新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動(dòng)力來(lái)源(或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動(dòng)力裝置)、動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)方面形成的原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。新能源汽車包括混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車、燃料電池汽車、氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車以及燃?xì)馄?、醇醚汽車等。雖然新能源汽車目前還處于產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化的前期探索階段,但在未來(lái)汽車產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)地位毋庸置疑。
1.發(fā)展戰(zhàn)略分析
美國(guó)基于降低石油依賴、確保能源安全的戰(zhàn)略需求,將發(fā)展新能源汽車作為交通領(lǐng)域擺脫石油依賴的重要舉措。從20世紀(jì)80年代起,美國(guó)分階段提出新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略:*時(shí)期以提高燃油經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo),主要發(fā)展混合動(dòng)力汽車;*時(shí)期追求*和零石油依賴,主要發(fā)展燃料電池汽車,前期為氫燃料電池汽車,后期還計(jì)劃發(fā)展生物質(zhì)燃料電池汽車,但燃料電池成本昂貴,商業(yè)化進(jìn)程緩慢;奧巴馬時(shí)期以實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力車商業(yè)化為近期目標(biāo),將燃料電池車作為遠(yuǎn)期目標(biāo),主要發(fā)展插電式混合動(dòng)力汽車,計(jì)劃投資48億美元用于動(dòng)力電池以及電動(dòng)汽車的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。
日本堅(jiān)持確保能源安全、提高產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的雙重發(fā)展戰(zhàn)略,制訂國(guó)家目標(biāo)引導(dǎo)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。日本“新國(guó)家能源戰(zhàn)略”提出,到2030年將目前近50%的石油依賴度進(jìn)一步降低到40%,改善和提高汽車燃油經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn),推進(jìn)生物質(zhì)燃料應(yīng)用,促進(jìn)電動(dòng)汽車和燃料電池汽車應(yīng)用。日本全面發(fā)展3類新能源汽車,混合動(dòng)力汽車技術(shù)日趨成熟,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)營(yíng)階段,豐田、本田、日產(chǎn)等日本混合動(dòng)力汽車不僅在國(guó)內(nèi)熱銷,在市場(chǎng)上超越其他國(guó)家并穩(wěn)居地位;純電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)化步伐也是zui快的,*全面系統(tǒng)地提出和實(shí)施動(dòng)力電池研發(fā)計(jì)劃,即用20年時(shí)間分四個(gè)階段實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車性能、成本與傳統(tǒng)汽車相比具有競(jìng)爭(zhēng)力;燃料電池車快速發(fā)展,日本非常重視燃料電池和生物燃料等技術(shù)開(kāi)發(fā),在燃料電池產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)方面也于其他國(guó)家。
歐洲側(cè)重于溫室氣體減排的發(fā)展戰(zhàn)略,將發(fā)展新能源汽車作為滿足二氧化碳排放限制要求的主要方式。早期歐洲新能源汽車發(fā)展的目標(biāo)是以生物質(zhì)燃料和天然氣為主,本世紀(jì)初提出到2020年實(shí)現(xiàn)23%的石油替代。但近期高度關(guān)注電動(dòng)汽車的發(fā)展,尤其是純電驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車的發(fā)展。歐洲在發(fā)展電動(dòng)汽車方面起步較晚,但是國(guó)家在規(guī)劃方面做得非常系統(tǒng)細(xì)致,從基礎(chǔ)研發(fā)工作做起,統(tǒng)籌布局研發(fā)產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)品市場(chǎng)化、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等各方面。以2009年下半年德國(guó)發(fā)布的電動(dòng)汽車計(jì)劃為典型,分別提出了純電動(dòng)汽車2012年、2016年、2020年的產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)化目標(biāo)。
2.產(chǎn)業(yè)政策分析
美國(guó)形成了以稅收優(yōu)惠、財(cái)政補(bǔ)貼、研發(fā)支持、設(shè)施建設(shè)為主的新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策。在稅收優(yōu)惠方面,通過(guò)《2007能源獨(dú)立與安全法案》對(duì)汽車和零部件生產(chǎn)商提供支持和稅收減免,通過(guò)《能源政策法案》、《2008緊急經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定法案》對(duì)新能源汽車消費(fèi)者提供稅收優(yōu)惠;在財(cái)政補(bǔ)貼方面,通過(guò)“舊車換現(xiàn)金”計(jì)劃,為新能源汽車消費(fèi)者提供補(bǔ)貼,購(gòu)買
充電式混合動(dòng)力的車主可以享受7?。担埃懊涝默F(xiàn)金抵扣;在研發(fā)支持方面,2009年8月,奧巴馬政府宣布撥款24億美元,用于補(bǔ)貼新型電動(dòng)汽車及其電池、零部件的研發(fā),來(lái)自25個(gè)州的48?jìng)€(gè)項(xiàng)目獲得了這筆資金;在設(shè)施建設(shè)方面,政府投入4億美元支持充電站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。美國(guó)2010年提出到2015年實(shí)現(xiàn)美國(guó)道路上行駛的插電式電動(dòng)汽車達(dá)到100萬(wàn)輛的目標(biāo),并確保在美國(guó)生產(chǎn)。
日本下大力氣推動(dòng)新能源汽車及零部件的研發(fā)和生產(chǎn),逐漸形成一種以“新一代汽車戰(zhàn)略”為主線,以稅收優(yōu)惠、購(gòu)車補(bǔ)貼、支持等財(cái)稅政策為支撐的電動(dòng)汽車發(fā)展體系。從2009年4月1日起實(shí)施“綠色稅制”,購(gòu)買“下一代汽車”可以享受免除多種稅賦的優(yōu)惠,適用對(duì)象涵蓋混合動(dòng)力車、純電動(dòng)汽車、清潔柴油車、天然氣車以及獲得認(rèn)定的低排放且燃油消耗量低的車輛。實(shí)施低排放車認(rèn)定制度,各種檔次轎車均可向國(guó)土交通省申請(qǐng)低排放車認(rèn)定。
根據(jù)消費(fèi)者所購(gòu)車輛的排放水平給予不同的減稅待遇,針對(duì)購(gòu)置天然氣車或混合動(dòng)力車等低公害車輛的地方公共團(tuán)體發(fā)放補(bǔ)助金。為攻克電池方面的關(guān)鍵性技術(shù),日本建立了開(kāi)發(fā)高性能電動(dòng)汽車動(dòng)力蓄電池的新能源汽車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,共同實(shí)施2009年度“革新型蓄電池科學(xué)基礎(chǔ)研究專項(xiàng)”項(xiàng)目。《新一代汽車戰(zhàn)略2010》計(jì)劃到2020年在日本銷售的新車中實(shí)現(xiàn)新一代汽車總銷量比例達(dá)到50%的目標(biāo),并計(jì)劃在2020年前在全國(guó)建成200萬(wàn)個(gè)普通充電站、5000個(gè)快速充電站。德國(guó)2007年《能源氣候一體化綱要》將促進(jìn)電動(dòng)汽車發(fā)展列為聯(lián)邦政府的工作目標(biāo),經(jīng)濟(jì)部、交通部、環(huán)保部和教研部聯(lián)合成立了電動(dòng)汽車工作小組。
2008年,支持電動(dòng)汽車進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性運(yùn)營(yíng),并召開(kāi)“電動(dòng)汽車國(guó)家戰(zhàn)略會(huì)議”。2009年1月,出臺(tái)《一攬子經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃Ⅱ》,提出2009年~2011年聯(lián)邦政府為研發(fā)和推廣電動(dòng)汽車提供5億歐元資金支持;9月發(fā)布發(fā)展電動(dòng)汽車的綱領(lǐng)性文件《國(guó)家電動(dòng)汽車發(fā)展計(jì)劃》,將發(fā)展純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車作為主要技術(shù)路線,提出了德國(guó)發(fā)展電動(dòng)汽車的目標(biāo)。德國(guó)對(duì)于電動(dòng)汽車的資金支持主要用于技術(shù)研發(fā),而對(duì)電動(dòng)汽車的購(gòu)買者暫不提供購(gòu)買補(bǔ)貼。
法國(guó)政府規(guī)定自2008年1月1日起,對(duì)車主按所購(gòu)買新車的尾氣二氧化碳排放量給予相應(yīng)的現(xiàn)金獎(jiǎng)罰,以鼓勵(lì)購(gòu)買低排量環(huán)保車型;2008年10月薩科齊宣布政府將投入4億歐元用于研發(fā)和制造清潔能源汽車;鼓勵(lì)報(bào)廢能耗大的舊車,并給予一定數(shù)額的現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì);采取配套措施,在工作場(chǎng)所、超市和住宅區(qū)等大幅增加充電站數(shù)量,以保證電動(dòng)車的順利運(yùn)行;2009年10月1日公布了旨在發(fā)展電動(dòng)汽車和充電式混合動(dòng)力汽車的計(jì)劃,確定了在2020年前生產(chǎn)200萬(wàn)輛清潔能源汽車的zui終目標(biāo)。
英國(guó)政府投資3億英鎊支持“低碳汽車項(xiàng)目”。
2007年修改汽車保有稅稅制,按照單位二氧化碳排放量區(qū)別征稅,高公害車輛可達(dá)30%,而低公害車輛為零。英國(guó)氣候變化委員會(huì)提出先導(dǎo)計(jì)劃,到2015年推廣使用24萬(wàn)輛電動(dòng)汽車,并對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行補(bǔ)貼,于2014年前補(bǔ)貼5?。埃埃坝㈡^/輛,花費(fèi)15億英鎊建設(shè)充電設(shè)施;英國(guó)交通部2010年3月發(fā)布私人購(gòu)買純電動(dòng)汽車、插電式混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車補(bǔ)貼細(xì)則,單車補(bǔ)貼額度約為車輛推薦售價(jià)的25%,但不超過(guò)5?。埃埃坝㈡^;啟動(dòng)總額3?。埃埃叭f(wàn)英鎊的充電站補(bǔ)助項(xiàng)目,*城市包括倫敦、米爾頓、東北,未來(lái)3年3座城市間將建11000個(gè)充電樁。
3.發(fā)展趨勢(shì)分析
混合動(dòng)力汽車?yán)^承了先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)技術(shù),結(jié)合了潔凈的電力驅(qū)動(dòng)方式,既充分利用現(xiàn)有燃料基礎(chǔ)設(shè)施,又能包容各種代用燃料,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展,已成為新型動(dòng)力系統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)化的典型代表,開(kāi)始大規(guī)模發(fā)展,進(jìn)入快速增長(zhǎng)期,具有較好的產(chǎn)業(yè)化前景,其中插電式混合動(dòng)力汽車越來(lái)越受到重視;純電動(dòng)汽車借助各種高新技術(shù)特別是新型動(dòng)力電池技術(shù)的進(jìn)步,開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng),隨著動(dòng)力電池性能的改進(jìn)以及充電基礎(chǔ)設(shè)施的不斷建設(shè),也逐漸走上產(chǎn)業(yè)化的道路,并有快速增長(zhǎng)的趨勢(shì);燃料電池汽車作為一種新興能量轉(zhuǎn)換技術(shù),具有zui高的能源效率和zui低的排放,盡管目前還存在很多需要克服的技術(shù)障礙,但其仍然被看好作為新一代汽車能源動(dòng)力系統(tǒng)的遠(yuǎn)期解決方案,各種資助和示范驗(yàn)證正在進(jìn)行,真正進(jìn)入市場(chǎng)將還有一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)期,是新能源汽車技術(shù)的zui終發(fā)展方向。
在電池及其管理系統(tǒng)領(lǐng)域,混合動(dòng)力和純電動(dòng)車用動(dòng)力電池負(fù)責(zé)儲(chǔ)存并為電動(dòng)機(jī)提供電能,其性能、成本和安全性很大程度上決定著混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車的發(fā)展進(jìn)程。從當(dāng)前的技術(shù)水平以及發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,鎳氫電池是目前應(yīng)用的車用動(dòng)力電池,由于其技術(shù)成熟度和成本上的優(yōu)勢(shì),在短期內(nèi)仍將是混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力;鋰離子電池具有無(wú)記憶性、低自放電率、高比能量、高比功率、環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用前景較好,一旦成本問(wèn)題得到解決,將成為純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車的主要?jiǎng)恿x擇。
在電機(jī)及其控制系統(tǒng)領(lǐng)域,永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)靈活、設(shè)計(jì)自由度大、性能較好,適合成為電動(dòng)汽車、高密度、寬調(diào)速牽引驅(qū)動(dòng),已經(jīng)在混合動(dòng)力轎車上進(jìn)行較多應(yīng)用,但是受永磁材料工藝影響和限制較大,而且控制系統(tǒng)復(fù)雜,造價(jià)很高;開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)兼具直流、交流兩類調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)修理容易、可靠性好、轉(zhuǎn)速和效率高、調(diào)速范圍寬、控制靈活,如果其技術(shù)瓶頸得到突破,將更適合電動(dòng)汽車動(dòng)力性能要求,被視為潛力的電動(dòng)車電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
在多能源動(dòng)力總成控制系統(tǒng)領(lǐng)域,電子控制技術(shù)是現(xiàn)代汽車技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)與標(biāo)志,在新能源汽車中發(fā)揮著極其重要的作用。隨著汽車的智能化程度越來(lái)越高,電子控制技術(shù)應(yīng)用在汽車的各個(gè)領(lǐng)域,包括動(dòng)力牽引系統(tǒng)控制、車輛行駛姿態(tài)控制、車身控制和信息傳送。隨著集成控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展,汽車電子控制技術(shù)得到了迅猛發(fā)展,尤其在控制精度、控制范圍、智能化和網(wǎng)絡(luò)化等多方面有了較大突破,已明顯向集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化3個(gè)主要方向發(fā)展,已成為衡量現(xiàn)代汽車發(fā)展水平的重要標(biāo)志。
4、對(duì)我國(guó)的啟示
4.1找準(zhǔn)我國(guó)新能源汽車發(fā)展的定位
根據(jù)國(guó)外新能源汽車發(fā)展的趨勢(shì),結(jié)合我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)和地方政府發(fā)展新能源汽車的實(shí)際,確立務(wù)實(shí)發(fā)展的思路?;旌蟿?dòng)力汽車不依賴基礎(chǔ)設(shè)施,技術(shù)難度相對(duì)較小,而且能夠取得明顯的節(jié)能減排效果,可以作為近期我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)的主要選擇;純電動(dòng)汽車*擺脫對(duì)石油的依賴,而且我國(guó)動(dòng)力電池的研究處于行列,可以作為我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的主要方向;燃料電池汽車成為我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展目標(biāo)。
4.2合理配置各種科研資源
政府要加大新能源汽車關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)的投資力度,而且要形成持續(xù)投資,保證研發(fā)工作的正常進(jìn)行。建立產(chǎn)學(xué)研合作研究機(jī)制,政府和企業(yè)共同出資,以專門研發(fā)機(jī)構(gòu)為主,企業(yè)廣泛參與,三方共同進(jìn)行共性關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)。引導(dǎo)新能源汽車科研力量的合理配置,整合現(xiàn)有的新能源汽車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,集中科研力量聯(lián)合攻關(guān)。
4.3支持關(guān)鍵零部件的同步發(fā)展
對(duì)國(guó)外新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策的分析充分說(shuō)明,各國(guó)統(tǒng)一協(xié)調(diào)整個(gè)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國(guó)政府在加強(qiáng)對(duì)整車研發(fā)支持的同時(shí),還應(yīng)兼顧關(guān)鍵零部件的發(fā)展。利用產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大,加強(qiáng)關(guān)鍵零部件性能的提升,支持關(guān)鍵零部件生產(chǎn)商改進(jìn)設(shè)備和工藝,同時(shí)加強(qiáng)對(duì)大功率動(dòng)力蓄電池等檢測(cè)平臺(tái)發(fā)展的支持。
4.4加快發(fā)展新能源汽車充電設(shè)施建設(shè)
充電站基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)要比電動(dòng)汽車的發(fā)展適度超前,相當(dāng)數(shù)量的充電基礎(chǔ)設(shè)施可以保證電動(dòng)汽車的正常運(yùn)營(yíng),加速新能源汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。我國(guó)要規(guī)劃和扶持充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),加大新能源汽車相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施方面的投入,為推廣插電式混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車打好基礎(chǔ)。完善和實(shí)施支持新能源汽車商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的激勵(lì)性政策,對(duì)電動(dòng)汽車充電實(shí)行優(yōu)惠電價(jià)。
4.5協(xié)同汽車行業(yè)整體創(chuàng)新能力的提升
新能源汽車的發(fā)展是我國(guó)汽車行業(yè)自主創(chuàng)新的重要組成部分,在大力扶持新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí),應(yīng)高度關(guān)注傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響。我國(guó)政府要借助新能源汽車的發(fā)展契機(jī)和專項(xiàng)組織模式,有針對(duì)性地加強(qiáng)電子控制、總線控制和底盤技術(shù)等方面的聯(lián)合攻關(guān),并逐步完善技術(shù)開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù),從而提升我國(guó)汽車工業(yè)整體的競(jìng)爭(zhēng)力。
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