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正文內(nèi)容

中國大陸市場電動車產(chǎn)業(yè)分析報告(編輯修改稿)

2024-08-28 18:07 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 動車型。2005 年,清源公司開發(fā)的 6輛“幸福使者”純電動汽車出口美國,這是國內(nèi)電動汽車整車第一次出口。根據(jù)美方要求,該車作為美國家庭用車,最高時速限定為 40 公里,最大續(xù)駛里程 100 公里 ,整車定價近 1 萬美元。之后,清源公司繼續(xù)向美國出口純電動轎車,2005 年出口總數(shù)達(dá)到112 輛,2006 年銷往歐美 500 輛,2007 年國際市場訂單已超過 1000 輛。2006 年底,清源公司在天津濱海新區(qū)建設(shè)電動汽車研發(fā)制造基地,將形成一條年產(chǎn) 2 萬輛純電動汽車的生產(chǎn)線?!笆晃濉逼陂g,北京理工大學(xué)作為整車總體單位承擔(dān)了 863 電動汽車重大專項“純電動客車項目”,作為技術(shù)依托單位承擔(dān)了北京市科技奧運(yùn)電動汽車特別專項“電動汽車運(yùn)行示范、研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”等項目。已完成純電動準(zhǔn)低地板公交車、純電動中巴客車、純電動旅游客車、純電動超低地板公交車等四種車型的整車開發(fā)、型式認(rèn)證和定型設(shè)計,并進(jìn)行了 40 余輛的小批量試生產(chǎn),各項動力性、經(jīng)濟(jì)性、續(xù)駛里程、噪聲等指標(biāo)已達(dá)到或接近國際水平;組建電動汽車示范車隊,在北京市開展“一線一區(qū)”兩種模式示范運(yùn)行。目前,北京理工大學(xué)等單位已經(jīng)完成了北京理工科凌電動車輛股份有限公司密云電動車輛產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)基地的建設(shè),初步形成了關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)能力和產(chǎn)業(yè)化配套能力。著名電池制造商比亞迪在動力電池方面的研究成果一直處于世界的前沿,該公司最新研發(fā)的車用產(chǎn)品的充電時間已縮短到 8~9 小時,最高續(xù)駛里程可達(dá) 450~500 公里,最高時速可達(dá) 120~180 公里/小時,0~100 公里/小時加速時間小于 13 秒。2006 年 7 月,比亞迪為加速純電動汽車的商業(yè)化步伐,推出一款全新技術(shù)的電動轎車——F3e。這款車基于 F3 平臺而開發(fā),裝載比亞迪在全球首家推出的技術(shù)“鐵”動力電池“ETpower”,一次充電能夠行使 350km,單次充電時間 22 分鐘?!癊Tpower”是以比亞迪在電池領(lǐng)域里的最新發(fā)明“鐵電池”為核心技術(shù)支持的純電動汽車動力體系。(注:E 表示環(huán)保和電力 environment 和 electric 的首字母,T 則表示技術(shù) technology,power 則表示動力和能量)同時,比亞迪計劃首批 200 臺純電動出租車于 07 年投入示范性商業(yè)運(yùn)營。目前比亞迪已經(jīng)在北京、上海、深圳、西安等四大基地完成了內(nèi)部實驗性電動汽車充電站的建設(shè),計劃先在企業(yè)內(nèi)部進(jìn)入“電動汽車”時代。萬向集團(tuán)公司從 1999 年開始涉足電動汽車領(lǐng)域,目前已經(jīng)研制出了純電動轎車和純電動公交車,運(yùn)行總里程已經(jīng)超過了 15 萬公里。其純電動轎車最高時速為 126 公里,經(jīng)濟(jì)時速下最大續(xù)駛里程為 380 公里,百公里平均耗電量為 11 千瓦時;純電動公交車最高時速為 90 公里,經(jīng)濟(jì)時速下的最大續(xù)駛里程為 280 公里,百公里平均耗電量為 70 千瓦時,充電方式采用設(shè)置換電站快速更換電池組方式。2006 年 4 月,萬向集團(tuán)公司研制的鋰離子電池驅(qū)動純電動汽車在杭州開始示范運(yùn)行。14第三章 純電動汽車的發(fā)展歷程及地區(qū)概況純電動汽車以車載電源(充電蓄電池)作為儲能方式、用電動機(jī)為動力來驅(qū)動車輪行駛,不僅具有節(jié)能、環(huán)保的特性,還有動能來源廣泛的優(yōu)點,可以利用水力、風(fēng)力、核能等發(fā)電或利用電力系統(tǒng)低谷期給蓄電池充電,從而提高電網(wǎng)效能。一、歷史沿革純電動汽車在電動汽車中發(fā)展時間最長。自 19 世紀(jì) 90 年代美國人制造出世界上第一輛純電動汽車以來,20 世紀(jì)初第一次達(dá)到生產(chǎn)高峰,占領(lǐng)了 40%的汽車市場。后來由于電子啟動器的發(fā)明以及純電動汽車動力性差的原因,在 30 年代中期結(jié)束了早期的純電動汽車生產(chǎn)而進(jìn)入燃油汽車的黃金時期;1974 年1975 年和 1979 年1982 年歐美兩次能源危機(jī)推動純電動汽車的研制重新進(jìn)入高峰。這一階段汽車電力電子學(xué)尚未建立,既沒有完善的科學(xué)理論做指導(dǎo),更缺乏高科技含量的汽車電力電子裝置可供采用。特別是,當(dāng)時僅有鉛酸蓄電池可供使用,而鉛酸蓄電池體積大、質(zhì)量重,能量密度小、功率密度低,充電時間長,每次充足電后續(xù)駛里程較短,再加上電力傳動系統(tǒng)的制造成本過高等因素困擾,1997 年以后絕大多數(shù)公司對純電動汽車的研發(fā)基本處于停滯狀態(tài)。第二代純電動汽車的出現(xiàn),是以汽車電力電子學(xué)的最新發(fā)展為基礎(chǔ)的,其技術(shù)亮點包括高能量密度鋰離子蓄電池、鋰離子電容器等的發(fā)明,以及乘用車電動輪技術(shù)的開發(fā)和實用化等。雖然,純電動汽車離真正商業(yè)化還有一定的距離,但與第一代純電動汽車相比,它已經(jīng)在充電時間、續(xù)駛里程、動力性、快速充放電能力等方面取得了可喜的進(jìn)展。與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車及混合動力汽車、氫燃料汽車相比,第二代純電動汽車也顯示出了一定的“比較優(yōu)勢”:控制精確度高于混合動力車,風(fēng)阻系數(shù)可降至 ,整車質(zhì)量大大低于燃料電池車,CO2 排放量低于同級別汽油車,使用過程的能耗費用低于汽油車。當(dāng)然還存在技術(shù)瓶頸和若干問題。二、地區(qū)發(fā)展在新能源汽車的發(fā)展戰(zhàn)略中,各個國家、地區(qū)和世界各大汽車公司都依據(jù)自己的評估作了不同的選擇,對純電動汽車的研究采用了不同的策略。從當(dāng)前整體情況看,重視混合動力汽車和燃料電池汽車技術(shù)的國家與企業(yè)較多,選擇重點研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化純電動汽車的較少。美國1991 年,美國通用汽車公司、福特汽車公司和克萊斯勒汽車公司共同協(xié)議,成立了“先進(jìn)電池聯(lián)合體”(USABC),共同研究開發(fā)新一代電動汽車所需要的高能電池,并且與美國能源部簽訂協(xié)議在 1991~1995 年間投資 億美元來資助電動汽車用高能電池的研究。20 世紀(jì) 90 年代中期,美國克林頓政府曾制訂了發(fā)展電動車的“新一代汽車伙伴(PNGV)計劃”,集中研究電池驅(qū)動的純電動汽車。但鑒于當(dāng)時蓄電池技術(shù)還未能獲得關(guān)15鍵性突破,純電動汽車一次充電后的續(xù)駛里程短,充電時間長,降低電池造價困難,在技術(shù)上也難以解決處理廢舊電池二次污染、回收困難的問題,而且電池價格昂貴,商業(yè)化進(jìn)展緩慢。美國加州經(jīng)過 13 年在環(huán)保及環(huán)保車輛的探索實踐,表示不再積極鼓勵發(fā)展純電動汽車,而轉(zhuǎn)向了燃料電池。EVChrysler EPIC 等相繼停產(chǎn),通用曾經(jīng)也宣布不再繼續(xù)加大對純電動汽車研究的投入,只是對已經(jīng)在路上使用的電動汽車進(jìn)行維護(hù)。不過美國國家實驗室還在繼續(xù)進(jìn)行純電動汽車先進(jìn)驅(qū)動系統(tǒng)、先進(jìn)電池及其管理系統(tǒng)等的深入研究。2002 年,美國能源部批準(zhǔn)經(jīng)費 l500 萬美元,用于“工業(yè)研究、開發(fā)和演示使用電池的電動汽車”的費用共擔(dān)項目,包括使用效率和動力儲存、供電質(zhì)量等。小型、低速、特種用途的純電動汽車不斷發(fā)展。歐洲與美國相比,歐洲更崇尚追求完美零污染的純電動汽車。成立于 1990 年的歐洲“城市電動車”協(xié)會至今在歐共體組織內(nèi)已有 60 座城市參與,幫助各城市進(jìn)行電動汽車可行性的研究和安裝必要的設(shè)備,并指導(dǎo)城市的電動汽車運(yùn)營。其中最為成功和著名的就是電動標(biāo)致 106 車型,這種以鎳鎘電池為動力的電動汽車已經(jīng)在歐洲各國,尤其是在政府部門當(dāng)中擁有大量的用戶。這與法國政府給予純電動汽車高度重視和支持,出臺了許多鼓勵研發(fā)和生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)惠、支持、補(bǔ)貼和扶持政策密切相關(guān)。法國政府、法國電力公司、標(biāo)致雪鐵龍汽車公司和雷諾汽車公司簽屬協(xié)議,共同承擔(dān)開發(fā)和推廣電動汽車,共同合資組建了電動汽車的電池公司——薩夫特(SAFT)公司承擔(dān)電動汽車的高能電池的研究和開發(fā),以及電池的租賃和維修等工作。但它終究還是沒有能成功地解決一次充電后的續(xù)駛里程短的問題,因此也沒有進(jìn)行更大規(guī)模的擴(kuò)張,而是更多地轉(zhuǎn)向清潔柴油車的產(chǎn)業(yè)化。目前,還有一些機(jī)構(gòu)繼續(xù)在做純電動汽車的研究開發(fā),例如體現(xiàn)法國政府意向的法國重要的國營企業(yè),法國電力公司與達(dá)索集團(tuán)簽約了純電動汽車的合作開發(fā)項目。追隨法國進(jìn)行理論研究和產(chǎn)品開發(fā)的是比利時,主要集中在高等院校之中,例如布魯塞爾和列日(Liege)大學(xué)。但是比利時沒有自己的汽車工業(yè),沒有很多的企業(yè)投資,只有有限的政府資助,缺乏實際運(yùn)用效果。此外還有意大利著重兩輪純電動車的研發(fā)和運(yùn)營,瑞士則側(cè)重研究超級電容器,尤其是電動城市輕軌方面的研究。日本日本從 70 年代開始開發(fā)純電動車,許多汽車企業(yè)都陸續(xù)進(jìn)行了一些產(chǎn)品發(fā)布與銷售運(yùn)行,但堅持下來進(jìn)行研發(fā)和銷售的只有大發(fā)和鈴木兩家。到了 90 年代之后,由于環(huán)境等問題,一些大汽車企業(yè)重新開始研發(fā)第二代純電動車,豐田、本田、日產(chǎn)等陸續(xù)進(jìn)行了一些產(chǎn)品發(fā)布與銷售運(yùn)行。然而由于技術(shù)與價格等方面的原因,在新能源汽車研發(fā)戰(zhàn)略中,更多的日本汽車企業(yè)選擇了混合動力汽車作為重點發(fā)展方向,堅持純電動汽車蓄電池技術(shù)研發(fā)的重點落在三菱重工、富士重工等動力裝備類企業(yè)。純電動汽車的產(chǎn)品開發(fā)向小型化發(fā)展,單人和 2 人車型成為主力車型,車輛技術(shù)、零部件技術(shù)、充電設(shè)施技術(shù)都已相對成熟。截止到 2002 年,日本純電動汽車的保有量為 2696 臺。目前,日本電動車輛協(xié)會、汽車協(xié)會、汽車電子協(xié)會等部門已經(jīng)初步建立了一些純電動汽車共同利用系統(tǒng),進(jìn)行實用化試運(yùn)行和試運(yùn)營。16中國我國純電動汽車的研究開始于 20 世紀(jì) 60 年代,到了 90 年代掀起了一股電動汽車熱,部分高校、汽車研究所以及生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合開發(fā)充電電池和純電動汽車,并取得了一些成果。2001 年,我國確立“十五”國家高新技術(shù)研究發(fā)展計劃(863 計劃)電動汽車重大專項項目,明確了我國的電動汽車戰(zhàn)略發(fā)展基本原則,即燃料電池汽車發(fā)展居首位、第二為混合動力電動汽車、純電動汽車兼顧一下,提出“三橫三縱”研發(fā)布局,并招標(biāo)確定純電動轎車由上汽奇瑞、天津汽車來牽頭研制。2006 年開始實施的國家中長期科技規(guī)劃對電動汽車研發(fā)戰(zhàn)略也大體相同。按照項目規(guī)定進(jìn)程,純動力電動汽車功能樣車已經(jīng)實現(xiàn),純電動轎車和純電動客車在國家質(zhì)檢中心的型式認(rèn)證試驗中各項指標(biāo)均滿足有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,關(guān)鍵零部件高功率鎳氫電池、鋰離子電池性能有了較大提高。因此,雖然在傳統(tǒng)汽車的開發(fā)上,我國與世界先進(jìn)水平相比有 30 年以上的差距,但在純電動汽車技術(shù)開發(fā)上的差距并不大,幾乎站在同一起跑線上,而且關(guān)鍵零部件技術(shù)平臺相同,有專家認(rèn)為研發(fā)水平最大差距不超過 5 年。甚至在某些領(lǐng)域,如鋅空氣電池和鋰電池研究方面,已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平17第四章 純電動汽車面臨的瓶頸問題目前第二代純電動汽車在技術(shù)、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、基礎(chǔ)設(shè)施配套、政府政策支持等方面還存在著產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的瓶頸,在轎車領(lǐng)域的發(fā)展還沒有達(dá)到預(yù)期目的,大部分產(chǎn)品集中于短途低速、城區(qū)公共交通及旅游區(qū)交通等特定用途,包括高爾夫球場場地車、公園游覽車、工廠內(nèi)的牽引車或兩輪電動自行車等。純電動汽車的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程才剛剛起步,要能夠大批量生產(chǎn),并且質(zhì)量穩(wěn)定、符合標(biāo)準(zhǔn),還有較長的路要走。一、技術(shù)爭議這幾年,通過實施 863 計劃,我國純電動車的研發(fā)能力大大提高,技術(shù)難點正逐步克服,檢測手段也不斷增強(qiáng),整車技術(shù)已能夠達(dá)到或非常接近國際水平,部分技術(shù)能夠達(dá)到國際先進(jìn)水平。比如雙 CAN 總線控制器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),交流感應(yīng)電機(jī)和永磁電機(jī)的全數(shù)字四象限矢量控制技術(shù),分布式、網(wǎng)絡(luò)化電池管理系統(tǒng),以及智能化高壓電安全管理系統(tǒng)等,都基本上已是當(dāng)前國際上最先進(jìn)的技術(shù)。因此,有專家認(rèn)為我國純電動汽車的產(chǎn)業(yè)化已不存在近期難以克服的重大技術(shù)問題。但是,也有專家認(rèn)為當(dāng)前的純電動汽車技術(shù)還存在不少問題,如蓄電池的使用壽命不長而更換成本高;國產(chǎn)零部件尚未完全過關(guān),關(guān)鍵元器件均需進(jìn)口;低溫條件下電池超快充電技術(shù)未根本解決等。而且,當(dāng)前純電動汽車開發(fā)還基本以實驗室研發(fā)為主,各項關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)在實際復(fù)雜運(yùn)行環(huán)境下缺乏批量化的質(zhì)量控制,不能保證達(dá)到測試時的數(shù)據(jù)值一致性。此外,雖然目前某些關(guān)鍵技術(shù)有所突破,但關(guān)鍵技術(shù)的突破并不意味著市場化的可能性,汽車是一個完整的、復(fù)雜的大系統(tǒng),純電動車更是由計算機(jī)控制,對電動機(jī)、變速器等零部件的要求很高。只有關(guān)鍵技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)、關(guān)鍵部件和傳統(tǒng)配件的全面發(fā)展,才能開發(fā)出先進(jìn)的、可以市場化的純電動汽車。而且這種換掉整個能源體系、不要燃油機(jī)的方式將會給汽車產(chǎn)業(yè)鏈帶來巨大變化,無論發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家都不是幾年內(nèi)能夠接受得了的,因此存在很多爭議。二、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性純電動汽車不使用燃油,不受油價飛漲的影響。但是由于純電動汽車需要改變整個動力體系,要花一部分額外的成本來裝電機(jī)、電池,而電機(jī)控制系統(tǒng)的成本較高,帶動整車銷售價格也提高。從目前各國試運(yùn)行和部分產(chǎn)業(yè)化的情況來看,包括低性能兩輪電動車在內(nèi)的小型純電動汽車產(chǎn)業(yè)化情況較好,而高性能較大型純電動汽車的設(shè)計目的本就有較遠(yuǎn)距離、較大速度的需求,直接的后果的就是加大車身重量、對電機(jī)功率和電池容量要求比較大、成本加重、經(jīng)濟(jì)性下降。在這種情況下,與同時也在不斷進(jìn)步的內(nèi)燃機(jī)節(jié)能技術(shù)相比,如果沒有政府的政策鼓勵性經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼,用戶選擇購買價格昂貴的純電動汽車并不見得劃算。這也成為純電動汽車產(chǎn)業(yè)化的瓶頸之一。當(dāng)然,隨著電池價格下降和純電動車產(chǎn)量增大,購買價格會逐漸降低。日本經(jīng)產(chǎn)省制定計劃,與日本汽車產(chǎn)業(yè)、電機(jī)產(chǎn)業(yè)、各大學(xué)和研究所共同研發(fā)高性能、低價格的充電電池技術(shù),在 2015 年將裝配18高性能電池的電動汽車成本降低到目前微型車的水平。屆時可以大大提高純電動
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