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文档简介

新能源电动飞机发展与挑战一、本文概述随着科技的飞速发展,新能源电动飞机已成为航空领域的重要研究方向。本文旨在探讨新能源电动飞机的发展现状与面临的挑战,以期为读者提供全面的行业概览和深入的技术解析。我们将首先概述新能源电动飞机的基本概念与特点,然后分析其在环保、经济和社会方面的潜在优势,最后探讨制约其发展的技术瓶颈和市场挑战。通过本文的阐述,读者将能够更好地理解新能源电动飞机的未来发展前景,以及应对挑战的策略和方法。二、新能源电动飞机的发展历程随着全球对环境保护和可持续发展的日益关注,新能源电动飞机作为绿色航空的重要组成部分,其发展历程也日益受到关注。从最初的探索阶段到如今的逐步成熟,新能源电动飞机的发展历程经历了多个重要阶段。在探索阶段,新能源电动飞机的概念和技术开始引起人们的兴趣。这一时期的研究主要集中在电池技术、电动推进系统和飞行控制等方面。研究者们开始尝试将电动技术应用于航空领域,以期减少燃油消耗和碳排放。随着技术的进步和资金的投入,新能源电动飞机进入了研发阶段。在这一阶段,各种原型机和试验机相继问世,进行了大量的地面和飞行测试。这些测试不仅验证了新能源电动飞机的可行性,还为后续的商业应用奠定了基础。随着技术的进一步成熟和市场的逐步扩大,新能源电动飞机开始进入商业应用阶段。一些创新的航空公司开始推出商业化的电动飞机服务,以满足公众对环保、高效和便捷的航空出行的需求。同时,政府和企业也加大了对新能源电动飞机的投资和支持力度,以推动其在航空领域的广泛应用。新能源电动飞机的发展仍面临诸多挑战。其中包括电池技术的瓶颈、充电基础设施的不足、飞行速度和航程的限制等。为了解决这些问题,研究者们正在不断探索新的电池材料和充电技术,以提高电池的能量密度和充电速度。政府和企业也需要加大对新能源电动飞机产业的投入和支持力度,以推动其持续发展和创新。新能源电动飞机的发展历程虽然充满挑战,但也充满了希望和机遇。随着技术的不断进步和市场的逐步扩大,我们有理由相信,新能源电动飞机将在未来的航空领域发挥越来越重要的作用,为实现绿色、高效和可持续的航空出行做出重要贡献。三、新能源电动飞机的技术特点新能源电动飞机的发展,得益于技术进步与创新,其技术特点主要体现在能源使用、动力系统和环保性能上。首先是能源使用方面,新能源电动飞机以电力为主要能源,摒弃了传统的化石燃料。这种转变不仅减少了对石油等有限资源的依赖,而且电力来源广泛,包括风能、太阳能等可再生能源,使得飞机的能源使用更加可持续。其次是动力系统方面,新能源电动飞机通常采用电动机和电池组合的动力系统,取代了传统的燃油发动机。电动机具有响应快、噪音低、维护简单等优点,使得飞机的运行更加平稳、安静。同时,电池技术的进步也为电动飞机提供了更长的飞行时间和更大的航程。最后是环保性能方面,新能源电动飞机在飞行过程中几乎不产生污染物,显著降低了对环境的负面影响。同时,电动飞机的噪音污染也远低于传统燃油飞机,对于改善机场周边的声环境有着积极的影响。新能源电动飞机也面临着一些技术挑战。例如,电池的能量密度和充电速度仍有待提高,以满足更长的航程和更快的运行需求。电动飞机的制造成本和维护成本也相对较高,需要在技术和经济层面进行持续的优化和创新。新能源电动飞机在技术方面具有独特的优势,但也面临着一些挑战。随着技术的不断进步和创新,相信这些问题将逐渐得到解决,新能源电动飞机的发展前景将更加广阔。四、新能源电动飞机的优势与挑战环保性:新能源电动飞机的主要优势在于其环保性。相较于传统燃油飞机,电动飞机在运行过程中不产生温室气体排放,有助于减少航空业对全球气候变化的贡献。运行成本降低:随着电池技术的不断进步,电动飞机的运行成本有望大幅降低。电池成本的下降以及维护成本的减少,将使得电动飞机在经济上更具竞争力。城市空中交通的兴起:新能源电动飞机非常适合用于城市空中交通。其低噪音、低排放的特点使得它们能够在城市内部或城市之间进行短途运输,有效缓解地面交通压力。灵活性:电动飞机通常具有较小的尺寸和较轻的重量,这使得它们能够在短距离跑道或未铺设的地面上起降,为偏远地区的航空运输提供了新的可能性。电池技术:尽管电池技术在不断进步,但当前电池的能量密度和寿命仍然不足以满足长途飞行的需求。电池的充电速度和安全性也是亟待解决的问题。基础设施:电动飞机的普及需要大规模的充电基础设施支持。建设这些设施需要大量的资金投入和时间,而且还需要考虑如何与现有的航空基础设施进行融合。法规和政策:目前,针对新能源电动飞机的法规和政策还不够完善。如何制定合适的法规来确保电动飞机的安全运行,以及如何制定激励政策来推动电动飞机的研发和市场推广,都是亟待解决的问题。市场接受度:由于电动飞机在技术和成本上与传统燃油飞机相比还存在一定的差距,因此市场对其的接受度可能不高。如何通过宣传教育、示范项目等方式提高市场对电动飞机的认识和接受度,也是面临的挑战之一。五、新能源电动飞机在航空领域的应用前景随着全球对环保和可持续发展的日益关注,新能源电动飞机在航空领域的应用前景显得尤为广阔。作为下一代航空技术的代表,新能源电动飞机不仅能够有效降低碳排放,减少环境污染,而且还为航空业带来了新的发展机遇。新能源电动飞机在短途客运和货运领域具有巨大的应用潜力。相较于传统燃油飞机,电动飞机在短途航线上具有更低的运营成本和更小的环境影响。随着电池技术的不断进步和充电基础设施的完善,电动飞机有望在未来几年内逐步取代短途航线上的传统燃油飞机。新能源电动飞机在特殊任务领域也展现出了独特的优势。例如,在灾害救援、环境监测和空中拍摄等任务中,电动飞机能够凭借其零排放、低噪音和低维护成本等特点,提供更加环保和高效的解决方案。新能源电动飞机在航空领域的应用也面临着一些挑战。电池技术是制约电动飞机发展的关键因素之一。目前,电池的能量密度和充电速度仍然难以满足长途航线和高性能飞行的需求。充电基础设施的建设也是电动飞机大规模应用前需要解决的问题之一。尽管如此,随着技术的不断进步和创新,我们有理由相信新能源电动飞机将在航空领域迎来更加广阔的应用前景。未来,随着电池技术的突破和充电基础设施的完善,电动飞机有望在全球范围内实现商业化运营,为航空业的可持续发展注入新的活力。六、新能源电动飞机的发展趋势和展望随着全球对可持续发展和环保意识的日益增强,新能源电动飞机作为绿色航空的代表,正逐渐展现出其巨大的潜力和发展前景。未来,新能源电动飞机的发展将呈现以下几个趋势:技术持续创新:随着电池技术的不断进步,电动飞机的续航里程将大幅提升,使得更多类型的飞机得以电动化。同时,轻质材料和先进设计也将减少飞机本身的重量,从而提高能效和飞行性能。市场应用逐步扩大:随着技术成熟和成本降低,新能源电动飞机将逐步从短途货运、通用航空等领域拓展到商业航空市场。短途航线、区域航班等将成为电动飞机的重点应用领域。政策支持与基础设施建设:各国政府将加大对新能源电动飞机的支持力度,通过政策引导、资金扶持等方式推动其发展。同时,充电站、维护中心等基础设施的建设也将逐步完善,为电动飞机的运营提供保障。环境效益显著:随着新能源电动飞机的广泛应用,其环保优势将逐渐显现。电动飞机在运行过程中产生的碳排放量极低,对于减缓全球气候变化具有积极作用。面临的挑战:尽管新能源电动飞机具有广阔的发展前景,但仍面临一些挑战,如电池技术的瓶颈、充电基础设施的不足、运营成本的控制等。这些问题需要行业内外共同努力,通过技术创新和市场培育来逐步解决。展望未来:新能源电动飞机作为绿色航空的重要组成部分,将在未来航空领域发挥越来越重要的作用。随着技术不断进步和政策支持力度的加大,相信在不远的将来,我们能够看到新能源电动飞机在天空中翱翔,为人类的航空事业和可持续发展作出更大的贡献。七、结论新能源电动飞机的发展虽然面临多重挑战,但其前景仍充满无限可能。随着全球对可持续性和环保问题的日益关注,电动飞机的发展已成为航空领域的重要趋势。这一变革不仅有望大幅度减少航空业对环境的污染,同时也将开启航空业新的技术革新和市场机遇。要实现新能源电动飞机的广泛应用,我们仍需要克服许多技术和经济上的挑战。包括电池技术的瓶颈、充电基础设施的建设、电动飞机运营成本的问题等。这需要航空业、能源业、科技界等多方共同合作,以推动新能源电动飞机的研发和应用。新能源电动飞机的发展是一个复杂而充满挑战的过程,但也是一个充满希望的过程。我们有理由相信,在科技的不断进步和人们的共同努力下,新能源电动飞机将在未来航空领域发挥越来越重要的作用,为实现可持续发展和环保目标做出重大贡献。参考资料:新能源电动汽车,英文:(Newenergyelectricvehicles)新能源电动汽车的组成包括:电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。为电动汽车的驱动电动机提供电能,电动机将电源的电能转化为机械能。应用最广泛的电源是铅酸蓄电池,但随着电动汽车技术的发展,铅酸蓄电池由于能量低,充电速度慢,寿命短,逐渐被其他蓄电池所取代。正在发展的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池、燃料电池等,这些新型电源的应用,为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。电动汽车上广泛采用直流串激电动机,这种电机具有"软"的机械特性,与汽车的行驶特性非常相符,功率小、效率低,维护保养工作量大;随着电机控制技术的发展,势必逐渐被直流无刷电动机(BLDCM)、开关磁阻电动机(SRM)和交流异步电动机所取代,如无外壳盘式轴向磁场直流串励电动机。电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的,其作用是控制电动机的电压或电流,完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。早期的电动汽车上,直流电动机的调速采用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数来实现。因其调速是有级的,且会产生附加的能量消耗或使用电动机的结构复杂,现已很少采用。应用较广泛的是晶闸管斩波调速,通过均匀地改变电动机的端电压,控制电动机的电流,来实现电动机的无级调速。在电子电力技术的不断发展中,它也逐渐被其他电力晶体管(入GTO、MOSFET、BTR及IGBT等)斩波调速装置所取代。从技术的发展来看,伴随着新型驱动电机的应用,电动汽车的调速控制转变为直流逆变技术的应用,将成为必然的趋势。在驱动电动机的旋向变换控制中,直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向,实现电动机的旋向变换,这使得电路复杂、可靠性降低。当采用交流异步电动机驱动时,电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可,可使控制电路简化。采用交流电动机及其变频调速控制技术,使电动汽车的制动能量回收控制更加方便,控制电路更加简单。电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴,当采用电动轮驱动时,传动装置的多数部件常常可以忽略。因为电动机可以带负载启动,所以电动汽车上无需传统内燃机汽车的离合器。因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换,所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中的倒档。当采用电动机无级调速控制时,电动汽车可以忽略传统汽车的变速器。在采用电动轮驱动时,电动汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器。行驶装置的作用是将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力,驱动车轮行走。它同其他汽车的构成是相同的,由车轮、轮胎和悬架等组成。转向装置是为实现汽车的转弯而设置的,由转向机、方向盘、转向机构和转向轮等组成。作用在方向盘上的控制力,通过转向机和转向机构使转向轮偏转一定的角度,实现汽车的转向。多数电动汽车为前轮转向,工业中用的电动叉车常常采用后轮转向。电动汽车的转向装置有机械转向、液压转向和液压助力转向等类型。电动汽车的制动装置同其他汽车一样,是为汽车减速或停车而设置的,通常由制动器及其操纵装置组成。在电动汽车上,一般还有电磁制动装置,它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行,使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流,从而得到再生利用。国内电动汽车在大功率载客汽车,给提供空气制动设备有耐力NAILI滑片式空气压缩机,主要是压缩空气的制动方式。众所周知,机动车在行驶的过程中,轮体的转动会产生大量的动能,而这种动能还在白白地被浪费着。机动车的动力95%以上还是需要靠油和气来完成的。油和气都是不可再生的能源,随着使用和依赖的加剧,枯萎现象日趋严重,而且会造成严重的环境污染。电动汽车使用非常有限,主要原因是充电时间长、续航能力差、价格昂贵等原因所致。新能源电动汽车(机动车动力回收转换装置,发明人:宋广杰),该项专利技术装置,通过特制电机作为系统配件,较好地解决了将机动车的动力回收并转化为电能的装置,从而,把浪费的动能很好地利用起来,动能转化成电能后,又反馈到机动车本身进行驱动的系统装置。可以使现有的电动汽车一次充电完成后,不再烧油和另外充电,续航能力增加100%-300%,节省成本50%-85%。使用本专利可以使电动汽车变成续航里程最远、使用成本最低的纯电动汽车。自2009年1月我国开始启动新能源汽车“十城千辆”的推广工程,计划主要通过提供财政补贴形式,用3年左右的时间,每年发展10个城市,每个城市推出1000辆新能源汽车开展示范运行,力争使全国新能源汽车的运营规模到2012年占到汽车市场份额的10%。截至日前,覆盖城市已经由北京、上海、重庆等13个城市扩大到25个。25个试点城市节能与新能源汽车总保有量超过1万辆,其中私人购买新能源汽车超过1000辆,建成充/换电站近100座,充电桩4500多个,示范运行总里程超过3亿公里,对促进节能与新能源汽车技术进步和产业化发展的作用明显。时值“十二五”规划开局之年,25个试点城市新能源汽车发展规划以各种形式、从不同渠道陆续出炉。为此,第一电动网搜集大量资料做了一次大盘点以飨读者。根据北京汽车产业“十二五”发展规划,2015年,北京的纯电动汽车在用车将达到10万辆的规模,并将以乘用车为主。北京主要依托北汽和长安的新能源汽车生产基地,其中长安新能源汽车基地30万辆;北汽15万辆,车型包括迷迪电动车,CC30等北京牌纯电动轿车。中大燕京新建1万辆新能源客车基地。规划中有一系列电动汽车优惠政策,据了解,消费者在购买纯电动车时,除将享受与深圳相同水平的优惠补贴外,还将享受"不摇号、不限行、不纳税(国家代付)"的特殊优惠。按照国家电网北京公司的规划,5年内将建成以256座充换电站为骨架,210座配送站为网点的分区分级智能充换电服务网络,满足各类电动汽车的充换电需求。根据天津市滨海新区的规划,“十二五”时期,将加快发展商用车、专用车、特种车和中高档大客车;以纯电动汽车为主攻方向,提高新能源汽车整车集成开发水平,重点支持关键零部件核心技术的研发和产业化。2015年新能源汽车规划产能未知。一汽夏利至少投资5亿元推进电动乘用车量产,车型以自主研发2011款威姿V1平台为基础,并衍生出三厢车型。背靠仰融的天津正道与江淮汽车签署了《关于节能环保新能源汽车项目合资合作意向书》,项目总投资约300亿元,依然悬念重重。2015年新能源汽车规划产能30万辆,2012年先达到10万辆。着力突破电池、电机、电控等关键核心技术,继续开展燃料电池汽车技术研发和标准制定,致力于成为我国技术领先、产业集聚、应用初具规模的新能源汽车基地。主要车型将在推出荣威750中混混合动力轿车后,在2012年投产能节油50%的荣威550强混混合动力轿车及纯电动车。根据“广东省新能源汽车产业发展“十二五”规划”、“广东省新能源汽车发展情况和下一步工作建议”和珠海市“新能源汽车产业发展规划(2013~2020年)”等文件精神,依托珠海本地企业获得的“新能源汽车产学研产业化基地”,以整车为龙头,夯实电池、电机、电控三大零部件研发并实现产业化,实现新能源汽车综合生产能力达到20万辆以上,累计产销量力争达到5万辆。初步建立适应电动汽车发展要求的配套设施网络、产业支撑体系和政策环境。电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。它使用存储在电池中的电来发动。在驱动汽车时有时使用12或24块电池,有时则需要更多。电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气,不产生排气污染,对环境保护和空气的洁净是十分有益的,几乎是“零污染”。众所周知,内燃机汽车废气中的CO、HC及NO、微粒、臭气等污染物形成酸雨酸雾及光化学烟雾。电动汽车无内燃机产生的噪声,电动机的噪声也较内燃机小。噪声对人的听觉、神经、心血管、消化、内分泌、免疫系统也是有危害的。电动汽车的研究表明,其能源效率已超过汽油机汽车。特别是在城市运行,汽车走走停停,行驶速度不高,电动汽车更加适宜。电动汽车停止时不消耗电量,在制动过程中,电动机可自动转化为发电机,实现制动减速时能量的再利用。有些研究表明,同样的原油经过粗炼,送至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动汽车,其能量利用效率比经过精炼变为汽油,再经汽油机驱动汽车高,因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量。另一方面,电动汽车的应用可有效地减少对石油资源的依赖,可将有限的石油用于更重要的方面。向蓄电池充电的电力可以由煤炭、天然气、水力、核能、太阳能、风力、潮汐等能源转化。除此之外,如果夜间向蓄电池充电,还可以避开用电高峰,有利于电网均衡负荷,减少费用。电动汽车较内燃机汽车结构简单,运转、传动部件少,维修保养工作量小。当采用交流感应电动机时,电机无需保养维护,更重要的是电动汽车易操纵。电动汽车尚不如内燃机汽车技术完善,尤其是动力电源(电池)的寿命短,使用成本高。电池的储能量小,一次充电后行驶里程不理想,电动车的价格较贵。但从发展的角度看,随着科技的进步,投入相应的人力物力,电动汽车的问题会逐步得到解决。扬长避短,电动汽车会逐渐普及,其价格和使用成本必然会降低。电动汽车电池更换站运行特性,更换站作为分布式储能单元接入电网的关键技术和控制策略;电池梯次利用的筛选原则、成组方法和系统方案;更换站多用途变流装置;更换站与储能站一体化监控系统;更换站与储能站一体化示范工程。电动汽车充电需求特性和规模化电动汽车充电对电网的影响;电动汽车有序充电控制管理系统;电动汽车有序充电试验系统。电动汽车与电网互动的控制策略和关键技术;电动汽车智能充放电机、智能车载终端和电动汽车与电网互动协调控制系统;电动汽车与电网互动实验验证系统;电动汽车充放电设施检验检测技术。电动汽车新型充放电技术;电动汽车智能充放电控制策略及检测技术;充电设施与电网互动运行的关键技术。规模化电动汽车电池更换技术、计量计费、资产管理技术;充电设施运营的商业模式;基于物联网的智能充换电服务网络的运营管理系统建设方案。许多新能源汽车的电池依旧是传统的铅蓄电池,无论从重量、蓄电量还是安全性角度似乎都是与新能源汽车的初衷所矛盾的。因此如果无法在汽车电能储存技术上突破瓶颈,开发划时代的产品,就无法让新能源汽车得以真正的广泛应用。在这一开发层面上技术相对先进的可以参考特斯拉电动汽车,它通过将汽车底盘与电池融合的方式来缓解这一矛盾。特斯拉电动车在安全性等其他方面也存在着巨大问题,因此它也一直没有能够广泛销售。(1)无污染,噪声低与内燃机汽车相比,新能源电动汽车工作时不产生排放污染物,驱动电机工作时产生的噪声也比内燃机产生的噪声小。使用新能源电动汽车并非绝对无污染,例如在使用铅酸蓄电池做动力源时,电池制造、使用过程中人们都要接触到铅,蓄电池充电时会产生酸气,造成一定的大气污染。蓄电池充电所用的电力,在用煤炭作燃料时也会产生CO、SO、粉尘等有害排放物质。但它的污染比内燃机的废气要轻得多。(2)能源效率高,来源多样化新能源电动汽车的研究表明,其能源利用效率已超过汽油机汽车,特别是在城市运行时,汽车走走停停,行驶速度不高,新能源电动汽车更加适宜。新能源电动汽车停止时不消耗电量,在制动过程中,电动机还可以自动转化为发电机,实现减速制动时能量的回收利用另一方面,新能源电动汽车的应用可有效地减少对石油资源的依赖。向蓄电池充电的电力可以由煤炭、天然气、水力、核能、太阳能、风力、潮汐等能源转化而来,除此之外,如果夜间向蓄电池充电,还可以避开用电高峰,有利于电网均衡负荷,减少费用。(3)结构简单,使用维修方便新能源电动汽车较内燃机汽车结构简单,运转、传动部件少,维修保养工作量小,当采用交流感应电动机时,电机无需保养维护,而且新能源电动汽车容易操纵。(4)动力电源使用成本高,续驶里程短新能源电动汽车尚不如内燃机汽车技术完善,一方面是动力电源(电池)的寿命短,使用成本高;另一方面是电池的储能量小,一次充电后行驶里程不理想,电动车的价格较贵。但从发展的角度来看,随着科技的进步,新能源电动汽车的问题会逐步得到解决。7月9日,国务院正式发布《节能与新能源汽车产业发展规划》,规划称新能源汽车产业发展将以纯电驱动为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向,当前重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化。规划还对新能源汽车产业发展目标做出了具体要求,在销量上,到2015年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50万辆;到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆。再者,在电动车里程上,到2015年,纯电动乘用车、插电式混合动力乘用车最高车速不低于100公里/小时,纯电驱动模式下综合工况续驶里程分别不低于150公里和50公里。最后在,电动车节油性能上,到2015年,当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至9升/百公里,节能型乘用车燃料消耗量降至9升/百公里以下。以下是国务院关于印发节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)的通知全文。现将《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》印发给你们,请认真贯彻执行。汽车产业是国民经济的重要支柱产业,在国民经济和社会发展中发挥着重要作用。随着我国经济持续快速发展和城镇化进程加速推进,今后较长一段时期汽车需求量仍将保持增长势头,由此带来的能源紧张和环境污染问题将更加突出。加快培育和发展节能汽车与新能源汽车,既是有效缓解能源和环境压力,推动汽车产业可持续发展的紧迫任务,也是加快汽车产业转型升级、培育新的经济增长点和国际竞争优势的战略举措。为落实国务院关于发展战略性新兴产业和加强节能减排工作的决策部署,加快培育和发展节能与新能源汽车产业,特制定本规划。规划期为2012—2020年。新能源汽车是指采用新型动力系统,完全或主要依靠新型能源驱动的汽车,本规划所指新能源汽车主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池汽车。节能汽车是指以内燃机为主要动力系统,综合工况燃料消耗量优于下一阶段目标值的汽车。发展节能与新能源汽车是降低汽车燃料消耗量,缓解燃油供求矛盾,减少尾气排放,改善大气环境,促进汽车产业技术进步和优化升级的重要举措。我国新能源汽车经过近10年的研究开发和示范运行,基本具备产业化发展基础,电池、电机、电子控制和系统集成等关键技术取得重大进步,纯电动汽车和插电式混合动力汽车开始小规模投放市场。近年来,汽车节能技术推广应用也取得积极进展,通过实施乘用车燃料消耗量限值标准和鼓励购买小排量汽车的财税政策等措施,先进内燃机、高效变速器、轻量化材料、整车优化设计以及混合动力等节能技术和产品得到大力推广,汽车平均燃料消耗量明显降低;天然气等替代燃料汽车技术基本成熟并初步实现产业化,形成了一定市场规模。但总体上看,我国新能源汽车整车和部分核心零部件关键技术尚未突破,产品成本高,社会配套体系不完善,产业化和市场化发展受到制约;汽车节能关键核心技术尚未完全掌握,燃料经济性与国际先进水平相比还有一定差距,节能型小排量汽车市场占有率偏低。为应对日益突出的燃油供求矛盾和环境污染问题,世界主要汽车生产国纷纷加快部署,将发展新能源汽车作为国家战略,加快推进技术研发和产业化,同时大力发展和推广应用汽车节能技术。节能与新能源汽车已成为国际汽车产业的发展方向,未来10年将迎来全球汽车产业转型升级的重要战略机遇期。我国汽车产销规模已居世界首位,预计在未来一段时期仍将持续增长,必须抓住机遇、抓紧部署,加快培育和发展节能与新能源汽车产业,促进汽车产业优化升级,实现由汽车工业大国向汽车工业强国转变。以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,深入贯彻落实科学发展观,把培育和发展节能与新能源汽车产业作为加快转变经济发展方式的一项重要任务,立足国情,依托产业基础,按照市场主导、创新驱动、重点突破、协调发展的要求,发挥企业主体作用,加大政策扶持力度,营造良好发展环境,提高节能与新能源汽车创新能力和产业化水平,推动汽车产业优化升级,增强汽车工业的整体竞争能力。坚持产业转型与技术进步相结合。加快培育和发展新能源汽车产业,推动汽车动力系统电动化转型。坚持统筹兼顾,在培育发展新能源汽车产业的同时,大力推广普及节能汽车,促进汽车产业技术升级。坚持自主创新与开放合作相结合。加强创新发展,把技术创新作为推动我国节能与新能源汽车产业发展的主要驱动力,加快形成具有自主知识产权的技术、标准和品牌。充分利用全球创新资源,深层次开展国际科技合作与交流,探索合作新模式。坚持政府引导与市场驱动相结合。在产业培育期,积极发挥规划引导和政策激励作用,聚集科技和产业资源,鼓励节能与新能源汽车的开发生产,引导市场消费。进入产业成熟期后,充分发挥市场对产业发展的驱动作用和配置资源的基础作用,营造良好的市场环境,促进节能与新能源汽车大规模商业化应用。坚持培育产业与加强配套相结合。以整车为龙头,培育并带动动力电池、电机、汽车电子、先进内燃机、高效变速器等产业链加快发展。加快充电设施建设,促进充电设施与智能电网、新能源产业协调发展,做好市场营销、售后服务以及电池回收利用,形成完备的产业配套体系。以纯电驱动为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向,当前重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化,推广普及非插电式混合动力汽车、节能内燃机汽车,提升我国汽车产业整体技术水平。产业化取得重大进展。到2015年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50万辆;到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆,燃料电池汽车、车用氢能源产业与国际同步发展。燃料经济性显著改善。到2015年,当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至9升/百公里,节能型乘用车燃料消耗量降至9升/百公里以下。到2020年,当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至0升/百公里,节能型乘用车燃料消耗量降至5升/百公里以下;商用车新车燃料消耗量接近国际先进水平。技术水平大幅提高。新能源汽车、动力电池及关键零部件技术整体上达到国际先进水平,掌握混合动力、先进内燃机、高效变速器、汽车电子和轻量化材料等汽车节能关键核心技术,形成一批具有较强竞争力的节能与新能源汽车企业。配套能力明显增强。关键零部件技术水平和生产规模基本满足国内市场需求。充电设施建设与新能源汽车产销规模相适应,满足重点区域内或城际间新能源汽车运行需要。管理制度较为完善。建立起有效的节能与新能源汽车企业和产品相关管理制度,构建市场营销、售后服务及动力电池回收利用体系,完善扶持政策,形成比较完备的技术标准和管理规范体系。增强技术创新能力是培育和发展节能与新能源汽车产业的中心环节,要强化企业在技术创新中的主体地位,引导创新要素向优势企业集聚,完善以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的技术创新体系,通过国家科技计划、专项等渠道加大支持力度,突破关键核心技术,提升产业竞争力。加强新能源汽车关键核心技术研究。大力推进动力电池技术创新,重点开展动力电池系统安全性、可靠性研究和轻量化设计,加快研制动力电池正负极、隔膜、电解质等关键材料及其生产、控制与检测等装备,开发新型超级电容器及其与电池组合系统,推进动力电池及相关零配件、组合件的标准化和系列化;在动力电池重大基础和前沿技术领域超前部署,重点开展高比能动力电池新材料、新体系以及新结构、新工艺等研究,集中力量突破一批支撑长远发展的关键共性技术。加强新能源汽车关键零部件研发,重点支持驱动电机系统及核心材料,电动空调、电动转向、电动制动器等电动化附件的研发。开展燃料电池电堆、发动机及其关键材料核心技术研究。把握世界新能源汽车发展动向,对其他类型的新能源汽车技术加大研究力度。到2015年,纯电动乘用车、插电式混合动力乘用车最高车速不低于100公里/小时,纯电驱动模式下综合工况续驶里程分别不低于150公里和50公里;动力电池模块比能量达到150瓦时/公斤以上,成本降至2元/瓦时以下,循环使用寿命稳定达到2000次或10年以上;电驱动系统功率密度达到5千瓦/公斤以上,成本降至200元/千瓦以下。到2020年,动力电池模块比能量达到300瓦时/公斤以上,成本降至5元/瓦时以下。加大节能汽车技术研发力度。以大幅提高汽车燃料经济性水平为目标,积极推进汽车节能技术集成创新和引进消化吸收再创新。重点开展混合动力技术研究,开发混合动力专用发动机和机电耦合装置,支持开展柴油机高压共轨、汽油机缸内直喷、均质燃烧以及涡轮增压等高效内燃机技术和先进电子控制技术的研发;支持研制六档及以上机械变速器、双离合器式自动变速器、商用车自动控制机械变速器;突破低阻零部件、轻量化材料与激光拼焊成型技术,大幅提高小排量发动机的技术水平。开展高效控制氮氧化物等污染物排放技术研究。加快建立节能与新能源汽车研发体系。引导企业加大节能与新能源汽车研发投入,鼓励建立跨行业的节能与新能源汽车技术发展联盟,加快建设共性技术平台。重点开展纯电动乘用车、插电式混合动力乘用车、混合动力商用车、燃料电池汽车等关键核心技术研发;建立相关行业共享的测试平台、产品开发数据库和专利数据库,实现资源共享;整合现有科技资源,建设若干国家级整车及零部件研究试验基地,构建完善的技术创新基础平台;建设若干具有国际先进水平的工程化平台,发展一批企业主导、科研机构和高等院校积极参与的产业技术创新联盟。推动企业实施商标品牌战略,加强知识产权的创造、运用、保护和管理,构建全产业链的专利体系,提升产业竞争能力。我国已建设形成完整的汽车产业体系,发展节能与新能源汽车既要利用好现有产业基础,也要充分发挥市场机制作用,加强规划引导,以提高发展效率。统筹发展新能源电动汽车整车生产能力。根据产业发展的实际需要和产业政策要求,合理发展新能源汽车整车生产能力。现有汽车企业实施改扩建时要统筹考虑建设新能源汽车产能。在产业发展过程中,要注意防止低水平盲目投资和重复建设。重点建设动力电池产业聚集区域。积极推进动力电池规模化生产,加快培育和发展一批具有持续创新能力的动力电池生产企业,力争形成2—3家产销规模超过百亿瓦时、具有关键材料研发生产能力的龙头企业,并在正负极、隔膜、电解质等关键材料领域分别形成2—3家骨干生产企业。增强关键零部件研发生产能力。鼓励有关市场主体积极参与、加大投入力度,发展一批符合产业链聚集要求、具有较强技术创新能力的关键零部件企业,在驱动电机、高效变速器等领域分别培育2—3家骨干企业,支持发展整车企业参股、具有较强国际竞争力的专业化汽车电子企业。新能源汽车尚处于产业化初期,需要加大政策支持力度,积极开展推广试点示范,加快培育市场,推动技术进步和产业发展。节能汽车已具备产业化基础,需要综合采用标准约束、财税支持等措施加以推广普及。扎实推进新能源汽车试点示范。在大中型城市扩大公共服务领域新能源汽车示范推广范围,开展私人购买新能源汽车补贴试点,重点在国家确定的试点城市集中开展新能源汽车产品性能验证及生产使用、售后服务、电池回收利用的综合评价。探索具有商业可行性的市场推广模式,协调发展充电设施,形成试点带动技术进步和产业发展的有效机制。探索新能源汽车及电池租赁、充换电服务等多种商业模式,形成一批优质的新能源汽车服务企业。继续开展燃料电池汽车运行示范,提高燃料电池系统的可靠性和耐久性,带动氢的制备、储运和加注技术发展。大力推广普及节能汽车。建立完善的汽车节能管理制度,促进混合动力等各类先进节能技术的研发和应用,加快推广普及节能汽车。出台以企业平均燃料消耗量和分阶段目标值为基础的汽车燃料消耗量管理办法,2012年开始逐步对在中国境内销售的国产、进口汽车实施燃料消耗量管理,切实开展相关测试和评价考核工作,并提出2016至2020年汽车产品节能技术指标和年度要求。实施重型商用车燃料消耗量标示制度和氮氧化物等污染物排放公示制度。因地制宜发展替代燃料汽车。发展替代燃料汽车是减少车用燃油消耗的必要补充。积极开展车用替代燃料制造技术的研发和应用,鼓励天然气(包括液化天然气)、生物燃料等资源丰富的地区发展替代燃料汽车。探索其他替代燃料汽车技术应用途径,促进车用能源多元化发展。完善的充电设施是发展新能源汽车产业的重要保障。要科学规划,加强技术开发,探索有效的商业运营模式,积极推进充电设施建设,适应新能源汽车产业化发展的需要。制定总体发展规划。研究制定新能源汽车充电设施总体发展规划,支持各类适用技术发展,根据新能源汽车产业化进程积极推进充电设施建设。在产业发展初期,重点在试点城市建设充电设施。试点城市应按集约化利用土地、标准化施工建设、满足消费者需求的原则,将充电设施纳入城市综合交通运输体系规划和城市建设相关行业规划,科学确定建设规模和选址分布,适度超前建设,积极试行个人和公共停车位分散慢充等充电技术模式。通过总结试点经验,确定符合区域实际和新能源汽车特点的充电设施发展方向。开展充电设施关键技术研究。加快制定充电设施设计、建设、运行管理规范及相关技术标准,研究开发充电设施接网、监控、计量、计费设备和技术,开展车网融合技术研究和应用,探索新能源汽车作为移动式储能单元与电网实现能量和信息双向互动的机制。探索商业运营模式。试点城市应加大政府投入力度,积极吸引社会资金参与,根据当地电力供应和土地资源状况,因地制宜建设慢速充电桩、公共快速充换电等设施。鼓励成立独立运营的充换电企业,建立分时段充电定价机制,逐步实现充电设施建设和管理市场化、社会化。制定动力电池回收利用管理办法,建立动力电池梯级利用和回收管理体系,明确各相关方的责任、权利和义务。引导动力电池生产企业加强对废旧电池的回收利用,鼓励发展专业化的电池回收利用企业。严格设定动力电池回收利用企业的准入条件,明确动力电池收集、存储、运输、处理、再生利用及最终处置等各环节的技术标准和管理要求。加强监管,督促相关企业提高技术水平,严格落实各项环保规定,严防重金属污染。进一步完善新能源汽车准入管理制度和汽车产品公告制度,严格执行准入条件、认证要求。加强新能源汽车安全标准的研究与制定,根据应用示范和规模化发展需要,加快研究制定新能源汽车以及充电、加注技术和设施的相关标准。制定并实施分阶段的乘用车、轻型商用车和重型商用车燃料消耗量目标值标准。积极参与制定国际标准。2013年前,基本建立与产业发展和能源规划相适应的节能与新能源汽车标准体系。中央财政安排资金,对实施节能与新能源汽车技术创新工程给予适当支持,引导企业在技术开发、工程化、标准制定、市场应用等环节加大投入力度,构建产学研用相结合的技术创新体系;对公共服务领域节能与新能源汽车示范、私人购买新能源汽车试点给予补贴,鼓励消费者购买使用节能汽车;发挥政府采购的导向作用,逐步扩大公共机构采购节能与新能源汽车的规模;研究基于汽车燃料消耗水平的奖惩政策,完善相关法律法规。新能源汽车示范城市安排一定资金,重点用于支持充电设施建设、建立电池梯级利用和回收体系等。研究完善汽车税收政策体系。节能与新能源汽车及其关键零部件企业,经认定取得高新技术企业所得税优惠资格的,可以依法享受相关优惠政策。节能与新能源汽车及其关键零部件企业从事技术开发、转让及相关咨询、服务业务所取得的收入,可按规定享受营业税免税政策。引导金融机构建立鼓励节能与新能源汽车产业发展的信贷管理和贷款评审制度,积极推进知识产权质押融资、产业链融资等金融产品创新,加快建立包括财政出资和社会资金投入在内的多层次担保体系,综合运用风险补偿等政策,促进加大金融支持力度。支持符合条件的节能与新能源汽车及关键零部件企业在境内外上市、发行债务融资工具;支持符合条件的上市公司进行再融资。按照政府引导、市场运作、管理规范、支持创新的原则,支持地方设立节能与新能源汽车创业投资基金,符合条件的可按规定申请中央财政参股,引导社会资金以多种方式投资节能与新能源汽车产业。大力发展有利于扩大节能与新能源汽车市场规模的专业服务、增值服务等新业态,建立新能源汽车金融信贷、保险、租赁、物流、二手车交易以及动力电池回收利用等市场营销和售后服务体系,发展新能源汽车及关键零部件质量安全检测服务平台。研究实行新能源汽车停车费减免、充电费优惠等扶持政策。有关地方实施限号行驶、牌照额度拍卖、购车配额指标等措施时,应对新能源汽车区别对待。牢固树立人才第一的思想,建立多层次的人才培养体系,加大人才培养力度。以国家有关专项工程为依托,在节能与新能源汽车关键核心技术领域,培养一批国际知名的领军人才。加强电化学、新材料、汽车电子、车辆工程、机电一体化等相关学科建设,培养技术研究、产品开发、经营管理、知识产权和技术应用等人才。按照《国家中长期人才发展规划纲要(2010—2020年)》的有关要求推进人才引进工作,鼓励企业、高校和科研机构从国外引进优秀人才。重视发展职业教育和岗位技能提升培训,加大工程技术人员和专业技能人才的培养力度。支持汽车企业、高校和科研机构在节能与新能源汽车基础和前沿技术领域开展国际合作研究,进行全球研发服务外包,在境外设立研发机构、开展联合研发和向国外提交专利申请。积极创造条件开展多种形式的技术交流与合作,学习和借鉴国外先进技术和经验。完善出口信贷、保险等政策,支持新能源汽车产品、技术和服务出口。支持企业通过在境外注册商标、境外收购等方式培育国际化品牌。充分发挥各种多双边合作机制的作用,加强技术标准、政策法规等方面国际交流与协调,合作探索推广新能源汽车的新型商业化模式。成立由工业和信息化部牵头,发展改革委、科技部、财政部等部门参加的节能与新能源汽车产业发展部际协调机制,加强组织领导和统筹协调,综合采取多种措施,形成工作合力,加快推进节能与新能源汽车产业发展。各有关部门根据职能分工制定本部门工作计划和配套政策措施,确保完成规划提出的各项目标任务。有关地区要按照规划确定的目标、任务和政策措施,结合当地实际制定具体落实方案,切实抓好组织实施,确保取得实效。具体工作方案和实施过程中出现的新情况、新问题要及时报送有关部门。我国的新能源汽车产业是汽车行业中的后起之秀,其短短十余年的发展已形成了较为完整的技术体系、产品体系、标准体系和管理体系,被确定为我国汽车行业未来发展的主导方向。新能源汽车的发展积累了很多宝贵经验,下述特点非常值得摩托车行业借鉴,即:正确的行业规划布局;扎实的基础工作;高效的产业结构;完善的标准体系建设;良好的政策支持环境。第一,通过制定具有针对性的行业规划布局,为新能源汽车行业发展确立了切实可行的技术路线和阶段目标。通过一系列目标明确的规划方案,确立了以“纯电动汽车”作为产业转型战略方向,以“三纵三横”作为技术创新主战略,依据行业实际和全球发展动态制定了不同阶段的产品发展目标和技术发展目标。第二,通过扎实的基础工作,在基础理论、关键零部件和关键技术领域取得突破性进展。从把发展新能源汽车列入“863计划”重大专项开始,我国在新能源汽车产业共获得3000余项专利,建立了30多个新能源汽车技术创新平台,取得了包括双CAN总线控制网络系统、交流感应电机和永磁电机的全数字四象限矢量控制技术、纯电动和混合动力及燃料电池汽车的整车集成技术,特别是居于世界领先地位的锂电池技术和独创的换电技术等在内的多项重大技术突破,构成了新能源汽车综合技术的基本体系,为今后产业发展奠定了较为扎实的技术基础。第三,开展包括产学研合作等多种形式的战略合作,构建新型高效的产业结构。按照“积极引领,联合行动,突出重点,创新发展”的原则,集中优势资源实现技术与产品突破,推动技术成果在联盟内部的迅速推广应用,实现整车企业、零部件企业和研究机构间的互惠互利,共同发展提高。这其中既有国家级的“中央企业电动车产业联盟”,也有行业级的“汽车行业电动汽车产业联盟”,还有北京、重庆、吉林、江苏、安徽等地的地方性新能源汽车产业联盟。新型产业结构推动了新能源汽车产业的快速发展,同时有利于国家和地方相关政策的支持。第四,在产业开创之初即着眼于标准体系建设。已发布的新能源汽车的专项标准(包括国家标准和行业标准)约60项,还有部分专项标准正在编制与评审中。这些新能源汽车专项标准的技术起点较高,结合了国内外行业发展特点和要求,符合国际发展趋势,并与原有的汽车标准体系形成高度互补。基本健全的标准体系成为助推新能源汽车产业发展的重要力量。第五,国家行政和行业管理部门为新能源汽车产业提供了有力的支持,良好的政策环境是新能源汽车产业得以快速良好发展的重要原因。自新能源汽车列为“863计划”重大专项以来,国家陆续发布实施了多项政策,形成了以《汽车产业技术进步和技术改造投资方向(2010年版)》、《节能与新能源汽车产业发展规划(2011~2020)》、《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》、《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》等为主体的行业管理与指导性政策体系,和以《关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》、《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》、《私人购买新能源汽车试点财政补助资金管理暂行办法》、《关于节约能源使用新能源车船车船税政策的通知》等为主体的产业扶持与市场激励政策体系。上述十余项已发布实施的专项管理政策构成了新能源汽车产业良好发展的政策支持环境。相关部门负责人表示,北京市有关私人购买纯电动车管理办法或将在2013年5月前后出台。届时,北京市市民将不需摇号即可获得电动车牌照。北京是全国6个私人电动车试点城市之一,2012年已经公布了《北京市电动车管理办法》私人购买电动车将不参与摇号,并且有望与传统能源车并行,但是仍要按照有关规定实施号牌限行;购买电动车的消费者,最高可获12万元的财政补贴,并有望可按照补贴后的价格计税。相关专家认为,造成纯电动汽车“叫好不叫座”的原因主要有两个,一是国内各车企的纯电动汽车的产销量仍未有达到1万辆,难以形成规模效应,成本难以摊薄;二是纯电动汽车的电池、电驱、电控等核心部件的配套资源依然稀少,零部件价格昂贵。日前,《财政部、国家税务总局、工业和信息化部关于节约能源、使用新能源车船车船税政策的通知》(财税19号,以下简称通知)及《财政部、国家税务总局、工业和信息化部关于节约能源、使用新能源车辆减免车船税的车型目录(第一批)的公告》(财政部公告2012年第7号,以下简称公告)下发,明确自2012年1月1日起,对节约能源的车船减半征收车船税;对使用新能源的车船免征车船税.这是车船税法及其实施条例新增的税收优惠政策.为了贯彻落实这项税收政策,现将有关问题解读如下。通知第一条明确,自2012年1月1日起,对节约能源的车船,减半征收车船税.通知第六条明确,所称节能汽车,是指以内燃机为主要动力系统、综合工况燃料消耗量优于下一阶段目标值的汽车.通知第三条明确规定了节能型乘用车的认定标准:(1)获得许可在中国境内销售的燃用汽油、柴油的乘用车(含非插电式混合动力乘用车和双燃料乘用车);(2)综合工况燃料消耗量优于下一阶段目标值;(3)已通过汽车燃料消耗量标识备案.根据上述规定,结合公告及其“附件:节约能源、使用新能源车船减免车船税的车型目录(第一批)”,便可查找到减半征收车船税的节能型乘用车.例如,安徽江淮汽车股份有限公司生产的“悦悦”、“同悦”牌汽车,按照节能型乘用车规定减半征收车船税。通知第一条规定,自2012年1月1日起,对使用新能源的车船,免征车船税.通知第六条明确,所称新能源汽车,是指采用新型动力系统,主要或全部使用新型能源的汽车,包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车.其中,纯电动汽车,是指由电动机驱动,且驱动电能来源于车载可充电蓄电池或其他能量储存装置的汽车.插电式混合动力汽车,是指具有一定的纯电动行驶里程,且在正常使用情况下可从非车载装置中获取电能量的混合动力汽车.燃料电池汽车,是指以燃料电池为动力源的汽车.通知第三条明确规定了新能源汽车的认定标准:(1)获得许可在中国境内销售的纯电动汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池汽车,包括乘用车、商用车和其他车辆;(2)动力电池不包括铅酸电池;(3)插电式混合动力汽车最大电功率比大于30%;插电式混合动力乘用车综合燃料消耗量(不含电能转化的燃料消耗量)与现行的常规燃料消耗量标准中对应目标值相比应小于60%;插电式混合动力商用车(含轻型、重型商用车)综合工况燃料消耗量(不含电能转化的燃料消耗量)与同类车型相比应小于60%;(4)通过新能源汽车专项检测,符合新能源汽车标准要求.另外,对节能型商用车和其他车辆的认定标准,根据通知第三条精神将另行制定.对节约能源、使用新能源船舶的认定标准、目录管理规定,根据通知第四条精神将另行制定。按照节能与新能源汽车产业规划:2011-2020年,中央财政重点支持节能与新能源汽车关键技术研发和技术改造。以实现节能与新能源汽车大规模产业化为专项主要目标,突破和掌握一批节能与新能源汽车关键核心技术,形成一批具有较强国际竞争力的自主品牌纯电动汽车、插电式混合动力汽车、中重度混合动力汽车等节能与新能源汽车产品。电动飞机(Electricaircraft)是指依靠电动机而不是内燃机驱动的飞机,电力来源包括燃料电池、太阳能电池、超级电容器、无线能量传输或其他种类的电池等。已经研制成功的可载人电动飞机主要包括太阳能飞机、蓄电池电动飞机和燃料电池飞机等类型。1957年6月30日,第一架电动飞机模型试飞成功。2010年7月8日,太阳能飞机首次完成26小时昼夜连续飞行。2024年1月3日,由航空工业通飞自主研制的AG60E电动飞机在建德千岛湖通用机场完成首次飞行。1957年6月30日,一架使用永磁电动机和银锌电池驱动的电动模型飞机---“无线电皇后”号在英国试飞成功,这是有官方报道的世界上第一架电动飞机。从20世纪70年代开始,电力模型飞机开始陆续试飞。2003年9月,美国国家航空航天局研制的无线能量传输(PowerBeaming)电动飞机模型在室内试飞成功。图1为无线能量传输电动飞机模型,源自美国国家航空航天局官网。2009年7月7日,世界上首架利用燃料电池驱动的有人驾驶飞机在德国汉堡升空,实现二氧化碳零排放。2010年4月7日,瑞士的“阳光动力”(SolarImpulse)号太阳能飞机首次成功试飞,同年7月8日,完成26小时昼夜试飞,证明了昼夜飞行的可行性,打破了太阳能飞机不能昼夜飞行的历史纪录。2012年5月24日,瑞士一架太阳能动力载人飞机的飞机首次尝试从瑞士到摩洛哥的洲际飞行,全程使用太阳能动力。截止2012年6月,世界上已经完成研制的电动飞机多数属于实验性质的试用品,包括有人驾驶和无人驾驶飞机。2017年4月底的TED大会上,创业公司KittyHawk的空气动力负责人ToddReichert上台放了一段视频:一个极限运动爱好者装扮的人骑在一个大疆和摩托车结合体一样的“飞车”,飞了起来。此后,贝尔直升机、Uber、空客等等都宣布了自己的电动飞机计划。2021年11月1日,飞行员加里·弗里德曼驾驶电动飞机成功飞越新西兰库克海峡。2024年1月3日,由航空工业通飞自主研制的AG60E电动飞机在建德千岛湖通用机场完成首次飞行。电动飞机使用电动力推进系统代替内燃机动力,从而获得了很多优点和独特品质。最突出的优点是节能环保,效率高能耗低,同时实现接近零排放,噪声和振动水平很低,乘坐舒适性好,是名符其实的环境友好飞机。还具有安全可靠(不会发生爆炸和燃料泄漏)、结构简单、操作使用简便、维修性好/费用低、经济性好等特点。在设计上也有很多优势:总体布局灵活,可采用最佳布局和非常规/创新布局;可设计出具有超常性能的飞机,满足特殊用途需求等。电动飞机与普通飞机的主要区别是依靠电动机而不是内燃机驱动。根据电动力推进系统的不同,电动飞机可分为太阳能电动飞机(一般称为太阳能飞机)、蓄电池电动飞机(目前主要是锂电池电动飞机)和燃料电池电动飞机。除了纯电动飞机以外,还有混合动力飞机。每种类型飞机又分成有人驾驶和无人驾驶两类。1980年,保罗·麦卡克莱迪(PaulMacCready)设计的蜘蛛丝-企鹅号(GossamerPenguin)太阳能飞机在美国加利福尼亚州第一次实现载人飞行,当时是由他十三岁的儿子进行控制。1981年,改进型的“太阳挑战者”号成功穿越了英吉利海峡,当时平均时速为54公里。它是一架单座太阳能飞机,翼展14.3米,飞机空重90公斤,机翼和水平尾翼上表面共有16000多片硅太阳电池,在理想阳光的照射下能输出3000瓦以上的功率。在“太阳挑战者”号的基础上,美国航空环境公司(AeroVironment)在美国宇航局环境研究飞机和传感技术项目资助下设计制造出“太阳神”号太阳能无人机。“太阳神”号耗资约1500万美元,用碳纤维合成物制造,整架飞机仅重590公斤,比小型汽车还要轻。“太阳神”号两个宽大的机翼全面伸展时却达75米,波音747飞机和“阳光动力”号飞机都望尘莫及。1999年,“太阳神”号在加州试飞,当时完全靠电池驱动。2001年,研究人员将“太阳神”号运往更加适宜飞行的夏威夷,装上65000片太阳能板,由地面两名机师透过遥控设备“驾驶”;飞行了10小时17分后,“太阳神”号达到22800米的目标高度。2003年6月26日,“太阳神”号因在试飞时突然遭遇强湍流导致空中解体,坠入夏威夷考艾岛附近海域。图3为“太阳神”号太阳能无人机的图册,源自美国国家航空航天局官网。2010年7月8日,瑞士“阳光动力”号太阳能飞机在试飞成功。这架飞机耗资一亿美元、历时七年打造,是世界上第一架昼夜连飞的太阳能飞机。机身由超轻碳纤维复合材料制成,翼展长达4米,相当于波音747的长度,重量相当于一辆普通轿车,其机翼上装有2万块太阳能电池板,高性能聚合锂电池以及4台发动机。飞机每台发动机的最大功率为10马力即总功率为40马力,飞行时速为70公里。更重要的是,它是一架完全由太阳能驱动的飞机。截至2012年5月底,这架采用太阳能动力的载人飞机,仍保持着26小时10分钟19秒的飞行时间纪录,同时也创下了海拔9235米的飞行高度纪录。2012年5月24日,“阳光动力”号首次尝试从瑞士到摩洛哥的洲际飞行,全程使用太阳能动力。此次飞行是为2014年的环球飞行作准备。2012年5月24日,从瑞士帕耶讷出发,由该项目的两位发起人博尔施贝格和皮卡尔轮流驾驶。在历时17个小时后,抵达西班牙首都马德里。此后,受直布罗陀海峡多风天气影响,“太阳驱动”号在马德里逗留了约10天。2012年6月5日,“阳光动力”号从马德里的巴拉哈斯机场起飞,飞向西班牙西南部,6月5日深夜徐徐降落在北非国家摩洛哥的拉巴特-萨累机场。皮卡尔在走下飞机后对媒体说,“阳光动力”号的最终目的地是摩洛哥中部城市瓦尔扎扎特,总共飞行里程将达2500公里。他说,此次飞行不仅是为了增强人们对太阳能的信心,同时也是为了支持摩洛哥在瓦尔扎扎特建设大型太阳能发电站的计划,以推动减少对化石燃料的依赖。此次飞行标志着人类历史上第一架太阳能飞机完成跨越欧非大陆之旅。据报道,有专家预计,40多年后,太阳能飞机在解决太阳能吸收、大幅提高电池功效之后,能够承载300名乘客的大型太阳能飞机有望投入运营。2010年9月2日,欧洲航宇集团公司(EADS公司)全电飞机Cri-Cri在巴黎LeBourget机场正式进行首飞。这架四引擎的特技飞行飞机由EADS创新工厂、AeroCompositesSaintonge公司和绿色Cri-Cri协会联合开发。飞机在首飞中进行了7分钟的不间断飞行。Cri-Cri是单座型飞机,基于Cri-Cri自制飞机研制,采用了复合材料,以降低自身重量,并弥补因安装锂电池而增加的重量。Cri-Cri动力来自于由4台无刷电机驱动的反向旋转螺旋桨,无二氧化碳排放,能够以110千米/小时的速度巡航30分钟,以248千米/小时的速度进行15分钟的特技飞行,爬升速度3米/秒。2010年7月28日,中国制造的世界首架商用纯电动E430电动飞机在美国威斯康辛州奥什科什市机场“飞来者大会”试飞成功,起飞平稳,飞行高度达到3000米左右。试飞现场共有80万名飞行迷和近万架飞机,其中包括中国E430电动飞机主创设计团队。2009年1月,E430成功下线,其外形圆润,带有V形尾翼,翼展8米,机身长约7米,可乘坐两人,配有40千瓦(54马力)的电动机,动力采用30AH的锂聚合物电池,产品性能大大优于世界同类产品。2009年1月24日,E430在位于上海郊区的机场首次起飞,获得了一系列堪称世界第一的技术参数:最大起飞重量430公斤,最高时速150公里,经济时速95公里;可续航2-3个小时,充电时间3-4个小时,每次充电约需5美元。中国E430以良好的性能在奥什科什完美亮相,标志着世界第一架商用纯电动飞机正式诞生,一举打破了欧美国家长期主宰低空飞行的格局。首届林白电动飞机大奖评审会决定将最佳电动飞机大奖颁发给中国Yuneec公司,美国Sonex飞机公司获得最佳电动系统设计奖,德国的

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