新能源汽車包括純電動汽車、增程式電動汽車、混合動力汽車、燃料電池電動汽車、氫發(fā)動機汽車等。
新能源汽車的優(yōu)點有:綠色環(huán)保;平順度好。缺點包括:充電難,充電慢;行駛里程低。
2022年9月18日,財政部、稅務(wù)總局、工業(yè)和信息化部發(fā)布關(guān)于延續(xù)新能源汽車免征車輛購置稅政策的公告,對購置日期在2023年1月1日至2023年12月31日期間內(nèi)的新能源汽車,免征車輛購置稅。
2023年,新能源汽車?yán)^續(xù)保持快速增長,產(chǎn)銷突破900萬輛,市場占有率超過30%,汽車出口再創(chuàng)新高,全年出口接近500萬輛。
2023年新能源汽車產(chǎn)量944.3萬輛,比上年增長30.3%。
定義
按照范圍的大小,新能源汽車可以分為廣義和狹義新能源汽車。
廣義新能源汽車,又稱代用燃料汽車,包括純電動汽車、燃料電池電動汽車這類全部使用非石油燃料的汽車,也包括混合動力電動車、乙醇汽油汽車等部分使用非石油燃料的汽車。目前存在的所有新能源汽車都包括在這一概念里,具體分為六大類:混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車、醇醚燃料汽車、天然氣汽車等。
狹義新能源汽車可以參考國家《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》的規(guī)定:新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源,綜合車輛的動力控制和驅(qū)動方面的先進(jìn)技術(shù),形成的具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、技術(shù)原理先進(jìn)的汽車。
產(chǎn)品類型
新能源汽車包括純電動汽車、增程式電動汽車、混合動力汽車、燃料電池電動汽車、氫發(fā)動機汽車等。
純電動汽車
純電動汽車(Battery Electric Vehicles,BEV)是一種采用單一蓄電池作為儲能動力源的汽車,它利用蓄電池作為儲能動力源,通過電池向電動機提供電能,驅(qū)動電動機運轉(zhuǎn),從而推動汽車行駛。純電動汽車的可充電電池主要有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰離子電池等,這些電池可以提供純電動汽車動力。同時,純電動汽車也通過電池來儲存電能,驅(qū)動電機運轉(zhuǎn),讓車輛正常行駛。
混合動力汽車
混合動力汽車(Hybrid Electric Vehicle,HEV),它的主要驅(qū)動系統(tǒng)由至少兩個能同時運轉(zhuǎn)的單個驅(qū)動系統(tǒng)組合 而成的汽車,混合動力汽車的行駛功率主要取決于混合動力汽車的車輛行駛狀態(tài):一種是由單個驅(qū)動系統(tǒng)單獨提供;第二種是通過多個驅(qū)動系統(tǒng)共同提供。
燃料電池電動汽車
燃料電池電動汽車(Fuel Cell Electric Vehicle,F(xiàn)CEV),在催化劑的作用下,燃料電池電動車用氫氣、甲醇、天然氣、 汽油等作為反應(yīng)物與空氣中的氧在電池中燃燒,進(jìn)而電能為汽車提供動力源。本質(zhì)上來說,燃料電池電動車也屬于電動汽車之一,在很多性能和設(shè)計方面和電動汽車都有很多相似之處,將其分為兩類是由于燃料電池電動車是將氫、甲醇、 天然氣、汽油等通過化學(xué)反應(yīng)能轉(zhuǎn)化成電能,而純電動車是靠充電補充電能。
氫發(fā)動機汽車
氫動力車(Hydrogen Powered Vehicle,簡稱 HPV), 主要是以氫動力燃料電池為燃料,氫動力車是新能源汽車中最環(huán)境友好型的汽車,可以實現(xiàn)零污、零排放。然而,氫動力車生產(chǎn)成本過多,氫動力車的成本比傳統(tǒng)燃油汽車的成本多出 20%,并且氫動力汽車的電池成本很高,在實際生產(chǎn)中受到儲存及運輸條件的限制,很難實際應(yīng)用。
增程式電動汽車
增程式電動車(Extended Range Electric Vehicle,簡稱 EREV)與電動汽車相似,通過電池向電機提供動能,驅(qū)動電機運轉(zhuǎn),從而推動車輛行駛。然而,增程式電動車在車身 中配有一個汽油或柴油發(fā)動機,在增程式電動車電池電量過低的情況下,駕駛員可以利用這個發(fā)動機為增程式電動車進(jìn) 行電量補充。
甲醇汽車
用甲醇代替石油燃料的汽車。
氣動汽車
壓縮空氣動力汽車 (Airpowerd vehiele一APV), 簡稱氣動汽車,利用高壓壓縮空氣為動力源 , 將壓縮空氣存儲 的壓力能轉(zhuǎn)化為其他形式的機械能,從而驅(qū)動汽車運行。從理論上來說,液態(tài)空氣和液氮等吸熱膨脹作功為動力的其他氣體動力汽車,也應(yīng)屬于氣動汽車的范疇。
飛輪儲能汽車
車輛減速滑行或制動減速過程中車輛的部分動能或者重力勢能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量存儲到高速飛輪之中以備車輛驅(qū)動使用的過程。飛輪使用磁懸浮方式,在70000r/min的高速下旋轉(zhuǎn)。在混合動力汽車上作為輔助,優(yōu)點是可提高能源使用效率、重量輕儲能高、能量進(jìn)出反應(yīng)快、維護(hù)少壽命長,缺點是成本高、機動車轉(zhuǎn)向會受飛輪陀螺效應(yīng)的影響。
超級電容汽車
超級電容器是利用雙電層原理的電容器。在超級電容器的兩極板上電荷產(chǎn)生的電場作用下,在電解液與電極間的界面上形成相反的電荷,以平衡電解液的內(nèi)電場,這種正電荷與負(fù)電荷在兩個不同相之間的接觸面上,以正負(fù)電荷之間極短間隙排列在相反的位置上,這個電荷分布層叫做雙電層,因此電容量非常大。(2010上海世博會園區(qū)世博專線已使用此車) 超級電容與蓄電池組成的混合電源完全可以滿足車輛行駛時的能 量需求,并且可以緩沖瞬時大功率對儲能系統(tǒng)的沖擊,延長蓄電池的使用壽命。并且,超級電容可以瞬時大電流充電,能夠更高效的回饋能量。
主要特點
混合動力汽車
優(yōu)點:
1、采用混合動力后可按平均需用的功率來確定內(nèi)燃機的最大功率,發(fā)動機相對較?。╠ownsize),此時處于油耗低、污染少的最優(yōu)工況下工作。由于內(nèi)燃機可持續(xù)工作,電池又可以不斷得到充電,故其行程和普通汽車一樣。
2、因為有了電池, 可以十分方便地回收下坡時的動能。
3、在繁華市區(qū),可關(guān)停內(nèi)燃機,由電池單獨驅(qū)動,實現(xiàn)“零”排放。
4、有了內(nèi)燃機可以十分方便地解決耗能大的空調(diào)、取暖、除霜等純電動汽車遇到的難題。
5、可以利用現(xiàn)有的加油站加油,不必再投資。
6、可讓電池保持在良好的工作狀態(tài),不發(fā)生過充、過放,延長其使用壽命,降低成本。
7、整車由于多個動力源,可同時工作,整車的動力性優(yōu)良。
缺點:系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜;長距離高速行駛省油效果不明顯。
純電動汽車
優(yōu)點:技術(shù)相對簡單成熟,只要有電力供應(yīng)的地方都能夠充電。
缺點:蓄電池單位重量儲存的能量太少,還因電動車的電池較貴,又沒形成經(jīng)濟規(guī)模,故購買價格較貴;至于使用成本,有些試用結(jié)果比汽車貴,有些結(jié)果僅為汽車的1/7~1/3,這主要取決于電池的壽命及當(dāng)?shù)氐挠汀㈦妰r格。
燃料電池汽車
與傳統(tǒng)汽車相比,燃料電池汽車具有以下優(yōu)點:
1、零排放或近似零排放。
2、減少了機油泄露帶來的水污染。
3、降低了溫室氣體的排放。
4、燃油電池的轉(zhuǎn)化效率高(60%左右),整車燃油經(jīng)濟性良好。
5、運行平穩(wěn)、無噪聲。
缺點:燃料電池成本高昂,同時使用成本(氫)也昂貴。
氫動力汽車
優(yōu)點:排放物是純水,行駛時不產(chǎn)生任何污染物。
缺點:氫燃料成本過高,而且氫燃料的存儲和運輸按照技術(shù)條件來說非常困難,因為氫分子非常小,極易透過儲藏裝置的外殼逃逸。另外最致命的問題,氫氣的提取需要通過電解水或者利用天然氣,如此一來同樣需要消耗大量能源,除非使用核電來提取,否則無法從根本上降低二氧化碳排放。
超級電容汽車
優(yōu)點:充電時間短、功率密度大、容量大、使用壽命長、免維護(hù)、經(jīng)濟環(huán)保等,
缺點:能量密度低,很難滿足整車需求,故一般作為輔助蓄能器;功率輸出隨著行駛里程加長而衰減等。
組成設(shè)備
從全球新能源汽車的發(fā)展來看,其動力電源主要包括鋰離子電池、鎳氫電池、燃料電池、鉛酸電池、超級電容器,其中超級電容器大多以輔助動力源的形式出現(xiàn)。主要原因是這些電池技術(shù)還不完全成熟或缺點明顯,與傳統(tǒng)汽車相比不管是從成本上、動力還是續(xù)航里程上都有不少差距,這也是制約新能源汽車的發(fā)展的重要原因。
電池
鉛酸蓄電池已有100多年的歷史,廣泛用作內(nèi)燃機汽車的起動動力源。它也是成熟的電動汽車蓄電池,它可靠性好、原材料易得、價格便宜;比功率也基本上能滿足電動汽車的動力性要求。但它有兩大缺點;一是比能量低,所占的質(zhì)量和體積太大,因此一次充電行駛里程較短;另一個是使用壽命短,使用成本過高。
鎳氫蓄電池
鎳氫蓄電池屬于堿性電池,鎳氫蓄電池循環(huán)使用壽命較長,能量密度高,但價格較高,存在記憶效應(yīng)。國外生產(chǎn)電動汽車鎳氫蓄電池的公司主要是Ovonie、豐田和松下的一個合資公司。Ovonie現(xiàn)有80A·h和130A·h兩種單元電池,其比能量達(dá)75-80W·h/kg,循環(huán)使用壽命超過600次。這種蓄電池裝在幾種電動汽車上使用,其中一類車一次充電可行駛345km,有一輛車一年中行駛了8萬多公里。國內(nèi)已開發(fā)出55A·h和100A·h 單元電池,比能量達(dá)65 W·h/kg,功率密度大于800W/kg的鎳氫蓄電池。
鋰離子電池
鋰離子二次電池作為新型高電壓、高能量密度的可充電電池,其獨特的物理和電化學(xué)性能,具有廣泛的民用和國防應(yīng)用的前景。其突出的特點是:重量輕、儲能大(能量密度高)、無污染、無記憶效應(yīng)、使用壽命長。在同體積重量情況下,鋰電池的蓄電能力是鎳氫電池的1.6倍,是鎳鎘電池的4倍,并且人類只開發(fā)利用了其理論電量的20%~30%,開發(fā)前景非常光明。同時它是一種真正的綠色環(huán)保電池,不會對環(huán)境造成污染,是目前最佳的能應(yīng)用到電動車上的電池。我國從二十世紀(jì)九十年代開始開發(fā)和利用鋰離子電池,至今已取得突破性進(jìn)展,研制出了完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的鋰離子電池。
鎳鎘電池
鎳鎘電池的應(yīng)用廣泛程度僅次于鉛酸蓄電池,其比能量可達(dá)55W·h/kg,比功率超過190W/kg。可快速充電,循環(huán)使用壽命較長,是鉛酸蓄電池的兩倍多,可達(dá)到2000多次,但價格為鉛酸蓄電池的4~5倍。它的初期購置成本雖高,但由于其在能量和使用壽命方面的優(yōu)勢,因此其長期的實際使用成本并不高。缺點是有“記憶效應(yīng)”,容易因為充放電不良而導(dǎo)致電池可用容量減小。須在使用十次左右后,作一次完全充放電,如果已經(jīng)有了“記憶效應(yīng)”,應(yīng)連續(xù)作3~5次完全充放電,以釋放記憶。另外鎘有毒,使用中要注意做好回收工作,以免鎘造成環(huán)境污染。
鈉硫蓄電池
鈉硫電池的優(yōu)點:一個是比能量高。其理論比能量為760W·h/kg,實際已大于100W·h/kg,是鉛酸電池的3~4倍;另一個是可大電流、高功率放電。其放電電流密度一般可達(dá)200~300mA/mm2,并瞬時間可放出其3倍的固有能量;再一個是充放電效率高。由于采用固體電解質(zhì),所以沒有通常采用液體電解質(zhì)二次電池的那種自放電及副反應(yīng),充放電電流效率幾乎100%。鈉硫電池缺點,主要其工作溫度在300~350℃,所以,電池工作時需要一定的加熱保溫。而高溫腐蝕嚴(yán)重,電池壽命較短。已有采用高性能的真空絕熱保溫技術(shù),可有效地解決這一問題。也有性能穩(wěn)定性及使用安全性不太理想等問題。
電池政策補貼優(yōu)勢
2009年2月份,財政部、科技部發(fā)出的《節(jié)能與新能源汽車示范推廣財政補助資金管理暫行辦法》中提到,對使用鉛酸電池和使用鎳氫電池、鋰離子電池兩類的混合動力汽車進(jìn)行補貼,最高補貼額分別為8萬元/輛和42萬元/輛。而2010年6月發(fā)布的新能源車補貼以電池容量為確定補貼的唯一指標(biāo),鉛酸電池完全被否定。前期的新能源車定義中包括鉛酸電池的項目,而此次明確補貼的動力電池不包括鉛酸電池。而且作為混合動力主力的鎳氫電池也將很少補貼??梢?,在政策層面,鋰離子動力電池和超級電容器的最大的獲益對象。
電池價格趨勢
就價格趨勢來看,電動汽車用快充鋰離子動力電池價格在$1600/kwh 左右,普通鋰離子動力電池價格在$500/kwh,按照美國汽油和電力的價格趨勢,在汽車的整個使用周期內(nèi),100km續(xù)航能力的快充鋰離子動力電池電動車使用成本比性能相當(dāng)?shù)钠蛢?nèi)燃發(fā)動機汽車高25%。一旦電動汽車用動力電池價格下降到$200-300/kwh,電動車使用成本將與傳統(tǒng)汽車相當(dāng)。根據(jù)預(yù)測,在各國相關(guān)政策的鼓勵下,2020年全球電動汽車用鋰離子需求接近50Gwh,快充電池成本2020 年有望下降到$400-500/kwh,普通動力電池價格能下降到$200-300/kwh。
充電站
汽車充電站和汽車加油站相類似,是一種“加電”的設(shè)備。是一種高效率的充電器,可以快速的給手機 ,電動車, 電動汽車等充電。
作為南方電網(wǎng)節(jié)能和新能源汽車應(yīng)用的示范試點,廣州市首個公共電動汽車充電站2010年11月8號在亞運城投入運行,該充電站位于南沙港快速和京珠高速公路之間,集充電服務(wù)設(shè)施和營業(yè)廳于一身,充電樁24小時提供服務(wù),建起現(xiàn)場購電現(xiàn)場充的快捷通道,也是亞運城的“專屬”營業(yè)網(wǎng)點。
充電站執(zhí)行南方電網(wǎng)開發(fā)的充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),為電動汽車提供三相充電電源,相比另外一種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采用的單相電源,三相電源單位時間內(nèi)輸出電量是其三倍,充電效率高,花費的時間更短。以額定功率為21千瓦的單臺交流充電樁為例,充滿一輛電動轎車只需要3個小時,減少了使用電動車的時間成本。該充電站不僅充電便捷,還將在二期建設(shè)中引入便利店等便民設(shè)施。
廣州供電局計劃到2015年,建成公交充電站61座、公共充電站54座、慢充充電樁80110個,涵蓋該市12區(qū)縣。電網(wǎng)企業(yè)將率先試水,引領(lǐng)節(jié)能綠色新潮流。
在充電方式中,新能源汽車充電主要有三種模式,一種為樁式充電,一種為架式充電,另外一種就是無線充電。前兩種模式對于場地的要求較高,這也是新能源汽車推廣遇到的主要難題之一,而無線充電則很好地解決了這一難題。近日,中興通訊已相繼與國內(nèi)多家客車企業(yè)以及各地方政府展開新能源汽車無線充電領(lǐng)域的合作。
歷史發(fā)展
從1834年第一輛電動汽車誕生,到2011年新能源汽車在國際各大車展中唱起主角,新能源汽車已經(jīng)走過了將近180年的歷程。經(jīng)過近兩個世紀(jì)的曲折發(fā)展,新能源汽車無論在種類、技術(shù)、市場占有率上都得到空前的突破,作為電動汽車的細(xì)分,混合動力汽車和純電動汽車、燃料電池汽車主導(dǎo)著新能源汽車的發(fā)展進(jìn)程,受到了比其他類型汽車更多的重視。新能源汽車百年歷程可以大體分為電動汽車誕生、電動汽車重獲重視、混合動力等其它車型的發(fā)展、以及純電動車市場化發(fā)展四個階段。
第一階段:電動汽車誕生
1834年英國人Thomas Davenport 發(fā)明的第一輛蓄電池汽車是世界上最早的電動汽車。到了20世紀(jì)初,美國汽車市場上電動汽車、內(nèi)燃機汽車和蒸汽機汽車各占三分之一的份額,1910 年,隨著內(nèi)燃機汽車開始采用大規(guī)模流水線生產(chǎn),成本大幅降低,而電動汽車由于續(xù)航里程短、充電站等基礎(chǔ)設(shè)施不完善,使得電動汽車一度退出市場。
第二階段:電動汽車重獲重視
進(jìn)入20世紀(jì)60年代,美國政府由于數(shù)千萬輛汽車對城市空氣的嚴(yán)重污染,重新對電動汽車加以重視。20世紀(jì)70年代初,歐佩克石油禁運危機之后,汽油價格一路飆升,西方對電動汽車的興趣也愈加濃厚。政府對電動汽車研發(fā)增加撥款,各地紛紛建立研發(fā)基地,導(dǎo)致了第二輪電動汽車研發(fā)高潮的到來。
第三階段:混合動力等其它車型的發(fā)展
隨著人們對可持續(xù)發(fā)展認(rèn)識的提高,越來越多的知名公司投入到混合動力和純電動汽車的研發(fā)上面。隨著混合動力汽車車型的不斷增多,產(chǎn)銷規(guī)模的逐漸增大,許多車型表現(xiàn)出了良好的節(jié)能與環(huán)保性能,這標(biāo)志著混合動力汽車市場已經(jīng)成熟。國外汽車廠商于1965年設(shè)計出了世界上首款氫能汽車,中國也在1980年成功地造出了第一輛氫能汽車。
第四階段:純電動車市場化發(fā)展
1994年1月,當(dāng)時世界上最好的電動車進(jìn)入測試階段。4年之后,技術(shù)上逐漸成熟的電動車進(jìn)入了試運行階段。到1996年美國已經(jīng)開始制造并銷售電動汽車。這是一家大型制造公司用現(xiàn)代化批量生產(chǎn)的方式推出的第一款電動汽車。2008年11月,純電動汽車迎來新的春天。包括歐美和中國在內(nèi)的主要汽車市場國家紛紛將純電動汽車列為未來發(fā)展的主導(dǎo)方向。
動力源
從全球新能源汽車的發(fā)展來看,其動力電源主要包括鋰離子電池、鎳氫電池、鉛酸電池、超級電容器,其中超級電容器大多以輔助動力源的形式出現(xiàn)。主要原因是這些電池技術(shù)還不完全成熟或缺點明顯,與傳統(tǒng)汽車相比不管是從成本上、動力還是續(xù)航里程上都有不少差距,這也是制約新能源汽車的發(fā)展的重要原因。
鉛酸蓄電池
在所有電池技術(shù)中,鉛酸蓄電池的發(fā)展歷史最長久。該電池用金屬鉛作為負(fù)極,用氧化鉛作為正極。電池在放電過程中,正負(fù)兩極都會有硫酸鉛生成,硫酸在電解質(zhì)溶液中既作為反應(yīng)過程的反應(yīng)物,也是反應(yīng)過程的生成物。在過去的十來年里,關(guān)于鉛酸蓄電池的研究和發(fā)展主要集中在混合動力電動汽車的應(yīng)用上。
鎳氫蓄電池
鎳氫電池工作是基于氧化鎳陽極和氫金屬負(fù)極釋放和吸收OH-。在過去鎳氫電池被視為電動汽車上的一種很好的臨時選擇,鑒于鋰離子電池存在著嚴(yán)重的安全問題。但是其50~70Wh/kg的能量密度并不能滿足電動汽車150~200Wh/kg的能量密度需求。同時鎳氫電池中鎳的較大成分占比限制了其未來的價格降低。因此,鎳氫電池并未作為一個可靠選擇。
鋰離子電池
鋰離子電池是如今電動汽車上使用得最多的動力電池技術(shù),這歸功于它的高能量密度和單體電池中增長的功率,使得這類電池以具有競爭力的價格發(fā)展出更小的質(zhì)量和密度。目前,這些動力電池可以供電動汽車行駛大約 150km。鋰離子電池的電極中插入了鋰,也就是說,電極材料是鋰離子的載體。研究表明電動汽車上使用的鋰離子電池功率(800~2000W/kg 和能量密度(100~250Wh/kg)都有所增加。鋰電池充電只需“七分飽”,鋰電池不需要把它充滿,不充滿也不會影響電池壽命。
超級電容器
如果電池既需要提供較長時間的存儲能量,又需要為發(fā)動機的起動或車輛起步提供短時間內(nèi)的脈沖功率,則電池的設(shè)計需采用折中的解決方案。在每個電池單體中均需采用更的電極以增加總表面積。以此增加的電流分布在較大的電極面積上,可保持電池電 壓降滿足系統(tǒng)要求。如果功率需求可由其他設(shè)備提供, 電池可以使用更厚重的電極,在低倍率下達(dá)到能量存儲要求的同時獲得更好的耐久性。一種比較理想的方法是由超級電容器提供脈沖功率,電池僅提供能量存儲。超級電容器可以在較低的倍率下再充電,為下一次功率輸出做準(zhǔn)備,或者利用制動能量回收充電。通過超級電容器充電后,電池可以在一個較寬的電池荷電狀態(tài)(SOC)范圍內(nèi)工作,因為起動所需的功率已經(jīng)存儲在超級電容器中。將電池和超級電容器結(jié)合使用,必然需要較為復(fù)雜的充電系統(tǒng),因為電池和超級電容器的充、放電特性有著顯著區(qū)別,所以其充電截止電壓差別較大。因此,可能需要某種 DC/DC 變換器或者是開關(guān)器件對同一直流總線上的 2 個設(shè)備進(jìn)行控制。
發(fā)展挑戰(zhàn)
綜合考慮多項因素,《新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃》透露出短期發(fā)展混合動力車,并以此為過渡,長期發(fā)展純電動汽車的信號。根據(jù)現(xiàn)實情況,能進(jìn)入到量產(chǎn)規(guī)模的新能源車只有混動和純電動兩類車。
產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)弱
從傳統(tǒng)汽車工業(yè)到新能源汽車興起,中國汽車產(chǎn)業(yè)始終沒有擺脫散而亂的普遍現(xiàn)狀,產(chǎn)業(yè)內(nèi)規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)不明顯。中國領(lǐng)土幅員遼闊,各地企業(yè)形態(tài)差異較大,市場監(jiān)管力度有限,雖然進(jìn)行過多次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、企業(yè)資源整合,但是不能從根本上形成美國式的3家汽車廠商市場占有率90%以上的規(guī)模效應(yīng)。新能源汽車研發(fā)需要大量的資金和技術(shù)人才投入,在缺乏產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)的條件下,各家企業(yè)各自“閉門造車”容易形成技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不一致、產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐不統(tǒng)一等問題,這不利于新能源汽車產(chǎn)業(yè)的格局形成和后續(xù)發(fā)展。此外,新能源汽車產(chǎn)業(yè)面臨逐利、爭補貼而引發(fā)的一哄而上和“產(chǎn)能過剩”。北京、廣州、重慶、湖北、上海等地都已相繼成立了地域性的汽車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。聯(lián)盟內(nèi)的成員密切配合,但聯(lián)盟之間則鮮有往來,并形成了諸侯割據(jù)的局面。
成本價格過高
汽車成本決定價格,價格決定市場,目前在中國市場上的新能源汽車中,國產(chǎn)純電動汽車的價格都不高,購買純電動車對消費者來說已經(jīng)不存在價格問題,價格偏高的是混合動力車。
據(jù)了解,2009 年,美國市場的混合動力車銷售量為29.03萬,占美國所有車型銷量的2.8%。國內(nèi)混合動力車汽車產(chǎn)業(yè)化和市場推廣方面與先進(jìn)汽車國家相比差距明顯,主要還是因為價格過高,抑制了許多人的購買欲望。正如瓦格納所說,如何能把混合動力車的成本降低到普通用戶能夠負(fù)擔(dān)的水平,這才是混合動力車所要面臨的問題,畢竟價格也是市場的決定性因素之一。
目前國內(nèi)市場在售的混合動力車型中混合動力汽車的售價平均要比相同排量的內(nèi)燃機驅(qū)動汽車至少高出30%。如果一輛傳統(tǒng)轎車售價為10萬,相同排量的混合動力車13萬,按轎車年行駛里程3萬公里計算,如果油價為10元/升,那么混合動力車的節(jié)能效益能達(dá)到2萬,需要4.3年,油價越低回收期越長,而普通消費者可接受回收期為1.5年。
電池續(xù)航時間短
相比混合動力汽車,純電動汽車的大規(guī)模推廣看起來前途更加光明。不僅僅因為純電動車近乎零排放的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),更大原因在于其價格便宜、使用成本低,在價格上已經(jīng)能與傳統(tǒng)汽車相媲美。純電動車售價大多不超過10萬元,有些甚至低于同排量的燃油汽車。由于完全采用電力供能系統(tǒng),純電動汽車使用成本較混合動力車低。按某款純電動車公布的數(shù)據(jù),百公里行駛耗電12度,依照0.5元的電價算,百公里使用成本才6元。而其原形車汽油車百公里耗油7.6升,按目前6.2元的油價,成本是46.5元。相比之下,電動車的使用成本才是傳統(tǒng)汽油汽車的八分之一。加之純電動車比同級別的汽油車至少節(jié)約了 4/5 的使用成本,純電動車一上市就受到廣大消費者的推崇,所以能得到政府最高規(guī)模補貼,以及成為中國未來新能源汽車發(fā)展產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)也就無可厚非。
然而中國純電動車的發(fā)展仍然差強人意。原因在于中國電動汽車技術(shù)與國外技術(shù)相比仍有差距,尤其在純電動車電池、電機等核心技術(shù)方面還未取得突破性進(jìn)展,表現(xiàn)在電池續(xù)航里程上與國外的差距比傳統(tǒng)汽車要大得多。國內(nèi)電動車單次充滿續(xù)航里程僅有100公里左右,而國外純電動車動輒續(xù)航240公里,高一點配置的續(xù)航能力都在300公里以上。所以說,中國的電動車滿足上下班代步需要還行,對于歐美喜歡自駕游等長距離需要的顧客來說還有一段差距。
其他挑戰(zhàn)
目前中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的其它挑戰(zhàn)主要來自替代品、跨國廠商技術(shù)優(yōu)勢和尋租活動。在替代品的挑戰(zhàn)方面,目前中國傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)處于快速成長期,行業(yè)利潤率較高,對新能源汽車的需求并不迫切,除少數(shù)廠商外,國內(nèi)汽車企業(yè)發(fā)展新能源汽車的意愿比國外同行偏低??鐕噺S商在新能源汽車技術(shù)上相對成熟,其中部分廠商已經(jīng)有較為成熟的產(chǎn)品投放于中國市場,國內(nèi)汽車企業(yè)在競爭中處于不利地位,加劇了跨國汽車廠商對中國汽車產(chǎn)業(yè)的壟斷。此外,由于新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要政策的大力扶持和大量的財政投入,國家政策和相應(yīng)的優(yōu)惠措施如補貼、減稅等可能會引發(fā)汽車廠商的尋租活動,導(dǎo)致國家的優(yōu)惠政策和資金投入無法有效得到實施和發(fā)揮作用。
此外,純電動車還存在電池問題和充電便捷性問題。電動車首先要解決的就是電池的問題,電池問題在于重量和使用壽命。電動車充電便捷性也是關(guān)乎其能否量產(chǎn)的重要因素。普通油箱容量50升的轎車加滿一箱油在 5、6分鐘之間。而電動車的充電時間能否控制在幾分鐘內(nèi)是不確定的,某款電動車在專用充電站充電10分鐘才能充70%,在家用220V插座充滿則需要 6-7個小時。國內(nèi)很多人的車子都停在地下停車場或者小區(qū)的停車位,很少有配套的充電插頭。在加油站里設(shè)充電站是一個好的方式,但是電池充電時間要有保障,反復(fù)充電之后電池的使用壽命長短也是未知數(shù)。
新能源汽車技術(shù)
新能源汽車技術(shù)是一個涉及多個領(lǐng)域的綜合性技術(shù)體系,它主要包括電池技術(shù)、電機技術(shù)、控制技術(shù)、能量回收技術(shù)以及車載充電技術(shù)等。以下是對新能源汽車技術(shù)的詳細(xì)解析:
一、電池技術(shù)
重要性:電池技術(shù)是新能源汽車的核心技術(shù)之一,其先進(jìn)性和安全性對新能源汽車的發(fā)展至關(guān)重要。
主流技術(shù):目前,鋰離子電池是新能源汽車中廣泛使用的電池技術(shù)。隨著技術(shù)的進(jìn)步,固態(tài)電池和鋰硫電池等前沿技術(shù)也逐漸受到關(guān)注,并有望在未來實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。
技術(shù)突破:這些前沿電池技術(shù)有望大幅度提升電動汽車的續(xù)航里程,顯著縮短充電時間,并進(jìn)一步加強電池的安全性能。
二、電機技術(shù)
作用:新能源車使用電機驅(qū)動輪胎,電機的效率和可靠性對車輛的性能和壽命有著直接的影響。
技術(shù)發(fā)展:隨著電機技術(shù)的進(jìn)步,新能源車的動力性能和駕駛體驗也在不斷提升。
三、控制技術(shù)
內(nèi)容:新能源車的控制技術(shù)主要包括電池管理系統(tǒng)、電機控制系統(tǒng)、車載 通信 系統(tǒng)等。
功能:這些系統(tǒng)能夠?qū)囕v進(jìn)行監(jiān)測、控制和優(yōu)化管理,確保車輛的安全性和可靠性。
四、能量回收技術(shù)
原理:新能源車能夠通過能量回收系統(tǒng)將制動能量、滑行能量等轉(zhuǎn)化為電能儲存到電池中。
優(yōu)勢:這種技術(shù)提高了能源利用效率,有助于延長車輛的續(xù)航里程。
五、車載充電技術(shù)
類型:新能源車的充電技術(shù)包括普通充電、快速充電、無線充電等。
發(fā)展:隨著充電網(wǎng)絡(luò)的大幅擴展和智能充電技術(shù)的推廣,新能源車將能夠享受更廣泛、更便捷的充電服務(wù)。
六、智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)
內(nèi)容:包括自動駕駛、智能導(dǎo)航和遠(yuǎn)程控制等技術(shù)。
影響:這些技術(shù)的深度融合將大大拓寬新能源汽車的應(yīng)用范圍,提高行車安全性和駕駛便捷性。
七、新能源汽車分類
新能源車主要分為以下幾類:
純電動汽車(BEV):完全依賴電池儲存的電能驅(qū)動,零排放,環(huán)保且運行成本低。
插電式混合動力汽車(PHEV):既可以純電行駛,又可以油電混合,適應(yīng)各種駕駛場景。
燃料電池汽車(FCEV):以氫氣為燃料,通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能,零排放且加氫時間快。
八、新能源汽車技術(shù)專業(yè)
定義:新能源汽車技術(shù)是中國普通高等學(xué)校??茖I(yè),主要研究新能源汽車電工電子技術(shù)、新能源汽車底盤技術(shù)、驅(qū)動電機及控制技術(shù)等方面的基礎(chǔ)知識和技能。
課程體系:包括《電動汽車原理與檢修》《動力電池與驅(qū)動電機》等課程。
發(fā)展前景:隨著新能源汽車市場的迅速崛起,該專業(yè)畢業(yè)生在新能源汽車制造、研發(fā)、運營、維護(hù)等多個領(lǐng)域都有廣泛的就業(yè)機會。
九、政策支持與市場趨勢
政策支持:國家對新能源汽車實施扶持政策,推動新能源產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展。
市場趨勢:新能源汽車市場滲透率不斷提高,燃油車市場份額下降。同時,新能源汽車技術(shù)及其應(yīng)用于智能技術(shù)領(lǐng)域的突破也在加速推進(jìn)。
綜上所述,新能源汽車技術(shù)是一個不斷發(fā)展的領(lǐng)域,涉及多個關(guān)鍵技術(shù)和多種車型。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和政策的持續(xù)支持,新能源汽車將在未來汽車市場中占據(jù)越來越重要的地位。
教學(xué)設(shè)備
新能源汽車教學(xué)設(shè)備是專門針對新能源汽車技術(shù)教育和培訓(xùn)而設(shè)計的設(shè)備,旨在幫助學(xué)生和從業(yè)者掌握新能源汽車的技術(shù)原理、操作維護(hù)、故障診斷等方面的知識和技能。這些設(shè)備涵蓋了新能源汽車的各個方面,包括但不限于整車、電控系統(tǒng)、動力電池、充電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等。以下是對新能源汽車教學(xué)設(shè)備的一些詳細(xì)介紹:
一、新能源實訓(xùn)整車
內(nèi)容:新能源實訓(xùn)整車是新能源汽車教學(xué)的基礎(chǔ)設(shè)備,包括純電動汽車、混合動力汽車等不同類型的新能源汽車。這些整車用于學(xué)生的實際操作和訓(xùn)練,幫助他們了解新能源汽車的整體結(jié)構(gòu)和運行原理。
二、新能源汽車創(chuàng)新實訓(xùn)平臺
功能:這是一種綜合性的實訓(xùn)平臺,可以模擬新能源汽車的各種實際工況,如啟動、加速、制動、充電等。學(xué)生可以在這個平臺上進(jìn)行各種實際操作和實訓(xùn),提高實踐能力和解決問題的能力。
三、關(guān)鍵零部件與系統(tǒng)實訓(xùn)臺
1、電控系統(tǒng)實訓(xùn)臺:用于模擬新能源汽車電控系統(tǒng)的工作環(huán)境和各種工況,便于學(xué)生進(jìn)行電控系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和實踐操作。
2、動力電池及管理系統(tǒng)實訓(xùn)臺:用于動力電池的結(jié)構(gòu)、原理、性能檢測以及管理系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。這些設(shè)備可以幫助學(xué)生理解動力電池管理系統(tǒng)的功能和工作原理,掌握動力電池的監(jiān)控、維護(hù)和管理技能。
3、充電系統(tǒng)實訓(xùn)設(shè)備:包括充電樁、充電站模型等,用于模擬新能源汽車的充電過程和充電系統(tǒng)的工作原理,便于學(xué)生進(jìn)行充電技術(shù)的實訓(xùn)。
四、故障診斷與排除實訓(xùn)設(shè)備
內(nèi)容:這類設(shè)備主要用于模擬新能源汽車的各種故障,供學(xué)生進(jìn)行故障診斷和排除的實踐操作。通過這類設(shè)備,學(xué)生可以學(xué)習(xí)故障診斷和排除的方法,提高維修技能。
五、教學(xué)輔助設(shè)備
多媒體教學(xué)一體機、萬用表、示波器等:這些設(shè)備可以用于輔助教學(xué)和實踐操作,幫助學(xué)生更好地理解和掌握新能源汽車的相關(guān)知識。
六、新能源汽車安全應(yīng)急處理設(shè)備
內(nèi)容:這類設(shè)備主要用于模擬新能源汽車在發(fā)生安全事故時的應(yīng)急處理過程,如電池起火、車輛碰撞等。通過這些設(shè)備,學(xué)生可以學(xué)習(xí)安全應(yīng)急處理知識,提高安全意識和應(yīng)急處理能力。
七、具體實例
新能源汽車高壓實訓(xùn)臺:用于展示新能源汽車高壓安全系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理。它包含了電動汽車高壓安全防護(hù)系統(tǒng)實物元件、點火開關(guān)、電動汽車真實鋰電池組及BMS系統(tǒng)等多種組件,能夠模擬整車高壓安全系統(tǒng)的運行狀態(tài)與工作過程。
動力電池組及BMS管理系統(tǒng)實訓(xùn)臺:選用新能源車輛磷酸鐵鋰動力電池包和帶CAN總線的一體機BMS電池管理系統(tǒng),真實地呈現(xiàn)了磷酸鐵鋰動力電池包核心零部件之間的連接控制關(guān)系、安裝位置和運行參數(shù)。
八、重要性
新能源汽車教學(xué)設(shè)備在新能源汽車推廣和教育中起著至關(guān)重要的作用。它們不僅幫助學(xué)生和從業(yè)者掌握新能源汽車的技術(shù)原理、操作維護(hù)、故障診斷等方面的知識和技能,還為新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)了合格的技術(shù)人才。
綜上所述,新能源汽車教學(xué)設(shè)備是新能源汽車技術(shù)教育和培訓(xùn)中不可或缺的一部分。它們涵蓋了新能源汽車的各個方面,通過實際操作和實訓(xùn)幫助學(xué)生全面掌握新能源汽車的技術(shù)和知識。
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