电动车发展趋势20090402

电动车发展趋势
2009-04-02 08:27

中国在传统汽车领域，不具备全球领先的技术，但是在新能源领域，却有着巨大的机会。在新能源汽车领域，日本厂商主攻的是混合动力，美国厂商主攻的是燃料电池，而欧洲厂商主攻的则是柴油。尽管电动汽车在解决电池的安全性、便捷性等方面还有许多工作要做，但中国可以利用其在锂电池技术的领先地位，有所作为。
目前，国内生产手机电池起家的比亚迪公司，已经计划在2010年量产纯电动汽车，2011年在欧美市场推出。
近日，在北美汽车展上展示了比亚迪的纯电动车以及F3双模电动车，该公司已宣布以电动车进军美国市场的时间表。比亚迪总裁王传福在美国会晤了巴菲特后表示，比亚迪已经在北美市场展开渠道和网络建设，预计将在2011年正式进军美国市场。
截至2008年11月，已有17个省份的30多家企业开始涉足混合动力客车。此外，还有部分公司正着手上马混合动力客车。
其中福田在新能源商用车领域有比较好的基础。2005年，福田汽车投资6亿元兴建了节能减排重点试验室；2008年7月~9月，福田欧V燃料电池客车在奥运期间承担了马拉松比赛工作用车等工作。按照公司前期规划，2010年规划混合动力客车产能将达到500辆以上，2012年形成1500辆的产能。2008年12月28日，中国首个新能源汽车产业基地——北京新能源汽车设计制造产业基地在北汽福田公司正式落成，总投资50亿元。预计，该公司将成为国内最先受益新能源汽车崛起的公司。
另外，中通客车、江铃汽车、金龙汽车、东风汽车都已开展了新能源车项目。在乘用车方面，一汽轿车、长安汽车、上海汽车均成功开发出混合动力乘用车。其中，一汽轿车的奔腾B70HEV是三家中唯一的强混合类型新型动力汽车，长安杰勋、别克君越则均属于中混合型动力汽车。
国家财政部经建司张严柱处长透露，初步预计到2012年，财政部将向新能源车的推广使用投入200多亿元。中国科技部将在明年初公布一项大力推进新能源车商业化的“十城千辆”新划。
据悉，4年投入200多亿元，国家财政部对新能源车推广使用的大手笔计划令业界振奋。不管是对购买新能源车的消费者直接采取财政补贴措施，还是通过税收政策从生产和使用环节支持新能源车，都让中国车企如沐春风。
“电动车将成为重头戏。”科技部高新技术发展及产业化司甄子健处长说。此外，液化石油气、液化天然气、混合动力、电池和燃料电池技术都将受到支持。不过，清洁柴油已失去科技部部长万钢的支持。相比之下，混合动力车作为短期解决方案得到了支持，因为这类汽车与电动车在许多重要技术上是相同的，包括电动机、电池管理系统和电池本身。电池驱动汽车被视为中长期解决方案，而燃料电池是终极解决方案。
而麦肯锡的一份报告指出，新能源汽车在中国将从电动技术破冰。对于各界比较关注的电动车充电技术，科技部目前正在考虑建造可插入汽车充电的充电站，而另一种是锂离子电池交换站，汽车在此可将用尽的电池交换一块充满电的电池。近日，通用也透露正与国家电网商讨合作，以建立电动车充电平台。除了通用外，比亚迪、大众、日产等要想实现未来几年的电动车引进计划，与国家电网的合作将不可避免。实际上，08年9月，国家电网公司宣布其正在北京、上海和其他大型城市建造电动车充电站，每座充电站投资额为25万元人民币。
在纯电动车方面，目前有包括比亚迪、万向在内的几家公司正在研发，但由于政策、技术等原因，纯电动车离产业化还有很长的路要走。混合动力车方面，目前长安汽车推出长安杰勋HEV，奇瑞、一汽等也预计在2009年内推出混合动力车。
科技部部长万钢在2008年11月8日中国汽车产业发展国际论坛上透露，2010年前后中国将迎来以混合动力为主的节能和新能源汽车高潮。而另一个振奋人心的消息是，科技部将积极配合国务院相关部门，采取四项有效措施，进一步加大对节能与新能源汽车的研发、示范和产业化的支持力度，推动我国节能与新能源汽车的快速发展。
这四项措施一是继续加大研发投入，促进持续的技术进步；二是组织实施国家节能与新能源汽车推广示范工程，大规模推广应用。在公交、出租、公务、市政、邮政等公共领域率先推广三万辆以上的节能与新能源汽车；三是借鉴国际经验，推动实施节能与新能源汽车扶持和激励政策；四是组织我国节能与新能源汽车产业技术创新联盟，促进官、产、学、研、用结合。
目前获得的消息称，已经登上发改委目录的比亚迪双模电动汽车F3(参数配置 图库)DM将在本月正式投放市场。而一汽、东风、上汽、长安、奇瑞、北汽等汽车厂家都在新能源汽车上投入重金，并借着奥运会小试牛刀。新能源车在中国市场上的产业化之路正在加速。无怪乎全球著名管理咨询公司科尔尼在其发布的《中国2020年轿车替代能源动力展望》报告中指出，“到2020年替代能源动力轿车在基本场景的假设下将占整个市场新车销售量的39%，其中最有优势的替代能源动力形式为汽油混合动力，约占26%。”
实际上，近期国内对新能源汽车的支持力度正变得越来越大。上个月公布的4万亿元投资计划中，政府特别提出要加强生态环境建设、支持节能减排工程等，这让新能源汽车的发展“后劲十足”。
总结这次世界大会及电动车展览会EVS-23 USA CALIFORNIA，我们感到有以下几个特点：
（1）本次大会论文总数共计214篇，论文质量较高，针对实用技术。
（2）Plug-in HEV得到业界认可，SCE是美国在加州的主要测试基地，SCE将接收20辆福特插入式混合动力车，并开始进行公路试验。加州计划2050年Plug-in HEV比例达到59%，氢汽车达到18%，生物燃油汽车达到12%，而传统汽车下降到11%。加州还制定了严格的减排目标，与1990年比，到2020年温室气体减排25%，到2050年80%车辆达到1990前水平。车辆MPG由目前的21达到2050年的70。
（3）众多国外企业寻求合作伙伴，这给我国零部件和整车企业提供了前所未有的合作机遇。
（4）本田2009年推出”Global Hybrid”品牌，目标20万辆，其中50%针对北美。并介绍了其FCX Clarity燃料电池汽车。
（5）通用汽车公司介绍了其基于E-Flex的续驶里程延长型的VOLT插电式混合动力车。
（6）经日本电动车界证实，日本丰田的Plug-in Prius已经制定了详细的Plug-in Prius的推广计划，而第三方改装的Plug-in Prius迅速扩张，其中Plug-in Coversions就展出了采用Nilar镍氢电池的Plug-in Prius。其最终ECO-Car路线图上已经赫然在Biofules、Diesel HV和THSII后加上了Plug-in HEV先于FCEV成为最终ECO-Car路线图的重要终极路线。实际上说明，日本丰田对Plug-in HEV已经开始认可。
（7）欧盟委员会于2007年-2013年用于交通和能源方面研究经费将达到4.1billion Euros和2.3billion Euros。欧洲2012年CO2减排目标是每公里130g，比目前水平降低25%。通过车本身减排到每公里120g，而通过另外途径实现剩余指标。Porsche Cayenne混合动力将在三年内面市，Audi的PHEV已经可以达到100Km纯电动里程。BMW和Daimler合作开发混合动力系统。Volvo已经推出Plug-in采用12Kwh锂聚合物电池。REVA 的纯电动在英国热销，而Zytek的柴油Plug-in已经示范。TNT England已经订购50辆Smith EV的厢式电动车Modec，2008年英国将有50-60辆双层电动大巴，而2012年将达到500辆。戴姆勒计划在将于09年上市配备镍氢充电电池组的ML 450 HYBRID，将于2010年上市配备锂离子充电电池组的柴油混合动力车“S 400 BLUETEC HYBRID”。
（8）EVS-23展览会共吸引了来自全球100多家整车和零部件厂商参与，展览面积为8000平方米左右，美国通用、福特、戴克公司、丰田汽车、本田等均积极参与。中国电工技术学会承担了亚太电动车协会秘书处的工作，我会吴晓华理事长和段瑞春执行副理事长给予了充分的支持和指导，秘书处根据亚太各国的电动车行业发展情况，在EVS－23的亚太电动车协会的展台上，制作了精美的有关亚太地区各国电动车发展情况的展板和资料，获得了好评。
（五）电动汽车整车的展品观察其发展态势
①混合动力电动汽车仍然占据发展的主流
从各大公司的展品看，他们均展出混合动力电动汽车，尤其是丰田、本田公司，仍然是清一色的混合动力电动汽车；连一向非常重视发展燃料电池电动汽车的通用、奔驰公司，也都展出了混合动力电动汽车。
②外充电式混合动力电动汽车的发展是一个突出的亮点
在各国的展品中，外充电式混合动力汽车有六辆左右；尤其以美国公司最为突出，不但通用、福特公司有这种展品，连一些美国小公司也有此类展品；最具有象征意义的是：美国有一家公司专门从事混合动力电动车的外充电式改装，而且这辆轿车同Prius非常相似；同时，丰田、本田公司也展出一辆外充电式的Prius,只是其电池组织增加一组，续驶里程只增加5.5公里左右（总计11公里），象征意义大于实用意义。以为美国公司改装后的混合动力电动汽车，其续驶里程为50英里，通常只作纯电动汽车运行，只有跑80公里以上路程时，才使用混合动力的功能。
③纯电动汽车有重新崛起的态势
这次展览会上，福特、戴姆勒公司均展出纯电动轿车；还有一些美国公司展出了纯电动卡车，其中一家MODEC公司还采用中国深圳雷天公司生产的锂离子电池，生产纯电动货车；最值得关注的是：各种各样低速纯电动车辆应欧美市场的迫切需求而迅速发展，展出的展品会人眼花缭乱。另外，也可以从美国ZAP公司的介绍，印证纯电动车辆飞速发展的事实：几年时间，该公司已经生产和销售了各种纯电动车辆（包括：三轮电动摩托车、微较、小卡车、轿车等）10万辆，其中建在中国的生产就有四家。
④燃料电池电动汽车的发展已经降温
这次展出的燃料电池电动汽车，只有通用和戴姆勒公司的产品，而且不大因人关注。估计除了技术因素之外，经济性问题可能是一个重要原因。
(六)电机和电控系统的展品观察其发展态势
电机驱动系统是电动车的关键零部件之一。由于其工作环境和工作方式的特殊性，探讨其发展方向也成为了重要课题。
从本届参加EVS-23的参展商来看，电机驱动系统的展商主要来自美国本土与德国，我们可以发现电机驱动系统发展的新趋势：
①电机类型由原来的日系永磁电机、北美系交流感应电机、欧系永磁和感应电机并存的状况，发展为均向永磁电机靠拢的态势。在新有的电机驱动系统参展商中仅有一家坚持交流感应系统，认为永磁电机在实际使用过程中没有交流感应电机稳定可靠，几乎所有的驱动系统展商带来的产品均为功率不同、转速不同的永磁电机系统。
②电机转速有向高速化发展的趋势。各界电机驱动系统的设计制造商为了更好的满足整车制造商对电机高比功率的要求，纷纷提高电机转速，过去常用的4000r/min和6000r/min,已有比较显著的增长，本届展会比较多见的有10000r/min、12000r/min和14000r/min,这些高速电机为了满足车辆的要求又纷纷加装了减速装置。据展会商介绍其综合的功率较单电机的要高，成本相当。当然国外减速机技术比较成熟，所以带减速机装置系统与低速单电机相比，成本差别不大；但国内的情况有所不同，成本有所上升。
③电机的冷却方向向液冷发展。由于电动车用电机驱动系统工作环境温度为-30℃~85℃（客车）和-30℃~105℃（轿车），同时要求防水、防尘、放盐雾。因此，电机的防护等级均要求达到IP54,这给电机的冷却系统设计带来了很大的困难，整车单统又有希望冷却方式尽量简单，最好不增加液冷系统。经过多年的摸索和本届展会来看，液冷方式可能是大家不得不走的一条解决途径，大多数参展品是液冷系统。
新型电机来势较好。本届展会出现了两种新型电机。尤其是横向磁场电机发展较快，有两个厂商带来了由小到大系列化的产品参展，让人耳目一新，前景很好。
（七）其他部分
电池展览部分
在本次电动车展览会上展出的电池技术和产品具有较鲜明的特点：一是以锂离子电池为主，其中又以用磷酸亚铁锂为正极材料的锂离子电池为主；二是日本丰田公司推出的仍然是适合与不同车辆系列的镍氢电池系新产品。
锂离子电池类：
Lithium Power System公司是美国的一家从事锂离子电池系统研发制造的公司，品牌产品EnerDelTM有CD型1.8Ah和A5型5Ah单体电池，以及以A5型5Ah为基础构建的电池系统。可以用于中度混合电动车和纯电动车。特点是采用硬碳为负极材料。电池系统为120V/5Ah，可以达到47KW(10秒)的功率输出。
Pihsiang Energy Technology Co., Ltd是一家台湾的专门研制生产以磷酸亚铁锂（LiFePO4）为正极材料的锂离子电池的公司。此次是首次在国际电动车展会上展出其产品，主要产品包括12V/6Ah, 12V/12Ah, 12V/20Ah, 12V/50Ah, 12V/36Ah方形电池组合3.2V的13Ah, 23Ah, 35Ah, 42Ah, 60Ah, 135Ah 250Ah电池。
Altairnano公司主要制造以锂离子电池为基础的电池系统，报道的电池日历寿命可达20年，但没有提供数据依据。
Advanced Lithium Power Inc. 公司为加拿大的一家锂离子电池制造公司，主要产品有336V和200V电池系统，容量包括9Ah, 60Ah, 75Ah, 120Ah, 200Ah等。
LiFeBatt, Inc.公司主要制造以磷酸亚铁锂（LiFePO4）为正极材料的锂离子电池，主要产品为9Ah 和10Ah规格，最大连续放电电流为120A, 脉冲放电电流为140A（18秒）。比功率为600W/kg。比能量为80Wh/kg。
Valence公司为美国生产锂离子电池的公司，产品包括各种储能规格，最高可达390KWh。
Magna Steyr 公司为锂离子电池制造公司，以磷酸亚铁锂（LiFePO4）为正极材料，公司在美国、欧洲、奥达利亚均有分支机构。目前开发出的产品为15KW、57KW和60KW的电池系统。
Johnson Control Saft公司是由美国Johnson公司与法国Saft公司组建的合资公司。主要制造用于电动车的锂离子电池和镍氢电池系统。
Energy Innovation group 公司为韩国的电池制造公司，主要研发制造锂聚合物电池，负极材料为钛系氧化物材料，正极为磷酸亚铁锂材料。主要产品包括8Ah、11.5Ah和20Ah电池系列产品。
Kyushu Electric Power Co., Inc.是日本一家以电动车用锂离子电池为主要对象的研究所，主要研制了以105Ah方形锂离子电池为基础的不同电池系统。
GS YUASA公司是日本的一家研发制造电池的专业公司，目前已开发出适用于混合动力电动车的6Ah和50Ah的电池系统。
镍氢电池类
Panasonic EV Energy 是一家有日本丰田汽车公司和松下电池公司合资组建的专门生产电动车用动力电池的公司，主要产品是6.5Ah不同电压规格的电池系统，是目前动力电池研发、制造最具规模的企业。到目前为止已为100多万两混合动力电动车配套电池系统。此次在展会上展出的仍为镍氢电池系统。
Electro Energy 公司是一家美国从事镍氢电池研发制造的公司，其产品的特点是采用了与过去不同的双极性极板制作电池，其比能量为51Wh/kg, 比功率为500W/kg。从比功率特性讲尚不能与单极性基板电池相比，但其作为功率型电池应该有较好的前景。
Johnson Control Saft公司是由美国Johnson公司与法国Saft公司组建的合资公司。主要制造用于电动车的锂离子电池和镍氢电池系统。
燃料电池类
主要展出单位为加拿大的BALLARD公司，展出的产品为一种适合小轿车用的燃料电池系统，15KW。可以提供适合重负荷使用的75KW和150KW燃料电池系统（这两种电池系统均为过去开发出的产品）。另外，还提供了Mark9 SSLTM 燃料电池系统，主要适用于静态供电系统。
镍锌电池类
XELLERION公司是eVionyx公司的子公司，主要生产用于电动车的镍锌电池系统。包括20Ah/13V，12Ah/13V，65Ah/13V，14Ah/12V, 40Ah/12V电池系列。
其他相关电动车配件
日本日立汽车系统公司和日立AIC公司展出了已为美国GM公司生产的3kw弱混合动力车用一体化ING电机和控制器，其中控制器重量9公斤，DC-DC转换器也做进了控制器内。日立AIC公司展出了已批量生产的650v.3900uF高电压大容量电解电容，并且推出了高温105℃，长寿命5000小时，小体积电解电容，在技术上研发上走在了世界前列。
美国Mexwell公司:主要生产超级电容，在业界全球排名第一。深圳一家公司买了一套，用在金龙客车上不过没有批量生产，据称质量比较稳定。该公司在上海设有亚太办事处。
韩国LS公司：展出产品有高雅接触器、超级电容、高压继电器。其中高压继电器有400A大电流继电器，但包不出小批量价格，可能只是样品。
美国TYCO公司：车用产品种类较多，其中高压继电器品种较全。500A高压继电器到目前为止是独家生产，价格昂贵。天津清源汽车采购了30个，一个售价一万元人民币。该公司反映200A以下产品已经在上海生产，向国内很多厂家在供货。
日本矢崎公司：世界著名生产汽车用接插件和高压连接器公司。主要为丰田和本田公司供货，可接受中国客户订单。
日本住友线缆公司：展出了为丰田和本田公司是生产的各种高压连接器。品种齐全。但强调知识产权属丰田和本田不接受询价、订货。
丰田、本田公司军没有排除主力车型参展。而在去年横滨EVS-22上，丰田、本田公司军拿出主要车型参展，占居场馆很大面积。而本次车展丰田八个车型还在现场进行销售。其中CEXUL600l 型售价10万美元左右，比中国国内车价便宜一半左右；本田是派出了一款车型参展，显示出两家公司没重视本次车展。
戴姆勒-奔驰公司：本次车展出展车型较多的公司。各种车型都开发出混合动力车，显示出该公司对新能源汽车的重视。
（八）体会与感受
①美国非常重视电动汽车产业的发展
粗略估计：整个展览会的产品中，90%左右来自美国，就连日本丰田、本田、日立、三菱和德国戴姆勒公司的产品，也似乎是美国分公司的产品；总体上来看，美国的纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池动力汽车都没有取得突破性的进展，只有外充电式混合动力电动汽车技术，可算美国电动汽车的一个贡献，这可能向改善混合动力汽车经济型能方面迈进一大步。另外，美国的中、小汽车企业在发展低速电动汽车方面，也非常活跃，做出了很多的贡献。
②日本仍然是电动汽车产业发展最快的国家
由于丰田公司真正重视和坚持发展混合动力电动汽车，因此，在电动汽车产业化方面取得了突破性进展。除了Priuse生产和销售60万辆以上之外，还在其它类型汽车上推广应用混合动力技术。但是，处于经济效益的困扰，丰田公司也得不将其成名产Prius改装出外充电式的方案来。
③中国电动汽车产业发展还将面临很多的困难
这次展会上，直接展出的中国的产品很少，中国政府很产业界仍需进一步的扶持和激励，充分调动各方发展电动汽车产业的积极性。
三、参观访问电动车企业
这次访问期间，代表团参观考察了爱迪生电动车研发中心、南加州空气质量控制管理区、ENOVA系统公司等，被访问公司企业详细介绍了公司产品开发应用情况以及技术和管理水平等情况，给考察团留下了深刻的印象，同时代表团与美国ZAP电动车公司和TESLA电动车公司开展了深入的交流与探讨，获得了好评，具体访问情况，请见附件。
电动车是一个新兴的产业，而且是一个关系到人类未来可持续发展的产业。我们相信不久的将来，随着我国政府、产业界和科技界的不断努力和合作，我国的自主知识产权的电动车奔驰在全球的公路上！