【正文】 新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展與政策調(diào)研 目錄： 第一章 新能源汽車的概念與分類 第二章 美、日、歐新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及支持政策概況 第三章 我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況 第四章 我國電動汽車關(guān)鍵零部件技術(shù)與市場現(xiàn)狀 第五章 我國主要省、市新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和支持政策 第一章 新能源汽車 的 概念與分類 新能源汽車的定義 根據(jù)國家工信部相關(guān)公告的定義，新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源或使用常規(guī)的車用燃料但采用新型車載動力裝置，綜合車輛的動力控制和驅(qū)動控制等方面的先進 技術(shù)，形成技術(shù)原理先進、具有新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)的汽車。 新能源汽車主要包括混合動力電動汽車 (HEV,Hybrid Electric Vehicle)、純 電動汽車 (BEV, Battery Electric Vehicle)、燃料電池電動汽車 (FCEV,Fuel Cell Electric Vehicle)、其他新能源汽車等 。有別于其他常規(guī)汽車， 新能源汽車使用非常規(guī)燃料作為動力來源，具有排放小甚至零排放的優(yōu) \，對環(huán)境污染的壓力很小，具有非常廣泛的前 景 。 圖 一 不同種類的新能源汽車 新能源汽車的具體分類 (1) 混 合動力汽車 圖二串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)原理圖 混合動力汽車英文縮寫為 HEV,即 Hybrid Electric Vehicle。依據(jù)聯(lián)合國定義，所謂“混合動 力車”是“為了推動車輛的革新，至少擁有兩個能量變換器和兩個能量儲存系統(tǒng)車載狀態(tài)”的車輛。由于目前混合動力汽車廣泛采用電力作為主要或備用動力源，國際電工委員會電動汽車技術(shù)委員會給出了更為嚴格的定義 :有多于一種的能量轉(zhuǎn)換器能提供驅(qū)動動力的混合型電動汽車，即利用蓄電池和副能量單元 (Auxiliary Power Unit,簡稱 APU)的電動汽車。它主要包括發(fā)動機，電動機，發(fā)電機，蓄電池和動力控制系統(tǒng)等，根據(jù)汽車運行工況的要求，發(fā)動機與電動機進行優(yōu)化藕合，以實現(xiàn)汽車的良好的動力性，安全性，燃油經(jīng)濟性和排放性等指標見 圖。 圖三并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)原理圖 混合動力汽車的關(guān)鍵是混合動力系統(tǒng)，它的性能直接關(guān)系到混合動力汽車的整體性能。經(jīng)過十余年的技術(shù)發(fā)展，混合動力系 統(tǒng)已從原來發(fā)動機與電動機的離散結(jié)構(gòu)向發(fā)動機、電動機和變速器一體化結(jié)構(gòu)發(fā)展，即集成化混合動力系統(tǒng)?；旌蟿恿ζ囀请妱悠嚺c傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車相結(jié)合的產(chǎn)物，它既繼承了電動汽車低排放，低噪音的優(yōu)點，又發(fā)揮了普通燃料汽車高扭矩和高功率的優(yōu)點，顯著改善了傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的排放性和燃油經(jīng)濟性，增加了純電動汽車的續(xù)航里程，在由內(nèi)燃機汽車向電動汽車的轉(zhuǎn)變過程中扮演了重要的角色。按照目前主要混合動力 汽車的動力總成以動力傳輸路線分類，可分為串聯(lián) 式、 并聯(lián)式和混聯(lián)式等三種 . 目前 HEV 的發(fā)展方向是可外接充電式混合動力電動汽車 (Plugin Hybrid Electric Vehicle,PHEV)。 PHEV 是指可以使用外部電力網(wǎng) （ 包括家用電源插座，例如 220V 電源 ） 對混合動力系 統(tǒng)中的電池進行充電的汽車。具有低噪音、零排放及高能量 圖四混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)原理圖 效率的特點 是介于純電動和常規(guī)混合動力電動汽車之間的一種車型，里程短時采用純電動模式利用電動馬達驅(qū)動里程長時采用以發(fā)動機驅(qū)動為主的混合動力模式。由于可利用外部電網(wǎng)在晚間進行充電，在改善電廠發(fā)電機組效率、解決電價問題的同時，一定程度上降低了對石油的依賴。因此可外接充電式混合動力電動車是一種最有發(fā)展前景的混合動力電動汽車驅(qū)動模式，也是向最終的清潔能源汽車過渡的最佳方案之一。 (2) 純電動汽車 純電動 汽車， (BEV,Battery Electric Vehicle)是一種采用單一蓄電池作為儲能動力源的汽車。它利用蓄電池作為儲能動力源，通過電池向電動馬達提供電能，驅(qū)動電動馬達運轉(zhuǎn)，從而推動汽車行進。純電動汽車由底盤、車身、蓄電池組、電動馬達、控制器和蓄電池等六部分組成。由于電動馬達具有良好的牽引特性，因此純電動汽車的傳動系統(tǒng)不需要離合器和變速器。車速控制由控制器通過調(diào)速系統(tǒng)改變電動馬達的轉(zhuǎn)速即可實現(xiàn)。與混合動力最大的不同在于，純電動汽車完全不使用內(nèi)燃機作為發(fā)動裝置，也不使用汽油、柴油等燃料，而是完全采用可 充電式電池驅(qū)動。 純電動汽車的優(yōu)點 ： 首先，它本身不排放污染大氣的有害氣體。即使按其所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，除硫和微粒外，其它污染物也顯著減少，由于電廠大多建于遠離人口密集的城市，對人類傷害較少，而且電廠都是固定不動的，集中的排放，清除各種有害排放物較容易，也已有了相關(guān)技術(shù)。由于電力可以從多種一次能源獲得，如煤、水力、核能等，解除了人們對石油資源日見枯竭的擔(dān)心。其次，純電動汽車還可以充分利用晚間用電低谷時富余的電力進行充電，使發(fā)電設(shè)備日夜都能充分利用，大大提高其經(jīng)濟效益。此外，純電動汽車結(jié)構(gòu)簡單，運轉(zhuǎn)和 傳動部件少，維修保養(yǎng)工作方便。 純電動車技術(shù)瓶頸： 目前，純電動汽車仍存在一些技術(shù)上的缺陷。最主要的問題在于蓄電池單位重量儲存的電能太少，一次充滿電后行駛里程不理想同時，高儲量的電池使用壽命較短，使用成本高，使得純電動汽車總體成本比較高，當(dāng)然這和純電動汽車沒有實現(xiàn)商業(yè)化、無法形成規(guī)模經(jīng)濟也有關(guān)系。因此，大范圍的發(fā)展純電動汽車的首要任務(wù)就是研發(fā)先進的蓄電池 。另外 ,由于完全采用電池供電 ,電池重量大 ,所以車輛輕量化技術(shù)相關(guān)的新型材料的發(fā)展迫在眉睫；后 ,充電標準尚未統(tǒng)一 ,充電基礎(chǔ)設(shè)施不完善都在制約純電動車的實際推廣 和應(yīng)用。 (3) 燃料電池汽車 燃料電池汽車 (Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV)是采用燃料電池作為動力源的電動汽車。其電池的能量是通過氫氣和氧氣的化學(xué)作用，直接變成電能獲得。儲存在燃料電池中的的氫與空氣中的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電能啟動電動機，從而驅(qū)動汽車。此外，甲醇、天然氣、汽油、柴油也可以代替氫。燃料電池在化學(xué)反應(yīng)過程中不經(jīng)過燃燒，故燃料電池汽車對環(huán)境沒有污染。同時，燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機要高至倍，因此從能源的利用和環(huán)境保護方面，燃料電池汽車是一種理想的車輛。 與傳 統(tǒng)汽車相比，燃料電池汽車具有以下優(yōu)點： 1，無污染、零排放。 2， 減少了溫室氣體的排放。 3，能量轉(zhuǎn)換效力高。 4，燃料選擇范圍廣。 近幾年來，燃料電池技術(shù)取得了重大進展，世界多家著名汽車廠商如豐田、福特、寶馬等都開始有目的，有計劃的將燃料電池汽車投放市場。 (4) 氫能源動力汽車 氫能源動力汽車分為氫燃料電池汽車與氫內(nèi)燃車。前者與普通的燃料電池汽車一樣，通過氫燃料電池中的液態(tài)氫與空氣中的氧結(jié)合而產(chǎn)生電能來推動汽車。與氫燃料電池車使用電動機不同，氫內(nèi)燃車使用的是內(nèi)燃機，通過氫氣與空氣混合燃燒產(chǎn)生能量，從而推動汽車行 駛。氫內(nèi)燃車在具備氫燃料電池車的零排放，無污染等優(yōu)點外，還擁有自身內(nèi)燃機特別的優(yōu)勢 ： 1，氫燃料點火比汽油柴油更容易，燃燒性能好，并且與空氣混合是可以隨意配比，擁有廣泛的配比范圍。 2，氫燃料的熱值十分高，是汽油燃燒熱值的倍。 3，對氫氣濃度的要求較低，可以兼容汽油，柴油等燃料。 4，內(nèi)燃機技術(shù)成熟，使用壽命長。但同時，氫內(nèi)燃車自身仍然存在一些技術(shù)缺陷如能量轉(zhuǎn)換效率低，內(nèi)燃機系統(tǒng)復(fù)雜，噪聲大等缺點。同時，氫的制備與儲存問題也制約著氫能源動力汽車的發(fā)展。 (5) 生物燃料汽車 生物燃料指以農(nóng)林產(chǎn)品或其副產(chǎn)品、工業(yè)廢棄 物、生活垃圾等生物有機體及其新陳代謝排泄物為原料制取的燃料。大多數(shù)情況下，“生物燃料”用來專指生物乙醇，甲醇，生物柴油等液態(tài)燃料。生物燃料汽車主要有生物柴油汽車與燃料乙醇汽車。 生物柴油以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及動物油脂、生活垃圾油等為原料，通過酷交換工藝制成可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油汽車可減少對石化燃料石油的需求量，具有可再生性、環(huán)境友好性和優(yōu)良的可替代性等突出優(yōu)勢。采用生物柴油的汽車尾氣中有毒物質(zhì)排放量僅為普通柴油汽車的十分之一，顆粒物為普通柴油的 20％ ，一氧化碳 和二氧化碳排放量為普通柴油的 10％ ，沒有硫化物和鉛及有毒物的排放。同時，生物柴油還具有較好的潤滑性能和安全性能。作為優(yōu)質(zhì)清潔柴油，生物柴油可以說是取之不盡，用之不竭的能源，在資源日益枯竭的今天，有望取代石油成為替代燃料。 燃料乙醇是一種代用清潔燃料，可從大豆、小麥、甘蔗和甜菜等農(nóng)作物發(fā)酵獲得。燃料乙醇與汽油混合可以增加汽油的含氧量，提高汽油的辛烷值，使其燃燒更加充分，同時降低尾氣排放而且它還是可持續(xù)的綠色再生能源之一。燃料乙醇具有清潔環(huán)保、價格低、可再生等特點。使用燃料乙醇部分替代成品油，不僅有助于緩解日益 增長的成品油需求，還可以使汽車尾氣中一氧化碳排放量下降30％ 以上，碳氫化合物排放量下降 10％ 以上。隨著乙醇的大力推廣，可以大大 節(jié)省大中城市治理空氣污染的費用。 (6) 天然氣汽車 天 然氣汽車是以天然氣作為燃料的汽車。按照其所使用天然氣燃料狀態(tài)的不同可分為 ： 壓縮天然氣 （ CNG） 汽車、液化天然氣 （ LNG） 汽車和液化石油氣 （ LPG）汽車。壓縮天然氣是儲存在車載高壓氣瓶中，被壓縮到 的天然氣，是一種無色透明、無味、高熱量、比空氣輕的氣體。壓縮天然氣的主要成分是甲烷，由于其成分簡單，含碳少，抗爆 性好，能夠延長發(fā)動機的使用壽命。液化天然氣是指常壓下溫度為 162℃ 的液態(tài)天然氣。其燃點高，安全性強，適合長途運輸及儲存。液化石油氣是一種在常溫常為氣體的壓烴類混合物，有較高的辛烷值，具有混合均勻，燃燒充分，不產(chǎn)生積碳，不稀釋機油等優(yōu)點。并且一次載氣量大，第章新能源汽車及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展概述行駛里程長。目前，壓縮天然氣汽車是世界上使用最多的天然氣汽車。 按照燃料使用狀況不同，天然氣汽車還分為專用燃料天然氣汽車，兩用燃料天然氣汽車以及雙燃料天然氣汽車。其中，專用燃料天然氣汽車只能使用天然氣作為發(fā)動機燃料 ； 兩用燃料天 然氣汽車既可以使用天然氣，也可以使用汽油作為燃料雙燃料天然氣汽車可以同時使用天然氣和液體燃料。 天然氣汽車是一種理想的低污染，低排放車，與普通燃油汽車相比，它的尾氣排放中的碳氫化合物下降約、一氧化碳含量下降約。同時，天然氣汽車的使用成本相對低廉，比普通燃油汽車節(jié)約的燃料費用。同電動汽車相比，天然氣汽車還有續(xù)航里程較長的優(yōu)勢。目前，天然氣汽車已經(jīng)在世界各地，特別是城市公共交通中廣泛使用。 根據(jù)對以上幾種新能源汽車的介紹，每種車型在車輛性能、排放質(zhì)量、購車成本、能量易保存性、燃料成本以及現(xiàn)階段的燃料補充的便利性 等指標上的優(yōu)劣性便可一目了然 。 表 一 各種新能源汽車的性能指標比較 其中， 插入式混合動力及純電動車的新能源車輛發(fā)展迅速；純電動則可能成為石油枯竭等問題下的 “ 最終解決方案 ” 。燃料電池車是另一種在長期戰(zhàn)略中非常有希望的解決方案 。 第二章 美、日、歐新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及支持政策概況 新能源汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的直接推動力是國家的相關(guān)扶持政策。美、日、歐洲等發(fā)達國家出巨資支持新能源汽車的開發(fā)，并取得了成就。同時，也頒布、制定了優(yōu)惠的政策措施，促進新能源汽車的市場推廣。發(fā)達國家新能源汽車推 廣的經(jīng)驗表明，政府的支持和補貼是新能源汽車大規(guī)模走向市場的重要因素。 日本新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況 相關(guān)企業(yè) 發(fā)展 概況 近年來，面對日趨嚴峻的能源形勢和巨大的減排壓力，日本汽車制造產(chǎn)業(yè)正在醞釀一場重大技術(shù)革命，以節(jié)能環(huán)保的新能源汽車開發(fā)代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃油汽車。 日本未來新能源汽車發(fā)展趨勢有三 點 : 一是用于近距離的小型家庭車輛，為電動汽車 。二是一般家庭用汽車，為混合動力車，包括汽油、天然氣及合成燃料等 。三是用于長途運輸?shù)纳逃密?，為燃料電池汽車? 混合動力車 方面 : 圖五最新 普銳斯 2020 款 圖片 日本混合動力車已形成產(chǎn)業(yè)化，目前，豐田、本田、日產(chǎn)等日本廠商的混合動力汽車不僅在國內(nèi)熱銷，在國際市場上也令其它國家廠商望其項背。長期以來，日本致力于 混合動力汽車研發(fā)，其技術(shù)水平領(lǐng)先于歐、美。豐田公司是日本研發(fā)和生產(chǎn)混合動力車的失驅(qū) .1997 年第一代普銳斯上市后，豐田繼續(xù)加大研發(fā)力度，到 2020 年 5 月第三代普銳斯上市時，價格大幅下降，每升汽油行駛里程可達 38km，是歐、美車的 2}3 倍。當(dāng)年銷量超過 20 萬輛，榮登日本新車銷量榜首， 截至 2020 年 2 月，豐田累計銷售普銳斯 300 萬輛。 2020 年 2 月，本田推出 Insigh士混合動力車，銷量遠超預(yù)期。 2020 年 5 月，雷克薩斯 (Lexus)首次推出揭背式的混合動力車 C T200 H，發(fā)動機排量僅 ,除了 73kW 的汽油發(fā)動機外，采用鎳氫蓄電池，令系統(tǒng)的最高輸出達到 100kW，使 0}96km/h 的加速時間達到 。此外，日本各大汽車廠商還在既有車型的基礎(chǔ)上安裝混合動力系統(tǒng)，加快了節(jié)能環(huán)保汽車的推廣和普及。 純 電動車 方面 : 圖六 2020款日產(chǎn)聆風(fēng) (Leaf)純電動車 目前，電動車成為日本各大汽車廠商著力研發(fā)的重點。三菱公司 2020 年