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1、杨裕生 2010年7月16日 我国电动汽车的发展路线及“十二五”的任务第十六届中国电动车辆学术年会暨 第十六届中国电动车辆学术年会暨第二届电动汽车产业发展战略研讨会 第二届电动汽车产业发展战略研讨会1内容引言一、我国电动汽车的发展路线二、推动纯电动车发展的举措三、发展电动车 观念要更新结语2胡总书记:2010年6月7日 要充分发挥科学技术在加快转变经济发展方式、推动经济社会又好又快发展中的重要作用。当前要重点推动的第一科技是“能源”。“电动汽车技术”列于其中。应该紧迫研讨、确定应该紧迫研讨、确定我国电动汽车的发展路线及“十二五”的任务3混混合合动动力力车车成绩斐然;成绩斐然;进步很大;进步很大
2、;差距缩小;差距缩小;奠定基础奠定基础 燃燃料料电电池池电电动动车车纯纯电电动动车车十年回顾“三纵三横”电 机十五十五燃料电池燃料电池/电动电动车经费最多车经费最多(FCEV)(FCEV)电 池电 控奥运会奥运会 力保力保纯电动公交纯电动公交车车和和FCEVFCEV轿车轿车显身手显身手十城千辆十城千辆混合动力车混合动力车成为成为补助大户补助大户难大优先;难大优先;重点轮换;重点轮换;整车为重;整车为重;电池不精电池不精4日本丰田混合动力汽车发展历程 普锐斯 普锐斯普锐斯累计销出近普锐斯累计销出近22百万辆百万辆三菱、日产等汽车公司发展小型EV十年回顾日本简况5日本经产省创新能源技术计划电动车与
3、电池技术;2009.6 政府政策:由HEV转向PHEV,再推动EV2000 2010 2020 2030 2040 2050Battery capacity(vs.current level)1 time 3 timesBattery cost 1/2 1/10Electric vehicle(EV)T raveling distance on a full charge200 km 500 km-Improvement of battery performanceLeap in cruising distanceDrastic cost reduction1.5 times1 time7 t
4、imes1/7 1/40130 km-Development of post-Li ion batteries Plug-in hybrid vehicle(PHEV)-Improvement of Li ion battery performance2000 2010 2020 2030 2040 2050 2000 2010 2020 2030 2040 2050Battery capacity(vscurrent level)1 time3 timesBattery cost1/2 1/10Electric vehicles(EV)Traveling distance on a full
5、 charge200 km500 km-Improvement of battery performanceLeap in driving distanceDrastic cost reduction1.5 times1 time7 times1/71/40130 km-Development of post-Li ion batteriesPlug-in hybrid vehicles(PHEV)-Improvement of Li ion battery performance6先进车辆电气化演示:约3亿美元1、纯电动车最多5500辆 续航里程为 续航里程为100 100英里的尼桑电动车
6、英里的尼桑电动车5000 5000辆 辆 续航里程为 续航里程为100 100英里先进电池电动卡车 英里先进电池电动卡车400 400辆 辆(重 重12100 12100磅 磅)100 100辆电动运输车,包括 辆电动运输车,包括“Ampere Ampere型 型”(福特运输型概念车 福特运输型概念车)“Faraday Faraday型 型”(福特 福特F150 F150电动车 电动车)厢式货车 厢式货车,以及 以及“Newton Newton”中型卡车 中型卡车.奥巴马:“下一代”电池和电动车计划 24亿美元-2009,8布什:氢经济-燃料电池电动车 2006,2正式改口;“油电”车改“插电
7、”十年回顾美国简况72、“插入式”混合动力车品种多1373辆(续)美国“先进车辆电气化”4、没有燃料电池电动车和油电混合电动车3、增程式电动车(EREV)受重视数百辆 制造雪弗兰Volt增程式电动车 220 220辆先进的乘用车和小货车 辆先进的乘用车和小货车 378 378辆卡车和穿梭巴士 辆卡车和穿梭巴士(车重850119500磅)150 150辆 辆“插入式 插入式”混合动力车:混合动力车:20辆福特E450厢式货车 130辆福特Escape混合动力车 125 125辆 辆Volt Volt“插入式 插入式”混合动力车提供给电子器件公司 混合动力车提供给电子器件公司 500 500辆 辆
8、Volt Volt“插入式 插入式”混合动力车提供给消费者 混合动力车提供给消费者电池及其材料:15亿美元(整车的5倍)没有镍氢电池;后来增补了燃料电池8内容引言一、我国电动汽车的发展路线二、推动纯电动车发展的举措三、发展电动车 观念要更新结语933、混合电动车、混合电动车 油油-电混合电动车(电混合电动车(HEVHEV,日),日)电电-油混合电动车(油混合电动车(PHEVPHEV,美),美)电动汽车必须:电动汽车必须:真能节油、减排;买得起;用得好真能节油、减排;买得起;用得好 11、燃料电池电动车(、燃料电池电动车(FCEVFCEV)22、纯电驱动车、纯电驱动车 纯电动车(纯电动车(EVE
9、V)增程式纯电动车(增程式纯电动车(EREVEREV,美),美)电动汽车发展路线 首要是选准种类发展战略性新兴产业,抢占经济科技制高点只有 只有电动机 电动机一种动力 一种动力内燃机 内燃机和 和电动机 电动机两种动力 两种动力实现发展方式的根本转变、经济健康可持续的发展 10燃料电池电动车(FCEV)“终极”?电 电机 机变速箱电池组(电容器)电池组(电容器)燃料电池 燃料电池(发电机)(发电机)氢气瓶 氢气瓶只有电动机只有电动机一种动力一种动力故属纯电驱动故属纯电驱动11、价格贵价格贵市场太小市场太小 44、寿命寿命不够长不够长55、铂的资源不够用、铂的资源不够用一辆小轿车用铂大于 一辆小
10、轿车用铂大于20 20克 克5 5万辆车要用铂一吨多 万辆车要用铂一吨多我国年产铂 我国年产铂4 4吨 吨-远不够化工 远不够化工用 用 即使全造车 即使全造车-只 只20 20万辆车 万辆车22、氢难氢难储运储运33、维护难维护难系统复杂系统复杂FCEV必需研究无铂催化剂 必需研究无铂催化剂 大难题 大难题10-20 10-20年难规模化 年难规模化与纯电动车的与纯电动车的区别在能源区别在能源11轿车 驶驶50508080公里就可公里就可满足我国大多数用户要求满足我国大多数用户要求纯电动车(EV)以电代油平均距离9.9 公里我国轿车平均每日出行距离 北京 上海 天津 哈尔滨插 插 电 电充
11、充 电 电 器 器220V电 电 机 机变速箱电池组(电容器)电池组(电容器)只有 只有电动 电动力 力最节油-用“谷电”“风电”简单-无油路/气路/水路车身便宜-一般性加工有资源优势和技术基础大客车 重点研究目标重点研究目标一次充电合理里程一次充电合理里程150km150km要建大量充电站或换电池要建大量充电站或换电池政府补贴政府补贴5050万万/辆辆电池降至电池降至33千元千元/度以下时度以下时 循环寿命循环寿命15001500次可保本次可保本12大力发展普及车,满足广大用户需求遮风挡雨的代步工具微小型、低速、短程纯电动汽车 应优先发展 理由一理由一 车轻、小,耗电少,充电易解决车轻、小,
12、耗电少,充电易解决 行百公里 行百公里 微型车 微型车耗电 耗电6-8 6-8度电,小型车 度电,小型车10-13 10-13度 度理由二理由二 结构简单:结构简单:使用、维修方便、节材节能 使用、维修方便、节材节能理由三理由三 电池少,电池少,价格低廉,容易推销价格低廉,容易推销理由四理由四 电池厂风险较小电池厂风险较小自我发展 自我发展电动车做小,所有矛盾都易解决吸取电动自行车教训,政府部门主动领导13纯电动公交车电池重,而单次充电里程不够高纯电动公交车电池重,而单次充电里程不够高建充电站、换电站,地皮和备用电池投入很大建充电站、换电站,地皮和备用电池投入很大电池价贵;能量、成组、寿命、安
13、全尚需改善电池价贵;能量、成组、寿命、安全尚需改善在当前动力电池性在当前动力电池性/价比的制约下价比的制约下大中型电动汽车产业化大中型电动汽车产业化 要靠国家大额补贴要靠国家大额补贴要发展纯电动车 必需大力提高电池性价比动力电池性能 要在电动车应用中提高大、中型车目前的问题,如何发展?混合动力公交车节油很少;使用寿命也不乐观混合动力公交车节油很少;使用寿命也不乐观部分企业用外企部件拼装交帐;搞电动车合资部分企业用外企部件拼装交帐;搞电动车合资中档纯电动轿车速度、行程均可,但难成市场中档纯电动轿车速度、行程均可,但难成市场14目前电池水平下,除纯电动外 大、中型车还有三种过渡模式备选3、增程式电
14、动车(EREV)1、油-电混合动力车(HEV)2、插电式混合动力车(PHEV)哪种模式最适合于我国?15两者通过行星轮式齿轮机构结合 两者通过行星轮式齿轮机构结合综合调节两动力之间的转速关系 综合调节两动力之间的转速关系 1、油-电混合动力车(HEV)变 变速 速箱 箱电池 电池组 组油箱 油箱内 内燃 燃机 机驱动轴逆 逆变 变器 器电 电机 机行星 行星齿轮 齿轮机构 机构变 变 速 速箱 箱内燃机系统和电机驱动系统 内燃机系统和电机驱动系统各有一套变速机构 各有一套变速机构省油不多两动力组合-复杂加工要求高我国无优势电池要求高比功率车价贵日本要转向;日本要转向;美国政府不支持美国政府不支
15、持也不该买部件来组装,更不宜再也不该买部件来组装,更不宜再“合资合资”搞混合动搞混合动力力我国的电动汽车,不该再步日本混合动力车的后尘162、插电式混合动力车(PHEV)电电-油混合电动车油混合电动车内燃机和电动机两动力系统,复杂,价较贵内燃机和电动机两动力系统,复杂,价较贵5050公里内公里内不用油不用油优于优于HEVHEV用内燃机时,还是大马拉小车,油耗仍很高用内燃机时,还是大马拉小车,油耗仍很高Plug-In Plug-InCharger Charger220V电 电 机 机电池组(电容器)电池组(电容器)油箱 油箱内燃机 内燃机变速箱远距离全用远距离全用内燃机内燃机173、增程式电动车
16、(EREV)只有电动机只有电动机一种动力一种动力行驶前电池组充电行驶前电池组充电发电机发电机与电池并联驱动电动机与电池并联驱动电动机 也给电池充电也给电池充电车上发电延长里程车上发电延长里程 虽然仍用油虽然仍用油 但但可省油一半以上可省油一半以上插 插 电 电充 充 电 电 器 器220V电 电机 机变速箱电池组(电容器)电池组(电容器)发电 发电机 机油箱 油箱内燃 内燃机 机故属纯电驱动故属纯电驱动而不是而不是“串混串混”行驶间小功率发电行驶间小功率发电机最佳工况下发电机最佳工况下发电183-1 以铅酸电池+电容器为能源(科凌)配一个有动态控制功能的配一个有动态控制功能的40kw40kw发
17、电机组补给电能发电机组补给电能制造成本仅约制造成本仅约8080万元人民币;万元人民币;55万元万元铅酸铅酸电池,配电池,配1010万元万元超级电容器超级电容器使用寿命可达使用寿命可达55年以上年以上百公里油耗:平均时速百公里油耗:平均时速50km/h 50km/h 时,不足时,不足19L19L;国内的大客车例证 三个(原理也可用于中、轿车)19双充式电动中巴车 双充式电动中巴车铅酸电池增程式电动客车从北京开到扬州两天1100公里中途充电一次203-2 以锂离子电池为能源(杭州赛恩斯)12m12m的客车,燃油车的耗油量为的客车,燃油车的耗油量为4848升升/100/100公里公里配一个配一个1.
18、91.9升排量的发动机升排量的发动机连一个发电机组,补给电能连一个发电机组,补给电能城市电动公交车就能连续运行城市电动公交车就能连续运行电池的容量:电池的容量:100Ah512V100Ah512V长途耗油量:长途耗油量:20-2220-22升升/100/100公里公里节节 油油 率:大于率:大于50%50%3-3 以锂离子电池为能源(合肥江淮)21增程式大中型客车的优点11、不必配太大容量动力电池、不必配太大容量动力电池且可远行且可远行2、电池组不会缺电和过放电寿命延长33、不一定用锂离子电池而用铅电池、不一定用锂离子电池而用铅电池价格低价格低4、停车场充电不另建充电/换电站省地55、不需要充
19、电、不需要充电/换电的周转电池换电的周转电池低投入低投入6、不需要大量的换电设施和人员运行省77、传统汽车设施和成就全继承、传统汽车设施和成就全继承且易加工且易加工88、现有技术就可节油、现有技术就可节油50%50%以上以上运营成本低运营成本低99、政府补贴负担轻、政府补贴负担轻且容易过渡到无补贴且容易过渡到无补贴优于插电式电动车,最佳的过渡车种22打牢基础,为向新一代纯电动汽车方向跨越式发展作准备。我国电动车发展路线和“十二五”任务的建议大力发展微小型、低速、短程纯电动乘用车为突破口,逐步提高水平,大中型公共客车和中高档乘用车以“增程式”纯电驱动为主要过渡车种,23内容引言一、我国电动汽车的发展路线二、推动纯电动车发展的举措三、发展电动车 观念要更新结语24