电动汽车技术发展趋势及前景研究报告.doc

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1、电动汽车技术发展趋势及前景摘要:本文对电动汽车技术发展趋势和前景作了概略介绍，并从技术一经济的角度出发,对纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车以及动力电池、电机等关键零部件技术，作了综合评述，展望了电动汽车技术的未來发展前景。1引言上世纪70年代全球三次石汕危机爆发后，各跨国汽车公司先后开始研发各种类型的电动汽车。我国经过“八五”、“九五”、“十五”三个五年计划，在研发电动汽车的专项上投入了大量的人力、物力和财力，并取得了一■系列科研成果，但是，迄今为止，这些科研成果真正能转化为产品，并实现产业化生产的项1=1并不多。国外人汽车公司投入

2、远比我国更多的资金和人力，己投入批量生产的电动汽车产品也寥寥无儿。随着全球能源危机的不断加深，石汕资源的日趋枯竭以及人气污染、全球气温上升的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未來汽车技术发展的主攻方向，发展电动汽车将是解决这二个技术难点的最佳途径。现代电动汽车一-般可分为三类：纯电动汽车（PEV）、混合动力汽车（HEV）、燃料电池电动汽车（FCEV）。但是近儿年在传统混合动力汽车的基础上，乂派生出一种外接充电式（Plug-In）混合动力汽车，简称PHEVo本文将电动汽车技术研发的若T•问题和趋势，作简要的介绍和评述。2纯电

3、动汽车（PEV）纯电动汽车是指完全由动力蓄电池提供电力驱动的电动汽车，虽然它己有134年的悠久历史，但一直仅限于某些特定范围内应用，市场较小。主要原因是由于各种类别的蓄电池,普遍存在价格高、寿命短、外形尺寸和重量人、充电吋间长等严重缺点。Id前采用的铅酸电池、線氢电池和锂离子电池，它们已达到的实际性能指标和市场平均价格，如表1所示。根据实际装车时的循环寿命和市场价格，可估算岀电动汽车从各种动力电池上每収出lkWh电能所必须付出的费用。计算时，假设电池最高可充电荷电状态（SOC）为0.9,放电SOC为0.2,即实际对川的电池容量仅占总容量的

4、70%;由电网供电价为0.5元/kWh,电池的平均充放电效率为0.75o从表1的粗略计算屮可知，虽然从电网取电仅需0.5元/kWh,但充入电池，再从电池取出，铅酸电池每提供IkWh电能，价格为3.05元左右，其中2.38元为电池折旧费，0.67元为电网供电费，而从録氢电池屮每提供lkWh电能，费用为9.6元，锂离子电池为10.2元，即后二种先进电池供电成本是铅酸电池的三倍多。目前国内市场上用柴汕机发电，价格大致为3元/kWh,若用汽汕机发电，供电价格估计为4元/kWh,即从铅酸电机提供电能的价格人致和柴汕机发电价格相等，仅仅从収得能量的成

5、本来考虑，采用铅酸电池比汽汕机驱动有一定价格优势，但是由于它太过笨重，充电时间乂长，因此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、.义车以及电动白行车上。实践证实铅酸电池在这一低端产品市场上有较强的竞争力和实用性。镰氢电池的主要优点是相对寿命较长，但是由于银金属占其成本的60%,导致探氢电池价格居高不下。锂离子电池技术发展很快，近10年來，其比能量由100Wh/kg增加到180Wh/kg,比功率可达2000W/kg,循环寿命达1000次以上，工作温度范围达・40〜550美国USABC在2002年制定的锂离子电池技术

6、发展目标如表2所示。近年由于磷酸铁锂离子电池的研发有重人突破，乂人人提高了电池的安全性。目前12有许多发达国家将锂离子电池作为电动汽车川动力电池的主攻方向。我国拥有锂资源优势，锂电池产量到2004年已占全球审场的37」％,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，而成为未來电动汽车的主要动力电池。图1示出了国内外各种纯电动车辆数景/性能和价格/性能曲线，以电动白行车为代表的低性能车辆，由于其成本低廉，仅我国在2006年已达到年产2000Jj辆，美国通川汽车公司生产的冲击1号电动跑车，虽然己达到了很髙的动力

7、性，但是由于售价高昂，仅生产了区区50辆，由于没有审场而不得不停产。性能较低的场地车，在我国年产达7000〜8000辆左右;天津清源电动车公司生产的微型电动车，最高车速仅50km/h,年产也可以达千辆以上，这可能是目前市场所能接受的纯电动车辆性能的上限。上述所有电动车辆均采用铅酸电池为动力。随着高性能锂离子电池的性/价比不断捉升，未来5〜10年内，市场上可能会出现最高车速$100km/h,续驶里程M250km的髙性能纯电动汽车。3混合动力电动汽车（HEV）由于完全由动力蓄电池驱动的纯电动汽车，其性能/价格比长期以來都远远低于传统的内燃机汽

8、车，难于与传统汽车相竟争，上个世纪90年代以來各人汽车公司都着手开发混合动力汽车。日本丰田公司在1997年率先向市场推出“先驱者”（Prius）混合动力汽车，并在日本、美国和欧洲各国市场上均获