国外新能源汽车发展现状和趋势

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各位：

请了解国内外新能源的汽车现状和趋势，并体现在教学中。

2、国外新能源汽车发展现状和趋势

(1)国外新能源汽车技术发展现状和趋势

一一纯电动汽车

纯电动汽车的发展受到世界各国的重视，各主要汽车公司积极参与，在产品研发、示范和试用方面取得了很大进步。在电池技术突破尚未明朗前，国外纯电动汽车的发展重点一是发展小型乘用车，二是发展大型公交车、市政、邮政等特殊用途车辆。为满足用户使用需求，通常采用增程式方案，在纯电动汽车上增设常规能源系统为车辆补充电能。纯电动汽车的攻关重点集中在提高电池性能、降低成本方面。

一一混合动力汽车

国外混合动力汽车技术日臻成熟，产品陆续进入市场。通过应用提高了系统的实用化程度和产业化水平。混合动力汽车的技术优势已经成为各国汽车公司的竞争优势，正在改变汽车行业的市场格局。国外在混合动力汽车的应用方面充分考虑到不同市场的需求，结合技术的难易程度，以及综合考虑产品的实用性、成本的可接受性。

国外混合动力汽车技术发展趋势主要包括，在混合度上，随着电池技术的逐步成熟，逐渐提高混合度以实现传统能源向电气化转化;在机电祸合方式上，前期将以并联为主，并且从单电机并联、双电机并联向双电机混联方向发展，后期将向插电式方案发展，实现向纯电动方案过渡;在动力系统结构方面，将向更高的集成度发展。根据车用能源的发展情况，有两种趋势:一是发动机与电机集成，以适应多种燃料体系。二是以传动系与电机集成为主，以向电动化转型。

一一燃料电池汽车

国外汽车公司将发展燃料电池汽车作为重要战略方向，并投入相当大的人力、物力、财力进行攻关，取得了重要进展。短期内由于燃料电池技术无法根本突破，燃料电池汽车不能形成市场化，不是近期产业化推进的重点。

燃料电池汽车技术发展趋势包括，燃料电池模块化趋势，单个燃料电池模块的功率范围被界定在一定的范围之内，通过提高产品性能实现模块化组装，以满足不同车辆对燃料电池功率等级的要求;通过采用混合动力技术优化蓄电池和燃料电池的能量分配，以有效提高燃料电池的寿命、降低系统成本;燃料电池汽车技术攻关的焦点是提高可靠性、耐久性。

(2)国外电动汽车关键零部件发展现状和趋势

一一动力电池及其管理系统

国外政府重视动力电池与相关材料的研发，积极投入巨资资助企业开发。国外电池企业与整车或零部件厂家组建合资公司，共同开发和生产动力电池及其管理系统。其中，日本电池企业大多自筹资金投资建厂;美国电池企业大多以政府资助方式投资建厂。在技术方面，国外电池企业技术水平先进，尤其是动力电池一致性较好，使用寿命长，能满足整车要求，但成本较高。目前，国外相关机构和企业已启动下一代新型动力电池开发项目。

一一驱动电机系统

美、欧国家多采用交流异步电机，主要应用于混合动力、纯电动客车。日本开发的混合动力、纯电动轿车以永磁电机为主，且多采用集中驱动方式。驱动电机系统技术主要趋势是电机本体永磁化;电机控制数字化;电机系统集成化。

(3)国外电动汽车标准分析

国外电动汽车整车标准涵盖了纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车的术语、技术条件、性能试验、安全等方面，较为齐全。电池相关标准占据电动汽车标准较大的比重，在燃料电池、铅酸电池、镍氢电池的术语、测试、规格、安全方面都有较详细的规定，但在铿离子电池的应用上并没有给出相关标准，仅ISO在2009年提交了“道路车辆一电驱动道路车辆一铿离子牵引电池系统测试标准一第1部分:高功率设备”标准的草稿。

国际标准组织和国外区域性标准组织都没有制定电机方面较详细的标准，对电动汽车用不同电机的性能测试没有具体的规定，多数还参照工业电机标准，但由于车辆对电机的性能要求等级较高，且电机工作环境恶劣，制定相关车用电机标准势在必行。

基础设施标准将直接影响企业产品研发的成本，各标准组织已经在此方面制定了较为详细的标准，包括充电接口、充电站建设、与电网的通讯协议以及燃料电池电动车辆的加氢设施、接口等，但仍缺少充电站的安全要求。

其它标准涵盖了排放、氢制备、质子交换膜燃料电池的回收等，但就铅酸电池、镍氢电池和铿离子电池回收的相关标准并没有制定。

由于电动汽车还处于产业化推进阶段，各国对未来市场的发展还没有统一的认识，发展技术路线上各有侧重，所以在制定标准上也有所区别。

国外电动汽车标准的制定紧随电动汽车产品技术发展和产业化推进的需求，制定模式为以各大整车公司为主导联合相关组织共同制定，同时除国际标准外，协会性、团体性标准居多。

3、我国新能源汽车发展情况

我国有计划地开展新能源汽车的研究已经有二十余年的时间。“八五”期间，实施了国家电动汽车关键技术攻关项目。“九五”期间进行了示范运营尝试。并启动了国家清洁汽车行动项目，重点开展燃油汽车清洁化，燃气汽车关键技术攻关及产业化，并确定了12个清洁汽车示范城市。“十五”期间，电动汽车开发被列入863计划，以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车三种车型为“三纵”，多能源动力总成控制系统、驱动龟机及其控制系统、动力蓄电池及其管理系统三种共性技术为“三横”的布局展开研发。“十一五”期间，电动汽车与清洁燃料汽车合并列入863计划，基本形成了完整的新能源汽车研发、示范布局。

(1)我国新能源汽车技术发展现状

一一纯电动汽车

我国在“八五”、“九五”期间组织了纯电动汽车的攻关，在“十五’，和“十一五”期间又将纯电动汽车列入863计划，促进了纯电动汽车的发展。研发的纯电动汽车产品包括:纯电动公交客车，纯电动轿车和纯电动市政用车，主要用于对环保有特殊要求的场合。

我国纯电动汽车发展取得的进展:基本掌握整车动力系统匹配与集成设计、整车控制技术，样车的动力性和能耗水平与国外相当;在小型纯电动汽车和大型公交车方面实现了小规模生产和示范运行。

我国纯电动汽车发展存在的主要问题以及与国外的差距:整车产品在续驶里程、可靠性和工程化上仍落后于国外先进产品;电池的比能量、安全性、可靠性、使用寿命等方面，还不能满足整车要求;电机、电池所需部分部件、材料需进口，同时在控制器基础硬件、芯片、高速CAN网关和信号处理放大部件等方面也要依赖进口;电动附件还没有成熟的产品可用，成本高，也依赖进口。 一一混合动力汽车

“十五”期间，我国将混合动力汽车研发列入863计划进行技术攻关，以一汽、东风、长安和奇瑞公司等单位牵头进行研究，完成了中、轻和微度混合动力乘用车，以及中度混合动力客车等多种车型的样车开发，其中混合动力客车率先进行了示范运行。“十一五”期间，我国将混合动力汽车动力系统技术平台和产品开发列为863课题的重点，国内主要汽车厂都参与了混合动力汽车技术研究。在国家课题的带动下，汽车行业对混合动力汽车产业化前景看好，也开始了混合动力汽车的研究。国内多个城市开展了以混合动力汽车为主的示范运行，在为北京奥运会服务的新能源汽车的汽车中，混合动力汽车也是最主要的车型。

我国混合动力汽车发展取得的进展:基本掌握了混合动力汽车整车开发技术;形成了具有自主知识产权的多种结构形式和多种混合度的技术方案，基本突破了国外专利限制;动力电池和电机的技术性能取得较大进展，部分满足混合动力整车要求;混合动力汽车成为我国新能源汽车的主要产品类型，开始较大范围的示范运行，部分产品开始进行产业化推广。

我国混合动力汽车发展存在的主要问题以及与国外的差距:整车总体尚处于样车阶段，未经过多轮验证研究，未达到系统优化和批量生产要求;零部件产业链未形成，关键原材料和电力电子元器件依赖进口;整车和零部件工程化不足，产品尚处于产业化初期，成本较高。

一一燃料电池汽车

“十五”期间，我国将燃料电池汽车及其关键技术列入863计划进行攻关。清华大学和北京客车总厂合作承担研究燃料电池客车计划，上海汽车工业集团公司、同济大学、信息部电机研究所、上海燃料电池汽车动力系统公司承担了燃料电池轿车的研发任务。燃料电池系统主要由大连化物所和上海神力公司承担研制。“十一五”期间，我国燃料电池汽车在整车集成技术、动力平台的成熟性、整车的可靠性方面有了新的提高，主要技术指标与国际先进水平相当。

我国燃料电池汽车发展取得的进展:基本建立了燃料电池汽车的研发体系;研发的样车与国外相比，主要技术指标水平相当;样车进行了示范运行。

我国燃料电池汽车发展存在的主要问题以及与国外的差距:在核心技术上，如燃料电池电堆和发动机系统的技术水平与国外存在较大差距(明显落后于本田、丰田、巴拉德、通用)，技术研发进展较为缓慢;示范考核运行规模较小，储氢和氢能源基础设施等问题尚未解决;产品的可靠性和成本离实用化还有相当大的差距。

(2)我国电动汽车关键零部件发展现状和差距

一一动力电池及其管理系统

我国在动力电池方面取得的主要进展包括:一是材料方面，我国动力电池主要原材料资源丰富，产业化发展有保障。铿离子电池负极材料已实现国产化，产品性能处于国际先进水平。磷酸铁铿材料生产企业众多，能满足动力电池使用的较少。但离子动力电池隔膜材料已研发出样品，性能有待改进。镍氢电池发泡镍已实现国产化，产品销量居世界前列;二是动力电池及其成组技术方面，铿离子电池已形成产品系列，能支持样车和示范车型。铿离子电池的安全性能指标取得明显进步。镍氢电池已形成产品系列，产品性能已有明显提高，部分可与量产车型配套。国内企业规划扩大投资，积极进行产业化准备。

存在的问题包括:一是在电池材料方面，磷酸铁铿材料批次稳定性差，导电性存在差异。国产动力电池隔膜产业化尚待时日。贮氢材料和氢氧化镍无法完全满足动力电池要求，，需要后处理;二是在电池及其成组技术方面，磷酸铁锉电池成品率低，成本高。动力电池产品一致性不好。电池和材料的生产设备厂家研发制造能力薄弱。电池管理系统系统功能简单，性能较差，产品可靠性差。 一一驱动电机系统

上世纪90年代以来，我国车用驱动电机系统的研发得到了政府的高度重视和大力支持。进入“十一五”以后，国家和企业投入进一步加大，车用电机系统产品不断增多，技术水平大幅提高。目前我国车用驱动电机主要有交流异步电机、开关磁阻电机、无刷直流电机、永磁同步电机等。各企业已基本具备自主研发能力，各类型电机系统可实现整车小批量配套。

“十一五”以来，我国虽然在车用驱动电机技术上取得了很大成绩，但是部分材料、部件研发能力弱，关键元器件依赖进口，产品性能与国外仍有差距，主要问题包括:一方面是电机原材料、部件研发能力较弱，其中硅钢片性能与国外存在差距，电磁线绝缘性能与国外差距较大，生产能力弱，电机高速轴承依赖进口，快速接插件依赖进口;二是包括传感器、IGBT功率模块、集成芯片以及汽车专用接插件、高压继电器等控制器核心部件主要依赖进口，成本较高，影响我国电动汽车产业化推进;三是包括机电集成化在内系统集成能力有待提升，目前，电机控制器的体积、重量相对偏大;四是制造工艺水平落后，产品可靠性、一致性差;五是产品电磁兼容水平有待提高;六是产业化规模较小，成本较高;七是驱动电机系统标准有待完善。

(3)我国电动汽车标准综合分析

综合我国现有电动汽车标准与国外标准对比，以及调研的分析结果，

现有电动汽车标准存在几方面问题:一是标准自我创新性不足。我国电动

汽车起步晚，目前标准大多等同采用或等效采用ISO, IEC, JEVA, SAE, ETA

等标准，对国外有关标准适用性分析不够，标准制定中结合国情实际和产

业化发展需求不足;二是标准制定缺少整体规划，存在应急性和盲目性。

现有标准体系尚不完整，某些关键标准缺失，尤其是对基础标准的关注不

够，不能满足我国电动汽车产业发展需求;三是某些标准制定不够严肃，

制定中调研、验证、审查有待强化，现行标准的合理性、可操作性、有效

性有待提高;四是有关标准化组织和运行模式需要改进。电动汽车作为我

国新兴产业，其产业涵盖面大，跨行业多，现有的标准组织模式已不适应

电动汽车标准化工作。电动汽车标准化组织和运行模式急待创新。五是标

准动态管理不足，跟踪反馈改进不及时，标准制定滞后于产品和新技术的

发展;六是电动汽车企业标准化力量薄弱，骨干企业在标准制定中发挥作

用不足，技术积累未能及时转化成相关标准，专业的标准化人力资源有待

培育。

4、我国新能源汽车发展综合评价

总体而言，我国在新能源汽车技术研发和产业化领域取得了重要进展，体现在以下几个方面:一是初步建立了混合动力、纯电动和燃料电池“三纵三横”的研发布局和技术体系;二是在技术研发方面，初步掌握了新能源汽车整车开发技术，动力电池和电机取得重要进展，部分产品基本能满足整车要求;三是在产业化方面，部分产品实现了小批量的生产和示范运

营，正在向产业化推进;四是初步形成了新能源汽车技术标准体系和测试评价能力。

但是我国新能源汽车仍在存在一些问题，体现在以下几个方面:一是我国新能源汽车研究起步较早，但政府投入长期不足，企业投入更少，我国新能源汽车长期处于试验阶段。近年来虽加大投入，有了很大发展，但与国际先进水平相比仍有一定的差距;二是电动汽车关键零部件的产业链尚未形成，产业化能力亚待提高;三是动力电池在性能和成本方面离整车要求还有很大差距，成为纯电动汽车产业化的瓶颈;四是燃料电池关键技术突破的困难更大，近中期内没有产业化可能;五是混合动力整车共性关键技术，包括高效内燃机、先进变速箱、轻量化技术、机电祸合技术，亚待攻关。同时，混合动力汽车在工程化开发方面相对薄弱，需要进一步加强;六是动力电池基础原材料(含隔膜)、电机及电控系统用电力电子元器件(IGBT)等自主化不足。大部分关键原材料和零部件，以及制造装备依赖进口，存在受制于他人的重大风险;七是新能源汽车有关配套鼓励政策措施有待完善。包括缺乏对节能与新能源汽车生产和消费的引导，以及在消费和使用环节的支持政策等;八是新能源汽车技术标准体系有待建立完善，试验检测能力还需进一步增强和补充等。

5、新能源汽车技术路线综合分析

(1)国外新能源汽车技术路线发展分析

为应对世界紧迫的能源及环保形势对车用能源及动力系统的挑战，同时在交通能源战略转型过程中抢占先机，日本、欧洲和美国都基于本国情况制定了新能源汽车发展技术路线。

纵观美、日、欧等发达国家新能源汽车发展技术路线，我们可以看出有以下共同点:①各国都认识到减小石油依赖是最优先的发展目标，并由此确定了发展新能源汽车的战略，并明确了新能源汽车发展路线。②新能源汽车发展的顺序是:混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车，混合动力汽车是近期产业化的重点，纯电动汽车是研发重点，燃料电池汽车为

未来发展目标。③通过混合动力汽车的产业化，带动电池、电机等关键零部件的技术发展和产业化，为汽车动力系统电动化打下基础。④各国并未放松传统内燃机的改进，通过深入研究内燃机的节能技术，提高传统汽车的节油效果，同时通过发展代用燃料实现能源多元化。

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