《我国节能与新能源汽车发展研究报告》完全版

时间:2024.5.13

中国汽车工业协会、T10电动汽车工作组权威文件:

《我国节能与新能源汽车发展研究报告》

(一)我国汽车工业发展面临的形势

面对能源安全、环境污染和全球气候变暖的急迫形势,节能减排是我国汽车产业的首要任务,我国汽车工业发展面临传统汽车技术快速提升和汽车能源动力系统转型的双重挑战,发展节能与新能源汽车已成为我国汽车工业的战略方向。如何有效地选择“过渡”和“转型”协调发展战略,是当前汽车工业面临的重大问题。

20xx年7月11日,在中国汽车T10峰会上,T10企业负责人确定了我国汽车工业发展的总战略:既要重视传统能源汽车,又要重视电动汽车;明确了汽车行业发展电动汽车的战略———积极引领,联合行动、突出重点、创新发展。会议同时提出了《电动汽车发展共同行动纲要》,决定设立T10电动汽车领导小组及其工作组,开展电动汽车调研工作。通过全面调查研究,在借鉴国内外各种研究成果、系统分析各类信息数据的基础上,结合我国节能与新能源汽车发展的实际,20xx年1月,T10电动汽车工作组撰写了《我国节能与新能源汽车发展研究报告》。

《我国节能与新能源汽车发展研究报告》分别从我国汽车工业面临的形势、节能与新能源汽车技术简述、国外节能与新能源汽车发展现状和趋势、我国节能与新能源汽车发展综述、我国电动汽车关键零部件发展综合分析、我国电动汽车标准现状与发展研究、节能与新能源汽车政策分析、国内外节能与新能源汽车市场预测、节能与新能源汽车技术路线分析、我国节能与新能源汽车发展规划建议等十个部分,全面提出和论述了我国节能与新能源汽车发展的指导原则、总体思路、发展目标、技术路线、发展重点和保障措施的建议。该报告为国家确定新能源汽车发展战略,制定节能与新能源汽车发展规划和相关政策提供了参考。

为了让更多的业内外人士对我国节能与新能源汽车发展有一个全面和准确的了解,中国汽车工业协会和中国工业报社将从本期开始,联合推出《我国节能与新能源汽车发展研究报告》系列报道,将分成10期向读者摘要介绍报告的主要内容。

1.汽车工业节能减排压力巨大

改革开放以来,我国经济发展迅猛,为汽车发展创造了巨大的市场。最近10年来,汽车工业一直保持高速增长态势。20xx年,我国汽车产销量突破1300万辆,已成为世界最大的汽车产销国。但同时,社会上汽车保有量的急剧增加,对我国节能减排工作提出了严峻的考验。

随着汽车工业的不断发展,石油安全将成为我国汽车工业发展的第一制约因素。 数据统计,20xx年,汽车消耗汽油4894万吨、柴油5050万吨,分别占汽柴油消耗总量的87%和40.7%,汽车交通行业成为我国成品油的主要消耗领域。近年来我国汽车消耗的燃料以两位数比例逐年增长。

我国能源总体供应短缺,而且多煤、少气和缺油特点明显。19xx年,我国成为石油净进口国;20xx年,中国石油净进口量达20067万吨,对外依存度接近52%。有专家预计,20xx年我国对进口石油的依存度将达到70%,实际发展情况可能远比此预测值要高得多。

温室气体排放带来全球气候变暖的问题已经引起全世界高度关注。为此,各国共同

签订了《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》,规定各国减少温室气体排放的责任和期限,提出碳排放交易的措施。目前,我国已经成为二氧化碳(CO2)排放量最大的国家之一。面对CO2减排的巨大国际压力,碳排放有可能成为我国扩大对外贸易的壁垒。我国政府承诺到20xx年中国单位GDPCO2排放比20xx年下降40%~45%,这将对我国汽车工业提出严峻的挑战。

2.创新发展节能与新能源汽车势在必行

第一,油耗和碳排放将成为我国汽车走向世界的主要障碍。发展节能与新能源汽车是全球汽车工业针对未来汽车技术进行竞争的焦点和制高点,具有重要的现实意义和战略意义。

第二,我国传统汽车技术水平与国际先进水平相比还有较大差距,具有很大的节能潜力。因此,我国汽车工业还需要进一步提升传统汽车的节能技术,以便在短期内实现燃油消耗量的显著降低。

第三,电动汽车能广泛地利用传统能源、替代能源和可再生能源,通过先进的电驱动系统能显著提高能源的利用效率。

第四,代用燃料汽车可以灵活地应用气体燃料、生物质燃料和合成燃料等多种能源,降低对传统能源的依赖。同时,清洁能源的利用可以大幅度减少污染物的排放。

3.制定新能源汽车发展战略时不我待

20xx年初发布的《汽车产业调整和振兴规划》中,提出了未来三年新能源汽车产业发展目标,但是尚未提出长期发展战略和目标,也缺乏明确的技术路线,企业难以把握新能源汽车中、远期的市场前景,无法带动基础设施建设。这将直接影响节能与新能源汽车产业化快速稳步推进和全面发展。

20xx年11月,国务院总理温家宝指出,新能源汽车已成为全球汽车工业发展方向,当前紧迫的任务是,通过技术经济、市场需求和经济效益三个方面的充分论证,尽快确定技术路线和市场推进措施,推动新能源汽车工业的跨越发展。

因此,我国亟须制定新能源汽车发展战略。

(二)节能与新能源汽车技术简述

1.发展历程

电动汽车自19世纪末诞生以来,在世界范围内经历过多次起落,大致可分为:起步(1881~19xx年)、初期发展(1973~19xx年)、局部产业化尝试(1990~20xx年)和全面产业化初期(20xx年至今)等四个阶段。

(1)起步阶段:电动汽车问世但发展缓慢,传统汽车后来居上。

(2)初期发展阶段:石油危机促进了电动汽车发展,但由于动力电池技术未能取得突破,各国制定的发展目标大都落空。

(3)局部产业化尝试阶段:环保压力促使混合动力汽车技术取得突破,电动汽车逐步实现产业化,混合动力汽车的节能减排优势被普遍认可。

(4)全面产业化初期阶段:随着石油短缺和全球变暖,节能与新能源技术快速发展,各主要国家相继提出了电动汽车发展规划,新能源汽车进入全面产业化推进阶段。

2.基本分类

新能源汽车主要分为:电动汽车和代用燃料汽车。其中电动汽车包括纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车。

(1)纯电动汽车是由车载可充电蓄电池或其它能量储存装臵提供电能、由电机驱动的汽车。

(2)混合动力汽车是能够从下述两类车载储能装臵中获得动力的汽车:消耗燃料的装臵,可再充电能/能量储存装臵。混合动力汽车按动力系统结构可分为串联式、并联式和混联式3类。按混合程度不同可分为微度、轻度、中度、重度/全混和插电式等5类混合动力汽车。

(3)燃料电池汽车是以车载燃料电池提供电能,由电动机驱动的汽车。

(4)代用燃料汽车是使用除常规燃料(汽油和柴油)外的燃料的汽车,代用燃料分气体燃料、生物质燃料和煤基燃料。其中气体燃料包括天然气和液化石油气;生物质燃料包括乙醇和生物柴油;煤基燃料包括甲醇、二甲醚和煤制油。

3.关键技术

节能与新能源汽车的关键技术主要包括如下:

(1)整车共性技术。

整车和系统集成、网络通讯和控制技术、强电安全技术、电磁兼容性技术、整车轻量化技术、整车匹配标定和试验技术、系统标定和优化技术、智能感应及显示技术、失效模式、故障诊断和容错控制技术、热管理技术等。

(2)纯电动汽车关键技术。动力电池系统集成和控制技术、驱动系统总成匹配和控制、充电技术、能量回收、分配与优化控制、高速减速器技术等。

(3)混合动力汽车关键技术。机电耦合技术、动力电池系统集成和控制技术、驱动系统总成匹配和控制、整车和系统动态协调控制、能量回收、分配与优化控制、专用发动机、自动变速箱等。

(4)燃料电池汽车关键技术。

燃料电池发动机技术、燃料电池系统匹配与优化控制技术、驱动系统总成匹配和控制、动力电池系统集成和控制技术、能量回收、分配与优化控制技术、车载高压供氢系统等。

(5)车用驱动电机系统关键技术。驱动电机及其控制技术、系统集成、系统热管理、位臵/转速传感器、高性能绝缘材料、高性能永磁材料、电力电子元器件IGBT等。

(6)车用动力电池系统关键技术。动力电池及其成组技术、系统集成、电池管理系统、正负极材料、锂离子电池隔膜等。

(7)电动辅助系统关键技术。电动空调、电动转向、电制动、电动真空系统、电动水泵、电动涡轮增压器等。

(8)代用燃料汽车关键技术。代用燃料发动机及其关键零部件、代用燃料制取、储运和加注技术等。

(三)国外节能与新能源汽车发展现状和趋势

1、纯电动汽车发展

1.1基本情况纯电动汽车问世于19世纪90年代,但由于电池性能不能满足需求,一度退出历史舞台。随着高性能锂离子电池和一体化电力驱动系统等技术的发展应用,纯

电动汽车再次受到各国政府和企业的重视。纯电动汽车已在续驶里程、动力性、快充等方面取得了可喜的进展,即将进入实用化阶段。

纯电动汽车在美、日、欧等国家和地区得到小规模的商业化推广应用,日前世界上有近4万辆纯电动汽车在运行,主要应用在市政用车、公交车、公务用车和私人用车等预域。

1.2发展趋势(1)在电池技术突破尚未明朗前,国外纯电动汽车的发展重点一是发展小型乘用车,二是发展大型公交车、市政、邮政等特殊用途车辆。

(2)为满足用户使用需求,通常采用增程式方案,在纯电动汽车上增设常规能源系统为车辆补充电能。

(3)纯电动汽车的攻关重点集中在提高电池性能、降低成本方面。

与传统汽车性能、成本比照,要满足产业化要求,纯电动汽车动力电池的质量能量密度需大幅度提高,成本也需大幅度下降。因此,纯电动汽车大规模进入市场为时尚早。

1.3综合评价(1)纯电动汽车的发展受到世界各国的重视,各主要汽车公司积极参与,在产品研发、示范和试用方面取得了很大进步。

(2)因电池性能和成本不能完全满足电动汽车发展的需求,应用范围偏重于小型车辆和城市公交客车。

(3)纯电动汽车的产业化推进,需要电池技术的进一步突破,需要综合利用过渡技术(增程式、插电式混合等),需要充电设施体系不断完善。

2、混合动力汽车发展

2.1基本情况自19xx年丰田首先在日本推出Prius混合动力汽车以来,各大汽车企业纷纷推出混合动力汽车产品,如本田Insight、通用SaturnVUE、福特Escape等。随着技术的成熟和生产规模的扩大,成本大幅下降。1999~20xx年,美国市场共销售19种混合动力乘用车,总销量达132万辆。

日本最早开始混合动力汽车开发,并最先实现了产业化,目前总销量已经达到200万辆以上,并开始赢利。欧洲混合动力汽车技术起步较晚,采取与美国合作方式共享混合动力总成技术,主要应用于采用传统技术油耗较高的车型上。

混合动力商用车也取得了快速发展,已开发了混合动力公交车、市政用车和军车等。尤其是,美国在混合动力公交客车的开发和应用上取得了一定的成果,日前已有多个车型在运行。欧洲客车和卡车生产商已将目光聚焦在混合动力技术上。德国奔驰和曼、瑞典沃尔沃和波兰索拉丽斯等相继开发了混合动力商用车。

2.2发展趋势1)混合动力技术是由单一发动机驱动向纯电动驱动转移必经环节。合理采用混合动力技术可以较明显地节油减碳,并将成本控制在一定范围内,因此混合动力汽车已成为世界各国汽车公司产业化的重点。

(2)在混合度上,随着电池技术的逐步成熟,逐渐提高混合度以实现传统能源向电气化转化,是混合动力技术发展的方向。

(3)在机电耦合方式上,前期主要存在单电机并联、双电机并联和双电机混联等方案,后期将向插电式方案发展,实现向纯电动方案过渡。

(4)在动力系统结构方面,将向更高的集成度发展。根据车用能源的发展情况,有发动机与电机集成、传动系与电机集成两种趋势,从而实现向电动化转型。

2.3综合评价(1)从国外已商业化的车型看,微混可节油5%~10%,轻混可节油10%~25%,中混可节油25%~35%,全混可节油≥35%。

(2)国外混合动力汽车技术日臻成熟,产品陆续进入市场。通过应用提高了系统的实用化程度和产业化水平。

(3)混合动力汽车的技术优势已经成为各国汽车公司的竞争优势,正在改变汽车行业的市场格局。

(4)国外在混合动力汽车的应用方面充分考虑到不同市场的需求、难易程度,以及综合考虑产品的实用性、成本的可接受性。

3、燃料电池汽车发展

3.1基本情况美、日、欧等发达国家都在潜心致力于燃料电池汽车的研究,除国内的燃料电池开发计划外,美国通用与日本丰田、美国国际燃料电池公司与日本东芝、德国奔驰与西门子、法国雷诺与意大利DeNora公司等纷纷组成强大的跨国联盟,优势互补,联合开发并推出了一系列的燃料电池汽车。

目前,燃料电池技术取得了较大进展,其中燃料电池膜的寿命已超过5000h,电池堆实验室寿命也提高到2000h以上,燃料电池堆成本已降低至94美元/kW(按50万套的产量测算)。

3.2发展趋势(1)燃料电池出现模块化趋势,单个燃料电池模块的功率范围被界定在一定的范围之内,通过提高产品性能实现模块化组装,以满足不同车辆对燃料电池功率等级的要求。

(2)通过采用混合动力技术,优化蓄电池和燃料电池的能量分配,以有效提高燃料电池的寿命、降低系统成本。

(3)燃料电池汽车技术攻关的焦点是提高可靠性、耐久性,近中期内将不会有重大突破。

(4)由于燃料电池汽车技术的战略意义十分重大,因此各国并未放松对燃料电池的攻关研究。

3.3综合评价(1)国外汽车公司将发展燃料电池汽车作为重要战略方向,并投入相当大的人力、物力、财力进行攻关,取得了重要进展。

(2)短期内燃料电池技术无法根本突破,燃料电池汽车不能形成市场化,不是近期产业化推进的重点。

(四)我国节能与新能源汽车发展综述

我国纯电动汽车开发取得如下进展:(1)基本掌握整车动力系统匹配与集成设计、整车控制技术,样车的动力性和能耗水平与国外相当。

1.发展历程通过“八五”实施的国家电动汽车关键技术攻关项目,“九五”启动的国家清洁汽车行动项目,“十五”开展的863计划电动汽车重大专项,以及“十一五”电动汽车与清洁燃料汽车合并列入863计划,我国基本形成了完整的新能源汽车研发、示范布局。

2.纯电动汽车发展现状2.1基本情况我国相关部门在“八五”、“九五”

期间组织了纯电动汽车的攻关,而“十五”和“十一五”期间863计划包含纯电动汽车专项。研发的产品包括:纯电动公交客车、纯电动轿车和纯电动市政用车,用在对环保有特殊要求的场合。

我国纯电动汽车开发取得如下进展:(1)基本掌握整车动力系统匹配与集成设计、整车控制技术,样车的动力性和能耗水平与国外相当。(2)在小型纯电动汽车和大型公交客车方面实现了小规模生产和示范运行。

2.2典型车型2.3存在的主要问题(1)整车产品在电池包单位重量续驶里程或能量效率、可靠性和工程化上仍落后于国外先进产品。(2)电池的比能量、安全性、可靠性、使用寿命等方面,还不能满足整车要求。(3)电机、电池所需部分部件、材料需进口,同时在控制器基础硬件、芯片、高速CAN网关和信号处理放大部件等方面也要依赖进口。(4)电动附件还没有成熟的产品可用,成本高,也依赖进口。

3.混合动力汽车发展现状3.1基本情况“十五”期间,混合动力汽车研发列入863计划,一汽、东风、长安和奇瑞公司等单位牵头进行研究,完成了中、轻和微度混合动力乘用车、客车等样车开发。

“十一五”期间,混合动力汽车动力系统技术平台和产品开发列为863课题的重点。各大汽车企业都开始研究混合动力汽车,多个城市开展了以混合动力汽车为主的示范运行,混合动力汽车是北京奥运示范的主要车型。

我国混合动力汽车取得以下进展:(1)基本掌握了混合动力汽车整车开发技术。(2)形成了具有自主知识产权的多种结构形式和多种混合度的技术方案。(3)动力电池和电机的技术性能取得较大进展,部分满足混合动力整车要求。(4)混合动力汽车成为我国新能源汽车的主要产品类型,部分企业开始展开较大范围的示范运行,部分产品开始进行产业化推广。

3.2典型车型(1)上汽目前正在开发荣威750中混混合动力轿车和荣威550插电式混合动力轿车,计划分别于20xx年和20xx年上市,并已完成混联式混合动力客车的设计。

(2)一汽双电机重混合动力轿车和中度混合动力客车已上公告,在长春、北京奥运会及大连达沃斯等地进行了示范运行,节油率28.5%。(3)东风公司混联混合动力轿车产品已完成3轮样车研制。其中,微混已经完成公告试验,节油率约7%;并联混合动力客车20xx年开始示范运营,现已达120余辆,实际运行节油率达到20%~25%,6款车型已申报国家公告。(4)长安基于杰勋和志翔平台采用MT和CVT两种机电耦合方案开发了ISG混合动力轿车,已完成137辆杰勋和29辆志翔混合动力汽车小批量试生产,在重庆、北京奥运会及中南海进行了示范运行。去年6月杰勋轿车上市销售。(5)北汽欧V混合动力客车采用伊顿系统,现进行电机电池国产化。20xx年1月开始商品化销售,已交付广州、北京等地公交集团。(6)广汽研发的并联重混合动力城市客车已上公告,在昆明公交线路上试运行累计行程近2万公里,平均节油率在23%左右。完成了混合动力多用途乘用车AHEV样车开发,目前正在全力推进AHEV量产化开发。(7)奇瑞公司BSG混合动力轿车20xx年上市,量产800多辆,节油率达6.7%。基于A5平台开发的ISG混合动力汽车,节油率>17%(NEDC工况),示范运行已投入近百辆。(8)华晨集团ISG轻度混合动力汽车,节油率10%以上,已上公告,投入10辆参与大连达沃斯示范运行。中华骏捷重混合动力轿车采用混联方案,节油率达35%。(9)江淮集团基于瑞风MPV和宾悦开发了BSG混合动力汽车,并已开发同悦插电式混合动力汽车。江淮串联和并联混合动力客车已经在上海、大连等地示范运行,串联式混合动力客车节油率20%。(10)郑州宇通

3.3存在的主要问题(1)除个别整车企业的产品已上市外,大多数企业尚处于样车阶

段,未经过多轮验证研究,未达到系统优化和批量生产要求。(2)零部件产业链未形成,关键原材料和电力电子元器件依赖进口。(3)整车和零部件工程化不足,产品尚处于产业化初期,成本较高。

4.燃料电池汽车发展现状4.1基本情况“十五”燃料电池汽车及其关键技术列入863计划攻关。“十一五”燃料电池汽车在整车集成技术、动力平台的成熟性、整车的可靠性等方面有了新的提高,样车的主要技术指标与国际先进水平相当。

我国燃料电池汽车发展取得以下进展:(1)基本建立了燃料电池汽车的研发体系。(2)研发的样车与国外相比,主要技术指标水平相当。(3)样车进行了示范运行。

4.2典型车型(1)清华大学承担燃料电池客车动力系统平台开发,联合北京客车总厂、北汽集团等整车单位成功开发了燃料电池客车,完成了5万公里的道路考核运行。有3辆样车参与了奥运示范,并在北京公交示范运营了1年。(2)上海燃料电池动力系统有限公司联合同济大学、上汽集团等单位完成了四轮燃料电池轿车的开发。已成功研制出第三代“超越”系列燃料电池轿车,可靠性与耐久性试验实车累计完成行程10.2万公里。其第四代燃料电池轿车在生产线装配了20辆,参与了20xx年奥运会示范运行。

4.3存在的主要问题(1)在核心技术上,如燃料电池电堆和发动机系统的技术水平与国外存在较大差距,技术研发进展较为缓慢。(2)我国燃料电池汽车示范考核运行规模较小,储氢和氢能源基础设施等问题尚未解决。(3)我国燃料电池汽车产品的可靠性和成本离实用化还有相当大的差距。

5.我国节能与新能源汽车发展综合评价

总体而言,我国在新能源汽车技术研发和产业化领域取得了重要进展:(1)初步建立混合动力、纯电动和燃料电池“三纵三横”研发布局和技术体系。(2)在技术研发方面,初步掌握了新能源汽车整车开发技术,动力电池和电机取得重要进展,部分产品基本能满足示范运行要求。(3)在产业化方面,部分产品实现了小批量生产和示范运营,正向产业化推进。(4)初步形成了新能源汽车技术标准体系和测试评价能力。

但是我国新能源汽车发展仍存在以下问题:(1)我国新能源汽车研究起步较早,但政府投入长期不足,企业投入更少,长期处于试验阶段。近年来虽加大投入,有了很大发展,但与国际先进水平相比仍有一定的差距。(2)电动汽车关键零部件的产业链尚未形成,产业化能力亟待提高。(3)在动力电池性能和成本方面,我国与世界各国一样,同样存在较大的问题,与整车要求还有很大差距,成为纯电动汽车产业化的瓶颈。(4)燃料电池关键技术突破的困难更大,近中期内产业化可能性小。(5)混合动力整车共性关键技术,包括高效内燃机、先进变速箱、轻量化技术、机电耦合技术等亟待攻关。同时,混合动力汽车在工程化开发方面相对薄弱,需要进一步加强。(6)动力电池基础原材料(含隔膜)、电机及电控系统用电力电子元器件(IGBT)等自主化不足。大部分关键原材料和零部件,以及制造装备依赖进口,存在受制于人的重大风险。(7)有关配套鼓励政策措施有待完善,包括缺乏对节能与新能源汽车生产和消费的引导,以及在消费和使用环节的支持政策等。

(8)技术标准体系有待建立完善,试验检测能力还需进一步增强和补充。

我国电动汽车关键零部件发展综合分析(上)

动力电池及其管理系统

1.动力电池技术路线动力电池是为电动汽车动力系统提供能量的蓄电池,主要包括

锂离子电池、镍氢电池和铅酸电池等。

(1)不同电池类型技术路线a.铅酸电池由于安全性好,成本低,在微混和城市型纯电动汽车上具有一定优势。但由于能量密度低,无法在其它类型电动汽车上应用。

b.镍氢电池技术成熟、安全性好,在近几年内占据混合动力的主流地位,尤其是在轻混、中混和重混等车型上。但由于能量密度低,成本高,技术发展已接近极限,性能进一步提高的余地不大。

c.锂离子电池性能优良,适用范围广,具有良好的应用前景,将逐步占据未来市场的主流地位。但由于安全性和成本问题,日前尚处于发展期。

(2)锂离子电池技术路线锂离子动力电池的正极材料主要包括锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂等。

a.锰酸锂安全性较好,成本低,但高温性能较差,寿命较低。

b.三元材料能量密度高,性能比较均衡,但成本较高。

c.磷酸铁锂安全性最好,循环寿命长,但低温特性较差、能量密度较低。

目前国外多数电池企业,如松下、三洋、SBL、LG、JCS等,主要选择锰酸锂和三元材料;国内多数电池企业和美国A123,主要选择磷酸铁锂。从近期来看,锰酸锂和三元材料更为成熟,将首先产业化。从长期来看,磷酸铁锂可能逐步占据未来市场的主流地位。

2.国外发展情况(1)国外主要材料企业技术先进,拥有相关发明专利,生产规模较大,材料售价较高。加拿大Phostech拥有磷酸铁锂原始专利,产品售价约为30万~40万元/吨。

(2)国外主要电池企业技术水平先进,尤其是动力电池一致性较好,使用寿命长,能满足整车要求,但成本较高。销售量已超过200万辆的丰田Prius采用镍氢电池,在欧洲保用8年,在美国保用10年,电池成本约为15~21元/Wh。

(3)国外汽车巨头和专业汽车配件公司纷纷选择与专业电池公司合作,利用电池企业的电芯专业制造能力,结合自身整车或配件的电控设计和系统集成能力,共同开发动力电池系统。如丰田和松下组建了PEVE公司,博世和三星组建SBL公司,日产和NEC组建AESC公司,JCI和SAFT组建JCS公司等,这一动向特别值得我们关注。

(4)政府重视动力电池与相关材料的研发,积极投入巨资资助企业开发。美国20xx年投入24亿美元支持电动汽车的研发与产业化,主要涉及动力电池、材料及系统等。日本计划从20xx年起,5年内投资245亿日元,用于研发车用动力电池。

(5)国外企业投入巨资扩大动力电池产能。日本企业如AESC计划投资1000亿日元,三洋计划投资800亿日元;美国企业如JCS计划投资2.2亿美元,A123计划投资6亿美元,以扩大锂离子动力电池生产规模。

(6)国外相关机构和企业已启动下一代新型动力电池开发项目。日本于20xx年启动“发展新一代汽车和燃料计划”,目标是20xx年后,将动力电池的质量能密度提高到日前的7倍,成本降低到目前的1/40。

3.我国发展现状(1)动力电池材料a.我国动力电池主要原材料资源丰富,产业化发展有保障。

动力电池主要原材料资源包括锂、石墨、稀土、铅等,这些资源在我国都有丰富

的矿藏,都位居世界前三位,为动力电池产业化提供了有效保障。

b.锂离子电池负极材料已实现国产化,产品性能处于国际先进水平。

我国负极材料主要包括天然石墨、人造石墨和MCMB中间相碳微球等,产品基本覆盖国内市场,部分产品销量已进入全球前三位。

c.磷酸铁锂材料生产企业众多,能满足动力电池使用的较少。

国内有一百多家企业能制造磷酸铁锂材料,但只有少数厂家的产品能基本满足车用动力电池要求,且尚未完全解决产品稳定性问题。

d.锂离子动力电池隔膜材料已研发出样品,性能有待改进。

国内隔膜产品在传统锂离子电池市场已经部分替代进口产品,但动力电池隔膜全部采用进口,国产动力电池隔膜尚在样品开发阶段。

(2)动力电池a.锂离子动力电池已形成产品系列,主要为1~50Ah产品,部分厂家已开发50Ah以上产品,能支持样车和示范车型配套,但尚未形成产业化生产能力。镍氢动力电池也已形成产品系列,主要为6~100Ah产品,部分产品可与量产车型配套。

b.国内锂离子电池企业技术水平己取得一定进步,尤其是安全性指标进步明显。但企业技术水平参差不齐,产品一致性较差,总体与国际先进水平存在一定差距,且存在差距继续扩大的趋势。

在售后服务方面,国内多数锂离子电池厂家只提供1年质量保证期,个别厂家能提供3年质量保证期,而国外部分锂离子电池厂家能提供10年质量保证期。在产品价格方面,国内产品具有优势,镍氢电池成本约为10元/Wh左右,锂离子电池成本约为2.5~5元/Wh。

c.国内动力电池成组技术较落后,离产业化尚有较大差距。

个别厂家在电池成组技术方面已有一定基础,初步得到整车企业的认可。但与国际先进水平相比,在热管理、均衡、空间利用率等方面还存在较大差距。

d.国内企业规划扩大投资,积极进行产业化准备。

近年来,电池企业对产业化的投入急剧增加,如ATL、力神、比克、万向都计划超过10亿元的投资,以扩大锂离子电池产能。湖南神舟、湖南科霸、中炬森莱也都计划超过5亿元的投资,以扩大镍氢电池产能。但多数厂家在投入初期仍重点发展传统电池产品。

(3)电池管理系统a.经过“十五”和“十一五”的研究,我国在电池管理系统方面已取得一定进展,产品功能较为完备,能支持示范车型配套,但尚未达到产业化程度。

b.电池和整车行业对电池管理系统都缺乏设计和生产经验,双方缺乏紧密合作。国内电池企业一般委托专业电子公司或高校开发相关系统,但对电池内部规律研究不够深入,缺乏数据积累,无法与设计公司进行深入沟通,影响产品性能。

c.目前产品功能较简单,虽具有基本的检测监控功能,但在数据采集的可靠性、SOC的估算精度、热管理、均衡、安全管理等方面与国外存在很大差距。

d.电子元器件多为非车用级,而且由于批量较小,多采用手工焊接的方式制造,产品电磁兼容性差,稳定性和可靠性低。

(4)动力电池回收与处理现状a.动力电池中所含的铅、强腐蚀溶液会对环境有严重的污染作用,废电池必须同收。而且动力电池中的铅、镍、稀土、锂等金属及其它材

料具有回收价值,废电池回收有利于资源循环利用。

b.美、欧、日等发达国家已形成完整的回收体系。不仅制定了专门的法规制度,而且建立了专业性、规模性的电池回收再利用公司。国内尚未建立完善的回收制度与体系,部分回收公司不注意环保,造成二次污染。

c.由于车用动力电池的要求较高,部分动力电池虽然无法为车辆提供动力,但剩余容量还能满足一些储能装臵的要求,所以采用梯级利用模式,能扩大部分动力电池的使用范围,降低使用成本。

4.我国动力电池及其管理系统存在的主要问题

(1)磷酸铁锂材料由于工艺控制困难,批次稳定性差,使电池制造工艺控制困难,造成电芯成品率低,导致电芯的制造成本高。且材料原始专利涉及核心问题,无法回避,面临较大风险。

(2)同前动力电池隔膜均采用进口,国内动力电池隔膜尚处于样品阶段,很难在短期内取代进口产品。

(3)隔膜和磷酸铁锂电池的关键生产设备依赖进口。

(4)动力电池单体样品的循环寿命可以达到较高水平,但由于产品一致性较差,电芯成组后,系统的循环寿命降低很多。

(5)在电池管理系统方面,缺乏熟悉电池和电池管理系统的复合型专业人员;产品系统功能简单,性能与国外存在很大差距;产品工程化设计能力较弱,产品可靠性差。

我国电动汽车关键零部件发展综合分析(中)

驱动电机及其控制器

1.驱动电机类型及其发展驱动电机是电动汽车的关键部件,直接影响整车的动力性及经济性。驱动电机主要包括直流电机和交流电机。目前电动汽车广泛使用交流电机,主要包括:异步电机、开关磁阻电机和永磁电机(包括无刷直流电机和永磁同步电机)。各类型电机主要特点见表1。

车用电机的发展趋势如下:(1)电机本体永磁化:永磁电机具有高转矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等优点。我国具有世界最为丰富的稀土资源,因此高性能永磁电机是我国车用驱动电机的重要发展方向。

(2)电机控制数字化:专用芯片及数字信号处理器的出现,促进了电机控制器的数字化,提高了电机系统的控制精度,有效减小了系统体积。

(3)电机系统集成化:通过机电集成(电机与发动机集成或电机与变速箱集成)和控制器集成,有利于减小驱动系统的重量和体积,可有效降低系统制造成本。

2.国外发展情况根据国外资料介绍,近年来美、欧开发的电动客车多采用交流异步电机,国外典型产品技术参数请见表2。为了降低车重,电机壳体大多采用铸铝材料,电机恒功率范围较宽,最高转速可达基速的2~2.5倍。

日本近年来问世的电动汽车大多采用永磁同步电机。产品功率等级覆盖3~123kW,电机恒功率范围很宽,最高转速可达基速的5倍。日本近几年开发的电动汽车驱动电机概况见表3。

3.我国发展现状(1)交流异步电机驱动系统我国已建立了具有自主知识产权异步电机驱动系统的开发平台,形成了小批量生产的开发、制造、试验及服务体系;产品性

能基本满足整车需求,大功率异步电机系统已广泛应用于各类电动客车;通过示范运行和小规模市场化应用,产品可靠性得到了初步验证。

(2)开关磁阻电机驱动系统已形成优化设计和自主研发能力,通过合理设计电机结构、改进控制技术,产品性能基本满足整车需求;部分公司已具备年产2000套的生产能力,能满足小批量配套需求,目前部分产品已配套整车示范运行,效果良好。

(3)无刷直流电机驱动系统国内企业通过合理设计及改进控制技术,有效提高了无刷直流电机产品性能,基本满足电动汽车需求;已初步具有机电一体化设计能力。

(4)永磁同步电机驱动系统已形成了一定的研发和生产能力,开发了不同系列产品,可应用于各类电动汽车;产品部分技术指标接近国际先进水平,但总体水平与国外仍有一定差距;基本具备永磁同步电机集成化设计能力;多数公司仍处于小规模试制生产,少数公司已投资建立车用驱动电机系统专用生产线。

(5)永磁电机材料永磁电机的主要材料有钕铁硼磁钢、硅钢等。部分公司掌握了电机转子磁体先装配后充磁的整体充磁技术。国内研制的钕铁硼永磁体最高工作温度可达280℃,但技术水平仍与德国和日本有较大差距。硅钢是制造电机铁芯的重要磁性材料,其成本占电机本体的20%左右,其厚度对铁耗有较大影响,日本已生产出0.27mm硅钢片用于车用电机,我国仅开发出0.35mm硅钢片。

(6)电机控制器关键部件电机控制器用位臵/转速传感器多为旋转变压器,目前基本采用进口产品,我国部分公司已具备旋转变压器的研发生产能力,但产品精度、可靠性与国外仍有差距。IGBT基本依赖进口,价格昂贵,国产车用IGBT尚处于研究阶段。

4.我国驱动电机及其控制器存在的主要问题

(1)电机原材料、控制器核心部件研发能力较弱,依赖进口,如硅钢片、电机高速轴承、位臵/转速传感器、IGBT模块等。进口产品成本高,影响电机系统产业化。

(2)我国车用电机的机电集成水平与国外差距较大。控制器集成度较低,体积、重量相对偏大。

(3)我国车用电机系统尚处于起步阶段,制造工艺水平落后,缺乏自动化生产线,造成产品可靠性、一致性差。产业化规模较小,成本较高。

(4)现阶段国家出台的电动汽车驱动电机系统标准较少,且不完善。如:不同类型电机系统采用同一检测标准,缺乏可靠性、耐久性评价方法等。

整车控制器

1.国外发展情况整车控制器的开发包括软、硬件设计。核心软件一般由整车厂研发,硬件和底层驱动软件可选择由汽车零部件厂商提供。

(1)国外整车控制器技术趋于成熟国外大部分汽车企业在电动汽车领域积累充足,控制策略成熟度高,整车节油效果良好,控制器产品通过市场检验证实了其可靠性。

(2)汽车电子零部件企业积极开展整车控制器研发和生产制造。

各汽车电子零部件巨头,如德尔福、大陆、博世集团都纷纷进行整车控制器研发和生产。部分汽车设计公司也为整车厂提供整车控制器技术方案,如AVL、FEV、RICARDO等,在电动汽车整车控制器领域也有不少成功的案例。

(3)控制器日趋标准化控制器的标准化已引起相关企业的关注。由全球汽车制造商、部件供应商及电子、半导体和软件系统公司,联合建立了汽车开放系统架构联盟,

形成了AUTOSAR(汽车开放系统架构)标准,简化了开发流程并使ECU软件具有复用性,是控制器开发的一个趋势。

2.我国发展现状“863”计划中我国整车控制器主要是以高校为依托进行研究,如清华大学、同济大学、北京理工大学等,目前已初步掌握了整车控制器的软、硬件开发能力。产品功能较为完备,基本可以满足电动汽车需求,已经应用到样车及小批量产品上。部分整车企业与国外公司进行合作,如FEV、RICARDO。通过联合开发,吸收国外相关技术和经验,增强自主开发能力。目前各厂家基本掌握整车控制器开发技术,但技术积累有限,水平参差不齐。

我国控制器硬件水平与国外存在一定差距,产业化能力相对不足。大部分企业推出量产电动汽车产品时更倾向于选择国外整车控制器硬件供应商。另外,控制器基础硬件、开发工具等基本依赖进口。

总体来讲,控制器产品技术水平和产业化能力与国外仍有较大差距。

3.我国整车控制器存在的主要问题(1)应用软件方面多数停留在功能实现,软件诊断功能、整车安全控制策略、监控功能均有待优化和提高。

(2)我国电动汽车处于样车研发和示范运行阶段,基础数据库不完善,影响整车控制器设计水平。

(3)部分企业能根据V型开发流程(一种软件和产品开发工具)引进相关的设备和软件,普遍使用通用开发工具进行二次开发;现有工具偏重于前期开发,缺少用于生产制造和售后服务的工具,不利于产品的产业化发展。

(4)国内企业能够完成整车控制器硬件结构设计,但由于我国芯片集成力量比较薄弱,制造能力较差,可靠性和稳定性仍有很大的提升空间。

(5)目前各整车企业控制器接口和网络通讯协议定义互不相同,造成控制器之间的通用性和复用性差,不利于控制器的产业化和规模化。

我国电动汽车关键零部件发展综合分析(下)

关键电力电子元器件IGBT

1IGBT简介(1)IGBT(绝缘栅双极晶体管)是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电力电子器件,既具有MOSFET的输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开关速度高的优点,又具有双极功率晶体管的电流密度大、饱和压降低、电流处理能力强的优点。

(2)IGBT模块是由一个或多个IGBT芯片分别装在绝缘的衬底上,该衬底被固定在散热用的铜基板上。为便于系统组装,且保持模块内外的引线电感最小,模块中还安装有续流二极管。

(3)IGBT主要应用领域包括工业控制、消费电子产品、计算机和网络通信领域等,电动汽车是IGBT的新兴应用领域,对IGBT有新的要求。

车用IGBT环境条件以及可靠性需求见表5~4。工业级和车用级IGBT可靠性要求对比见表5~5。

2国外发展情况传统IGBT生产厂家主要集中在欧、美、日。其中,英飞凌、富士电机、三菱电机、西门康等企业专门针对车用IGBT展开研究并成功推出产品,能满足电

动汽车需求,并在电动汽车上得到较为广泛的应用。

(1)英飞凌针对电动汽车推出Hybrid PACK系列IGBT模块,目前有Hybrid PACKl和HybridPACK2两种产品,最大功率为20kW和80kW,分别适用于轻混、全混汽车。另有Prime PACK系列IGBT模块,能满足更高的功率需求,可用于卡车和客车。

(2)富士电机产品在丰田混合动力凯美瑞上应用,其产品适用于10kW~120kW驱动电机系统。

(3)三菱电机主要生产IGBT模块,分立器件由瑞萨半导体(三菱电机与日立合资)生产。其车用IGBT产品已经应用到本田和丰田等汽车厂商的混合动力汽车上。

(4)西门康(Semikron)推出的无焊接IGBT模块,采用英飞凌的芯片,适用于电动汽车用的22~150kW电机控制器。

3我国发展现状(1)主要企业我国IGBT刚刚起步,主要通过外购IGBT芯片,进行传统工业级标准模块的封装,主要企业有江苏宏微、南京银茂、嘉兴斯达、威海星佳、厦门宏发等公司。另有部分产业链下游企业通过收购介入功率半导体器件,如比亚迪和南车时代。部分企业已开始研究车用大功率IGBT模块。

(2)研发能力IGBT的核心技术包括芯片和模块封装两个方面。企业基本具备IGBT芯片设计能力,但缺乏生产制造能力,产业化尚待时日;企业通过引进国外设备和归国人才,目前已基本具备模块设计、封装、检测分析能力,可实现IG鄄BT模块的自主生产。

(3)产品情况现阶段我国IGBT模块一般集中在600V和1200V,电压等级更高的产品在研发中,主要应用领域为工业变频器、焊机、感应加热等。目前产品尚未能完全被国内客户所接受,正处于市场客户的认证期。企业也比较重视电动汽车领域,对车用IGBT模块进行研发,日前仅有少量样机应用,其产业化还有待产品技术的提升和市场的培育。

4我国IGBT存在的主要问题(1)IGBT芯片完全依赖进口,关键技术被国外大公司垄断,国内难以实现突破,成本难以降低。

(2)工业级产品的可靠性和稳定性与国外尚存在一定差距;车用IGBT基本处于研发阶段,在可靠性和电磁兼容方面存在较大问题。

(3)我国大功率器件研发水平与国外差距较大,日前各企业技术研发力量薄弱,开发性人才以“海归”为主。

(4)现有标准只针对特定用途,缺乏车用级IGBT标准,不适用于产业化。

我国电动汽车关键零部件发展建议

1存在的主要问题通过综合分析,我国电动汽车关键零部件存在的主要问题归纳如下:(1)电动汽车零部件厂家对进入电动汽车行业比较谨慎,在电动汽车关键零部件上主要依赖传统产品的利润和国家科研经费,研发后续投入与产业化投入不足,将直接影响零部件产业化发展。

(2)目前国内产业联盟中,整车厂与零部件厂双方技术合作不紧密,跨行业协作开发存在困难,大多数产业联盟实际合作没有开展。

(3)零部件企业研发能力不足,缺乏核心研发人才,尤其是隔膜材料、电池系统集成、电力电子和电机控制系统方面的专业人才。

(4)国内零部件生产设备制造企业技术力量薄弱,部分关键生产设备依赖进口,导致投资成本增加,影响产业化进程。

(5)同前零部件标准体系尚不健全,尤其是关键电池材料、电池、电机、IGBT等,影响行业的健康发展。

(6)电动转向、电动空调、电动真空助力制动等电动辅助系统也未形成产业化,尚需进行产业化攻关。

2发展建议(1)国家应切实加大资金支持,组织联合攻关。

实施动力电池性能突破计划,重点支持新型动力电池及材料开发,争取掌握高比能量、低成本电池技术;增强驱动电机系统关键部件研发能力,提高产品集成化水平和电机系统性能;联合攻克整车控制器开发中的共性技术,构建共性技术平台并积累数据;对IGBT行业进行规模化、连续化的投入,支持车用IGBT芯片和模块研发。

(2)国家应设立专项资金,资助有条件、有实力的零部件企业进行产业化建设。 针对工业基础好、科研开发能力和产业化能力强的企业予以重点扶持,支持动力电池系统、驱动电机系统、整车控制器硬件、基础材料、IGBT以及相关生产设备的研发和生产,尤其是车用动力电池和车用电机专用生产线的建设,实现产品自主化,以支撑电动汽车产业化发展。

(3)积极寻求创新合作模式,构建适宜的产业联盟。

建议整车企业和零部件企业组建合资公司,形成有效的商业模式,以整车带动零部件产业化的发展,有利于整车供应体系的形成。国家应对此类合资企业予以专项资金扶持或税收上的优惠政策。

(4)采取人才引进与培养双管齐下的措施,逐步解决人才短缺问题。

国家应鼓励企业引进国外人才,企业应与高校联合培养相关专业人才。尤其是电池隔膜、IGBT等高端研发人才严重缺乏的行业。

(5)建议相关部门牵头,联合整车、零部件骨干企业,共同制修订零部件标准,健全零部件标准体系。

①动力电池方面,应重点完善材料、电芯、模块、系统的技术性能与安全标准,建立完善的评价体系,同时应根据动力电池产品的特殊性,完善售后服务要求,兼顾电池生产厂家、整车企业和消费者三方的利益,规定合适的产品质量保证期。

②驱动电机方面,应尽快完善驱动电机系统标准,尤其是系统可靠性、耐久性预测与快速评估方法等方面的标准。

③整车控制器方面,应共同制定相关基础性标准,尤其是整车控制器接口标准以及网络通信协议标准,以提高整车控制器的通用性。

5IGBT方面,应在行业发展初期规范行业标准,为后续发展建立基础。

3发展目标(1)到“十二五”末,关键零部件及其原材料研发和生产基本实现自主化。

(2)形成较为完整的产业链,满足电动汽车产业化发展需求

我国电动汽车标准现状与发展研究

国外标准现状

1.基本情况国外开展电动车辆标准化工作的组织主要有ISO、IEC、ECE、JEVA、

SAE、ETA、CEN、CENELEC等。从收集的资料看,这些组织日前已制定电动汽车相关标准共163项。

其中整车相关标准共69项(占42%)、电池相关标准51项(占31%)、电机相关标准6项(占4%)、基础设施相关标准31项(占19%)、其它标准共6项(占4%)。这些标准具有以下特点:(1)整车标准较为齐全,涵盖了电动汽车的术语、技术条件、性能试验和安全等诸多方面。其中通用标准涵盖了定义、术语及测量规程等;安全性标准包括部件功能安全、故障信息、高压安全、操作人员安全、安全信息显示等;互换性标准就压缩氢气车辆燃料连接装臵做了规定;试验标准在车辆动力性试验和能耗试验上制定了详细的标准,但电磁兼容试验方面标准较少。

(2)电池系统标准占比较大,涵盖了动力电池的定义、规格要求、性能试验、电池安全等。铅酸电池和镍氢电池已形成了较完整的测试和互换性标准。锂电池除ISO正在制定的ISO/CD12405-1外,没有专门的试验标准和规格要求,而我国已先行制定了锂离子电池的相关标准,走在了国际标准的前列。

(3)车用驱动电机标准共6项,仅对车用电机进行了总体定义和试验方法规定,没有针对不同车用电机的专项标准,多数参照工业电机标准。

(4)基础设施标准共31项,包括充电站的建设、充电系统的要求、充电插头的规定和充电协议、加氢接口以及安全等,但对于充电站安全还没有具体的规定。

(5)其它标准共6项,涵盖了电动车辆的尾气排放规定、燃料电池质子交换膜的回收、氢发生器的应用和安全等几方面,缺少对废旧电池回收利用的统一标准。

2.发展动向由于电动汽车还处于产业化推进阶段,各国对未来市场的发展还没有统一的认识,在制定标准上有所区别。但大都紧随技术发展和产业化推进的需求,以各大整车公司为主导联合相关组织共同制定,除国际标准外,协会性、团体性标准居多。

(1)近年来,PHEV(插电式混合动力汽车)逐渐受到了美国政府的关注,最近SAE正在制定一系列插电式混合动力车辆与公用电网、充电设备间的协议和接口等标准,为插电式混合动力车辆的产业发展和广泛应用打下基础。

(2)日本国内各大车企都有详细的电动汽车企业标准,但仍没有专门针对整车的国家标准和行业标准。

(3)欧洲电动汽车产品技术路线仍不明朗,相关标准化组织没有具体针对各零部件产品制定术语和测试等标准,已有标准多为通用性标准,包括电动汽车术语、操纵特性、能量特性测量、安全特性以及噪声、排放等。

我国电动汽车标准现状与分析

1.现有标准组成我国已批准发布的电动汽车国家标准和汽车行业标准40项,均为推荐性标准。其中整车18项、电池11项、电机2项,基础设施9项。另有8项标准正在报批中。我国电动汽车标准绝大多数是参照国外有关标准和国际标准制定。

(1)整车标准现行整车标准包括部分通用性标准和试验方法,但覆盖车型不全,安全性标准不完整,整车互换性标准和技术条件还需补充制定。

(2)电池系统标准我国现行电池标准中通用性标准尚且基本完整,但安全性标准、互换性标准和技术条件要求标准应急需补充完善。燃料电池的试验方法虽有所涉及,但应依据研发需求加快制定专项标准。

(3)电机驱动系统标准我国现有车用电机标准包括试验方法标准和技术条件2项,缺少通用标准、安全性标准和互换性标准,应抓紧制定。

(4)基础设施标准我国在电动汽车示范应用方面已开展大量的工作,但充电站建设的研究及其标准的制定仍处于起步阶段,各示范项目充电机(站)及相关系统部件仅适用于特定车型,缺乏统一的建设标准。

(5)其它标准电动汽车对环境的影响范围较广并相当复杂,应制定的有关环保的标准包括:电动汽车噪声污染,车载充电器充电时的噪声污染,整车充电时对电网的谐波干扰噪声;动力电池污染、回收再利用及废旧电机的拆解和回收再利用等标准。

另外,高压大电流继电器、电机用高速轴承、硅钢片、磁钢和电磁线等相关标准也有待制定。

2.与国外标准对比分析通过与国外标准对比,我国标准与国外现行标准存在一定的差异,而且完整性尚有待提高。其中,需要修订的部分主要包括以下几个方面:(1)整车标准应重点加强试验方法的改进和完善,续驶里程试验和油耗试验等缺少合适的工况,电磁场辐射强度测试缺少高频段范围电磁辐射标准。

(2)动力电池系统应考虑产业发展的情况适当放宽标准指标,以加快纯电动汽车的市场普及速度,满足细分市场的需求,并建议在动力电池上标明化学类型以便识别。

(3)驱动电机标准的部分指标,如防水、防尘等级等,应提高要求,确保关键零部件的可靠性,且应切实结合电动汽车特点,提出明确的试验方法。

需要制定的标准主要包括以下几个方面:(1)检测电动汽车及关键零部件相关性能的标准,如混合动力汽车总成试验方法、电动汽车充电安全信息显示要求、电池能量管理系统、动力电池系统、驱动电机系统可靠性标准以及高速轴承、电动空调和电动转向等标准。

(2)有利于推动电动汽车产业化进程的标准,如电动汽车运营检测、电动汽车高压系统电压设定、基础设施、充电接口、电池规格、电机机电接口和电池回收等标准。

(3)有利于提高电动汽车及关键零部件相关技术标准,如电池充电效率试验方法、电动汽车用IGBT技术要求、位臵/转速传感器和电控系统等标准。

3.标准存在的问题综合国内外电动汽车标准对比分析及调研结果,我国现有电动汽车标准存在的主要问题如下:(1)标准自我创新性不足。我国电动汽车起步晚,目前大多等同采用或等效采用国外有关标准,而适用性分析不够,标准制定中结合国情实际和产业化发展需求不足。

(2)标准制定缺少整体规划,存在应急性和盲目性。现有标准体系尚不完整,某些关键标准缺失,尤其是对基础标准关注不够,不能满足电动汽车产业发展需求。

(3)对某些标准的调研、验证、审查有待强化,现行标准的合理性、可操作性、有效性有待提高。

(4)有关标准化组织和运行模式需要改进。电动汽车作为我国新兴产业,其产业涵盖面大、跨行业多,现有的标准组织模式己不适应电动汽车标准化工作。电动汽车标准化组织和运行模式急待创新。

(5)标准动态管理不足,跟踪反馈改进不及时,标准制定滞后于产品和新技术的发展。

(6)电动汽车企业标准化力量薄弱,骨干企业在标准制定中发挥作用不足,技术积累未能及时转化成相关标准,专业的标准化人力资源有待培育。

我国电动汽车标准发展建议

目前我国电动汽车产业尚处于起步阶段,已有的标准在应用中暴露出了一定的问题和不足,结合对现行标准的调查和需求分析,应尽快建立健全我国电动汽车标准体系,以满足电动汽车产业快速发展需求。

1.标准制定的原则和思路标准的制定是国际技术水平的体现,对标准的掌握决定着一个国家在这个产业发展方向上的发言权,因此制定一个相对开放、没有技术和专利壁垒的标准是产业良性发展的关键。

我国电动汽车标准工作原则是:以产业发展为核心,以服务产业为宗旨,实现标准制定与产业化发展相协调;加快行业标准制定,带动企业标准制定,推进国家标准规划;立足国情实际,借鉴国外经验,制定具有中国特色的电动汽车标准。

我国电动汽车标准工作总体思路是:注重标准的合理性和科学性,充分考虑我国电动汽车发展的实际,制定适应市场及产业发展需求的标准;在保持我国标准独立性的基础上,借鉴国外先进经验,跟踪国外先进技术,综合考虑国际惯例,实现与国际接轨;实现标准制定的模式创新,以骨干企业为主导,充分发挥各相关方的作用,促进标准快速、科学制定;注重标准体系完善建设,着力落实标准制定工作;突出重点,抓好基础性标准、安全性标准的同时,关注产品研发和验证方面行业标准的制定,综合考虑各类标准的全面推进;保证标准制定的透明度、严肃性和公正性,加强标准制定的前期调研、论证和评审。

2.标准的制定模式基于电动汽车战略特性及与传统汽车的差异性,其标准的制定应探讨一种创新模式,以满足产业化发展要求。

(1)建议尽快调整全国汽车标委会电动汽车分标委,或者必要时由国家有关主管部门设立“电动汽车标准化特别工作组”,加快发展电动汽车标准化工作。新的电动汽车标准化组织主要由国内骨干企业(以Tl0整车企业、关键零部件企业等为主体)组成,并由独立、公正的具有行业管理职能的机构来主持,受国家有关主管部门委托,全面主导全国电动汽车标准化工作。

(2)我国电动汽车标准制定应借鉴国外标准制定的有益经验,突出国内骨干企业的主导作用,同时发挥各有关行业、企业和技术组织的作用。

(3)电动汽车整车和车用电池、电机、电控系统及其重要元器件标准制定,应以汽车行业为主导、整车骨干企业为核心;有关基础设施及相关标准的制定工作应以相关行业企业为主导,汽车行业骨干企业积极参与,发挥应有作用。

(4)应全面加强有关准备、调研、验证以及征求意见和评审工作,以确保标准制定的科学性、合理性和有效性。

(5)对已有国际标准的,应积极研究标准的适用性,结合我国电动汽车发展的实际,实时制定相应标准,并充分考虑与国际标准的协调性;对没有国际标准,却有国家、地区及团体标准的,我国应积极跟踪有关技术,适当借鉴国外成果,立足自主,根据国情需要制定相应标准。

(6)对于国外尚未制定的标准,在我国电动汽车技术领先领域,应鼓励国内骨干

企业、相关行业和科研机构,结合国情创新制定有关标准,并争取抢占先机,主导国际有关标准的制定。

3.标准制修订规划结合我国电动汽车发展实际,并根据国内电动汽车发展方向和技术路线,电动汽车标准的制定应有计划、有步骤地进行,具体提出以下目标:(1)用3年时间,基本完成基础标准和安全标准的制修订工作,提升标准的科学性、合理性和有效性,支持电动汽车产业化推进。

(2)结合电动汽车“十二五”规划,通过5年的努力,建立健全电动汽车标准体系,满足电动汽车发展需求。

根据调研分析,我国目前需要修订的电动汽车标准共9项。包括电动汽车安全、混合动力和纯电动汽车的能耗和续驶里程试验方法、电磁辐射、车用电容、铅酸电池、车载储能容器安全、电机和控制的技术条件和试验方法等。

我国目前急需制定的电动汽车标准共55项,包括电动汽车整车性能试验方法、电池单体及系统的技术要求和尺寸规格与安全、电机及其控制器的关键零部件、接口标准、快速充电设备、充电插头尺寸和结构的相关标准等;同时应密切关注低速电动汽车标准的制定。

4.标准体系构成根据分析研究结果,我国健全完善的电动汽车标准体系由103项标准组成,标准体系构成见文中图示。

《我国节能与新能源汽车发展研究报告》(摘要版)编写人员组成

总 编:董扬

执行主编:叶盛基

副主编:林革 徐平兴 汪晓健

编写人员:董扬 叶盛基 林革 汪晓健 徐平兴 李文杰 陈志鹏 魏丹 乌日娜 杨辉前 贾启蒙 王莹 苏涛

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