中国电动汽车发展趋势及有待解决的问题

中国电动汽车发展趋势及有待解决的问题

华南农业大学工程学院车辆工程2班 甘厚淼 [1**********]5 摘要:本文从发展电动汽车的社会、经济效益角度以及当前电动汽车发展趋势及其现存的问题进行了简要剖析,并通过剖析指出了发展电动汽车的必然性和必要性。

关键词:电动汽车发展趋势解决问题

发展新能源汽车有3种技术路径:改进现有发动机和整车系统的能效;在现有发动机上使用更清洁的非石油燃料;汽车电动化。可以预见,在向往低碳经济的今天,各种绿色汽车技术将长期共存、互为补充。综合考虑技术成熟度和节能减排潜力,电动汽车大有希望成为前景非常广阔的交通工具。电动汽车按照关键零部件分类,电池、电机电控及充电站乇疑会成为最大的受益者。

1、发展电动汽车的必要性

发展电动汽车的必要性可以社会效益和经济效益两个方面进行考量。

1.1 社会效益和经济效益

1.1.1 污染小

纯电动汽车和燃料电池电动汽车在本质上是一种零排放汽车,一般无直接排放污染物,间接污染物主要产生于非可再生能源的发电与氢气制取过程。其污染物可以采取集中治理的方法加以控制;混合动力电动汽车在纯电动行驶模式下同样具有零排放的效果,同时由于减少了燃油消耗,CO :排放可降低30%以上。另外,电动汽车比同类燃油车辆噪声也低5分贝以上,大规模推广电动汽车将大幅度降低城市噪音的危害。

1.1.2 节约能源

据测算,传统燃油的平均能量利用率仅为14% 左右,采用混合动力技术后,能量利用率可以提高30%以上。纯电动汽车可以利用电网夜间波谷充电,提高电网的综合效率。

1.1.3 优化能源消耗结构

目前,我国交通运输的油料消耗约占石油总消耗的一半。由于电动汽车具有能源来源多元化的特点,各种可再生能源可以转化为电能或氢能加以有效利用;同时,利用电网对电动汽车进行充电,增加电力在交通能源领域中的应用,减少对石油资源的依赖,优化交通能源构成。

1.2 经济效益

以南方电网在深圳的试点为例,如果为比亚迪汽车公司产的E6纯电动汽车进行充电,快充2个小时可充电57度,行驶300kin 。按照目前普通商业电价计算,峰期每度电1.0064元,行驶300km 只需57.3648元;若利用谷期进行充电的话,单价只有0.2495元,充满一次电,仅需14.2215元。南方电网深圳

试点报告内容显示,如按照传统的燃料汽车来核算成本,每L 汽油(深国Ⅲ)6.54元、每lOOkm 油耗8L 计算,行驶300kin 就需要156.96元。约相当于峰期充电费用的3倍,谷期充电费用的11倍。上海目前混合动力公交车每行驶1km 只需耗电1.2度,按照夜间半价电价计算,以每天行驶里程约200kin 计算,每天能源开支不到百元,远远低于普通公交车使用柴油的能源支出。

2、我国发展电动汽车的困扰

2.1 技术自给能力仍然不高

我国发展电动汽车产业一直高度重视对研发的支持,产生了大量创新成果,缩短了与发达国家的技术差距,但由于在传统燃油汽车部分关键核心技术上的差距并未缩小,电动汽车技术源的自给能力仍较弱,国内电动汽车技术的水平不高,仍受国外制约。国内所需的隔膜80%仍由进口来满足,现有生产设备为低成本的单层聚烯烃拉伸隔膜生产线,主要供应中低端市场。我国所需的电解液主要原材料之一六氟磷酸锂(LiPF6)基本都从日本采购,国内实现产业化生产的目前只有天津金牛和张家港森田化工可以生产。

2.2 产业支撑体系建设滞后

目前,我国电动汽车的研发体系已基本建立,但适应未来产业自主发展需要的标准体系、检验检测体系及产业配套体系还未建立,产业发展的体系性支撑较弱。在标准方面,目前,我国仅有相关标准30余项,远远无法满足体系建设的需要。究其原因主要是专利质量不高,专有技术专利和技术原型专利少,没有形成围绕整车产品的专利布局。

在检验检测及试验方面。近年来,围绕整车检测、试验环境建设,我国加大了投入支持力度,完善了相关科研基础条件,如碰撞试验、排放检测等。但检验检测及试验方法等软环境建设仍然不足,造成国内检测、试验机构在国际上缺乏影响力和权威性。这是汽车产业整体发展面临的问题,对于电动汽车而言,检测设备和检测方法同样落后,不仅对整车产品的检测能力不强,而且对以动力蓄电池为代表的关键部件的检测更为落后,这对未来产业的自主发展极为不利。

在产业配套方面。虽然我国在动力蓄电池技术上处于仅次于日本,但在电动汽车其他部件上,国内缺乏具有较强研发能力的专业化生产企业,配套能力与国外存在着较大差距,直接影响了电动汽车整车的动力性、可靠性、经济性和产品寿命等综合指标。此外,在营销模式创新方面,日本、欧盟等国政府和企业已开始尝试推进动力蓄电池租赁经营的新模式,有助于消除消费者对电池使用寿命的担忧,将拉动电动汽车产业的发展。而我国,这种营销模式还未被主要企业认可和运用。

2.3 产业秩序混乱

2009年以来,受国家政策导向影响,我国许多省市纷纷鼓励本地企业增加投资、扩大电动汽车产能,仅上海、重庆、吉林、北京4省市2012年的规划产能就达近5O 万辆。在部分省市,发展电动汽车几乎没有“门槛儿”限制。有条件的地区和企业在上,一些不具备条件的地区和企业盲目创造条件也在上。然而在产能快速扩张的同时,对基础性研发和终端应用环节的投入与政策安排明显滞后,造成市场规模扩大与产业技术竞争力提升之间缺乏有机联系,不利于实现产业自主发展。此外, 由于各地区、各企业处于各自为战的状态,研发合作与产业协同被人为地条块分割,产业秩序较为混乱,导致国内企业无法形成合力共同发展电动汽车产业。其后果是容易使国外企业有机可乘、占领国内市场。

3、电动车的弊端:技术瓶颈:

3.1电池使用寿命短而更换成本高

现在国内多数锂电池生产厂家提出免费质保期限只有一年,2008奥运会唯一指定锂电池供应商中信国安的锂电池,免费质保期限也只有二年。如前所述,即使是一辆性能相当普通的电动车,电池成本也要8~10万RMB ,如果一年或二年后消费者要自费更换电池,其费用将是多么巨大!

3.2电动车空调问题

电动空调的耗电功率在3~4kw ,一般开启空调,电动车的续驶里程至少要减少三分之一,换言之,原来能行驶90公里的电动车,当使用空调时最多只能行驶60公里。

3.3能量回收困难 续航里程短

在考虑行车安全的前提下,电动车在减速及制动时可以回收的能量很有限,目前最多只能回收这部分能量的20%。这对于需要不断起停的城市工况,会对续航里程造成很大影响。

3.4电池适应性差

除了快速充电问题很难解决外,电池在低温条件下容量将明显降低,在高温条件下(50℃) 又需要泠却才能正常工作,而这也是要消耗自身能量的。此外,随着使用时间的延长,电池的各种性能将逐渐下降,其结果将造成电动车整车性能(车速、加速性、一次充电的续驶里程) 不断下降。

3.5电量耗尽问题

目前凭借电压判断电量的方式并不准确,这也是世界性的技术难题。一旦误判导致电量耗尽而抛锚,电动车将比内燃机汽车麻烦得多。

4、促进我国电动汽车产业发展的措施

4.1 鼓励技术创新

我国电动汽车的发展是依靠创新驱动起步的。当前,在产业形成和培育创造

市场初始规模中,仍应坚持创新驱动发展的原则。这要求市场拉动政策应体现出对实现创新驱动发展的支持和促进。同时,近期采取的市场拉动政策应促进产业发展秩序的建立。鉴于此,市场拉动政策首先应利用《节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录》的市场准人工具,根据对国内电动汽车发展水平的综合分析,适当提高技术“门槛儿”,在鼓励具有创新能力企业发展的同时,限制低水平重复建设。

其次,应调整财政补贴的支持对象和方式,从支持消费者转向支持生产者,同时,对生产者的补贴除价格补贴外,应主要用于企业研发补贴,也就是使财政补贴转变为财政的研发补贴,提升和促进电动汽车企业的研发投入,避免企业为获得补贴而盲目扩大产能,忽视技术研发投入。

4.2 鼓励做强做大做专提升国内电动汽车企业的技术

竞争力是当前发展的重要任务之一。可以从两个方面着手考虑,首先,优选、支持承担国家科技计划“整车牵头” 的企业,在扩大产能的同时,继续加强研发投入,并利用产业技术联盟等形式,引导大学、科研机构等科研资源为企业服务,尽快形成大而强的企业集团。其次,鼓励支持承担国家科技计划“零部件协同” 的企业,加强研发投入,突出核心技术优势,并引导、支持整车企业与其配套发展,强化提升技术实力,逐步形成一批专而精的零部件生产企业。

在加大对这两类企业支持力度的同时,应密切关注国外企业的研发动向及其在国内的产业布局,动态调整研发支持重点及强度。在保持国内产业链完整的前提下,促进整车企业间及整车企业与配套企业间的研发合作,提升产业技术竞争力和自主发展能力。

4.3 认真落实扶持政策

2009年初,科技部、财政部及工信部等国家部委确定在北京、上海、深圳、长春等13个城市开展节能与新能源汽车示范推广的试点工作。

我国对新能源汽车的扶持力度也是空前巨大的。在2010年7月20日的上半年全国能源经济形势发布会上,国家能源局规划司司长江冰透露, 《新兴能源产业规划》已形成成熟稿,正准备上报国务院。该规划提出, 从2011年至2020年,将累计增加投资5万亿元,每年可增加产值1.5万亿。主要用于新能源开发,包括核电、风能、太阳能、生物质能,升级传统能源,洁净煤、智能电网和电动汽车的产业化等。

2010年6月1日,国家有关部门出台《关于开展私人购买新能源汽车补贴试点的通知》,确定先在深圳、上海、杭州、合肥、长春等5个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作,补贴最高额度为6万元。在深圳2010年7月份启动的新能源补贴试点中,对双模电动车追加3万元、对纯电动汽车追加6万元地

方补贴。杭州新能源汽车补贴力度创下新高,单车最高可补贴12.3万元。

2010年8月18曰,由16家央企联合发起的电动车国家队成立,国资委2010年斥资13亿力挺新能源汽车的发展。由此可见,中国政府对于发展新能源汽车的决心之大。这些扶持政策对发展电动汽车行业是十分有利的。各级政府、部门以及企业应认真贯彻实施,做扶持政策的促进派。可是,应当看到,目前电池成本居高不下,电动车基础设施也不完备,电动车短时间内难以产生规模效益,电动车离真正的量产还有一定的距离。这些现实问题,迫切需要各级政府统筹解决,积极出台更加优惠的扶持政策,引导企业及相关部i'UD~以克服,使电动汽车及相关产品尽快形成规模效应。

4.4 全力实施发展规划

汽车曾被誉为“改变世界的机器”,在给我们带来快捷交通方式的同时,也产生了能源安全、环境污染和全球气候变暖等一系列问题。目前节能减排是全球汽车产业的首要任务,发展新能源汽车产业成为我国汽车产业的战略方向。因此,新能源汽车会成为“再次改变世界的机器”。随着低碳经济向深度和广度发展,以纯电动汽车为主要运输载体,以V2G 汽车充电平台为分布式储能手段将成为汽车和电网行业的主要发展趋势。在新能源政策支持下,预计2010~2015年我国年均新能源汽车需求量将达到35.2万辆,2015年需求量将达97.7万辆,年均增长率216% 。

根据我国2009年发布的《汽车产业调整和振兴规划》中,对发展新能源汽车制定了大致目标:在3年内形成50万辆纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能。新能源汽车销量占乘用车销售总量的5%左右。从中国汽车工业协会公布的数据中得知,2009年全年乘用车累计销量首次超过1 000万辆,即使今后不增长,按照规划2012年1 000万辆汽车中的新能源汽车也应达到5O 万辆规模。按每辆新能源混合动力汽车电池成本6万元计算,若国内厂商能够占据50% 的市场,国内电池厂商将迎来150亿元的国内市场份额。而且随着新能源汽车的对传统能源汽车的进一步代替,动力电池行业将迎来更为广l 沟的市场前景。

酝酿中的《新兴能源产业规划》如获国务院批准,有关新能源汽车产业发展规划和扶持政策一旦出台,必将在国内市场上再度掀起新能源汽车的热潮。不过仔细考察各个相关产业环节,由于所处的行业位置差异较大,不同产业链的获益程度相差颇多。专家大多数认为,产业获益的排序基本是电池、电机、电站等零部件和配套部门最优,由于涉及到长达10年的产业规划,动力电池行业将迎来长期的发展机遇。


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