低碳汽車技術范文

時間:2023-12-28 17:38:23

導語:如何才能寫好一篇低碳汽車技術,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

低碳汽車技術

篇1

關鍵詞:汽車產業;技術創新;低碳經濟

一、引言

隨著世界經濟危機的爆發、全球氣候變暖以及日本福島核事故等問題出現,能源緊缺和環境污染問題已成為一個舉世關注的經濟和政策議題,發展低碳經濟開始受到各國的高度重視。所謂低碳經濟是指依靠技術創新和政策措施實施一場能源革命,建立一種較少排放溫室氣體的經濟發展模式,從而減緩氣候變化。低碳經濟的實質是能源效率和清潔能源結構問題,目標是減緩氣候變化和促進人類的可持續發展[1]。汽車產業作為國民經濟的主導產業,是以能源的消耗為基礎,對能源的依賴作用大,能源問題已經成為制約我國汽車產業發展的一大障礙。

同時,隨著汽車數量不斷的增加,尾氣排放引起的環境問題也日益突出。汽車產業高能耗、高排放、高污染的現狀不改變,將會對汽車產業的發展造成嚴重的影響。為加快我國汽車產業快速發展,解決能源和環境問題對汽車產業發展的制約,發展低碳經濟,實現汽車產業技術創新,開發節能環保、新能源汽車,是一條有效途徑。

二、汽車產業技術創新的新要求

1.技術創新與市場需求有效結合

伴隨全球能源、環境、氣候面臨的形勢日益嚴峻,許多國家紛紛制定各類專項行動計劃,大力培育發展以新能源、新一代信息技術、生物為代表的戰略性新興產業。節能和新能源汽車產業作為一種戰略性新興產業,在加快產業結構轉型升級、轉變經濟發展方式的同時,應充分發揮技術創新和市場需求對節能和新能源汽車產業發展的"雙向驅動"作用,將技術創新同市場需求有效結合起來[2]。

基于節能環保和發展低碳經濟的理念,未來汽車產業發展將主要表現為兩種趨勢:一是趨向于節能汽車的研發生產;二是重點發展新能源汽車。因此,國內汽車企業應該抓住國內汽車消費市場轉型升級的有利時機,把握汽車產業的發展方向,緊緊圍繞國內外市場,以需求為導向,適時優化調整研發投入的力度和方向,加大對節能汽車和新能源汽車的技術創新,創造出更多適合市場需要的產品。

2.技術創新與汽車政策相適應

能源與環境的問題已成為全球日益關注的焦點,全球變暖的威脅讓全球節能減排勢在必行。為應對能源資源和生態環境危機,發展環保型汽車是各國汽車產業的必由之路。中國近年來經濟發展迅速,同時也飽受碳排放量過大的指責,政府面臨的節能減排壓力很大。針對我國汽車數量巨大、能源緊缺以及環境污染嚴重等問題,國務院、國家環保局和國家發展改革委等先后出臺了多項汽車節能減排政策,旨在鼓勵汽車企業提升節能水平,提高燃料燃燒效率。通過財政補貼、稅收優惠等政策措施引導消費者購買小排量等節能環保型汽車。

對于汽車生產廠家而言,國家不斷提高新車的排放標準,技術創新有了新的要求。為了達到不斷提高的排放標準,汽車生產企業應該加快技術創新,推動傳統汽車提高燃料燃燒效率,以適應政策要求。此外,發展新能源汽車是實現節能減排的另一條有效途徑。新能源汽車替代傳統汽車能夠緩解我國石油對外依存度過高以及環境污染等壓力,同時在新能源汽車技術方面,全球汽車企業差距相比與傳統汽車更小,為中國汽車工業崛起提供了機會。

因此,汽車產業技術創新應以政府政策為導向,加快對小排放量汽車、節能型汽車以及新能源汽車的開發,提高汽車節能技術和燃油利用效率,降低新車碳排放量,推動技術升級,開發清潔能源,增強我國汽車產業的國際競爭力。

三、技術創新途徑

近些年來,我國汽車產業雖然發展迅速,汽車產銷量逐年增加,但是我國汽車企業主要是掌握一些低端技術,市場上現存的汽車產品表現出高能耗、高排放等特點,節能效率低下,對環境和能源造成了嚴重威脅。而不斷增長的汽車消費需求與能源和環境的壓力之間的矛盾也日益突出,汽車產業在能源利用方面迫切需要進行技術創新。

針對我國汽車產業發展現狀,從能源效用技術創新的角度,結合目前汽車產業發展的趨勢,提出了解決我國汽車產業車用能源短缺問題的兩種途徑:一是大力發展節能汽車;二是重點發展新能源汽車。

1.大力發展節能汽車

發展節能汽車是在傳統汽車高污染、高能耗的背景下提出來的,所謂節能汽車,是指以內燃機為主要動力系統,綜合工況燃料消耗量優于下一階段目標值的汽車。加大對節能汽車的研發力度,加快技術創新和進步,推動節能汽車產業發展。

(1)調整汽車產品結構

汽車企業應該優化研發投資結構,加大對小型車、柴油機車的研發投入,加快技術創新,研發出更多品種的小排量車車、柴油機車,豐富車型,以滿足消費者不同的需求,符合國家政策的規定,提高小型車、柴油車等市場份額。

(2)提高汽車節能技術

傳統汽車能耗高,對燃油的利用效率低,碳排放量大。對此,應加大汽車發動機、變速器的技術創新,增大R&D投入力度,掌握核心技術,提高內燃機的供能效率,以降低能耗。同時,開發出高效變速器,提高整車優化、輕量化技術,減少阻力,節約能源。

(3)推行行業標準

大力推行燃料消耗量標準和排放標準。加快技術創新,實現技術突破,研發出世界上先進的發動機系統,降低每公里的平均燃料消耗量和汽車尾氣中的有害氣體排放量。

(4)提高交通運輸效率

加大對新型公交車的技術研發力度,發展節能型公交,緩解出行壓力,提高道路運輸效率。

2.重點發展新能源汽車

在能源和環境的壓力下,新能源汽車成為未來汽車產業的發展方向,是實現節能減排的主力軍。加快培育和發展新能源汽車,既是有效緩解能源和環境壓力,推動汽車產業可持續發展的緊迫任務,也是加快汽車產業轉型升級、培育新的經濟增長點和國際競爭優勢的戰略舉措。

(1)加強核心技術研發

新能源汽車目前最大的制約因素就是電池技術,應大力推進動力電池技術創新,重點開展動力電池系統安全性、可靠性研究和輕量化設計,集中力量實現關鍵共性技術突破。

(2)加強關鍵零部件研發

零部件發展應該與汽車整車同步發展,重點支持驅動電機系統及核心材料,電動空調、電動轉向、電動制動器等電動化附件的研發。大力開展燃料電池電堆、發動機及其關鍵材料核心技術研究。

(3)加大節能技術研發

積極推進汽車節能技術創新,以提高汽車燃料經濟性水平。重點開展混合動力技術、高效內燃機技術和先進電子控制技術的研究,開發混合動力專用發動機,掌握混合動力、先進內燃機、高效變速器、汽車電子和輕量化材料等汽車節能關鍵核心技術。

(4)加大新型發動機開發

積極開發新型替代能源,諸如天然氣、乙醇、液態氫等低污染燃料,加大對這些新型動力發動機的研發力度,獲得技術上的突破,研發出新產品,以適應未來市場的需求。

總之,加大技術創新,發展節能與新能源汽車是降低汽車燃料消耗量,緩解燃油供求矛盾,減少尾氣排放,改善大氣環境,促進汽車產業技術進步和優化升級的重要舉措。

四、結語

低碳經濟是中國經濟發展的必然之路,產業技術創新是發展低碳經濟的必要手段[3]。為解決我國汽車產業高能耗、高污染等問題,緩解能源稀缺和環境問題帶來的壓力,應加大對汽車產業的技術創新,開發節能和新能源汽車,發展低碳經濟,實現汽車產業轉型升級。

參考文獻:

[1]莊貴陽.中國經濟低碳發展的途徑與潛力分析[J].國際技術經濟研究,2005 (7):8-12.

[2]姜江、韓祺.新能源汽車產業的技術創新與市場培育[J].產業經濟,2011(7):57-62.

篇2

【關鍵詞】輕量化;金屬成形技術;綜合性能

1.引言

現代金屬成形技術在汽車底盤的應用多數情況下是實現汽車輕量化,這是提升汽車制造業的能級的只要手段之一,汽車的輕量化就是盡可能地降低汽車的整備質量,但同時前提是在保證汽車的強度和安全性能的條件下,這樣不僅會提高汽車的動力性,而且減少燃料消耗,降低排氣污染。當前,汽車的輕量化迎合了環保和節能的需要,已經成為世界汽車發展的潮流。

底盤作為支承、安裝汽車各部件的總成,要求有良好的強度、剛度和疲勞性能,用新型輕質合金材料可以大大降低零件的重量,從而實現汽車輕量化。理論分析和試驗結果表明,改善汽車燃料經濟性的有效途徑之一就是汽車的輕量化。一些新材料的出現以及廣泛應用為汽車的輕量化發展作出了突出貢獻。

2.半固態鑄造成形技術

2.1含義

半固態鑄造成形技術是指在液態金屬的凝固過程中進行強烈的攪拌,使普通鑄造易于形成的樹枝晶網絡骨架被打碎而形成分散的顆粒狀組織形態,從而制成半固態金屬液,然后將其壓鑄成坯料或鑄件。它是鋁合金、鎂合金等輕質金屬在汽車上應用發展的結果。下圖1是幾種獲得半固態金屬漿料的方法。

枝晶組織具有良好的應用前景,其比鑄態組織有更好的力學性能和致密性,其近終成形加工方式又可以減少機加工量,有效提高材料利用率,明顯改善零部件的加工精度及材料的耐沖擊性能。

2.2在汽車底盤零件上的應用情況

目前,半固態鑄造成形技術在汽車底盤上的應用主要是汽車的懸掛系統,如轉向節(圖4)、控制臂(圖5)以及汽車輪毅等。

2.3半固態成形的方式

半固態成形的方式可以分為觸變成形和流變鑄造成形兩種。觸變成形,是將得到的含有一定體積比例的非枝晶固相的固液混合漿料先冷卻凝固成錠坯,生產時將定量的錠坯重新加熱至半固態然后再成形的方法。汽車工業是鋁材的最大市場。當前平均每輛美國汽車用鋁81.648 kg,其中大部分(質量)零件是優質的半固態鑄件。為了有效地提供半固態鑄件,必須保證質量高、生產性好、以及合理的價格。Alumax公司的研究表明半固態工藝的目標為兩類普通零件,其中一種便是懸掛系統零件。所謂流變鑄造(壓鑄)是將液態金屬制備成半固態漿糊料然后將其壓鑄成形的方法,主要設備由一臺流變漿液連續制備器和一臺壓鑄機組成。

2.4設備開發

由于二次加熱能耗大,工藝過程較復雜,加之具有觸變性的金屬材料種類不多。因此,半固態金屬鑄造的工業應用受到限制。近年來,世界各國的研究人員們在研究新的半固態金屬壓鑄工藝技術時,將塑料的注射成形原理應用于固態金屬鑄造工藝中,形成了流變注射成形(1theo.moulding)和觸變注射成形(1~ixomoulding)新工藝,它們集半固態金屬漿料的制備、輸送、成形等過程于一體,較好地解決了半固態金屬漿料的保存、輸送、成形控制困難等問題,使得半固態金屬鑄造技術的大量工業應用出現了光明的前景。

觸變注射成形的成形過程為:被制成粒料、屑料或細塊料的鎂合金原料從料斗中加入;一定量的半固態金屬液在螺旋的前端累積;最后在注射缸的作用下,半固態金屬液被注射入模具成形。流變注射成形的工作原理是:液態金屬依靠重力從熔化保溫爐中進入攪拌筒體,然后在螺旋的攪拌作用下(螺旋沒有向下的推壓力)冷卻至半固態,積累至一定量的半固態金屬液后,由注射裝置注射成形。上述過程全在保護氣體下進行。

3.管材內高壓成形技術

3.1管材內高壓成形技術的含義

內高壓成形技術具有綠色制造技術、減輕產品重量、降低生產成本與近凈成形的獨特工藝特點和技術、經濟優勢。數值模擬技術、摩擦與技術以及缺陷與控制策略技術是內高壓成形工藝的關鍵技術。

3.2管材內高壓成形技術的優勢

內高壓成形的構件質量輕,產品質量好,并且產品設計靈活,工藝過程簡捷,同時又具有近凈成形與綠色制造等特點,因此在汽車輕量化領域獲得了廣泛的應用。其原理是通過內部加壓和軸向加力補料把管坯壓入到模具型腔使其成形為所需要的工件。對于軸線為曲線的零件,需要把管坯預彎成接近零件形狀,然后加壓成形。通過有效的截面設計與壁厚設計,許多汽車零部件都能用標準管材,通過內高壓成形制成結構復雜的單一整體構件。這顯然在產品質量,生產工藝簡捷性等方面比傳統的沖壓焊接方式優越得多。大多數液壓成形工序只需一個與零件形狀一致的凸模(或液壓成形沖頭),液壓成形機上的橡膠隔膜起到通常凹模的作用,因而模具成本比傳統模具少約50%。與傳統的需多道工序的沖壓成形相比,液壓成形只需一步就可成形相同零件。

管件內高壓成形技術與傳統的沖壓焊接加工技術相比具有很明顯的優點:內高壓成形的構件質量輕,產品質量好,并且產品設計靈活,工藝過程簡捷,同時又具有近凈成形與綠色制造等特點,因此在汽車輕量化領域獲得了廣泛的應用。通過有效的截面設計與壁厚設計,許多汽車零部件都能用標準管材,通過內高壓成形制成結構復雜的單一整體構件。這顯然在產品質量,生產工藝簡捷性等方面比傳統的沖壓焊接方式優越得多。大多數液壓成形工序只需一個與零件形狀一致的凸模(或液壓成形沖頭),液壓成形機上的橡膠隔膜起到通常凹模的作用,因而模具成本比傳統模具少約50%。與傳統的需多道工序的沖壓成形相比,液壓成形只需一步就可成形相同零件。

3.3管材內高壓成形技術的應用

采用內高壓成形技術,可制造各種沿軸線變化的圓形、矩形或異型截面的空心結構汽車零件,其中重要的一部分就是汽車底盤的零件,其包括前置發動機支架,后置發動機支架,梯形臂,牽引桿,保險杠和前后橋。鈦合金、銅合金、鋁合金、鎳合金及各種碳鋼、不銹鋼等都是適合加工的材料種類。內高壓成形具有良好的發展前景,是一項正處于上升態勢的先進制造技術。早在1993年,內高壓成形車間就在奔馳汽車公司建成。寶馬等汽車公司也已投資建成了自己的生產基地。

內高壓成形技術影響因素多,技術難度大,因為其涉及了計算機數值模擬、數控技術、超高壓技術、塑性加工理論、材料成形性能等眾多方面,工藝性強,要求具有一定的經驗積累。內高壓成形采用的管坯有異形截面的擠壓型管、焊接鋼管、無縫鋼管等。

3.4內高壓成形技術的發展趨勢

(1)連接工藝用于內高壓成形技術。把幾個管材或經過預成形管材放在內高壓成形模具內,通過成形和連接工藝復合加工為一個零件,進一步減少零件數量和提高構件整體性。

(2)在拼焊管內進行高壓成形,將不同厚度或不同材料管材焊接成整體,然后再用內高壓成形加工出結構件,可以進一步減輕結構質量。

4.總結

使用新工藝來減輕汽車底盤的質量,是改善汽車功能的一大有效措施,現代金屬成形技術在汽車底盤的應用對比于國外來說相對較薄弱。企業要從根本上提升技術并趕超西方發達國家,需要國家高校、研究所等研究機構做更深一步的探索,企業要勇于創新,能夠果斷并且合理的采用新工藝,單位與設備廠家以及生產企業廠家要成果共享,才能使得現代金屬成形技術在汽車底盤的進步上做出更大的貢獻。

參考文獻:

[1]韓光濤.內高壓成形機控制系統分析與設計[D].哈爾濱工業大學,2007.

篇3

關鍵詞:新能源汽車;發展現狀;技術瓶頸;發展前景

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.066

1 前言

工業的發展,帶來了環境惡化和能源危機,節能減排成為世界各國需要共同面對的難題。汽車產業是國民經濟發展的支柱產業,但是碳排放給環境帶來了沉重的負擔,因此,研究汽車的節能減排才能促進人與自然的和諧相處。

科技在不斷進步,人類也沒有停止新能源汽車的研究步伐。通過改進發動機技術,氫燃料發動機、酒精發動機、甲醇發動機問世;通過改進汽車的動力系統,燃料電池汽車、混合動力汽車、純電動汽車技術逐漸成熟。

國外對新能源汽車的研發起步早,發展較為成熟,通過相關法律政策為新能源汽車的發展保駕護航,通過減稅免稅措施來刺激消費市場。我國新能源汽車產業起步較晚,在技術研發、基礎配套設施建設、消費市場規模等方面與國外還有較大差距,對關鍵技術的研發和主要性能的優化是今后新能源汽車技術發展的重點。

2 新能源汽車發展現狀

2.1 國外發展現狀

歐美發達國家高度重視新能源汽車產業發展,通過汽車技術變革、產業升級和政策扶持來促進新能源汽車發展。英國推動“低碳汽車項目”,法國投入巨資研發新能源汽車,德國和日本也制定優惠政策扶持新能源產業的發展……各國都在竭力發展新能源汽車工業希望在全球汽車工業競爭中占據有利地位。

掌握核心科技才是新能源汽車發展的動力,因此,各國的技術研發工作不斷取得新的進展。混合動力系統的應用主要是在北美國家,而歐洲國家大力推動插電式混合動力系統的應用,日本對混合動力客車的研究也走在世界的前列。

從新能源汽車的銷售量來看,美國是第一銷售大國,插電式混動汽車和純電動汽車各占半壁江山,混合動力轎車在日本有廣闊的銷售空間,純電動汽車的年銷量維持在3萬輛左右。歐洲各大汽車制造商都致力于插電式混合動力車型的研究,使得歐洲興起插電式混合動力轎車熱潮。

2.2 國內發展現狀

在上世紀八十年代,我國新能源汽車的研究主要是壓縮天然氣、甲醇、液化石油氣等。90年代末期,我國提出了“清潔汽車行動”,清潔燃料發展計劃也制定并實施。

在“十五”期間,我國加快了新能源汽車的研究步伐,研制成功的燃料電池轎車和燃料電池客車和混合動力汽車,對純電動轎車和客車的研究也取得了新的進展,并通過國家相關部門的認證試驗。

2004年,各大汽車制造商集中力量攻關“生物燃料技術開發”項目,紛紛制定新能源汽車的發展戰略,并逐漸步入大規模生產模式,東風純電動小巴取得銷售佳績,“超越3號”的問世也為我國新能源汽車的發展注入了新的活力。

2007年12月,我國自主開發的第一款混合動力汽車問世,由長安汽車研發的杰勛HEV開始批量生產。2008年我國舉辦北京奧運會期間,共投入500多臺新能源汽車,全年乘用車銷量中,新能源汽車的銷量同比勁增117%。

2014年,全世界共118輛首發車參加北京車展,其中有79輛新能源汽車,占總數的70。同年七月,我國對境內獲得銷售許可的新能源汽車(包括進口汽車),減免車輛購置稅。比亞迪“秦”年銷售1.5萬輛,在世界插電式車型銷量中名列前茅。

發展和應用新能源汽車是人與自然和諧相處的重要途徑,2015年在全球電動汽車發展較好的主要國家中,中國進步最大,超過美國位居全球第一。目前我國通過減免車輛購置稅、政府及公共機構采購、扶持性電價、充電基礎設施建設支持等全方位立體化的政策扶持體系,給新能源汽車產業的發展帶來了新的發展機遇。

3 新能源汽車的技術瓶頸

3.1 動力電池續航里程和壽命有限

新能源汽車的環保節能是發展的優勢,但是和傳統內燃機車相比,在m航里程方面存在諸多缺點,由于電池組的相互影響,導致動力電池的壽命大大縮短,如果更換電池,需要支付昂貴的費用,所以這些因素都阻礙了新能源汽車的發展,如果沒有政府相關的優惠政府扶持,推廣的難度將大大增加。

新能源汽車的電氣設備和傳統車輛一樣,空調、暖風等一應俱全,電氣設備對電能的消耗也是不可估量的,對于長途行駛的車輛來說,續航里程是最大的難題;遇到超車和高速行駛時,動力性響應緩慢,也為交通安全埋下隱患。

3.2 充電基礎設施不完善

充足的充電基礎設施是新能源汽車大規模使用的基本保障和必要條件。國家能源局提供的數據顯示:截至2015年底,我國新能源汽車累計產銷量接近50萬輛,但是建成公共充換電站僅有3600座,充電樁4.9萬個,車樁比不足10:1,遠遠不能滿足電動汽車公共充電需求,成為當前制約我國新能源汽車發展的瓶頸。

充電樁分布不均衡,也是阻礙新能源汽車發展的重要因素。大多分布在酒店、醫院等公共停車場,而私家車車主最理想的是在所住小區,但私家車車位受到物業限制安裝較少,加之充電樁地理位置分布不均衡不匹配,導致部分已建好的充電樁長期閑置。

此外,政策不完善,導致“充電難”。城市土地資源緊張,不論建設公共充電站,還是改造現有停車場地,都面臨停車位緊張、電網改造成本高、物業不配合甚至阻撓等問題,制約了消費者的購買積極性。

4 新能源汽車的發展前景

4.1 輕量化是提高續航能力的途徑

減輕車身質量是降低能源消耗的重要途徑,也是實現可持續發展的有效措施。研究表明,內燃機汽車每降低10%的車身質量,可減少6%~8%的燃油消耗量,新能源汽車的輕量化對于續航能力和動力性的提高具有積極的意義。

汽車輕量化不僅是車身的輕量化,還包含傳動設備、電池等的輕量化。采用輕質材料,如鋁合金、高性能鋼和其他復合材料是最成熟的方法,此外,輕量化需要與汽車的結構設計相結合,保證結構的強度和性能,提高生產率和經濟性。

4.2 鋰電子電池是首選

電池是新能源汽車的核心部件,為其提供動力,各大制造商在電池的生產技術和制造成本上也是千差萬別,也存在著極大的競爭。

鋰電池的使用壽命長、體積小、無污染、安全性高,根據預測,動力鋰電池將在2020年達到200億美元的市場規模,年均成長速度50%。

超級電容采用特殊的電極結構,使電極表面積成萬倍地增加,從而產生極大的電容量。超級電容的極化作用可以快速貯存和釋放電荷,輸出功率是一般蓄電池的數十倍。通過恒電壓、恒電流、恒功率三種方式快速充電,為提高新能源汽車的續航能力提供保障。

4.3 電池管理系統是動力和儲能電池的必須配套

為保證新能源汽車的動力性,需要通過并聯串聯的方式組成電池組來增大動力電池容量。通過減小單體鋰電池的性能差異,就能夠延長電池組的使用壽命。利用電池管理系統對充放電進行監管保護,可以實時保護電池使用狀況,均衡和估算電池電量,智能控制電池的充電放電,保障使用安全,是新能源汽車的動力系統中不可必不可少的配套部件。

4.4 永磁同步電機成為主流

新能源汽車技術對驅動電機的性能要求非常高,因為新能源汽車要頻繁地起動、停車、加速、減速,驅動電機常常過載,轉矩控制的動態性能要求高,在不同的行駛環境,要滿足低速高轉矩,高速低轉矩的要求;為了使新能源汽車在恒轉矩區和恒功率區正常工作,調速范圍一定要大,并且保持較高的運行效率。

目前,我國的新能源汽車技術還處在發展初期,為新能源汽車提供動力的電動機通常有直流電機、交流感應電機、永磁電機和開關磁阻電機。在日本,新能源汽車技術相對成熟,主要采用稀土永磁同步電機來驅動新能源汽車。采用釹鐵硼制造的永磁電機,相對于其他種類的電動機,性能更可靠、工作效率更高、能耗更少、使用壽命更長,是今后發展的主流。

4.5 電網融合是發展趨勢

車網互聯系統可是使電動汽車從電網充電,也可將儲能電池中的電能輸送回電網,實現雙向電力交換,這為電力的高效平穩運行,提供了新的技術保障。通過網融合,電動汽車在用電低谷從電網充電,在用電高峰期為電網提供電能,通過削峰填谷優化供電品質,通過調頻、調壓和功率修正減輕電網負擔,作為分布式儲能系統,在突然停電狀態下可以提供備用電力。

5 結語

人居環境持續惡化,能源危機日益凸顯,發展新能源汽車技術是實現人類可持續發展的重要途徑,也是今后汽車技術發展的必然要求。世界各國、各大汽車生產商都在努力研發新能源汽車的技術,通過技術革新和性能改進,依靠相關的政策扶持、技術支持來振興汽車工業。相信在不久的將來,新能源汽車在促進汽車行業發展的同時,也會為環境減輕更多的負擔,實現人與自然和諧相處。

參考文獻:

[1]陳昊.車用替代能源綜合評價與發展策略[J].中國能源,2013(01).

[2]吳時舫,徐春榮.低碳經濟視野下的新能源汽車發展戰略[J].改革與戰略,2011(08).

[3]王紅,王宏雁.汽車替代能源技術的比較與分析[J].汽車零部件,2011(04).

[4]范春玲.我國發展新能源汽車的可行方向和趨勢[J].黑龍江科技信息,2010(13).

[5]阮嫻靜,楊青.我國新能源汽車技術指標體系及評價模型[J].科技管理研究,2010(08).

[6]馬均明,葛瑞原.新能源汽車發展前景光明[J].安徽科技,2010(03).

[7]張文娜.新能源汽車發展現狀及應用分析[J].科技風,2010(01).

[8]黃雄健.我國未來汽車新能源發展研究[J].內燃機與動力裝置,2006(05).

[9]袁哲.發展我國新能源汽車的新機遇[J].汽車工業研究,2009(11).

篇4

AF:節能與新能源汽車技術路線圖誕生的背景和過程是怎樣的?

付:這個路線圖是對未來中國汽車產業技術方向一個總體的描述,由國家工程院發起的中國制造2025技術創新綠皮書,其中一個領域就是節能與新能源汽車,所以這個路線圖的目的就是要對節能與新能源汽車未來十到十五年做整體的描述。中國汽車工程學會用了十三個月的時間,組織了行業內500多個專家,召開了各類討論會100余場,最終完成了這個路線圖。這在中國汽車史上、汽車工程界是第一次。規模之大,涉及的領域之多,研究之深,大家參與的熱情之高,都是前所未有的。所以對未來中國汽車產業的技術進步會有一個非常重要的引領作用。

AF:節能與新能源汽車技術路線圖主要內容涉及哪些方面?

付:主要內容涉及三個方面。第一,全面而比較準確的描繪了未來十五年的技術發展方向。第一個方向是節能汽車,節能汽車就是傳統汽車的轉型升級,因為未來十年二十年,不管汽車技術怎么發展,傳統汽車還是占主導地位,所以對傳統汽車節能技術做了非常全面的描述。我們這次梳理了很多原來沒有系統規劃的問題,比如熱效率問題,現在的水平是38%,到2030年能提高到接近50%,就是說還有10%的空間。還有48V電壓的技術,現在是36V,未來汽車電器的容量越來越多,36V已經不能滿足需求。

第二個方向是新能源汽車,路線圖中有七個分報告,其中有三個是與新能源汽車有關的,比如現在政府大力推廣插電混動、純電驅動,還有燃料電池技術,這十年內燃料電池的成本在大幅下降,使我們看到了產業化的前景。

第三個是智能網聯汽車。現在汽車技術的轉型就是圍繞著低碳化、智能化、信息化、網聯化幾個方面發展的,智能網聯汽車的最高境界是自動駕駛。所以路線圖對智能網聯的發展目標、軌跡也做了全面描述。

除了三個主要方向,還有兩個基礎性的技術,輕量化和制造技術。無論傳統汽車,還是新能源汽車、智能網聯汽車都需要輕量化技術,也就是材料技術的支持。除了設計之外,我們還要提升制造水平、工藝技術、材料技術等,這些都有很廣闊的發展空間。

AF:路線圖是一個長期的發展過程,每一步有沒有具體的時間點和目標?

付:為了達到路線圖所規劃的目標,我們制定了三個發展階段。第一個階段是2016-2020年,第二階段是2020-2025年,第三階段是2025-2030年,通過15年,三個階段來實現我們的戰略目標。這個戰略目標就是要實現產業強國,我們的技術要達到國際的先進水平。

從目標看,節能汽車要在2020年要達到百公里油耗5升以下,到2025年要百公里4升,2030年要達到3.2升。動力電池的功率也有目標,到2020年,電池電量每公斤要達到350Wh,到2025年,達到400Wh,2030年達到500Wh,這在國際上也是領先的水平。智能網聯方面,2020年要實現部分智能駕駛,2025年,達到有條件的自動駕駛,到2030年要完全的自動駕駛。總之,對于路線圖的實施,要有目標,有路徑,有核心技術。

AF:現在國家大力推進新能源汽車產業的發展,但周邊產業像發電、電池的環保回收這些問題有沒有涉及到?

付:既然是路線圖,它就是個動態的、不斷調整的、可以完善的過程,不是一個固化的東西,所以這次路線圖以后,很多專家和同行都提到了回收再利用,我覺得這個在日后的工作中要不斷的完善和補充。有些觀點說中國發電以火電居多,所以節能汽車并不環保,實際上這個觀點是有偏頗的,新能源汽車的問題不光考慮到節能環保,它實際也牽扯能源結構的調整,它能帶動國家電力結構的調整,隨著電動汽車的普及,我們的能源結構也會變化,核電在未來會大有發展,火電要大幅度的削減。

AF:未來智能網聯技術的發展會有哪方面的突破?

付:智能網聯技術在全球范圍內的認識是統一的,不管是什么汽車離不開最核心的訴求,即安全、節能、環保,永遠要把安全放在第一。智能網聯汽車更是如此。未來不一定是由人來控制的,所以我們要逐步地實現自動駕駛。目前智能駕駛受制于很多方面,比如V2X技術,基礎網絡通信,特e是網絡的安全,在技術突破的同時,要特別注意智能網聯汽車的安全,永遠把安全放在第一位。中國當前還處在駕駛輔助向部分智能駕駛過渡的階段,在這個過程中要發揮三個優勢,做好三件事。第一是示范運營,這個不是一個車企可以完成的,V2V,V2X都需要車、人、路等方方面面的協同,所以需要示范運營。第二,在示范運營的基礎上,要做好標準,智能網聯離不開大數據云計算,所以更需要制定相應的標準。第三點是核心技術。因為智能汽車是需要很多傳感器實現自動駕駛,把信號發出去,還要分析、判斷、執行,目前我們核心技術的缺乏還是在制肘智能網聯發展的,像毫米波雷達,攝像頭,這些最基礎的東西我們都沒有形成產業化,未來任重道遠。

AF:路線圖里面提到的科技成果如何落實到產品上?學會在其中扮演什么角色?

付:路線圖是一個很偉大的很有挑戰性的合作。它必須聯合整車和零部件企業,所以路線圖指引了新的技術革命到來之際產生新的合作模式,就是跨界協同。汽車就是個載體,必須跨學科跨產業來完成,所以這也是路線圖的一個特點。

而汽車工程學會在其中扮演的就是搭建平臺的角色,會在路線圖執行的過程中起服務,通過整合行業各方面資源來解決技術問題。我們在十年前就開始了汽車標準的制定工作,就是為了讓科技成果能夠被行業認可,未來通過這樣的協作,新的科技成果能夠上升到標準的層面。

AF:在路線圖的執行過程中會遇到哪些困難,我們如何應對?

篇5

關鍵詞:視角;新能源汽車;技術創新;效率評價

0引言

伴隨著當前經濟全球化發展趨勢的不斷加深,相關的信息技術現已取得了巨大的發展與進步,技術創新在產業發展過程中所發揮出的作用價值已經越來越重要。只有不斷增強技術創新能力,提升核心競爭力,才能夠從“中國制造”走向“中國‘智’造”。新能源作為一種新興產業,盡管在政府的大力扶持下取得了一定的發展,但與國際先進技術相對比來看仍然存在著不小的差距。對此本文及基于城市視角下對我國新能源汽車產業發展目前所現存的新產品研發支出過大、投入冗余、規模不合理以及資源利用率偏低能問題展開了深入探究,并提出了一些建議措施。

1研究意義

在本次研究中基于城市視角下開展關于新能源汽車產業技術創新效率研究,采用了主成分分析方法,即利用線性組合形式來從多項具備特定關聯性的變量內提取有效信息,總結規律。核心內涵即為利用較少的主要成分來獲取到盡可能多的信息內容,這樣不但能夠實現降低指標維度數,同時還可獲得更多的原始信息。考慮到技術創新的高度復雜性特點,在本次研究中對各項投入產出影響因素進行了列舉類比,并展開了效率分析,以期盡可能通過最少的指標來得到最充分的信息。從當前社會發展情況來看,技術創新效率也影響到技術創新的績效和企業的發展情況,新能源汽車技術創新還處于發展的初級階段,還需要國家相關政策的支持。

2新能源汽車技術創新的效率分析

2.1選取評價指標

對于新能源汽車技術創新的效率評價中,涉及到很多的問題,由于影響技術創新的因素比較多,評價指標的系統過于龐大,對于相關的指標要進行分析和研究,需要通過更多的指標來完成對效率的評價工作。以下分析了兩種指標的應用。

2.1.1投入指標

對創新投入維度展開評價,其中具體就包含了參與研發工作的人員、費用等相關內容。和常規性行業存在明顯差異的是,汽車行業有著高度的復雜性特點,其中所包含的投入指標不僅包括各項生產要素的投入,同時還有R&D活動企業數與汽車產品開發項目總量。由因為當前我國的新能源汽車正處于創新發展階段,主要是對國外先進技術的引進與學習,因此主要采用技術改造以及引進經費支出來對新能源汽車產業自主創新能力做出評價。

2.1.2產出指標

在本次研究中不但選取了一般性產出指標、發明專利以及新產品產值,同時還采用了新產品利潤營收來一同對呈現創新經濟效益和技術創新成果市場轉化能力。新能源汽車相較于傳統汽車有著更好的環保性特征,在產出方面還應當含括對環保性能的指標評估。

2.2創新效率的方法應用

依據國家統計局2017年6月21日的《中國科技統計年鑒2016》,以及中國汽車工業協會的《中國汽車工業年鑒2016》對10個新能源汽車主要推廣城市技術創新效率進行計算處理。①綜合技術效率。在這一方面可發現各城市之間的差異情況較為顯著,上海、重慶、南通、哈爾濱分別達到了1.000的綜合技術效率。其中具備DEA有效決策單元的城市,在新能源汽車技術創新方面具備更高的效率,當前的生產要素投入及產出配置狀態較為理想。②規模技術效率。在此方面可看到上海、重慶、南通、哈爾濱的創新效率達到了1.000,而最低的創新效率城市,武漢也達到了0.966,各城市之間的規模效率差距相對較小。并且規模報酬變動顯示為drs的北京與武漢,其規模報酬呈遞減發展趨勢,這表明產出的增大情況低于投入情況,規模與投入不匹配,產業規模存在過大風險,應適當控制產業規模,將關注的重點放到對產業結構的優化改進方面。基于以上方面的分析表明,綜合技術效率相對于純技術效率值和規模技術效率,要明顯低的多,特別是純技術效率偏低是造成綜合效率不能夠有效提高的關鍵因素,因此在今后發展新能源汽車產業的過程中應當將技術效率作為重點發展內容。

3新能源汽車產業技術創新效率的措施

當前一些城市在新能源汽車產業方面普遍存在著技術創新投入過大,資源利用率偏低的問題情況。分析其中所存在著的問題原因,主要是受制于技術無效和規模無效互相作用所導致的后果。單從統計數據方面來分析,各城市在發展新能源汽車技術創新方面所開展的基礎性研究相對不足,多是通過引進國外先進技術,具備獨立自主品牌的十分有限。產業規模和投入產出的嚴重出入性導致效率嚴重不足,而且在新產品的研發方面過度投入,所造成的冗余現象也進一步加劇了資源浪費現象。3.1在政府層面應當進一步擴大投資力度,給予新能源汽車產業發展提供更多的政策支持。同時還應加大對產業發展方向的監管,以避免發生盲目性發展和因為資源配置不當所導致的浪費情況進一步擴大;進一步加強對產業規模調控力度,要能夠和創新投入產出規模達到良好的適應性。

3.2從企業層面來看,在發展的過程當中除了要引進國外的先進技術,同時也要樹立起自主品牌意識,加強對自主創新能力的培養與提升。可通過財政、金融等方面的政策引導創新要素實現跨區域流動,促進城市創新資源與技術的優化配置。最后,從社會層面應積極拓寬新能源汽車產業發展的投融資渠道,做好宣傳工作,促使在全社會范圍內能夠對新能源汽車發展引起廣泛關注。

4結束語

綜上所述,基于本文的研究表明,在城市視角下的新能源汽車產業技術創新主要會受到經濟、科技、自然資源條件等方面的差異影響。而要想實現城市新能源汽車產業的發展,就必須要通過政府、企業與社會等各方面的聯手,來促進城市間的人才與技術創新交流,實現對資源的優化配置,以便最終達到城市間優勢互補的效果,取得共同發展。

參考文獻:

[1]傅薔,趙雪敏,蒙文川.廣東省新能源汽車應用對能源需求及城市環境影響分析[J].商業經濟研究,2017(13):135-137.

[2]孫正良,江帆,虞力英.新能源汽車發展對城市交通管理的影響[J].交通信息與安全,2016,34(06):108-113.

[3]李守偉,朱瑤.合作創新網絡結構特征對企業創新績效的影響研究———以新能源汽車產業為例[J].工業技術經濟,2016,35(11):137-144.

[4]聶凱,謝丹鳳,李巍.新能源汽車城市物流碳排放模型的構建與分析[J].湖南大學學報(自然科學版),2015,42(09):134-140.

篇6

作為全國“節能與新能源汽車示范推廣試點工作”的首批試點城市之一,上海市結合世博科技行動計劃的實施,在2010年上海世博會期間與科技部合作開展純電動、混合動力、燃料電池等1017輛各類新能源汽車示范運行。其中,純電動汽車321輛,包括純電動客車120輛,超級電容客車61輛,純電動場館車140輛;混合動力汽車500輛,包括混合動力客車150輛,混合動力轎車350輛;燃料電池汽車196輛,包括燃料電池客車6輛,燃料電池轎車90輛,燃料電池觀光車100輛。車輛主要由上汽、一汽、長安、奇瑞、上燃動力、同濟、清華等單位共同研制。這是繼2008年北京奧運會后,我國新能源汽車技術和成果的又一次集中展示,是目前世界最大規模的新能源汽車示范運營。

萬鋼部長對新能源汽車示范運行啟動表示祝賀。他說,世博會是引領科技創新的風向標,上海世博會期間的新能源汽車示范運行將是目前世界上最大規模的新能源汽車商業運營,對于促進我國新能源汽車技術發展和產業升級具有重大意義。希望各方相互配合,確保示范運行成功,確保參觀者滿意,并祝愿上海世博會圓滿成功。

開展千輛級新能源汽車的示范應用,實現世博園區交通“零排放”、園區周邊“低排放”的目標,是上海打造“科技世博”、“低碳世博”和“綠色世博”的重要舉措,也是對“城市,讓生活更美好”世博主題的生動演繹。

代表中國目前新能源汽車開發最高水平的40輛不同車型的新能源汽車在交接儀式上登場,其中包括超級電容客車4輛、純電動客車8輛、燃料電池客車4輛、燃料電池轎車14輛、純電動場館車5輛、燃料電池觀光車5輛。

為配套世博新能源汽車的示范運行,世博園區內新建了1座充電站,用于采用快速更換電池方式的120輛純電動公交客車;在世博大道建設1條充電線路,在每個站點為超級電容公交客車提供快速充電;在靠近世博園區濟陽路附近新建1座世博加氫站和2輛移動加氫車,為50輛燃料電池轎車和6輛燃料電池公交客車、100輛燃料電池觀光車提供燃料補給服務。有關部門還對安亭加氫站進行了適應性改造,為另外40輛燃料電池轎車提供燃料補給服務。

篇7

7月14日,在以“科技環保,綠色家園”為主題的長春車展上,上海大眾斯柯達GreenLine系列酋款車型新明銳GreenLine綠動隆重上市,售價為14.93萬元。此次新明銳GreenLine綠動將在包括北京、上海、寧波、杭州、廈門、深圳、西安、成都、武漢等9個城市的10家經銷商處銷售。

早在環保話題成為近年的關注焦點之前,斯柯達品牌便一直致力于高效低耗產品的開發,推進人、車、環境的和諧發展。而這一環保理念的具體呈現便是斯柯達GreenLine系列,其核心精神是通過節能環保汽車技術的研發與不斷創新,創造“綠色GDP”。

新明銳GreenLine綠動作為斯柯達品牌引入中國的首個GreenLine家族成員,通過致臻細節的環保科技手段向中國消費者展現了斯柯達品牌務實的節能環保理念。動力系統上,新明銳GreenLine綠動采用了1.4TSI發動機和7擋DSG雙離合手自動一體變速器的黃金動力組合,實現了強勁的動力輸出與經濟的燃油消耗的完美結合,0-100km/h原地起步連續換擋加速時間僅為10秒。與此同時,新明銳GreenLine綠動還采用了一系列輕量化措施和結構優化。數據顯示,這一系列的改進措施使得新明銳GreenLine綠動二氧化碳排放量降低74.32%,油耗降低4.46%。再加上出色的動力系統,新明銳GreenLine綠動90公里等速油耗降低至驚人的5.0L/100Km,百公里綜合油耗也僅為6.1L。由此,新明銳GreenLlne綠動也當之無愧地進入了國家公布的《節能汽車推廣目錄》,成為汽車行業節能環保領域的標桿車型。

作為一款務實的高效節能產品,新明銳GreenLine綠動并沒有采用復雜的新能源技術,而是在現有動力系統的基礎上,通過輕量化設計和結構優化來實現燃油消耗和排放的降低。這樣,消費者無需支付高昂的購買成本和維護費用就能享受到低碳汽車生活,可謂魚與熊掌兼得。

而借助于新明銳GreenLine綠動的推出,百年品牌斯柯達也再次彰顯了其精湛的技術實力和務實的品牌風格。以綠色為品牌標識底色的斯柯達品牌一直都致力于提供高效節能的汽車產品,倡導高品質的低碳生活。此次新明銳GreenLine綠動的推出,更是刷新了A級車市的燃油經濟性記錄,完美契合了低碳時代的汽車消費需求。隨著系列綠色產品的不斷推出,百年品牌斯柯達正實實在在地將實用高效節能產品帶給中國消費者。

篇8

因此,通過對日本新能源汽車產業的相關扶持措施進行分析,總結歸納其經驗并加以借鑒,針對我國新能源汽車產業發展中的不足提出對策建議,有助于提高我國新能源汽車發展水平,縮小與發達國家之間的差距,促進我國的環境保護和可持續發展。

1、日本新能源市場發展迅猛,引領全球

日本新能源乘用車市場增長迅速,截至2012年底,日本僅混合動力車的銷量已經接近80萬輛(見表1)。目前,日本已經成為全球最大的新能源乘用車市場(見表2),2012年新能源車銷量達到81.2萬輛,2009~2012年新能源車銷量復合增長率達到23%。

2、日本新能源汽車發展的經驗

日本新能源汽車市場能夠如此快速增長,主要有以下幾方面原因:

(1)政府制定并執行有效的產業政策。

從1965年啟動電動汽車研制開始,日本就陸續出臺了一系列產業政策以扶持新能源相關產業的發展。

2010年4月,日本正式《下一代汽車戰略2010》,作為下一代汽車發展的指導性文件,其中對新能源進行了定義。日本將以下幾類汽車定義為新能源汽車,分別是:混合動力汽車、純電動汽車、插電式混合動力汽車、燃料電池汽車和清潔柴油汽車。同時日本制定了新能源車型的普及目標,即到2030年新能源汽車占乘用車比例達到50%~70%(見表3)。

在新的戰略中,日本根據新能源技術發展狀況設計了務實的應用路線圖,認為需綜合考慮技術成熟度、成本以及市場等情況制定技術研發優先順序。立足日本新能源技術的發展水平,應首先努力強化在電動車及插電式混合動力車領域的領先地位。中短期來看,混合動力和插電式混合動力等低碳排放汽車,以及用于近距離通勤的電動車是更加重要的研發方向。

(2)重視新能源汽車產業鏈的系統建設。

日本在建設新能源汽車產業鏈的時候,從政府資助的研發階段開始,就強調基于原有產業鏈進行價值鏈重構,提升傳統企業參與的積極性,建設符合新能源發展需要的新產業鏈,這在一定程度上激發了生產傳統汽車及零部件廠商開發、應用新能源技術的積極性。以新能源汽車用電池產業為例,包括豐田、日產等傳統汽車企業,均通過參股方式介入了新興的電池技術產業。

(3)重視標準建設,推動標準國際化。

和其他產業一樣,技術標準是新能源汽車發展的重中之重。目前世界各國新能源汽車,特別是電動汽車的發展都處在起步階段,技術標準成為關鍵。日本正在積極謀求在電池、充電設備、新能源車安全等領域將日本國家標準提升為國際標準。

日本是混合動力和電動車領域標準的開拓者,而美國和歐洲在相關領域的標準制定明顯落后于日本,因此,日本在標準制定上具有明顯的先發優勢。例如:日本是全球最早制定混合動力和電動車安全標準的國家。2010年,日本開始推動聯合國相關機構采納其燃料電池汽車的安全標準;2011年,日本又開始策劃充電設施的標準化,并計劃推動其成為國際標準。

(4)車企積極參與新能源車的研發和量產。

以豐田為例,1997年豐田推出全球首款混合動力車普銳斯。迄今為止,該車型累計銷量已經超過350萬輛,是公認最成功的混合動力產品。豐田也因此被業內公認為混合動力技術最領先的企業。

除了混合動力產品,豐田還積極開發插電式混合動力、純電動、氫燃料電池汽車,插電式普銳斯的電池續航里程已提高到26公里。2012年,豐田推出鋰電池純電動汽車FT-EV,充電后能行駛80公里。

2012年,豐田全球乘用車銷量的20%為混合動力車。在國家信息中心有統計的13國乘用車市場中,普銳斯合計銷量超過44萬輛。在日本,豐田AQUA年銷量已經超過25萬輛。終端市場的巨大成功,為豐田加大新能源車型的后續研發,提供了充足的信心。

(5)減稅以鼓勵購買新能源車,推動消費觀念的轉變。

為了鼓勵新能源產品的推廣,日本政府陸續推出“機動車噸位稅”及“機動車購置稅”減免措施,并在2012年推出了直接補貼政策,鼓勵消費者購買節能環保汽車(見表4)。

日本政府非常注意加強消費者環保意識。比如,各種商品的包裝上都印有保護環境的宣傳語。經過多年宣傳和引導,日本市場消費者已經充分認識到新能源車的環保作用,并愿意購買相關產品,對新能源車型在日本進一步推廣,有著積極的作用。

(6)政府資金支持。

政府投入巨資支持新能源汽車產業的技術研發和基礎設施建設,粗略的計算,僅2006年―2009年日本政府就投入了4000多億日元用于支持新能源汽車產業。

(7)戰略目標明確。

政府制定明確的新能源汽車技術路線,重點發展混合動力和純電動車,一旦明確,就堅定的走下去。目前豐田的混合動力汽車處于世界領先地位。

(8)多行業的聯合合作。

政府鼓勵多行業聯合(汽車、摩托車、機械、電子、能源企業,科研院所等),積極制定下一代新新能源汽車鋰電池的國際標準化認證,搶占先機。

(9)“官產學”的研發大聯盟。

由政府主導,建立“官產學”組成研發大聯盟,聯合攻克技術難關。

3、日本新能源汽車發展經驗對我國的啟示

為了促進我國新能源汽車技術研發和產業化的快速發展,推動新能源汽車的普及,借鑒日本的經驗,并結合我國國情與新能源汽車產業發展現狀,我國可以從以下幾個方面繼續努力。

(1)制定較為明確的技術路線,完善新能源汽車產業相關的法律法規體系

盡管我國已經制定了一些相關的法律法規,但目前還沒有一個系統的新能源汽車發展規劃,尤其是缺乏具有明確目標、強制性的法律法規。而以上各國的經驗表明,由于新能源汽車與傳統燃料汽車在成本上存在劣勢,國家以強制性法律法規推動新能源汽車的普及是非常必要的。只有在強制性目標推動下形成的新能源汽車產業和相關產業鏈,新能源汽車的成本才能逐漸降低,進而逐步替代傳統燃料汽車。

制定于1992年的《美國國家能源政策法案》要求到2010年,用非石油代用燃料來替換30%的發動機燃料。英國2008年的《可再生交通燃料法規》規定從2008年4月起,所有的燃料供應商有必須在其銷售的燃料中添加一定比例的生物燃料,到2010年可再生燃料要達到英國境內銷售的所有交通燃料的5%。我國雖然制定了節能減排的總體目標,但對新能源汽車的推廣缺乏強制性法律保障。對于已經成熟的新能源汽車技術,國家在推動產業化發展過程中,也應適當采用強制性的法律手段,或者采取具有一定約束力的指標意見,從而降低導入成本,使新能源汽車快速普及,待新能源汽車產業發展到相對成熟階段后,再逐步取消相關優惠政策。

(2)建立以政府為主導,企業、研究機構共同參與的研發模式

由于新能源汽車產業還處在研發與導入并進的階段,技術研發需要很高的技術和資金投入,大部分國內傳統汽車企業難以承擔,加之市場前景不確定,因此大多數企業對新能源汽車技術研發和產業化發展積極性不足。這就要求政府在新能源汽車產業化發展的初期和關鍵技術研發方面發揮主導作用,制定新能源汽車研發的路線和時間表,明確關鍵技術領域,整合國內的資金和科技資源,與企業、研究機構共同推動新能源汽車關鍵技術的研發。從發達國家推進新能源汽車研發經驗來看,政府的支持起著非常重要的作用。

日本為攻克電池方面的關鍵性技術,由政府主導,建立了開發高性能電動汽車動力蓄電池的最大新能源汽車產業聯盟,實施2009年度“革新型蓄電池尖端科學基礎研究專項”項目。該聯盟包括汽車企業(豐田、日產等)、電機和電池生產企業(三洋電機等)以及京都大學等知名學府及研究機構,共22家成員單位。參加該聯盟的成員單位每家出50名以上專業人員從事合作研究,開發企業需要的共性基礎技術。日本政府計劃7年內對該項目投入210億日元,通過開發高性能電動汽車動力蓄電池,在2020年前將日本電動車一次充電的續駛里程增加三倍以上。

(3)加強新能源汽車產業基礎設施的建設,積極發展有關配套政策體系

目前,我國新能源汽車產業基礎設施建設和配套政策還很不完善,各地區執行力度也存在較大差異。在基礎設施建設方面(如充電站),可以借鑒日本的做法,在收益回報等暫時不明確時,由電力部門牽頭參與有關的基礎建設,并且以個別城市為中心輻射形建設,這樣既便于研究管理又可節約成本。而通過借鑒國外的成功經驗,可以建立一系列財政補貼、減免稅收、公務車采購等配套政策體系,如對新能源汽車生產實行信貸支持和稅收減免;積極推動新能源汽車的政府采購行為,制定最低采購比例,并鼓勵個人消費者購買新能源汽車;對新能源汽車消費實行車船稅、消費稅和燃油稅減免,并提供城市行車通道及停車方面的便利和優惠政策;對替代燃料的生產使用和基礎設施的建設提供直接投入、信貸支持和稅收減免。

(4)多舉措加強對消費者的宣傳和教育

篇9

關鍵詞:混合動力汽車;示范推廣;產品技術分析;激勵政策

中圖分類號:U469.7文獻標文獻標志碼:A文獻標DOI:10.3969/j.issn.2095-1469.2012.06.02

為應對日益嚴峻的節能減排壓力,美國、日本、歐洲等國家和地區相繼實施了新的電動汽車發展戰略,并有針對性地開展各類電動汽車示范推廣項目。我國也于2009年啟動了“十城千輛節能與新能源汽車示范推廣應用工程”,以財政政策鼓勵在公共服務領域率先推廣使用節能與新能源汽車。本文主要圍繞技術、產品、市場、政策等方面對我國混合動力乘用車示范推廣情況進行了相關分析。

1 混合動力乘用車發展概況

作為一種有效的節能途徑,混合動力技術已逐步成熟,并率先實現產業化,正成為汽車市場銷售新的增長點[1]。世界各大汽車公司通過使用先進的開發手段,已在較短的開發周期內相繼推出了采用不同布置方案和控制策略的HEV產品。

1.1 國際產品技術情況

1.1.1 輕度混合動力技術研發及產業化體系在歐洲形成

標致-雪鐵龍、寶馬、奧迪、菲亞特等歐洲主要汽車生產商均計劃在其轎車平臺上廣泛應用輕度混合技術。2008年,歐洲已有近5%的新車采用了輕度混合技術,預計到2015年歐洲市場裝配啟停系統的比例將上升到80%,以發動機自動啟停為主要特征的輕度混合技術(啟/停技術:stop/start)將成為傳統汽車的標準配置。此外,博世、法雷奧、德爾福等零部件公司已具備大規模輕度混合系統的生產配套能力。

1.1.2 中/深度混合動力轎車技術日本企業處于領先地位

中/深度混合動力轎車當屬日本混合動力汽車最具代表性[2]。目前,豐田在全球大約80個國家和地區銷售共計18款混合動力乘用車。以豐田Prius為例,第3代Prius 2009年初上市,在動力性能進一步提升的同時,燃油經濟性較前一代相比提高8%,價格下降13%,已形成與傳統燃油汽車的市場競爭優勢。此外,本田混合動力汽車技術也發展迅速,Insight、Civic混合動力汽車燃油經濟性分別達到3.7?L/100?km、4.9?L/100?km。

1.1.3 插電式混合動力技術成為世界各國新能源汽車戰略布局重點

插電式混合動力作為一種具有純電動和混合動力雙重特征的電動汽車技術,成為全球汽車工業的研發熱點,美國、日本、歐洲等國家和地區高度重視插電式混合動力汽車戰略布局,主要汽車公司也加快插電式混合動力汽車技術研究[3]。從技術及產品成熟度來看,具有代表性的產品有豐田普銳斯插電式混合動力汽車、通用Volt串聯增程式電動汽車。其中,普銳斯插電式NEDC油耗僅為2.6?L/100 km,Volt續駛里程可達570?km(純電模式可達80?km)。這兩款車自上市以來取得了較好的市場反響,銷量均達到7?000余輛。

1.2 國內產品技術情況

我國于2012年4月的《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020年)》將混合動力技術的推廣和應用提到重要位置,混合動力汽車迎來良好發展機遇。近年來我國混合動力汽車技術不斷提高,產品技術方案不斷豐富。

1.2.1 形成了具有完全自主知識產權的動力系統技術平臺,建立了混合動力乘用車技術開發體系

我國政府在國家高技術研究發展計劃(863計劃)中專門開列了包括混合動力汽車在內的電動汽車重大專項,已經建立起了混合動力汽車動力系統技術平臺和產學研合作研發體系,取得了一系列突破性成果,為整車開發奠定了堅實的基礎。截止到2010年,在混合動力車輛技術領域,我國知識產權局受理并公開的中國專利申請為2?144件。其中,發明專利為1?487件(授權為107件)、實用新型為652件、外觀為5件。根據國內企業混合動力汽車知識產權分類統計結果,前三名企業分別是:奇瑞汽車有限公司、比亞迪股份有限公司和重慶長安汽車股份有限公司[4]。

1.2.2 自主開發出關鍵零部件系列化產品,混合動力汽車產業化全面跟進

我國已自主研制出6~100?Ah的鎳氫和鋰離子動力電池系列產品;自主開發的電機重量比功率超過1?300?W/kg,電機系統最高效率達到93%。與此同時,混合動力汽車關鍵零部件的產業化全面跟進,生產配套能力顯著增強。在未來2~3年內,預計將形成20億Ah以上的動力電池和全系列驅動電機生產能力,能夠滿足100萬輛混合動力及電動汽車的配套要求。

1.2.3 基本掌握混合動力汽車整車開發關鍵技術,形成了各類汽車的開發能力

我國自主研發了自動啟停、電動助力、制動能量回收等混合動力汽車關鍵技術,并建立了混合動力系統、輔助系統、整車控制器等關鍵總成生產制造體系和質量控制體系。國內主要整車企業研制出BSG、ISG等不同混合動力技術方案的車型,節油率依據系統方案的不同在10%~40%之間,排放可達到國Ⅳ標準,并通過了產品型式認證試驗,獲得了國家產品公告,長安、奇瑞等混合動力轎車均實現上市銷售。

1.3 綜合對比

由于目前混合動力汽車主要是以傳統汽車為基礎,而我國在傳統汽車領域的技術差距較大,故在混合動力汽車的研發方面存在著“先天不足”。與國外先進產品和技術相比,我國混合動力乘用車技術總體上處于全面落后的狀況,產業化方面的差距正在迅速拉大。

1.3.1 常規混合動力汽車

以2012年北京車展為例,混合動力汽車量產車型展出較多,占到混合動力展車的81%,而外資品牌的混合動力產品較多,占到全部混合動力展車的70%,國內自主品牌在售的混合動力車型明顯較外資品牌要少。在混合動力技術領域,日本廠商掌握著優良的專利資源。在混合動力汽車節油率上,日本豐田公司的產品要優于其它國家的廠商;在技術積累方面,國內自主品牌的技術積累仍然有較長的路要走。

在市場潛力方面,混合動力車型幾乎覆蓋了從小型車到豪華車的所有級距。在混合動力產品的價格上,經初步統計,混合動力車型的售價要比傳統車型高出25%以上。

1.3.2 插電式混合動力汽車

在2012年北京車展上,插電式混合動力汽車量產車型多于概念車型,占到插電式混合動力展車的72%。自主品牌在插電式混合動力汽車領域比外資品牌更為積極,自主品牌插電式混合動力汽車占比達到61%。目前,插電式混合動力汽車的百公里綜合油耗基本都在3?L以下。比亞迪的雙模技術、豐田的混合動力技術都已經實現了產業化,在市場上推出了成熟的產品。

2 示范推廣產品技術分析

截止2012年9月,我國共36批《節能與新能源汽車示范推廣應用工程推薦車型目錄》,涉及到比亞迪F3DM、上汽君越、廣汽傳祺、豐田凱美瑞、長安志翔等混合動力乘用車20個產品型號共24款車型。

2.1 分類統計

按照2011年3月1日頒布實施的《QC/T 837-2010 混合動力電動汽車類型》行業標準,從動力系統結構、混合度及外接充電能力等方式將該20個產品型號24款示范推廣車輛類型作分類統計,結果見表1。

按照2009年中機車輛技術服務中心根據國家示范推廣政策規定編制的《節能與新能源汽車節油率與最大電功率比檢驗大綱》,將20個產品型號24款示范推廣車輛類型按節油率與最大電功率比作分類統計,結果見表2。

2.2 產品分析

2.2.1 微混合型產品分析

根據行業標準定義,以發動機為主要動力源,電機作為輔助動力,具備制動能量回收功能的混合動力電動汽車,電機的峰值功率和總功率的比值小于10%;僅有怠速啟停功能的汽車也可稱為微混合型混合動力汽車。

這種僅有怠速啟停功能的混合動力系統在傳統內燃機上的啟動電機(一般為12?V)上加裝了皮帶驅動啟動電機,通常稱為BSG技術(Belt Driven Starter Generator)。該電機為發電啟動(Stop-Start)一體式電動機,用來控制發動機的啟動和停止,在怠速、啟動等情況下降低了油耗和排放。

表3為微混合型混合動力乘用車示范產品統計。5款車型的電機額定功率在1.1~1.7 kW之間,均采用12 V、55~75?Ah的鉛酸蓄電池,僅具有怠速啟停功能,受限于電池,使用的啟動電機功率有限,實際的節油效果并不理想。(注:長安志翔SC7163H1為CNG型兩用燃料混合動力轎車。)

2.2.2 輕混合型產品分析

根據行業標準定義,以發動機為主要動力源,電機作為輔助動力,在車輛加速和爬坡時,電機可向車輛行駛系統提供輔助驅動力矩的混合動力電動汽車,一般情況下,電機的峰值功率和總功率的比值大于10%。

(1)基于BSG技術的輕混合型動力系統

以通用汽車的皮帶傳動啟動/發電機(Belt Alternator Starter,BAS)系統為代表,基于BSG技術的混合動力系統解決方案,通過采用與發動機皮帶連接的大功率電動機(身兼助力電機、啟動機、發電機三職)以及較大電壓的鎳氫或鋰離子電池組為電動機供電,實現電動助力功能[5],如圖3所示。這種系統在節能效果上比一般BSG系統更加明顯,系統成本相比強(重度)混合型混合動力車型成本卻低許多。

表4為基于BSG技術的輕混合型混合動力乘用車示范產品統計。

表4中別克君越eAssist的電動機能夠以15?kW的最大功率和150?N?m的轉矩啟動發動機,作為助力電機時輸出11.2?kW的最大功率、可在1 000 r/min的轉速下(電機轉速)提供最高107?N?m的轉矩;為電動機供電的鋰離子電池組電壓115?V,容量為0.5?kW時,輸出功率15?kW,重量29 kg。

(2)基于ISG技術的輕混合型動力系統

ISG混合動力系統(Integrated Starter Gene-rator)采用發動機和電機轉矩疊加方式進行動力混合,發動機與電機和變速器相并聯,按照不同的行駛工況要求,發動機的轉矩與電機的轉矩在變速器前進行多種形式的復合以實現最優的驅動效率,以發動機為整車主動力源,電機系統起“補峰平谷”作用,可實現怠速啟停、能量回收、電動助力等功能[6]。ISG系統結構簡單、緊湊,并且重量輕,可以改善燃油經濟性、降低排放,行業內通常稱為“單軸并聯中度混合動力系統”,以長安ISG中度混合動力系統為代表,如圖4所示。

表5為基于ISG技術的輕混合型混合動力乘用車示范產品統計。除了廣汽傳祺之外,其余6款車型均采用了額定功率在10~13 kW之間的永磁同步電機,144 V、6 Ah的金屬氫化物鎳蓄電池。廣汽傳祺兩個產品型號4款車型為四輪驅動,采用了最大功率15 kW的集成起動發電機(ISG)、最大功率25 kW的后軸驅動電機,以及288 V、6.5 Ah的磷酸鐵鋰電池。

2.2.3 強混合型混合動力汽車

根據行業標準定義,以發動機和/或電機為動力源,一般情況下,電機的峰值功率和總功率的比值大于30%,且電機可以獨立驅動車輛正常行駛的混合動力電動汽車。

混合動力乘用車示范推廣產品中,以豐田凱美瑞混合動力(采用第2代豐田油電混合動力系統THS-Ⅱ)和比亞迪F3DM插電式雙模電動車為典型代表。豐田凱美瑞混合動力一代采用額定功率為22 kW的交流永磁同步電機,244.8 V、6.5 Ah的金屬氫化物鎳蓄電池;比亞迪F3DM采用額定功率為37 kW的永磁同步電機,330 V、57 Ah的鐵鋰電池。

表6為強混合型混合動力乘用車示范推廣產品統計,其中豐田凱美瑞共有3個產品型號5款車型(凱美瑞尊瑞GTM7251HEV有3款)。

3 示范推廣產品應用情況分析

根據中國汽車工業協會的統計,2011年中國混合動力汽車的產銷量分別為2?713輛和2 580輛,2012年上半年中國混合動力汽車的產銷量分別達到了3 953輛和3 989輛,其中混合動力客車占絕大部分,混合動力乘用車示范數據并不理想。我國混合動力乘用車通過3年多的示范推廣,積累了一定的運營經驗,以下主要對混合動力乘用車示范城市、用途領域及相關支持政策進行分析。

3.1 示范領域分析

根據十城千輛示范推廣工程,我國混合動力乘用車示范推廣主要分布在北京、上海、重慶、大連、杭州等25個城市出租和公務等公共服務領域。此外,根據國家發展改革委關于開展私人購買新能源汽車補貼試點方案,混合動力乘用車(主要指插電式混合動力乘用車)示范推廣還包括上海、長春、深圳、杭州、合肥等試點城市私人購買領域。其中,具有代表性的混合動力乘用車實際示范產品及相應城市見表7。

3.2 推廣政策分析

3.2.1 國家政策

混合動力乘用車示范推廣政策主要以財政政策鼓勵為主,根據財政部、科技部出臺的《節能與新能源汽車示范推廣財政補助資金管理暫行辦法》,中央財政對試點城市相關公共服務領域示范推廣單位購買和使用節能與新能源汽車給予一次性定額補助。其中節油率在40%以上的混合動力汽車,補助標準為5萬元/輛,具體補貼標準見表8。

根據《私人購買新能源車試點財政補助資金管理暫行辦法》,對新能源乘用車的補助標準根據動力電池組能量確定,對滿足支持條件的插電式混動汽車,按3?000元/kWh給予補助,最高補助5萬元/輛;對于油電混合動力產品,則歸入“節能汽車”類別,只給予了3?000元的補貼。

3.2.2 地方政策

除中央財政安排部分補助資金外,示范城市地方政府也安排了一定資金給予適當補助。特別是在私人購買領域,各地政府均在國家基礎上給予一定額度補貼,插電式混合動力乘用車具體補貼情況見表9。此外,其它非示范城市,如廣州市也積極鼓勵消費者購買新能源汽車,于2012年7月出臺《廣州市中小客車總量調控管理試行辦法》,對新能源和混合動力汽車開辟單獨搖號通道,并補貼1萬元,這一舉措為新能源汽車發展提供了良好的機遇。

3.2.3 政策趨勢

目前國內混合動力乘用車市場推廣的主要障礙在于技術尚未完全成熟、成本和售價相對較高,鼓勵政策尚不完善等制約因素[7]。今后政府除了繼續完善財政補貼政策,還需要通過稅收調控驅動產業的發展。例如完善我國汽車燃料消耗量標準體系,將現有整車生產企業新增傳統汽車產能與新能源汽車研發、生產和銷售相結合,建立基于乘用車生產企業平均燃料消耗量和車型燃料消耗量目標值的財稅獎罰機制;構建低碳汽車稅制,新的汽車稅種如二氧化碳稅、燃油稅的開征,以及鼓勵購買使用新能源和小排量車的稅收政策的出臺,必然會影響到人們購車的選擇和汽車的使用,促進節能與新能源汽車的發展。

篇10

[關鍵詞]新能源汽車;障礙分析

新能源汽車的廣泛使用,能夠使得城市中所出現的大量汽車有害氣體排放降低,而在這一背景之下,促使相當一部分發達國家、汽車制造商都開始進行混合動力、純電動、燃料電池汽車等方面車型的研發工作。但是就市場反響來看,新能源汽車本身并沒有得到良好的推廣和普及。下文主要針對新能源汽車發展主要障礙以及解決方案進行了全面詳細的探討。

一、我國新能源基礎設施建設現狀

在我國,國家電力公司已經在北京、深圳、天津等發達城市建立起了專門的充電站,而這些試點充電站,將為電動公交車、電動轎車等提供充電服務。部分汽車制造廠商已經完成了對于智能化充電站的建設工作,并且開始逐漸的大規模建設。其充電設施建造的重點服務對象便是電動公交,這對于城市新能源應用起到了表率性作用。

二、世界范圍內新能源汽車制造技術現狀

2.1續駛里程。對于相當一部分汽車購買者來說,當汽車處在電動模式之下時,其所表現出來的行駛距離是一個至關重要的問題。特別是PEV這一類本身并沒有裝載較大續航里程的內燃機,即便是再次充電也是需要較長時間的。即便是在這樣的情況下,電動汽車所表現出的續航能力實際上已經完全能夠滿足城市人口的正常出行,依據相關統計結果來看,大部分城市居民每天所需要行駛的距離大約在50km左右,但是PEV的行駛距離為97km,對于不長途跋涉的人群來說,這一性能已經基本符合要求。

2.2成本。現目前,HEV、PEV車型中所使用的蓄電池組所表現出的成本價格依然偏高,那么在這樣的情況下,相關的產品研發成本也就完全是通過消費者來進行承擔。通用汽車公司認為PHEV電動車如果說續航每增加16km,那么其汽車的制造成本就至少會上升1500美金左右。在2006年,能夠使得PEV續航里程能夠達到563km的鋰電池組,其制造成本甚至高達15萬美元。但是,任何產品成本都是會隨著規模的增大,而降低價格,這一問題在未來大批量新能源汽車生產的情況下能夠得以解決。

三、我國新能源汽車產業發展存在的問題

(一)核心技術瓶頸突出

我國目前在新能源汽車領域中所呈現出的總體研發水平并不高,特別是新能源汽車這一類將電控系統作為核心技術的缺失,導致我國的新能源汽車行業發展受到了直接影響。此外,即便是我國現有的新能源車輛,其中所存在的傳動模塊、電池、電控系統、變速器,甚至于空調等裝置都是通過進口的方式來獲得,其國產化的電動車品牌,所呈現出本土技術應用并不多。就目前來說,有相當一部分企業、政府都極為熱衷于整車項目的開發,而對于汽車中所涉及到的關鍵零件、技術等并沒有引起足夠的重視,沒有進行大量資金的投入。例如我國目前所使用的一些新能源客車,實際上絕大部分都是使用的來自于國外發達國家的混合動力技術,客車汽車僅僅只是扮演的一個零件組裝角色。

(二)市場需求不足與產業內競爭無序的狀況并存

我國在新能源汽車領域中還僅僅只是處在一個初期發展階段。就目前來說,絕大部分新能源汽車所表現出的價格都要高于普通的汽車。但實際上,科學合理的價格才是新能源汽車本身是否能夠真正走向大眾化的一個關鍵,雖然說我國已經有了針對性的補貼措施,但是所帶來的補貼效果并不能夠完全彌補這些差距。此外,我國企業還有盲目發展的趨勢,在自身技術、市場條件都不成熟的情況下,大量汽車制造企業都開始進入到新能源領域中,即便是產能提升,其市場也并不買賬單。

(三)新能源汽車配套設施嚴重不足

當前,基礎配套設施的缺乏是新能源汽車產業發展的重要障礙。新能源汽車要推向市場就必須有大量的加氣站、充電站等配套設施,而這又會增加新能源汽車的產業化成本,造成技術與成本的矛盾。目前,新能源汽車充電站的建設才剛剛開始。同時,為新能源汽車進行服務的基礎設施的技術標準也落后于發達國家。另外,新能源汽車產業的價值鏈配套整合不足。

(四)政策較少直接惠及消費群體

市場需求是新能源汽車發展的基礎,而市場需求的主體是消費群體。目前,國家對新能源汽車產業有一定的政策支持,但這些政策大體上都是針對生產企業的,對新能源汽車消費群體,國家尚未制定完善的鼓勵政策。由于目前的新能源汽車售價普遍比傳統汽車高出1~2倍,甚至數倍,在這種情況下,如果國家補貼不足,市場需求將受很大影響。

四、促進我國新能源汽車產業發展的對策

(一)明確新能源汽車技術發展路徑與技術標準

只有明確國家發展新能源汽車的技術路線,新能源汽車產業才能有章可循,有重點地加快產業布局。目前,以混合動力汽車為代表的節能汽車技術已基本成熟,這種汽車可起到明顯的節油效果。因此,近期路徑是以混合動力汽車為發展重點,推廣普及節能汽車。從長期趨勢看,電能作為一種使用廣泛且傳輸技術成熟的二次能源介質,在未來全球的能源構成中將占據越來越重要的地位。

(二)優化新能源汽車低碳價值鏈配套體系

新能源汽車主要分為替代能源汽車和電動汽車,其中替代能源技術相對依賴傳統技術,產業鏈變化不大。而電動汽車的組成包括電池、驅動電機、電機調速控制系統、電池管理系統和車體五個主要部分。其中,電力驅動及控制系統是電動汽車的核心,是區別于傳統汽車的最大不同點。在電力驅動及控制系統中最關鍵的動力蓄電池,是現在公認的制約電動車發展的瓶頸。新型動力汽車產業鏈需以整車廠商為核心,向上下游延伸,相關環節包括整車、充電設備、核心零部件及其他上游資源。

(三)構建技術創新聯盟

面對新能源汽車技術的復雜性、前景的不確定性,要有效解決當前的技術瓶頸,需要建立技術創新聯盟以實現產業長遠的經濟效益、社會效益和生態效益目標。技術創新聯盟的建立,可使聯盟實體共享資源、相互學習,拓展產品技術鏈,降低成本及創新所面臨的風險。企業可根據實際條件,通過多種聯盟形式,構建新能源汽車共性技術研發聯盟平臺,重點突破動力電池核心技術瓶頸,建立新能源汽車關鍵零部件自主創新體系,提高關鍵零部件自主研發能力。

五、結語

綜上所述,新能源汽車本身在汽車市場上實際推廣效果困難重重,這不僅僅是由于基礎設施不足所導致,同樣也有技術、價格等方面的不利因素,但是可以明確的一點是,新能源技術必然是未來汽車發展的趨勢,帶領著技術的革命沖破重重阻礙,推向市場。

參考文獻

[1]周榮,徐梟等.汽車先進的整車與總成開發技術跟蹤和研究[R].天津,2010.