新能源汽车背景知识

新能源汽车动力电池技术主讲教师：籍少敏第二章新能源汽车背景知识掌握新能源汽车和及其分类1了解发展新能源汽车的重要意义2掌握电动汽车的发展现状及趋势3了解目前发展新能源汽车的主要技术难度4教学要求掌握各种新能源汽车动力电池的工作原理52.1发展新能源汽车的重要意义

能源环境创新能力战略意义2.1发展新能源汽车的必要性：能源与环境

世界千人汽车保有量中国汽车保有量预测发展新能源汽车的必要性：能源与环境汽车对石油需求预测发展新能源汽车的必要性：能源与环境依赖石油，中国人将不可能实现普及汽车的梦想十几二十年之后，我国汽车的普及率完全可能接近发达国家的水平。如果按欧洲的一半，即每千人300辆计算，总保有量就是4.5亿辆。按每辆汽车年消耗燃油1吨计（目前欧洲的水平1.5吨，日本1吨，中国2.2吨），4.5亿辆车需要4.5亿吨燃油。有关专家预测，2020年国内的石油年产量可达到1.8亿吨，如进口2.7亿吨，共计4.5亿吨。如其中2/3给汽车用，炼成燃油约2亿吨。2020年以后石油产量继续增长的可能性较小。汽车燃油需求存在巨大缺口。发展新能源汽车的必要性：能源与环境

世界石油平均价格（FOB）欧美日汽车二氧化碳排放限值2009年9月胡锦涛主席在联合国气候变化峰会上承诺，中国5年减排15亿吨CO2；中国政府承诺2020单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40％－45％；发达国家汽车行业CO2排放量约占总排放量25%左右；欧洲和日本2020年汽车CO2排放目标分别为95g/km和115.5g/km；我国在售轿车百公里油耗平均8.06升，相当汽车每公里二氧化碳排放量为161.2g。汽车工业发展也面临二氧化碳减排的巨大压力发展新能源汽车的必要性：能源与环境燃料 驱动技术能力转化效率%温室气体排放g/km

WTT TTW WTW WTT TTW WTW汽油 点燃式 8517.9 15 63.3 159 222.3柴油 压燃式 76 22.8 17.3 62.9 93.1 165CNG 点燃式 86 22.2 19.1 33 108.7 141.7LPG 点燃式 74 18.9 14 62 142 204E10 点燃式 72.5 18.9 13.7 62.8 158 221E85 点燃式 53.8 18.9 10 60 160 220M100 点燃式 39.8 21 8.4 375.3 138.7 514DME 压燃式 37.7 22.8 8.6 376.3 123.7 500CTL 压燃式 45.6 22.8 10.4 270 135 405电 锂电池 38.1 75 28.6 128 0 128氢燃料电池 33.6 46.1 15.5 140 0 140汽油混合动力 75 25.9 19.4 52 134 186柴油混合动力 76 30.4 23 45 112 157燃料电池混合动力33.6 57.9 19.5 114 5 119典型燃料与驱动技术的效率与碳排放发展新能源汽车的必要性：能源与环境WelltotankTanktowheel汽油机汽车能源转换效率WTT

石油油箱85%能量转换为汽油15%能量损耗发展新能源汽车的必要性：能源与环境汽油机汽车能量转换效率TTW

注入油箱的汽油热损耗65.3%摩擦损耗8.5%燃料损耗4.2%

辅助机件损耗2.5%传动系统损耗1.6%17.9%能量推动汽车车轮发展新能源汽车的必要性：能源与环境

电动汽车能源转换效率WTT

煤、核能等100%电池42%能量转换为电能58%能量损耗发展新能源汽车的必要性：能源与环境电动汽车能量转换效率TTW

充入汽车的电能100%充电过程损耗17%电机损耗7%机械传动损耗1%

变流损耗3%辅助机件损耗5%67%能量推动汽车车轮发展新能源汽车的必要性：能源与环境汽油机汽车与电动汽车能量利用效率比较WTTTTWWTW汽油机汽车85%(75%)

17.9%(18.9%)15%(14.2%)电动汽车42%

(38.1%)

67%(60%)28%(22.9%)注：()内为我国数据发展新能源汽车的必要性：能源与环境实现汽车工业自主创新的良机当前全球汽车产业面临着新一轮技术升级转型的关键时期，是我国汽车产业实现快速发展的大好时期。降低汽车能耗（降低碳排放）与发展电驱动汽车是这一轮竞争的主要内容。这是改变我国汽车工业在技术上长期依赖外国的被动状况，实现由汽车大国向汽车强国转变的契机。发展新能源汽车的必要性2.2新能源汽车概述新能源汽车指采用非常规的车用燃料（汽油、柴油）作为动力来源（或使用常规的车用燃料，采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进，具有新技术、新结构的汽车。包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。其废气排放量比较低。据不完全统计，全世界现有超过400万辆液化石油汽车，100多万辆天然气汽车。中国市场上在售的新能源汽车都是混合动力汽车。从全球新能源汽车的发展来看，其动力电源主要包括锂离子电池、镍氢电池、燃料电池、铅酸电池、超级电容器，其中铅酸电池、超级电容器大多以辅助动力源的形式出现新能源汽车使用新能源采用新型动力系统

混合动力汽车（HEV）是指那些采用传统燃料的，同时配以电动机\发动机

来改善低速动力输出和燃油消耗的车型.

纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、主要采用电力驱动的汽车

燃料电池汽车（FCEV）、氢发动机汽车、指以氢气、甲醇等为燃料，通过

化学反应产生电流，依靠电机驱动的汽车.

其他新能源（如天然气、液化石油气等燃气和醇醚）汽车等各类别产品.

新能源汽车分类

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页远期展望：新能源汽车市场展望——三分天下能源多元化、动力电气化、排放洁净化将推动节能与新能源汽车迅速发展

丰田普锐斯（混合动力）2.3混合动力汽车混合动力：混合动力是指那些采用传统燃料的，同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。按照燃料种类的不同，主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。目前国内市场上，混合动力车辆的主流都是汽油混合动力，而国际市场上柴油混合动力车型发展也很快。优点:不需要特别的燃料，续航里程长，技术最为成熟，解决单车成本问题后容易普及。缺点:长距离高速行驶基本不能省油。

起步・低速通常行驶急加速・上坡减速・制动停车时行驶时主要依靠电动机通过控制电动机和发动机，实现最低油耗行驶为得到更大的功率输出同时使用电动机和发动机利用车轮转动发电，给蓄电池充电电动机和发电机均自动停止、不消耗汽油动力控制组合蓄电池动力分割机构发电机发动机电动机混合动力系统混合动力系统并联式混合动力系统有两套驱动系统：传统的内燃机系统和电机驱动系统。两个系统既可以同时协调工作，也可以各自单独工作驱动汽车混合动力系统串联式混合动力系统一般由内燃机直接带动发电机发电，产生的电能通过控制单元传到电池，再由电池传输给电机转化为动能，最后通过变速机构来驱动汽车。混合动力系统混联式混合动力系统的特点在于内燃机系统和电机驱动系统各有一套机械变速机构，两套机构或通过齿轮系，或采用行星轮式结构结合在一起，从而综合调节内燃机与电动机之间的转速关系。与并联式混合动力系统相比，混联式动力系统可以更加灵活地根据工况来调节内燃机的功率输出和电机的运转。此联结方式系统复杂，成本高。混合动力汽车节能机理三菱iMiEVsport（纯电动汽车）2.4纯电动汽车电动力：电动汽车顾名思义就是主要采用电力驱动的汽车，大部分车辆直接采用电机驱动，有一部分车辆把电动机装在发动机舱内，也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子，其难点在于电力储存技术。优点:技术相对简单成熟，只要有电力供应的地方都能够充电。缺点:蓄电池的重量、体积、容量、充电速度、稳定性、成本6个方面极难兼顾。电动汽车的三大关键技术

电机电控电池关键技术电机我国自主开发的永磁无刷电机、交流异步电机和开关磁阻电机实现了整车小批量配套能力轿车用永磁电机比功率超过1300w/kg，电机系统最高效率达93％以上，功率覆盖200kW以下民用电动车辆范围90kW车用永磁驱动电机技术指标接近国际先进水平：系统功率密度≥1.36kW/kg、电机峰值效率≥97%、高效区（系统效率≥80%）≥70%电动汽车的三大关键技术驱动系统

——电动汽车的心脏电动机+减速器电能→机械能→车轮常用的驱动电机：直流电动机、交流电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机等国内配套资源国外配套资源上海电驱动上海大郡北京中纺锐力株洲所精进电动中科深江天津清源电动唐山普林亿威东风电机和鑫电机湘潭电机浙江达可尔电机大陆汽车博世（或UAES）德尔福日本电装电控目前已经形成了电动汽车用控制系统的自主研发能力，并且可以批量装车使用，甚至国内有些企业已经形成了批量生产能力并出口国外。由于我国的元器件工业落后，控制系统的核心元器件如IGBT、IPM等仍然受到国外少数几个大企业的技术封锁，在生产控制系统时，必须要采购进口的关键元器件。结论：电动汽车是汽车可持续发展的长远解决之道，不亦再争议。电动汽车的三大关键技术控制系统

--实现对驱动电机的控制控制器国内配套资源国外配套资源天津清源电动杭州万向台达电子大陆汽车博世（或UAES）德尔福日本电装电池铅酸电池有一定价格优势，但是由于它太过笨重，充电时间又长，因此在低端产品市场上有较强的竞争力和实用性，只被广泛用于车速小于50km/h的各种场地车、高尔夫球车、垃圾车、叉车以及电动自行车上。镍氢电池的主要优点是技术比较成熟，安全性较好，相对寿命较长，但是由于镍金属占其成本的60％，导致镍氢电池价格居高不下。锂离子电池研发近年有重大突破，预计到2015年以后，锂离子电池的性/价比有望达到可以和铅酸电池竞争的水平，而成为未来电动汽车的主要动力电池。电池技术与成本问题，在全球仍然是一个难以克服的障碍！电动汽车的三大关键技术电池组锂离子电池铅酸蓄电池:性能最差，但价格低廉镍氢蓄电池:性能最优，但价格昂贵镍镉蓄电池国内配套资源国外配套资源比亚迪天津力神深圳比克哈尔滨光宇万向电动汽车北京盟固利苏州星恒洛阳天空湖南科力远中炬森莱湖南神舟LG三洋东芝A123大陆日立CPI缺点→目前

菲亚特太阳能概念车2.5太阳能汽车太阳能动力：太阳能技术其实也是一种电力驱动，只不过将车辆自充电的能力进一步延伸，只要把太阳能光电板暴露在阳光下，就能将太阳能转化为电能驱动车辆。优点：有阳光的地方就能补充电能，行驶时不产生任何污染物。缺点：常见的汽车外形不能满足接收太阳光的光电板面积需求。受天气及云层的影响比较大。另外，普通电池组所提供的动力及续航能力很难达到需求(一般低于50km)，而采用高科技研发的电池组又面临造价高的难题，离实用还有很长的路要走。

太阳能汽车能量流动图太阳能汽车太阳能汽车的特点

太阳能汽车的能源来自太阳，是真正的绿色能源汽车。其特点如下：（1）节约能源。（2）能源利用率高：太阳能汽车很少通过齿轮机构传递能量，可以防止能量损耗。同时又通过驱动电机的能量利用率又非常高。（3）减少环境污染：太阳能汽车消耗的能量是电能，不产生废气。（4）灵活、操控性好：由于太阳能汽车中很多部件都是电子部件，所以可以保证很好的操作性。太阳能汽车马自达RX8HydrogenRE氢动力汽车2.6氢燃料汽车

氢能汽车是以氢为主要能量作为移动的汽车。可以分为以下两类：（1）氢燃料汽车；（2）氢燃料电池汽车。氢内燃机在汽车上的应用方式又有三种：（1）纯氢内燃机（2）氢/汽油双燃料内燃机（3）氢-汽油混合燃料内燃机氢燃料电池汽车无污染、效率高、噪声低，随着燃料电池制造技术的提高和成本的降低，是未来的主要交通工具。氢燃料电池汽车氢燃料电池汽车优点：排放物是纯水，行驶时不产生任何污染物。

缺点：氢燃料电池成本过高，而且氢燃料的存储和运输按照目前的技术条件来说非常困难，因为氢分子非常小，极易透过储藏装置的外壳逃逸。另外最致命的问题，氢气的提取需要通过电解水或者利用天然气，如此一来同样需要消耗大量能源，除非使用核电来提取，否则无法从根本上降低二氧化碳排放。

与传统汽车相比，燃料电池车能量转化效率高达60~80%，为内燃机的2～3倍。燃料电池的燃料是氢和氧，生成物是清洁的水，它本身工作不产生一氧化碳和二氧化碳，也没有硫和微粒排出。因此，氢燃料电池汽车是真正意义上的零排放、零污染的车，氢燃料是完美的汽车能源！海格KLQ6118GQ氢燃料电池公交车雪佛兰Equinox氢燃料电池车2.7燃气汽车燃气汽车是指用压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)和液化天然气(LNG)作为燃料的汽车。近年来，世界上各国政府都积极寻求解决这一难题，开始纷纷调整汽车燃料结构。燃气汽车由于其排放性能好，可调正汽车燃料结构，运行成本低、技术成熟、安全可靠，所以被世界各国公认为当前最理想的替代燃料汽车。

目前，燃气仍然是世界汽车代用燃料的主流，在我国代用燃料汽车中占到90%左右。美国的目标是，到2010年，公共汽车领域有7%的汽车使用天然气，50%的出租车和班车改为专用天然气的汽车；到2010年，德国天然气汽车数量将达到10万至40万辆，加气站将由目前的180座增加到至少300座。

天然气汽车奔驰B170NGT天然气汽车天然气汽车是指以天然气作为燃料的汽车。按照所使用天然气燃料状态的不同，天然气汽车可以分为（1）压缩天然气汽车（CNGV）（2）液化天然气汽车（LNGV）压缩天然气是指压缩到20.7~24.8MPa的天然气，储存在车载高压气瓶中。液化天然气是指常压下、温度为-162度的液体天然气，储存于车载绝热气瓶中。新能源汽车技术

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页天然气汽车的分类1.天然气汽车的分类天然气汽车是指以天然气作为燃料的汽车。按照所使用天然气燃料状态的不同，天然气汽车可以分为（1）压缩天然气汽车（CNGV）（2）液化天然气汽车（LNGV）压缩天然气是指压缩到20.7~24.8MPa的天然气，储存在车载高压气瓶中。液化天然气是指常压下、温度为-162度的液体天然气，储存于车载绝热气瓶中。按照燃料使用状况的不同，天然气汽车可分为（1）专用燃料天然气汽车；（2）两用燃料天然气汽车；（3）双燃料天然气汽车。专用燃料天然气汽车是指发动机只使用天然气作为燃料；两用燃料天然气汽车是指既可以使用天然气也可以使用汽油作为燃料；双燃料天然气汽车是指可以同时使用液体燃料和天然气。

天然气汽车新能源汽车技术

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页天然气汽车的特点天然气汽车与燃油汽车相比，具有以下优点：（1）经济性好（2）排放性好（3）噪音低（4）安全性好（5）节约维修费用（6）冬季起动性好天然气汽车与燃油汽车相比，具有以下缺点：（1）汽车动力性降低（2）行驶距离短（3）供气体系建设有难度（4）贮气瓶占用空间较大，携带不便（5）汽车用户的初始投资较大天然气汽车新能源汽车技术

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页天然气汽车发展现状及趋势

近年来，天然气汽车在全球发展很快，在应用与运营方面比较成功。有关专家认为天然气汽车是目前最具有推广价值的低污染汽车，尤其适合于城市公共交通和出租汽车使用。目前，它已在世界上得到广泛应用。根据最新资料显示，截止2007年2月，全世界超过65个国家推广使用天然气汽车，约有610万辆天然气汽车在运行，其中中国约有12.7万辆天然气汽车。到2020年，预计全球将有6500万辆汽车使用天然气作为动力，占全球汽车保有量的8％。天然气汽车2.8液化石油气汽车宝马液化石油气跑车以液化石油气为燃料的汽车称为液化石油气汽车。液化石油气汽车与燃油汽车相比，具有以下优点：（1）减少污染（2）有较好的抗爆性（3）使用性能好（4）低温启动性好（5）经济性好（6）安全性好新能源汽车技术

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页液化石油气汽车与燃油汽车相比，具有以下缺点：（1）改装后的液化石油气汽车动力性有所下降；（2）在天气冷的地方，冬天气温低于0度时使用会经常出现汽车打火不成的问题；（3）相同气缸容量的汽车，液化石油气车可行的里程较用汽油的车短14%，要充气的次数较密；（4）汽车以双燃料方式并存时，整车成本较高；（5）因为液化石油气汽车的充气站仍未普遍，若要远行，离开市区的地方便有不能补充燃料的问题，在内燃机上的应有将会受到限制。液化石油气汽车新能源汽车技术

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页液化石油气汽车的发展现状及趋势

中国的LPG汽车技术发展虽然较快，但仍处于较低的水平。目前我国液化石油气汽车主要应用在城市公交和出租车。广州市经过8年不懈努力，2007年广州市公交系统在全国率先基本完成LPG(液化石油气)改造，公交车告别了“黑尾巴”现象，尾气污染物排放大幅降低。广州市6400台公交车和1.6万台出租车使用上了清洁环保的LPG，这个数字分别占到公交、出租车总数的80%和100%

广州不仅成为全球LPG公交车保有量最多的城市，也是目前国内“清洁能源替代”唯一获得成功的城市。液化石油气汽车2.9醇醚汽车旗云甲醇新型燃料汽车甲醇燃料汽车是指利用甲醇燃料做能源驱动的汽车。甲醇作为燃料在汽车上的应用主要有掺烧和纯甲醇替代两种。掺烧是指将甲醇以不同的比例（如M10、M15、M30等）掺入汽油中，作为发动机的燃料，一般称为甲醇汽油；纯甲醇替代是指将高比例甲醇（如M85、M100）直接用作汽车燃料。甲醇作为车用燃料有如下优点：（1）辛烷值高，能显著提高燃料的混合辛烷值，增强抗爆性能，可以提高发动机的压缩比，从而提高发动机的功率。（2）甲醇是高含氧量物质，它在气缸内完全燃烧时所需要的过量空气系数可以远远小于燃用汽油时所要求的值，燃烧更为充分。（3）挥发性好，有利于与空气的混和。（4）可显著降低尾气排放。（5）在高油价、低甲醇价格情况下，经济上甲醇燃料占有很大优势。（6）灵活性高，经改装后的甲醇燃料汽车，可燃用甲醇，也可燃用汽油及两者任意比例的混合物，不受油品和加油站的限制。（7）使用方便，对于现有的汽油车，无需任何改动装置，即可以使用汽油，也可以使用低比例甲醇汽油。

醇醚汽车新能源汽车技术

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页甲醇作为车用燃料表现出的缺点有：（1）甲醇吸湿性强，与汽油互溶性差，会造成混合燃料的稳定性、遇水分层问题；（2）甲醇净热值不到常规汽油一半，甲醇燃料着火性差、低温启动性差，会出现发动机低温启动困难；（3）甲醇对各种金属均有严重腐蚀，造成发动机腐蚀及磨损问题，纯烧甲醇需要对发动机进行改造，有发动机通用性问题；（4）甲醇燃料十六烷值低，在压燃式发动机中燃用甲醇燃料较困难，有发动机积碳问题；（5）甲醇对汽车橡胶有溶涨作用问题；（6）甲醇能量密度较低，燃油箱容积需适当放大。甲醇使润滑油变稀，会加剧磨损，需要加防腐抑制剂；（7）甲醇有毒，怠速情况下甲醇汽车排放的甲醛（非常规排放）为普通汽油车的3~6倍；（8）使用甲醇燃料（M85、M100）时，需要另建储运、加注和销售设备系统，并建立安全防护系统。2.9醇醚汽车52项目小车化小排量传统内燃机改进混动PLUG-IN纯电动LPGCNG生物燃料油耗降低30%降低30%降低25%降低35%0000碳排放降低30%降低30%降低25%降低35%降低90%降低30%降低30%降低30%成本降低10%提高15%提高35%提高150%相当相当相当相当评价综合效果好结构改进的潜力有限，而绝热技术大有前途结构复杂,成本降低有瓶颈。节能靠能量回收，潜力有限。相当于自带移动发电机组的纯电动车快速安全充电技术是瓶颈加气站建设是瓶颈加气站建设是瓶颈高效燃料植物是瓶颈实施周期当前当前当前及中期中期中、长期当前当前长期从当前各种节能技术效果评价分析汽车业节能减排的路线分析纯电动汽车插电式混合动力汽车燃料电池汽车混合动力汽车高功率内燃机汽车电动汽车内燃机汽车汽油、乙醇混合柴油、生物柴油混合２０％生物燃料８５％乙醇可再生能源发电氢混合动力汽车：早期使用者消费者要求插电式（使用）能力插电式混合动力汽车：早期使用者低端高端纯电动汽车：主要消费者选择混合动力汽车：主要消费者选择电池技术进步负担的起的高功率，可以接受的高能量负担的起的高能量燃料电动交通愿景对美国能源路径的参考分析短期中期推广纯电动示范运行大力推广混合动力力推小排量高效节能技术法规化加速燃料电池研究大力推广纯电动混合动力规模化高效节能发动机加快燃料电池产业化长期

纯电动主导燃料电池示范运行研发太阳能基于以上分析，中国汽车业节能减排路线应该遵循“分步实施，重点突破”的总体思路2010-20152015-20302030——汽车业节能减排的路线分析新能源汽车动力电池技术主讲教师：籍少敏第二章新能源汽车背景知识中国新能源汽车的现状及未来发展展望世界节能与新能源汽车发展回顾与动向我国节能与新能源汽车进展我国发展节能与新能源汽车的机遇与挑战我国节能与新能源汽车的展望主要内容：

世界最早的电动车18731839最早的电动汽车：苏格兰人罗伯特·安德森，1839年给四轮马车装上了电池和电动机，这比卡尔·本茨的世界上第一辆内燃机汽车，早了近30年。英国人罗伯持·戴维森于1873年制造了世界上第一辆实用的蓄电池电动汽车。世界新能源汽车发展回顾与动向世界电动汽车三起三落19世纪末20世纪初，是电动汽车最繁荣的时代，1890年全世界汽车保有量为4200辆汽车，38%为电动汽车。1911年巴黎和伦敦有电动出租汽车运营。1912年在美国有3.4万辆电动汽车。20世纪70年代爆发3次石油危机，纯电动车再次受到重视，80年代通用、福特、丰田、本田均开发了电动汽车。到2000年前后，全球共销售电动车6万辆，占全球汽车保有量6亿辆的万分之一。但主要由于电池重量与成本问题，电动汽车再次被放弃。2003年，通用和丰田分别转向氢燃料电池与混合动力技术。通用的氢燃料电池技术，主要由于氢能无法大规模廉价获取而无法实现商业化，丰田的混合动力技术商业化取得成功。世界新能源汽车发展回顾与动向

电动汽车再次兴起的背景电池技术取得突破性进展

功率密度（W/kg)能量密度（Wh/kg)10,0001,00010010025020010050150铅酸电池镍氢电池锂离子电池未来的电池超级电容世界新能源汽车发展回顾与动向

世界电驱动汽车整车发展现状混合动力汽车技术不断优化提升，节油率最高达到40%以上，混合动力汽车全球销量近200万辆，已经实现商业化，插电式混合动力汽车成为研发与产业化的热点。HEV纯电动汽车采用高性能锂离子电池和一体化电力驱动系统等各种高新技术，性价比得到提高，且呈现“小型化”趋势，众多汽车公司加快新一代纯电动汽车上市步伐。纯电动汽车推广规模已达2万辆。BEV燃料电池汽车在可靠性和成本控制等方面取得了长足的进步，示范考核更加深入，全球投入商业化示范运行的燃料电池汽车数量累计超过800辆。FCEV世界新能源汽车发展回顾与动向

典型国家发展战略及政策动向---战略基点美国长期以来侧重降低石油依赖，确保能源安全的能源战略，将发展电动汽车作为在交通领域实现在根本上摆脱依赖石油进口的重要措施，并以法律法规的形式确立其战略地位。欧盟更加强调温室气体减排战略，满足日益严格的CO2排放限值要求成为欧洲电动汽车发展的主要驱动力。日本长期坚持确保能源安全与提升产业竞争力的双重战略，通过制定国家目标引导电动汽车产业发展，同时高度重视技术创新。美国欧洲日本世界新能源汽车发展回顾与动向典型国家发展战略及政策动向--最新计划及政策

美国提出2015年普及100万辆PHEV的目标；出台对PHEV的税收优惠：2500-15000美元/台PHEV；安排24亿美元支持PHEV研发与产业化，对锂离子动力电池研发与生产的支持资金占15亿美元欧盟欧盟将发放70亿欧元贷款支持制造商生产清洁与节能汽车；德国政府提出2020普及100万辆BEV和PHEV的目标，制定了14亿欧元的国家创新计划（氢燃料电池汽车）与5亿欧元的电动汽车示范计划；英国颁布未来五年的电动汽车计划，购买BEV和PHEV奖励2000-5000英镑日本

2009年提出了“低碳革命”计划，发展电动汽车是该计划核心内容之一经产省安排245亿日元用于下一代汽车电池的开发（2007-2011财年），安排210亿日元针对电池创新的先进基础科学研究（2009-2015财年）

加大对纯电动汽车、混合动力车、清洁柴油车、天然气车以及获得认定的低排放且燃油消耗量低的车辆的税收优惠力度。世界新能源汽车发展回顾与动向日本车用动力蓄电池技术发展目标

世界新能源汽车发展回顾与动向

日本世界新能源汽车发展回顾与动向美国插入式混合动力汽车电池技术发展目标

电池性能

2010年水平

目标水平（2014年）

成本

1000美元以上/千瓦时

300美元/千瓦时循环寿命(EV模式)1000以上

3000-5000循环寿命(HEV模式)300000300000使用寿命

3年以上

10年以上电池系统重量能量密度80瓦时/千克

120瓦时/千克电池系统体积能量密度70瓦时/升

80瓦时/升世界新能源汽车发展回顾与动向燃料电池汽车混合动力汽车纯电动汽车能源管理模块整车标定和匹配FCEVDC/DC变换器能源管理模块整车标定和匹配BEV纯电动车整车技术能源管理模块整车标定和匹配HEV混合动力整车技术机电耦合技术ISA/ISG技术多能源动力总成控制系统

controlsystemofmulti-energypowertrain电机驱动系统和控制单元

electricmotorpropulsionsystemandcontrolunit动力电池和电池组管理系统managementsystemofpowerbatteryandbatterypack我国新能源汽车进展

2009年底国内车用镍氢动力电池和锂离子动力电池的年生产能力将分别超过1.4亿瓦时和9亿瓦时，2010年底进一步提升到3.6亿瓦时和40亿瓦时以上。

按每辆装20kwh（约合A级车续驶里程120公里）电池计，2010年底可满足约20万辆电动汽车装车需求。我国新能源汽车进展

北京2008奥运会和残奥会期间，HEV、EV、FCV共计595辆节能与新能源汽车投入远行，累计行驶371.4万公里，载客441.7万人次。

2008年北京奥运会--电动汽车示范OlympicsBeijing我国新能源汽车进展

目标：园区零排放，周边低排放燃料电池汽车：200辆，其中燃料电池大巴10辆、燃料电池轿车90辆、燃料电池观光车100辆；纯电动汽车：300辆，其中纯电动大巴150辆，纯电动特种车150辆；混合动力汽车：500辆，其中150辆混合动力大巴，350辆混合动力轿车；示范运行规模：≥1000辆。2010年上海世博会--新能源汽车示范

我国新能源汽车进展25个公共领域节能与新能源汽车示范城市投入车辆计划我国新能源汽车进展6个私人购买新能源汽车补贴试点城市投入车辆及基础设施计划

我国新能源汽车进展电动汽车标准体系初步建立已发布电动汽车相关标准38项（国家标准34项、行业标准4项）；新能源汽车生产准入管理规则》将新能源汽车正式纳入国家汽车产品公告管理；充电系统标准出台。我国新能源汽车进展我国发展节能与新能源汽车的机遇与挑战我国发展节能与新能源汽车面临的挑战1，我国汽车工业与相关产业的总体技术基础相对国际先进国家仍存在明显差距；2，汽车核心电子技术仍落后并受控于外国企业；3，动力电池的性能与价格仍是电动汽车发展的重要瓶颈，尤其是电池的成本需大幅度降低；4，新能源汽车的充电设施与服务是另一瓶颈；5，消费者的接受；6，新能源汽车对现有交通体系及电网的影响。我国发展节能与新能源汽车的机遇与挑战

发展节能与新能源汽车面临的动力和阻力成本很高技术成熟了吗？充电时间长续驶里程短对传统工业的冲击？基础设施建设难度大力量场分析

党和国家领导高度重视全球气候变暖与降低碳排放的压力国家能源战略减少对石油的依赖实现汽车普及的梦想改善城市大气质量汽车产业自主创新由汽车大国向汽车强国转变汽车工业的持续发展转型升级提高电网效率促进可再生能源利用动力阻力对交通拥堵的影响我国发展节能与新能源汽车的机遇与挑战2020年总发电量为7.5万亿度；2030年10.5万亿度；2020年5000万辆电动车，年耗电=0.5亿×20度/100公里×20000公里=2000亿度；2000/75000=2.27%；2030年2亿辆电动车，年耗电=2亿×20度/100公里×20000公里=8000亿度；8000/105000=7.6%；汽车可以主要利用夜间低谷电（北京电网峰谷差达40%），有利于改善电网运行质量，减少电网为平衡峰谷差投入的费用，可以说基本上不增加电网的负荷，汽车和电网双赢。我国电力工业的发展为电动汽车创造条件我国发展节能与新能源汽车的机遇与挑战2010-2020年节能目标讨论我国发展新能源汽车的战略目标与技术路径达到节能指标的途径我国发展新能源汽车的战略目标与技术路径

2010-2020新能源汽车发展目标讨论我国发展新能源汽车的战略目标与技术路径纯电动汽车的战略定位与关注点

纯电动汽车由于在使用阶段零排放，综合能源利用效率高、能够彻底摆脱对石油的依赖，是解决我国汽车能源和环境问题的根本途径，是我国汽车动力系统发展的战略重点和主要方向；但面临电池与充电两大瓶颈，需要较长的起步过程和更多的政策支持；目前与今后相当长时间，电池比能量与价格不能支持电动汽车与燃油汽车的竞争，国内外统计资料表明，多数私人汽车日行驶里程在50-70公里之内，合理考虑电动汽车的市场定位，决定了电动汽车进入市场的进程；小型化、轻量化、廉价化、电池模块标准化等是电动汽车的设计考虑的方向。增程式电动汽车是解除消费者对续驶里程短的顾虑的途径。需要解决充电基础设施，电动汽车普及需要一个逐步的过程，成功的示范与政府的组织与政策支持起关键作用。我国发展新能源汽车的战略目标与技术路径混合动力汽车的战略定位与关注点

混合动力汽车结合电池和内燃机优点，能够实现显著的节能减排效果，是传统汽车技术升级的重要方案，是近中期实现产业化并投入市场竞争的重点产品；但面临节油效果与成本增加之间矛盾的挑战，需要在产业化初期给予一定的政策支持；作为今后汽车的主要节油技术将普遍采用，不改变基础设施，能否推广，取决于性价比，取决于市场，支持开发各种混合方案；电池（功率型电池与超级电容）、电机、控制系统、机电耦合传动系统和各种电动附件是重要的制约因素，应给予重视。我国发展新能源汽车的战略目标与技术路径

燃料电池汽车燃料电池汽车具有能量转化效率高、零排放、不污染环境等优点，是面向未来的重要技术途径；但由于燃料电池成本问题与量大价廉的氢源有待解决，中近期大量应用的可能性尚不明朗，国家应保持对其产品研发、氢源技术研究和小规模示范的支持。主要取决于大数量的、价格合理的氢的生产；目前研究如何利用工业副产氢，未来关注太阳能制氢。提高燃料电池寿命与降低成本是研发工作重点；我国发展新能源汽车的战略目标与技术路径十城市普通消费者对电动汽车认知度和消费期待调查

车价是电动汽车潜在消费者最重要的考虑因素；小型电动汽车车型将占有50.93%的潜在市场份额；占总量67.06%的潜在消费者能够接受80km/h及以下水平的最高车速性能指标；日平均行驶里程在60km以上的仅占16.9%，70.23%潜在消费者愿意接受续驶里程160km及以下的指标水平；各城市消费者之间对电动汽车产品的车价、最高时速、续驶里程的要求无显著性的差别；约70%的消费者选择自己在家中、小区里或办公室为电动汽车的电池充电，同时还有30%左右的消费者愿意采用在充电站或加油站快速更换电池。我国发展新能源汽车的战略目标与技术路径平均日行驶里程（公里）占被调查有车人的比例%平均日行驶里程小于60公里的占83.1%大多数私人汽车每日行驶里程少于60公里我国发展新能源汽车的战略目标与技术路径欧美使用者的日行驶里程统计美国统计数据德国统计数据我国发展新能源汽车的战略目标与技术路径4人微型车的续驶里程与电池价格

设计4人微型车的续驶里程为50公里，则无论电池比能量为80wh/kg、100wh/kg、150wh/kg时，均可满足电池包重量是汽油车总重10%的范围条件。电池价格在2元/wh或以下时，电池包的价格与3年累计油电消耗差价相当，即3年可收回成本。

设计4人微型车的续驶里程为100公里，则电池比能量达到150wh/kg时，可满足电池包重量是汽油车总重10%的范围条件。电池价格在1元/wh或以下时，电池包的价格与3年累计油电消耗差价相当，即3年可收回成本。

设计4人微型车的续驶里程为150公里，则电池比能量需要达到228wh/kg时，电池包重量才可满足范围条件。电池价格在1元/wh时，电池包的价格与4年累计油电消耗差价相当，即4年可收回成本。我国发展新能源汽车的战略目标与技术路径不同续驶里程的纯电动汽车总重、能耗、价格变化

（4人微型车，蓄电池的比能量e=150wh/kg，电池比价格为1元/wh）我国发展新能源汽车的战略目标与技术路径050100150200250300050100150200车速续驶里程电池能量10kwh电池能量12kwh电池能量18kwh注：假定车辆的整备质量为1100kg，滚动阻力系数设定为0.012，空气阻力系数设定为0.3，迎风面积A设定为2m2，蓄电池组总能量80%利用。行驶车速与能耗的关系（电动汽车）我国发展新能源汽车的战略目标与技术路径

燃油车与电动车设计参数对比估