全性和可再生性,自 20 世纪 70 年代 以来,许多国家日益重视生物燃料的发展,并取得了显著的成效。我国的生物燃料发展也 取得了很大的成绩,特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产,已初步形成规模。 用甲醇或乙醇等短链醇和菜籽油进行酯化反应,再经洗涤干燥即可得到生物柴油。甲 醇或乙醇在生产过程中可循环使用,生产设备与一般制油设备相同,在生产过程中可产生 10%左右的副产品甘油。目前生物柴油使用最多的地区是欧洲,份额已占成品油市场的 5%;美国能源政策法也已把其正式列为一种汽车替代燃料。在亚洲的一些国家和地区已 开始建立商品化生物柴油生产基地,并把生物柴油作为代用燃料广泛使用。 在汽车燃料方面的另一个发展是使用代用燃料发动机,它可以使能源结构合理化,减
16
少人类对石油的依赖,降低有害物的排放。这既是石油短缺的要求,也是内燃机自身排放 性能发展及人类维护自身健康的要求。目前开发的代用燃料主要有:液化石油气(LPG)、 压缩天然气(CNG)、醇类燃料、合成燃料、氢燃料等。比如宝马氢能 7 系装备了能够使用 液氢燃料和汽油的 6.0 升 V12 发动机。除了一个容量 74L 的普通油箱外,氢能 7 系还配 有一个额外的燃料罐, 可容纳约 8kg 的液态氢。 双模驱动为 BMW 氢能 7 系提供了超过 700km 的总行驶里程,其中氢驱动 200km 以上;汽油驱动 500km。驾驶者可以手动完成从氢动力 到汽油动力模式的转换,完全不会对氢能 7 系的行驶状态和性能造成影响。如果一种燃料 用尽,系统将会自动切换到另一种燃料形式,保证燃料的供应持续而可靠。 4.1.2 燃料电池技术 燃料电池电动汽车实质上是电动汽车的一种,在车身、动力传动系统、控制系统等方 面, 燃料电池电动汽车与普通电动汽车基本相同, 主要区别在于动力电池的工作原理不同。 一般来说,燃料电池是通过电化学反应将化学能转化为电能,电化学反应所需的还原剂一 般采用氢气, 氧化剂则采用氧气, 因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直接采用氢燃料, 氢气的储存可采用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。 直接供氢的 FCEV 推广普及的关键是纯氢的供应和储存。为了保证直接供氢的 FCEV 用 氢的需要,必须建造氢站,这就增大了直接供氢的 FCEV 商品化和推广普及的难度。因此, 世界上各大汽车公司纷纷推出了通过燃料重整反应制取氢气的技术,可使用多种碳氢燃 料,包括醇类燃料、天然气等。目前,通过重整反应利用甲醇制取氢气的技术已十分成熟, 甲醇为液体燃料,携带方便,提高了燃料电池电动汽车的续驶里程,且燃料能量的利用率 可达 70%-90%,大大高于热力发动机的效率。 燃料电池以其特有的燃料效率高、质量能量大、功率大、供电时间长、使用寿命长、 可靠性高、噪声低及不产生有害排放物 N02 等优点正在引起世界各国的注意。与内燃机汽 车相比,氢燃料电池电动汽车有害气体的排放量减少 99%,C02 的生成量减少 75%,电池 能量转换效率约为内燃机效率的 2.5 倍。这种电池将有可能成为继内燃机之后的汽车最 佳动力源之一。 4.1.3 混合动力汽车技术 国际电工技术委员会(International Electrotechnical Commission,IEC)对混合动 力车辆的定义为: “在特定的工作条件下,可以从两种或两种以上的能量存储器、能量源 或能量转化器中获取驱动能量的汽车。其中至少一种存储器或转化器要安装在汽车上” 。 混合动力汽车是采用传统的内燃机和电动机作为动力源,通过混合使用热能和电力两
17
套系统开动汽车,达到节省燃料和降低排气污染的目的。使用的内燃机既有柴油机又有汽 油机,但共同的特点是排量小、质量轻、速度高、排放好,选择蓄电池组作为电能存储装 置。混合动力汽车的关键是混合动力系统,它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能。 经过十多年的发展,混合动力系统总成已从原来发动机与电机离散结构向发动机、电机和 变速器一体化结构发展, 即集成化混合动力总成系统。 混合动力总成以动力传输路线分类, 可分为串联式、并联式和混联式三种。相应的混合动力车辆称为串联式混合动力电动汽车 (Series HybridE1ectric Vehicle,SHEV)、并联式混合动力电动汽车(Parallel Hybrid Electric Vehicle , PHEV) 、 混 联 式 混 合 动 力 电 动 汽 车 (Parallel-Series Hybrid ElectricVehicle,PSHEV)。混合动力汽车的技术瓶颈:电池容量、电动系统效能以及成 本。 4.1.4 纯电动汽车技术 上世纪 90 年代初,纯电动汽车的开发研究曾红火一时,但当时汽车电力电子学尚未 建立,既没有完善的科学理论做指导,更缺乏高科技含量的汽车电力电子装置可供采用。 特别是,当时仅有铅酸蓄电池可供使用,而铅酸蓄电池体积、重量的能量密度太小,功率 密度也太低。由于铅酸蓄电池组体积大、质量重,导致电动汽车的整备质量过大。同时, 铅酸蓄电池组充电时间长,而且每次充足电后的续驶里程又太短,加上电力传动系统的制 造成本过高等因素困扰,1997 年以后,绝大多数公司对纯电动汽车的研发基本处于停滞状 态。 第二代纯电动汽车的出现,是以汽车电力电子学的最新发展为基础的,其技术亮点包 括高能量密度锂离子蓄电池、锂离子电容器等的发明,以及乘用车电动轮技术的开发和实 用化等。虽然,纯电动汽车离真正商业化还有一定的距离,但与第一代纯电动汽车相比, 它已经在充电时间、续驶里程、动力性、快速充放电能力等方面取得了可喜的进展。与传 统内燃机汽车及混合动力汽车、 氢燃料汽车相比, 第二代纯电动汽车也显示出了一定的 “比 较优势” 。1、控制精确度高于混合动力车。2、风阻系数可降至 0.19。3、整车质量大大 低于燃料电池车。4、CO2 排放量低于同级别汽油车。5、使用过程的能耗费用低于汽油车。
4.2 各种新能源汽车技术分析
4.2.1 生物燃料和代用燃料技术分析 使用生物能源是将粮食等农业作物转化为燃料乙醇和生物柴油,这需要首先生产出粮 食,在不发达的国家,人民吃的问题还没有解决,拿不出多余的粮食来大规模制造燃料乙 醇和生物柴油。在发达国家都是机械话大生产来耕种农作物,,所以要生产燃料乙醇和生物
18
柴油还是要消耗石油和大量的人力物力。使用代用燃料技术例如液化天然气。现在改装成 液化天然气需要 5000 元费用。改装前以伊兰特为例,汽油换算成价格为 0.4 元/公里, 改装后为 0.15 元/公里,节省 0.25 元/公里。这样行驶两万公里后可以换回成本。但 是现在汽油是汽车的标准范式,加液化天然气的站点不普及,需要跑长途的时候还是需要 换回使用汽油。使用液化天然气为燃料,汽车的动力会损失,只有使用汽油的 7、8 成。 4.2.2 燃料电池技术分析 燃料电池电动汽车除了在车身、控制器及驱动系统等方面面临着与电动汽车相同的问 题之外,在其储能动力源——燃料电池方面还有较多问题急需解决。虽然燃料电池可以采 用多种燃料,甚至是内燃机用的所有燃料,但是真正起电化学反应的,仅仅是其中的氢和 氧化剂中的氧;因此,氢燃料电池在氢燃料制取、储存及携带等方面以及非氢燃料电池的 重整系统的效率、体积、质量大小及反应速度等方面的技术还需进一步提高。目前的关键 是提高其功率质量比,优化整个系统,进一步掌握电池和甲醇反应器的动力学,等等。 4.2.3 混合动力技术分析 现在的混合动力汽车发展还不成熟存在以下的缺点。1、价格过高:虽然采用节能汽 车有很强的外部效应,保护了环境和节省了宝贵的不可再生的石油资源。但是每个人是具 有经济实力是有限的,对于个人来说还是购买普通的常规能源汽车比较有优势。2、电池 的续航里程短:一般现在的混合动力车在纯电动的情况下,可以行驶 50 公里左右,这不 能满足人们日常出行的需求。混合动力汽车的电池现在有两种方式充电,一种是完全靠汽 车本身的发动机和在刹车的时候对电池进行充电。另一种模式在第一种模式的基础上增加 了外接电源的充电。 混合动力车的优点。1、省油:混合动力车百公里油耗在 5 升以下和一般常规能源汽 车对比是一个很大的改进。2、混合动力汽车的动力比较强:因为混合动力汽车是由发动 机和电动机一起对汽车提供动力。在急加速的时候发动机、电动机一起工作。虽然混合动 力汽车发动机的排量小,动力不强,但是电动机的扭距和功率比较高。在加速的时候 1.5 升的混合动力汽车的参数和 2.0L 的常规公里汽车的参数差不多。 4.2.4 纯电动力技术分析 纯电动力汽车的优点:除了纯电动之外,其他的几种技术都将使用到石油,天然气等 不可再生的能源。只有电力资源可以通过水力发电,可以不断的创造。而且使用电力,将 对环境不造成污染。现在城市大气的首要污染源是汽车排放的尾气,使用完全清洁的电力 资源最环境的保护也是最大的。电动汽车和插电式混合动力汽车具有以下优点:所有的能
19
源都能转变为电能,生产过程集中度高,具有高的能量转换效率,实现了使用过程零污染。 纯电动车等能满足多数车辆日行驶里程在 l00km 之内的要求,而插电式混合动力技术延长 了电动汽车的续驶里程,加之,目前蓄电池技术已经有了新的突破等优点。可以说电动汽 车是以后未来世界汽车产业的发展趋势。 但是现在纯电动汽车发展还存在瓶径。电池的价格过高,一块电池的成本相当于汽车 价格的 1/2 到 1/3,一块电池可以重复充电 2000 到 4000 次,基本相当于汽车的寿命周期。 电池单次充电的续航里程大概在 100 公里算是比较高的,但是这样的续航里程,平时每天 的家用是可以接受的,但如果汽车需要长距离的行驶,比如出差,百公里的里程就显的不 够。所以现在使用纯电动车技术还不成熟,现在普及的汽车是使用石油为动力的。汽车驱 动能源的转变是不可能一下子改变的。一个范式现在已经普及,现在汽车产业的基础是建 立在这个范式的基础上。要建立起一个新的以纯电池驱动的范式要将现在汽车产业的基础 进行一个大的改变,是一个巨大的工程。现在的技术、社会配套的设施还要逐步的建立。 所以必须建立起一个过度的汽车驱动的范式。现在发展混合动力汽车是一个比较妥当的发 展方向,可以一边发展,一边解决技术难关,一边建立起社会的配套设施,改变人们对汽 车固有的使用方式。 总之使用能源的标准最好是清洁的,又可以再生的,那么电力是最好的侯选者。预计 在未来汽车驱动方式的发展方向是电动汽车。前文也说了,一种汽车驱动范式发展到另外 一种汽车范式是需要一个过程的。毕竟社会配套的设施和新技术的发展成熟需要一定的时 间。
4.3 比亚迪电动汽车的发展道路分析
4.3.1 比亚迪汽车的快速发展 2006 年,比亚迪集团实现销售收入 129 亿元,同比增长 101%。汽车产业取得骄人业 绩,主力车型 F3 实现销售 63153 辆,同比增长 472%,实现销售收入近 50 亿元。F3 还实 现出口 5000 余辆,产品覆盖 16 个国家和地区。 2007 年以来,比亚迪 F3 月销连续突破万辆。从 06 年 5 月基本完成上市,再到 07 年 6 月 18 日第 10 万辆下线,比亚迪 F3 仅仅用了 14 个月的时间就跨过了中级轿车生存的第 二门槛;而从 07 年 6 月到 08 年 6 月,比亚迪 F3 用 12 个月的时间,再创造了产销 10 万 辆的奇迹,为自主品牌之最,成为“速度之王” 。 07 年 7 月份,比亚迪另一款两厢中级轿车 F3R 全国上市,以超凡动力、超级安全、超 酷外形引领两厢车新时尚,掀起新的两厢车销售风暴。2008 年 3 月 18 日,比亚迪第一款
20
中高级商务轿车 F6 全国上市,自主品牌冲击中高级轿车市场从 F6 开始。现在比亚迪汽车 将有 F6、F3R 自动版、F0、F8、DM 双模电动汽车等至少 5 款新车投放市场,同时将产能提 升到 80 万辆,以满足市场需求。至此比亚迪集团已经形成 700 万平方米的庞大产业格局, 在集团发展的强大驱动下,比亚迪汽车将以强大的实力驰骋在汽车大潮中。 4.3.2 比亚迪双模电动汽车分析 F3DM 双模电动车搭载的是全球首创的 DM 双动力混合系统。DM 为 DUAL MODE 的缩写。 DM 双模电动车采用电动车系统(EV)和混合动力系统(HEV)。是一种将控制电机和电动机两 种混合力量相结合的先进技术, 不仅降低了油耗及排放, 更极大的提高了动力和操控性能, 实现了既可充电,又可加油的多种能源补充方式的双动力混合系统。F3DM 双模电动车是全 球首款量产的双模电动车,F3DM 双模电动车选用高容量的铁电池组,充分利用了电驱动形 式的优势,在纯电动(EV)模式下,F3DM 双模电动车的续航里程超过 100km,完全满足上班 族日常上下班之用,无需用油。F3DM 双模电动车是全球第一款上市的不依赖充电站的商业 化电动车,而日本丰田新型混合动力车以及美国通用 volt 的上市时间都排到了 2010 年和 2011 年后,比亚迪比他们提前 2-3 年实现了可插入式双模电动车的商业化。 传统混合动力汽车只能用发动机为蓄电池供电,而比亚迪 DM 双模电动车除此之外, 还可通过专业充电站和家用充电两种模式进行蓄电池供电。在充电技术上,比亚迪 F3DM 双模电动车突破了反复充电、 家用插座充电两大技术难关, 使电动汽车在使用上更为方便, 摆脱了对充电站的依赖。F3DM 双模电动车在专业的充电站上快充 10 分钟可充满 50%,即 使是在家用电源上慢充,也只需要 7 个小时就可以充满。 4.3.3 双模汽车的优势分析 第一,绿色环保:节能高效-F3DM 双模电动车运行模式有两种,一种是 EV(纯电动), 一种是 HEV(混合动力模式)。在 EV 模式下,比亚迪 DM 双模电动车车排放为零,而在 HEV 模式下,排放也远优于欧Ⅳ。另外,比亚迪铁电池所用的原材料在整个制作过程不含任何 污染成分,并可以回收再利用。所以说,搭载上铁动力电池的 F3DM 双模电动车是真正意 义上的环保车。 第二,铁电池技术的领先:铁电池技术是世界新能源汽车领域的最高技术,它是比亚 迪汽车新能源领域的技术创新。汽车动力电池难在“高安全”“低成本”“长寿命”“绿 、 、 、 色环保”“复杂工艺”等五个要求上,而比亚迪的“铁电池”在上述五个指标上都取得了 、 突破。高安全——比亚迪研发成功的铁电池在极端高低温和碰撞实验中“岿然不动” ,表 现出了极高的安全指数。低成本——铁原料资源丰富,容易从矿产资源中获取,铁的价格
21
较低廉, 为电动车商业化提供了条件。 绿色环保——铁电池在生产和使用过程环保无污染, 旧电池原材料可以回收再利用。超长续航里程——比亚迪的铁电池具有高容量优势,在一 定的铁电池内储存足够多的电能,就能保证 DM 双模电动车具有超长的续航里程。长寿命 ——电池的循环寿命是指保证电池性能前提下,电池可全充全放的次数。比亚迪的铁电池 循环 2000 次后容量还有 80%以上,实际可使用 4000 次。使电动车在生命周期内不需要更 换电池。 第三,汽车工艺的优秀:复杂工艺——车载铁电池是串联结构,对产品一致性要求极 高,1%的不良就是 100%的不良,电池行业的领导者比亚迪通过技术攻关提升工艺的可靠 性。当今世界,掌握双模技术的只有通用、丰田和比亚迪三家企业,纯电动状态下,通用、 丰田的电动汽车一次充电只能行驶 25 公里,而比亚迪 F3DM 双模电动车一次充电的续航里 程却达到 100 公里。优越动力性能-F3DM 搭载了 BYD371QA 全铝发动机,双模电动车驱动系 统大幅度的提高了电机的功率和扭矩, 比亚迪 F3DM 双模电动车最大输出功率达到了 125KW, 相当于拥有 3.0L 发动机的优越动力性能。此外,在起步阶段,比亚迪 F3DM 双模电动车 超强的瞬间加速性能,远超过 2.4L 级别的发动机所能达到的水平,给驾驶者带来一种全 新的驾驶快感。 第四,使用成本的低廉:使用成本低廉体现在燃油经济性方面,F3DM 双模电动车纯电 动状态下百公里耗电仅为 16 度,电费按 0.6 元/kwh 计算,其行驶 100 公里的花费约为 9.6 元人民币。DM 双模动力系统采用的比亚迪最新发动机,使得系统中的发动机在任意 工况下的最低燃油消耗率不足 250g/kwh。而且相关调查显示,超过 90%的人每天用车不 超过 100 公里,这意味使用比亚迪 DM 双模电动车,绝大部分人将远离油价高企的困扰。 因为用电的成本仅为使用燃油的 1/4,对消费者来说,这无疑是一种绝对经济的选择。比 亚迪凭借在世界移动能源领域的领先优势,经过数年技术攻关,研发出了满足低成本要求 的铁电池,使得材料成本大幅度降低,大大缩短了 DM 双模电动车商业化的进程。DM 双模 电动车系统成本为 5 万元,年产达到 20 万辆后,成本可进一步降低。
22
第 5 章 中国发展新能源汽车的路径选择
现阶段代用燃料技术尚未成熟,而内燃机汽车技术成熟且经济实惠,还将在相当长的 时间内占据汽车领域的主导地位。所以,在过渡阶段,内燃机及基于内燃机的混合动力系 统还将是汽车动力系统的首选。 但必须将混合动力客车与轿车技术分开来讨论, 在轿车上, 混合动力专利技术基本被日本垄断。混合动力公交车各国都处于起步阶段,基本上都没有 拿出最佳解决方案,我们应该在这一方面加大投入,抢占技术主导地位。在技术路线选择 上,中国自主品牌企业要发挥主导作用,不要被国外企业牵着鼻子走。政府也要给予实质 性扶持政策,鼓励企业进行联合开发。 如上所说,燃料电池汽车产业化尚早,混合动力汽车更多是一种暂时的、带有过渡性 质的产品。在发展新能源汽车的路径选择上,我国应以纯电动技术为首选。 发展纯电动汽车,解决动力电池技术至关重要。目前,动力电池种类繁多,主要有镍 氢电池、铅酸电池和锂电池等。我们不可能每种动力电池都能够获得很好的发展,最好能 够选择一两种有发展前景、我国有一定技术基础的路线发展,在这方面确立自己的优势地 位。比亚迪公司有着深厚的电池研发历史,从比亚迪 F3DM 双模电动车的成功可以看出, 在电动汽车方面,我国是处在新能源汽车领域的前沿的。 同时我国还是电动车所需的金属锂和稀土比较丰富的国家,有资源优势。镍氢和铅酸 电池经实验证明无法满足人们使用要求,不太可能成为今后发展重点,我国发展动力电池 应以锂电池和锌碳电池为主。现有汽车用电机效率已达极限,其大电流、高电压和负载引 起电流变化大,致使电池循环寿命短。通过考擦研究,可采用电力推进器技术来解决这个 问题。纯电动汽车技术攻关应集中在动力电池的循环寿命和充电技术上,包括公用充电站 等相关基础设施。 目前,我国新能源汽车关键零部件缺乏统一标准。以电动汽车为例,电池、电机等非 常不统一。汽车行业主管部门应该尽快制定相关技术标准,实现新能源汽车关键零部件标 准化,这样不仅能够降低成本,也有助于实现关键零部件的批量生产和商业化。 我国新能源汽车的发展一定要把握住“以我为主,自主创新”的主线,掌握技术上的 主动权,千万不要走盲目引进、消化不良的老路。中国新能源汽车产业应走产、学、研相 结合的道路,学会将社会和国家的智力资源为己所用,转变成自己的核心技术,低成本仿 制和恶性竞争,绝对不应成为中国汽车企业的生存法则。在新能源汽车上,有很多空白技
23
术领域需要填补,中国和世界都在一条起跑线上,就看谁跑得更快了。这是中国新能源汽 车难得的发展机遇,我们应该把握好。
24
结 论
我国虽然在传统汽车领域落后于发达国家近二三十年,失去了追赶的机会,但在电动 汽车领域,我国与国外的技术水平和产业化程度差距相对较小,基本处在同一起跑线上, 并有机会在该领域获得重要席位。这也为我国汽车工业技术实现跨越发展提供了一次历史 性的机遇,更重要的是我国还有后发优势。目前,我国电动汽车的研发已具备一定的基础, 一些企业在 20 世纪 90 年代中期就推出了电动汽车样车。 技术的发展受制于社会经济条件,或者说,技术的发展具有内生于各国社会经济条件 的特点。技术从来不仅仅是个水平高低的问题,还有适应性或可行性的问题。只有自主开 发才能根据中国的社会经济条件和企业自身的条件来选择技术轨道。自主开发企业的技术 在某些方面看上去不那么先进,但却具有经济合理性,更加适合中国国情,因而中国企业 完全有可能超过外资企业。 节能与环保成为当今世界汽车发展的两大主题。汽车产业的可持续发展战略及我国汽 车产业所面临的现状,迫使我们必须寻求新的发展道路。电动汽车为我国汽车产业提供了 一次发展机遇。我国在电动汽车研发方面呈现出明显的跟进战略特点,与发达国家的科技 水平差距不是很大,所以,我国完全有条件、有可能生产出达到当代国际水平并具有自主 知识产权的电动汽车。
25
参考文献
[1]阿源.汽车工业 50 年的启示[J].瞭望新闻周刊,2003.7 [2]朱盛镭.开拓中国汽车工业未来生存和发展空间的战略抉择[J].汽车工业研究,2000.1 [3]秦远建.从经济全球化看中国汽车工业的垄断与竞争[J].湖北汽车,2001.1 [4]黄水灵.产业集群与我国汽车工业[J].北京汽车,2004.3 [5]丰志培,刘志迎,吴颖.汽车产业的关联性分析[J].汽车工业研究,2004.9 [6]赵立新,许为民.关于产业技术跨越的理论思考[J].科技进步与对策,2001.1l [7]王伯鲁.产业技术跨越的社会基础与基本模式剖析[J].自然辩证法研究,1999.5 [8]宋建元,金三林.跨越式发展理论分析与路径选择[J].未来与发展,2001.2 [9]李健.加强技术创新,实施技术跨越[J].中国机械工程,2001.2 [10]肖文金.我国汽车产业发展模式研究[D].湖南师范大学,2006 [11]张玉阳.中国汽车工业的产业布局研究[D].重庆师范大学,2005 [12]李红.我国汽车产业与跨国公司的竟合关系研究[D].武汉理工大学,2003 [13]程金成.我国汽车自主品牌培育及发展问题研究[D].上海水产大学,2006 [14]徐晓明.中国汽车产业竞争力实证研究[D].河北工业大学,2006 [15]苗青.中国汽车产业发展模式研究[D].东南大学,2007 [16]杨旭.中国汽车产业国际竞争力及贸易战略研究[D].首都经济贸易大学,2007 [17]武妍.我国汽车企业技术跨越模式选择研究[D].同济大学经济与管理学院,2008 [18]王海光.中国汽车工业发展及对策研究[D].北京工商大学,2007 [19]陶维东.市场优先与自主开发——中国汽车产业发展的必要之路[D].西南财经大学,2006
26
本文关键词:中国跨越式发展新能源汽车的路径研究,由笔耕文化传播整理发布。
本文编号:126602
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/126602.html