新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)總結(jié)

1、仁人教育新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 新能源汽車是全世界正在進(jìn)行研究的熱點(diǎn)項(xiàng)目，世界汽車大國(guó)如中國(guó)、日本、美國(guó)、德國(guó)等都投入了大量的人力、財(cái)力進(jìn)行相關(guān)的研究和推廣。在當(dāng)今社會(huì)，汽車已經(jīng)和每個(gè)人的生活息息相關(guān)，也是國(guó)內(nèi)外科技實(shí)力競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。發(fā)展新能源汽車是解決全球能源和環(huán)境系統(tǒng)嚴(yán)峻問(wèn)題的必由之路，是汽車行業(yè)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)革新的必然趨勢(shì)。發(fā)展新能源汽車對(duì)解決能源和環(huán)境系統(tǒng)問(wèn)題以及提高國(guó)家的綜合能力具有非常重要的意義。一方面解決能源短缺、環(huán)境污染、氣候變暖等全球汽車行業(yè)面對(duì)的共同問(wèn)題。近年來(lái)，我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，國(guó)內(nèi)汽車保有量呈遞增趨勢(shì)。預(yù)計(jì)2015年的汽車保有量將達(dá)到1.5億輛，2020年中國(guó)的汽

2、車保有量更是將達(dá)到2億輛以上。傳統(tǒng)汽車在行駛過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體，排放的污染物有碳?xì)浠衔?、氮?dú)浠衔铩⒁谎趸?、二氧化硫等，?duì)人類健康也有很大的影響。此外，傳統(tǒng)汽車主要采用燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，排放大量的溫室氣體，影響全球的氣候變化?，F(xiàn)有的車用內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力技術(shù)的改進(jìn)處于一種漸進(jìn)式的狀態(tài)，進(jìn)展緩慢，已經(jīng)不能應(yīng)對(duì)環(huán)境、能源系統(tǒng)的挑戰(zhàn)，汽車行業(yè)亟待一場(chǎng)革命性的技術(shù)變革。另一方面，汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了巨大的作用，帶動(dòng)鋼鐵、機(jī)械加工、電子等多個(gè)行業(yè)的發(fā)展，容易形成產(chǎn)業(yè)集群，是提升一個(gè)國(guó)家國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的重要因素。相對(duì)于歐美國(guó)家，我國(guó)的汽車工業(yè)起步較晚，一直采取以市場(chǎng)換技術(shù)的方式推動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)

3、展，沒(méi)有形成原始創(chuàng)新的技術(shù)，沒(méi)有形成自己的關(guān)鍵技術(shù)。新能源汽車方面，世界各國(guó)處于同一起跑線上，我們國(guó)家只有大力發(fā)展新能源汽車，才能在汽車工業(yè)上實(shí)現(xiàn)“彎道超車”，才能有機(jī)會(huì)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家在汽車工業(yè)上一較高下。1 新能源汽車的定義及種類根據(jù)我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策的有關(guān)規(guī)定，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)制定了新能源汽車生產(chǎn)準(zhǔn)入管理規(guī)則（后文簡(jiǎn)稱規(guī)則），提出了新能源汽車的新概念。實(shí)用非常規(guī)車用燃料來(lái)作為動(dòng)力源的汽車便是新能源汽車，綜合車輛的動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)方面的先進(jìn)技術(shù)，汽車擁有先進(jìn)的理論和技術(shù)，結(jié)構(gòu)也較為新穎。規(guī)則還指出：新能源汽車包括純電動(dòng)汽車（BEV，包括太陽(yáng)能汽車）、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（HEV）、燃料電池電

4、動(dòng)汽車（FCEV）、其他新能源（如超級(jí)電容器、飛輪等高效儲(chǔ)能器）汽車等。新能源汽車出現(xiàn)以來(lái)，動(dòng)力形式主要有混合動(dòng)力、純電動(dòng)、燃料電池三種。這也是當(dāng)前世界各國(guó)主要的研究方向?；旌蟿?dòng)力汽車在汽車上配置了兩種動(dòng)力系統(tǒng)，一般是在傳統(tǒng)燃料的動(dòng)力系統(tǒng)基礎(chǔ)上再匹配發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等以電能為動(dòng)力的系統(tǒng)。在混合動(dòng)力汽車中，電能的來(lái)源主要有三種方式，一是采用外部充電，即通過(guò)充電樁直接給汽車中的蓄電池充電。二是采用能量回收裝置，在車輛運(yùn)行過(guò)程中將制動(dòng)時(shí)、下坡時(shí)、怠速時(shí)的能量回收，轉(zhuǎn)換為電能存儲(chǔ)在蓄電池中。三是采用前述兩種方式的組合，既可以直接給蓄電池充電，也配有能量回收裝置。純電動(dòng)汽車，從字面就可以看出，該類汽車采用

5、電能為唯一的動(dòng)力來(lái)源，無(wú)需內(nèi)燃機(jī)或其它動(dòng)力裝置。純電動(dòng)汽車只有電能一種動(dòng)力來(lái)源，在行駛過(guò)程中沒(méi)有尾氣排放，也不會(huì)形成二次污染，是一種“干凈”的汽車。純電動(dòng)汽車由于受續(xù)航里程、充電樁的數(shù)量及位置的影響，目前主要在短途使用人群中推廣使用。燃料電池汽車的工作原理是，其燃料是氫，氫會(huì)在燃料電池中和氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而產(chǎn)生電能來(lái)給電動(dòng)機(jī)工作提供支持，通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車。在燃料電池汽車中，氧氣和氫氣直接參與化學(xué)反應(yīng)，并且化學(xué)反應(yīng)時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生污染物，其也是一種“干凈”的汽車。和純粹使用電力的騎車相比，燃料電池汽車優(yōu)勢(shì)明顯，比如低溫冷啟動(dòng)性能出色、持續(xù)行駛里程較長(zhǎng)、能夠快速補(bǔ)充

6、能量等，但產(chǎn)品成本高且基礎(chǔ)設(shè)施稀缺。2 國(guó)內(nèi)外新能源汽車發(fā)展的狀況國(guó)外在新能源汽車的研究方面比我們國(guó)家起步要早得多，在美國(guó)和日本已經(jīng)有很多汽車廠推出了新能源車型并上市銷售。如日本為了解決能源安全問(wèn)題，歐洲和美國(guó)為了解決溫室效應(yīng)和石油依賴的問(wèn)題，從國(guó)家和地區(qū)的層面都推出了鼓勵(lì)新能源汽車發(fā)展和推廣的政策，尋找替代能源，如：歐盟持續(xù)加強(qiáng)清潔柴油車技術(shù)，推動(dòng)燃料電池的研發(fā)。金融危機(jī)之后，世界各國(guó)均把新能源汽車的研究方向聚焦在純電動(dòng)汽車上。2010年以來(lái)，歐美日等汽車工業(yè)強(qiáng)國(guó)的新能源汽車如雨后春筍般上市銷售。如本田飛度EV、寶馬MINI E、寶馬i100Coupe、 寶馬（PHEV）以及全球聞名的特斯拉

7、電動(dòng)車，在全球刮起了新能源汽車的旋風(fēng)。這些新能源汽車的特點(diǎn)主要是車型與傳統(tǒng)汽車相似、續(xù)航里程相比早期的電動(dòng)車有了很大的改善、普遍使用快速充電技術(shù)、最高車速增加到100公里/小時(shí)以上。從2001年開始，國(guó)家通過(guò)“863”項(xiàng)目投入很大的資金主要做電動(dòng)汽車研發(fā)，形成了純電動(dòng)、油電混合動(dòng)力、燃料電池三條技術(shù)路線，簡(jiǎn)稱“三縱”； 建立了以動(dòng)力蓄電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力總成控制系統(tǒng)三種共性技術(shù)，簡(jiǎn)稱“三橫”，形成了“三縱三橫”的開發(fā)布局。2012年3月，科技部公布電動(dòng)汽車科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃，進(jìn)行了純電驅(qū)動(dòng)技術(shù)戰(zhàn)略的確定，重視技術(shù)轉(zhuǎn)型，重視整車?yán)^承技術(shù)、關(guān)鍵零部件技術(shù)以及公共平臺(tái)技術(shù)的深化省級(jí)和完善。國(guó)

8、務(wù)院也進(jìn)行了節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）的發(fā)布，制定了新的戰(zhàn)略取向，重視以純電驅(qū)動(dòng)為新能源汽車發(fā)展和汽車工業(yè)的轉(zhuǎn)型，當(dāng)前重點(diǎn)推進(jìn)純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)化。我國(guó)已經(jīng)有多家汽車廠開始電動(dòng)車的生產(chǎn)和銷售，如江淮、奇瑞、新大洋、北汽新能源、一汽新能源、長(zhǎng)安、鄭州日產(chǎn)等均有新能源汽車上市銷售。3 新能源汽車的核心技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展新能源汽車需要掌握電池技術(shù)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)及控制技術(shù)、能源管理系統(tǒng)以及整車技術(shù)等核心技術(shù)。電池技術(shù)包括電池形式、電池生產(chǎn)的過(guò)程控制、外圍設(shè)備和使用方法等。日本企業(yè)在電池領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)，如豐田汽車公司獲得了四百多項(xiàng)專利。目前世界各國(guó)都在研究電池的

9、新技術(shù)，重點(diǎn)解決電池容量和快速充電的問(wèn)題，石墨烯電池是一個(gè)新的研究方向。在中國(guó)，中航鋰電、比亞迪、五龍汽車等公司在已經(jīng)掌握了電池技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電池的批量生產(chǎn)。整車控制器（VCU）、電機(jī)控制器（MCU）和電池管理系統(tǒng)（BMS）是最重要的核心技術(shù)，對(duì)整車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性等有著重要影響。VCU是新能源汽車的大腦，它通過(guò)對(duì)來(lái)自油門、剎車踏板、檔位等位置的信息進(jìn)行分析，判斷駕駛員的意圖。VCU還檢測(cè)車輛的速度、文圖、電量、電壓等信息，并根據(jù)車輛各項(xiàng)參數(shù)向車身的動(dòng)力系統(tǒng)、電池系統(tǒng)等發(fā)送控制指令，指揮車輛行駛。MCU是新能源汽車特有的核心功率電子單元，是電動(dòng)機(jī)的大腦。它在接收到VCU的車輛行駛控

10、制指令后，及時(shí)控制電動(dòng)機(jī)輸出指定的扭矩和轉(zhuǎn)速，驅(qū)動(dòng)車輛行駛。實(shí)現(xiàn)把動(dòng)力電池的直流電能轉(zhuǎn)換為所需的高壓交流電、并驅(qū)動(dòng)電機(jī)本體輸出機(jī)械能。BMS是新能源汽車的三大核心技術(shù)之一，它是新能源汽車電池系統(tǒng)正常工作、提高電池壽命并保證新能源汽車安全的關(guān)鍵技術(shù)。由于BMS的存在，當(dāng)新能源汽車大電池出現(xiàn)早期損壞、過(guò)熱、過(guò)載等情況時(shí)，及時(shí)保護(hù)電池并向司乘人員報(bào)警。隨著能源危機(jī)和環(huán)境系統(tǒng)不斷增長(zhǎng)的壓力，新能源汽車未來(lái)的發(fā)展方向主要是尋找新的替代能源和動(dòng)力系統(tǒng)的革命。一是研究甲醇、生物乙醇、氫燃料、可燃?xì)怏w等替代傳統(tǒng)的燃油技術(shù)，已經(jīng)有部分技術(shù)在國(guó)內(nèi)外得到了推廣應(yīng)用。二是采用電能作為新的動(dòng)力來(lái)源，主要是運(yùn)用混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、純電驅(qū)動(dòng)和燃料電池技術(shù)解