【正文】 在美國市場上去年也已售出 3500 輛，供不應(yīng)求。日產(chǎn)公司也于去年推出 Tino 混合動力車，在日本國內(nèi)市場上銷售了 100 多輛。美國能源部與三大汽車公司于 1993 年簽訂了混合動力電動汽車開發(fā)合同，其中通用汽車公司投入 1． 48 億美元，福特投入 1． 38 億美元，克萊斯勒投入 8480 萬美元，進行為期 5 年的研制開發(fā)工作，三大公司于 1998 年北美國際汽車展上分別展出了樣車，美國報 刊評論 “這次展出的混合動力電動汽車就像一輪紅日，光芒四射的出現(xiàn)在人們面前，它預(yù)示了未來汽車的發(fā)展方向?！痹诖嘶A(chǔ)上，現(xiàn)已按期推出三款混合動力概念車 GM Precept、 Ford Prodigy、 Daimlerchrysler Dodge ESX3，三款車均接近或?qū)崿F(xiàn)了 3 升／百公里目標(biāo)。歐洲各大汽車廠商爭先恐后地推出了本公司研制的混合動力電動汽車，就連法國 PSA 集團也似乎忘記了它曾引以為自豪的1995 年建成的世界上第一條電動汽車專用生產(chǎn)線，而先后推出了貝靈格型和 XSARA 型混合動力電動汽車。甚至德國的 BOSCH等著名的零部件公司也積極與大汽車公司聯(lián)手開發(fā)混合動力電動汽車技術(shù)。最近歐洲六大汽車公司聯(lián)合就混合動力電動汽車技術(shù)進行了研討和綜合評述，認(rèn)為其技術(shù)成果有望使混合動力電動汽車的成本接近于傳統(tǒng)汽車，使用戶買得起，生產(chǎn)廠商也有利可圖。專家普遍評價：混合動力電動汽車是 2l 世紀(jì)初汽車產(chǎn)業(yè)界的一場革命，只有混合動力電動汽車才能滿足新世紀(jì)之初對汽車的環(huán)保與節(jié)能要求。 同時，在日本、美國和歐洲，也開展了混合動力電動公共汽車的研究。與混合動力電動 5 轎車多采用并聯(lián)和混聯(lián)的結(jié)構(gòu)型式不同，混合動力電動公共汽車的結(jié)構(gòu)型式以串聯(lián)為主。 在燃料電池汽車方面，國外企業(yè)界紛紛組成強大的跨國聯(lián)盟，以期達到優(yōu)勢互補的目的，如日本豐田與美國通用公司，日本東芝公司與美國國際燃料電池公司，德國 BMW 公司與西門子公司，雷諾汽車公司與意大利 De Nora 公司分別組成聯(lián)盟開發(fā)燃料電池汽車；本田也已投資數(shù)億美元開發(fā)燃料電池汽車。其中，以加拿大的巴拉德一美國的福特一德國的戴姆勒克萊斯勒聯(lián)盟 (XCELLSIS)最具代表性，該聯(lián)盟投資 10 億加元開發(fā)生產(chǎn)電動汽車用燃料電池動力系統(tǒng)。在這一波燃料電池汽車的研發(fā)熱潮中，幾乎所有的國外大型企業(yè)集團全部介入，投入的總額將 近 100 億美元，并對這種革命性的清潔型汽車給予厚望。 1999 年 4 月世界主要汽車制造商 (Daimlerchrysler、 Ford、 GM、 Honda、 Hyundai、 Nissan、 Toyota and Volkswagen)、能源供給商 (BP、 Shell、 Texaco)、燃料電池公司 ((Ballard、 International Fuel cells)和政府機構(gòu)(CARB、 California Energy Commission、 South Coast AirQuality Management District、 DOE、DOT)自發(fā)組成了美國加州燃料電池聯(lián)盟，確定在 20xx20xx 年通過燃料電池轎車和公共汽車的道路示范運行，達到燃料電池汽車進入市場的目標(biāo)。 當(dāng)前車載質(zhì)子交換膜燃料電池 (PEMFC)電源系統(tǒng)的研究開發(fā)集中在關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵材料、關(guān)鍵部件和系統(tǒng)集成上。在材料與單電池技術(shù)方面，與燃料適應(yīng)的車載 PEMFC 基礎(chǔ)材料，特別是 PEMFC 抗 CO 催化劑和質(zhì)子交換膜一直是相關(guān)基礎(chǔ)研究的重點；價格低廉的車載 PEMFC 流場板，單體電池放大設(shè)計等技術(shù)也是研究熱點。 在電動汽車 PEMFC 電池組技術(shù)研發(fā)方面，加拿大 Ballard 公司獨占鰲頭， 1993 年推出世界上了第一臺以 120kWPEMFC 電池堆為動力的公共汽車示范車，并先后與美國、德國和日本各大汽車公司合作開發(fā)燃料電池汽車，并專門成立了子公司 Ballard Automotive 進行車用 PEMFC 電池組的研究開發(fā)。目前已經(jīng)研制出 Mark900 電池組，占領(lǐng)著世界電動車燃料電池發(fā)動機的市場。而 Ballard 戰(zhàn)略聯(lián)盟之一一戴姆勒 克萊斯勒控股的 DBB 則專攻燃料電池發(fā)動機系統(tǒng) (包括氫源、燃料電池及其輔助系統(tǒng) )集成， 1996 年完成的以 H2 為燃料的PEMFC 汽車 NECAR2， PEMFC 系統(tǒng) (50kW)占用 450 升；而 1997 年完成的采用甲醇重整氣為燃料的 PEMFC 汽車 NECAR3 中， PEMFC 與重整系統(tǒng) (50kW)占 960 升；而大功率燃料電池發(fā)動機 HY2054(205kW)系列包括 PEMFC、兩級空氣壓縮機和純水冷卻循環(huán)，按照典型的柴油機和天然氣發(fā)動機標(biāo)準(zhǔn)模件設(shè)計進行集成，可方便地在柴油機或天然氣發(fā)動機汽車上安裝。 在電驅(qū)動系統(tǒng)方面，值得一提的是 Ballard 戰(zhàn)略聯(lián)盟的另一成員一美國福特控股的子公司 Ecostar 專攻燃料電池電動汽車的電氣驅(qū)動系統(tǒng)，采用了矢量控制的交流異步電機作為電動汽車驅(qū)動控制，控制器效率可達 97％，具有過流、短路和超速保護等功能，系統(tǒng)集成化程度較高。 在氫源技術(shù)方面，正如 1999 年 9 月在倫敦召開的第六屆世界燃料電池會議主席 Gary Acres 在會議結(jié)束總結(jié)性發(fā)言中所指出的， “當(dāng)前燃料電池技術(shù)的研究開發(fā)重點在于氫源重整器和系統(tǒng)集成?！泵绹?Epyx 從美國能源部獲得 20xx 萬美元的經(jīng)費，它和氫燃燒器技術(shù)公司正開發(fā) 50kW 燃料處理器。 在亞洲，日本在甲醇重整、汽油重整反應(yīng)上十分重視， 在重整催化劑、重整器及一氧化碳脫除等關(guān)鍵技術(shù)上申請了大量專利。 在燃料電池汽車方 面，世界各大汽車公司相繼推出以甲醇或汽油為燃料的燃料電池汽車。但是目前，由于在車載重整制氫氫源方面還沒有取得全面突破，盡管各大汽車公司以甲醇和汽油重整制氫為主流技術(shù)，但仍有相當(dāng)部分示范車以高壓氫瓶、液氫、儲氫材料方式供氫。 XCELLSIS 公司于 1999 年開發(fā)出的采用氣態(tài)儲氫方式的 Necar4 燃料電池汽車被評為當(dāng)年度世界杰出科技成果，該公司于 20xx 年又推出 Necar5 燃料電池汽車，它采用 Mark900燃料電池系統(tǒng)，車載甲醇重整制氫技術(shù)。 國外也開展了燃料電池客車的研發(fā)。其中， Daimler Benz 的 NEBUS 于 1997 年中期在 6 公路上試驗成功，該車以高壓氫為燃料，燃料電池的輸出功率為 250 千瓦，允許的最高時速為 80km／ h。歐洲的其它公司正在進行相類似的 Neoplan， Scania 與 MAN 燃料電池公共汽車研發(fā)，客車載客量約為 70 人，燃料電池輸出功率為 150 kW～ 170 kW。燃料為液氫與高壓氫 (最高貯存壓力為 25MPa，貯罐采用無縫鋁材外包復(fù)合碳纖維，耗氫量約為 8kg／ h)。 以 Ballard 為主要參與者的 PHASE3 計劃始于 1996 年 6 月，為期 4 年，在美國的芝加哥、以及加拿大的溫哥華這兩個城市對以燃料電 池為動力的客車進行運行試驗。該計劃主要有六家公司參與： THE CHICAGO TRANSIT AUTHORITY (CTA)， COAST MOUNTAIN BUS COMPANY(CMBC)， XCELLSIS， BALLARD POWER SYSTEMS， STUART ENERGY，AIR PRODUCTS AND CHEMICALS， INC．該試驗中的燃料電池分別以 Stuart 的電解氫以及 Air Product 的液體燃料制氫為燃料，貯罐壓力為 25Mpa，該計劃總行駛距離為 118， 000公里。該計劃的后續(xù)項 目為 Phase 4，將提高燃料電池輸出功率以減少單池數(shù)目，減小發(fā)動機尺寸，降低車重，并將啟動時間由 45 秒減少至 3 秒，以提高燃料電池客車在市場上的競爭能力。 另據(jù) 20xx 年 7 月最新報導(dǎo)，日本豐田公司（ Toyota)與 Hino 合作開發(fā)了燃料電池混合動力汽車 FCHVBUSl，該車攜帶高壓氫儲罐，有 63 個座位，已通過了交通部的道路測試。 總之，目前國際上燃料電池客車的載客量均為 70 人左右，要求燃料電池的輸出功率在150~180kW，多采用高壓氫為燃料，時速在 60～ 80km／ h，以 Ballard 的燃料電池為動力的客 車最為先進，相應(yīng)的應(yīng)用實驗也最為完備。 (二 )國內(nèi)現(xiàn)有工作基礎(chǔ) “九五”期間，圍繞提高我國汽車工業(yè)技術(shù)水平和自主創(chuàng)新能力，增強國際競爭力的若干重要課題，如轎車車身設(shè)計、汽車電子 (汽車制動防抱死 (ABS)、機械式自動變速器、以及柴油機電控系統(tǒng)等 )、材料、環(huán)保、制造，特別是新一代汽車技術(shù)等方面，在國家科技攻關(guān)、“八六三”等計劃中共計安排近三億元予以支持，會同各有關(guān)部門和地方政府，組織產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)。目前，已取得一批重大成果并正在推動成果轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化。 我國純電動汽車的開發(fā)取得了重要突破 我國非常重視電動汽車 的發(fā)展，“八五”期間，已經(jīng)列入國家科技攻關(guān)計劃，重點開展電動汽車關(guān)鍵技術(shù)的研究；“九五”期間，正式列入國家重大科技產(chǎn)業(yè)工程項目，主要開展電動概念車 (含相關(guān)技術(shù) )研究、電動改裝車開發(fā)、試驗示范區(qū)建設(shè)、運行機制和政策法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究。通過十年的研究攻關(guān)，在電動汽車技術(shù)方面取得了重要突破，并為“十五”以及今后電動汽車技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，奠定了良好的基礎(chǔ)。 (1) 概念車及其關(guān)鍵技術(shù)研究取得了重大的突破 ①完成了電動轎車先導(dǎo)車研制和具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全新電動轎車概念車的設(shè)計開發(fā)。經(jīng)過初步測試，其主要指標(biāo)已達到或 超過設(shè)計指標(biāo)。全車總重 1575 公斤，最高時速 114公里，續(xù)駛里程不少于 200 公里，最大爬坡度不小于 20％， 0～ 50 公里 /小時的加速時間小于 10 秒；電池：新型鎳氫動力電池；電機類型：交流感應(yīng)，整車匹配良好。同時，采用最新設(shè)計技術(shù)開發(fā)的該車身造型具有時代感和實用性，已獲得業(yè)內(nèi)外許多人士的贊賞。 ②結(jié)合概念車的開發(fā)，在電動汽車總體設(shè)計、專用電機、控制系統(tǒng)、車輛管理和電池管理等多項關(guān)鍵技術(shù)上均有突破，取得了一批創(chuàng)新研究成果，如交流異步電機的全數(shù)字矢量控制驅(qū)動系統(tǒng)已達到當(dāng)代國際先進的控制技術(shù)水平。 ③在小型鎳氫電池、 鋰離子電池開發(fā)及主要原材料國產(chǎn)化的基礎(chǔ)上，突破了高性能鎳氫動力電池與鋰離子動力電池的關(guān)鍵技術(shù)，其性能指標(biāo)己接近國際先進水平，目前已試裝在我國開發(fā)的電動概念汽車上進行測試考核。 (2)改裝車開發(fā)具備了小批量生產(chǎn)的能力 7 經(jīng)過全國十多個單位的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，開展了十多項單項技術(shù)的研究，并且通過反復(fù)試驗和改進， EV6460N 電動輕型客貨車通過了試驗示范區(qū)公交車營運的試驗，可以滿足城市中部分專業(yè)用車的需求，可以根據(jù)市場需求，提供小批量的產(chǎn)品。 完成了電動轎車的改裝工作，續(xù)駛里程大于 200公里，造價只高于同級燃油汽車的 15％，使用成本低于燃油的 50％，技術(shù)與經(jīng)濟性能都取得較大的突破。 開展了混合型電動汽車的研究開發(fā)，在串聯(lián)式電動客車、輕型客車、紅旗牌轎車和混聯(lián)式電動轎車的研究等，都取得一定的進展。 (3)建成了我國唯一的電動汽車試驗示范區(qū) 1998 年 4 月，國家電動汽車試驗示范區(qū)正式開通；已有 20 多輛純電動汽車，開展了公務(wù)車、公交車和出租車營運試驗，完成了 60 多萬公里的運行任務(wù)：具有充電、維修、培訓(xùn)、車輛與電池測試，數(shù)據(jù)收集與儲存等功能，培養(yǎng)了一支試驗運行隊伍：形成了一定的測試條件，為今后的發(fā)展創(chuàng)造了物質(zhì)基礎(chǔ)。 (4)開展 了電動汽車運行機制和政策法規(guī)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究 完成了電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展運行機制研究、發(fā)展電動汽車相關(guān)扶持政策的研究、電動汽車的推廣研究、電動汽車綜合信息數(shù)據(jù)庫等專題研究。 成立了電動汽車標(biāo)準(zhǔn)化委員會，制定了電動汽車標(biāo)準(zhǔn)體系，開展了一系列的標(biāo)準(zhǔn)研究、制定和驗證工作，目前已有 14 項正式批準(zhǔn)為國家標(biāo)準(zhǔn)， 2 項為指導(dǎo)性技術(shù)文件，還有一些標(biāo)準(zhǔn)正在制定之中。這些標(biāo)準(zhǔn)的制定為我國電動汽車的研制開發(fā)和示范運營提供了必要的保障和支撐。 (5)一些民營科技企業(yè)在動力電池、電機及其控制器等方面也取得了不俗的進展，安徽兆成研制的水平極 板動力鉛酸電池組和深圳雷天公司的鋰離子電池在社會上引起了強烈的反響。 燃料電池技術(shù)開發(fā)與燃料電池汽車的研制取得較大進展 各國普遍認(rèn)為，質(zhì)子膜燃料電池是未來電動汽車的最佳動力源，以質(zhì)子膜燃料電池為動力的電動汽車將是未來環(huán)保汽車的主要車型。“九五”期間，科技部將電動汽車用質(zhì)子交換膜燃料電池列為國家科技攻關(guān)項目，在科技部和中科院的支持和組織下，中科院大連化物所、中科院電工所、中科院有機所、東風(fēng)汽車集團、上海神力科技有限公司、清華大學(xué)等單位針對燃料電池技術(shù)、電動汽車關(guān)鍵技術(shù)方面進行了較深入的研究。在質(zhì)子膜燃料電 池技術(shù)、質(zhì)子膜等原材料國產(chǎn)化、燃料電池系統(tǒng)技術(shù)、氫源系統(tǒng)、燃料電池電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)以及燃料電池汽車演示車等方面的研究開發(fā)取得進展。 到現(xiàn)在為止，已組裝完成了 200W、 1kW、 5kW、 30kW 燃料電池組，已經(jīng)申請發(fā)明專利 20 多項，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的 PEMFC 技術(shù)，完成了 6*5kW 燃料電池系統(tǒng)與電氣動力系統(tǒng)的聯(lián)合實驗，裝于東風(fēng)汽車集團生產(chǎn)的中巴汽車上，于 20xx 年 1 月中旬試車成功，整車性能匹配良好，實現(xiàn)了我國質(zhì)子膜燃料電池汽車零的突破，為深入開展研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化打下了重要基礎(chǔ)。目前已完成了 30kW 甲醇制氫系 統(tǒng)，在許多關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破，具備了開發(fā)十千瓦、百千瓦級甲醇制氫系統(tǒng)能力。試制的非全氟膜性能已接近 Nafion 膜的性能，研制的碳布已有可能代替進口產(chǎn)品。 與此同時，在北京、上海、重慶等