電動汽車簡介及其未來發(fā)展展望

1、 報告人報告人電動汽車電動汽車簡介及其前景展望簡介及其前景展望電動車生產(chǎn)背景及其瓶頸電動車生產(chǎn)背景及其瓶頸 瓶頸瓶頸1 1：解決之道：解決之道 瓶頸瓶頸2 2：解決之道：解決之道 瓶頸瓶頸3 3：解決之道：解決之道 41235 未來展望未來展望電動汽車：簡介及其展望電動汽車：簡介及其展望電動車生產(chǎn)背景及其瓶頸電動車生產(chǎn)背景及其瓶頸 大氣污染大氣污染1010月月1717日，世界衛(wèi)生組織（日，世界衛(wèi)生組織（WHOWHO）下屬的國）下屬的國際癌癥研究機構(gòu)際癌癥研究機構(gòu)(IARC)(IARC)對外宣布，確定室對外宣布，確定室外空氣污染為新的致癌物外空氣污染為新的致癌物“我們所呼吸的空氣已經(jīng)被致癌的混我

2、們所呼吸的空氣已經(jīng)被致癌的混合物污染，它不僅對環(huán)境衛(wèi)生產(chǎn)生威脅，合物污染，它不僅對環(huán)境衛(wèi)生產(chǎn)生威脅，也是主要的癌癥致死原因之一。也是主要的癌癥致死原因之一?！眹H癌國際癌癥研究機構(gòu)的一位負責人這樣告訴媒體。癥研究機構(gòu)的一位負責人這樣告訴媒體。電動汽車：簡介及其展望電動汽車：簡介及其展望電動車生產(chǎn)背景及其瓶頸電動車生產(chǎn)背景及其瓶頸 油氣枯竭油氣枯竭 油價攀升油價攀升據(jù)美國石油業(yè)協(xié)會估計，地球上尚未開據(jù)美國石油業(yè)協(xié)會估計，地球上尚未開采的原油儲藏量已不足兩萬億桶，可供采的原油儲藏量已不足兩萬億桶，可供人類開采不超過人類開采不超過9595年的時間。現(xiàn)有石油年的時間?，F(xiàn)有石油消費量同新勘探到的石油量的

3、比例是消費量同新勘探到的石油量的比例是4141，可以預(yù)見在不久的將來，不論是，可以預(yù)見在不久的將來，不論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，最終都會面發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，最終都會面臨石油危機。今天石油資源緊缺不斷顯臨石油危機。今天石油資源緊缺不斷顯現(xiàn)、國際石油價格不斷上漲就是對預(yù)言現(xiàn)、國際石油價格不斷上漲就是對預(yù)言的最好佐證。的最好佐證。零排放或近零排放或近似零排放，似零排放，降低了溫室降低了溫室氣體的排放氣體的排放汽車停止時汽車停止時不消耗電量不消耗電量，制動發(fā)電，制動發(fā)電運行平穩(wěn)、運行平穩(wěn)、無噪聲無噪聲提高了發(fā)動提高了發(fā)動機燃燒效率機燃燒效率1243解決困境之道-電動汽車 電動汽車：簡介及其展望

4、電動汽車：簡介及其展望電動車生產(chǎn)背景及其瓶頸電動車生產(chǎn)背景及其瓶頸 電動汽車：簡介及其展望電動汽車：簡介及其展望電動車生產(chǎn)背景及其瓶頸電動車生產(chǎn)背景及其瓶頸 制約電動汽車發(fā)展的三大難題電池儲量低電池儲量低電池續(xù)航電池續(xù)航里程短里程短充電站難充電站難以規(guī)?；砸?guī)?；涮自O(shè)施配套設(shè)施跟不上跟不上充電速度慢充電速度慢電池壽命短而電池壽命短而更換成本高更換成本高我們在和展區(qū)工作人員交流中，我們在和展區(qū)工作人員交流中，了解到這三個技術(shù)性難題是限了解到這三個技術(shù)性難題是限制電動汽車發(fā)展的瓶頸，使得制電動汽車發(fā)展的瓶頸，使得電動車難以普及，瓶頸亟待突電動車難以普及，瓶頸亟待突破。于是，我們接下來的參觀破。于

5、是，我們接下來的參觀主要關(guān)注這三個問題的解決方主要關(guān)注這三個問題的解決方法。下面對問題及解決詳細介法。下面對問題及解決詳細介紹。紹。電動汽車：簡介及其展望電動汽車：簡介及其展望瓶頸瓶頸 1 1電池性能電池性能現(xiàn)狀現(xiàn)狀車輛名車輛名稱稱 汽車類汽車類型型電池類型電池類型容量容量/(kWh)續(xù)航里程續(xù)航里程/km電池質(zhì)量電池質(zhì)量/kg發(fā)布年發(fā)布年度度通用EV1純電動車鉛酸電池 16.5 90.0120.0 1 400 1996雪弗萊Volt混合動力車鋰離子電池 16.0 64.0 185 2010豐田Prius混合動力車鋰離子電池 5.2 23.4 2010日產(chǎn)Leaf純電動車鋰離子電池 24.0

6、160.0 300 2010比亞迪 E6純電動車鋰離子電池 63.3 295.0 2011注：為暫未正式公開官方數(shù)據(jù)。 1) 1)極低的電池能量密度。汽油的能量密度是極低的電池能量密度。汽油的能量密度是1. 21. 2萬萬Wh /kg,Wh /kg,而目前通常使用的鉛酸電池能而目前通常使用的鉛酸電池能量密度不足量密度不足40W h /kg40W h /kg。近年來。近年來, ,其他類型電池其他類型電池, ,如空氣電池等的開發(fā)雖有進展如空氣電池等的開發(fā)雖有進展, ,但是在價格、但是在價格、性能、工藝性等方面欠成熟性能、工藝性等方面欠成熟, ,近期無法實現(xiàn)量產(chǎn)。近期無法實現(xiàn)量產(chǎn)。 (2) (2)過

7、重的電池組。盡管在車身設(shè)計方面采取了諸如玻璃鋼車身等技術(shù)以盡可能減輕整車質(zhì)過重的電池組。盡管在車身設(shè)計方面采取了諸如玻璃鋼車身等技術(shù)以盡可能減輕整車質(zhì)量量, ,但是但是, ,電池過重的自身質(zhì)量仍會使一部電動汽車的總質(zhì)量較同樣大小的內(nèi)燃機汽車重。電池過重的自身質(zhì)量仍會使一部電動汽車的總質(zhì)量較同樣大小的內(nèi)燃機汽車重。 (3) (3)有限的續(xù)駛里程與汽車動力性能。由于電池的能量密度較低有限的續(xù)駛里程與汽車動力性能。由于電池的能量密度較低, ,電池組的質(zhì)量過大電池組的質(zhì)量過大, ,因此因此, ,即即使電動汽車動力系統(tǒng)的效率很高使電動汽車動力系統(tǒng)的效率很高, ,使用鉛酸電池的電動汽車一次充電的續(xù)駛里程也

8、只有使用鉛酸電池的電動汽車一次充電的續(xù)駛里程也只有100km100km左左右。由于電池性能差右。由于電池性能差, ,電動汽車的動力性能無法達到當前內(nèi)燃機汽車的水平。電動汽車的動力性能無法達到當前內(nèi)燃機汽車的水平。 (5) (5)汽車附件的使用受到限制。由于電動汽車所能攜帶的電能有限汽車附件的使用受到限制。由于電動汽車所能攜帶的電能有限, ,所以在車上對電能的使所以在車上對電能的使用必須注意節(jié)省用必須注意節(jié)省, ,車內(nèi)空調(diào)和暖風的選用必須充分考慮其對電動汽車續(xù)駛里程的影響。除此之車內(nèi)空調(diào)和暖風的選用必須充分考慮其對電動汽車續(xù)駛里程的影響。除此之外外, ,動力轉(zhuǎn)向、真空助力器、主動動力轉(zhuǎn)向、真空助

9、力器、主動( (半主動半主動) )懸架以及其他一些車載電器的使用也受到限制。因懸架以及其他一些車載電器的使用也受到限制。因此此, ,乘員的舒適性受到影響。乘員的舒適性受到影響。電動汽車：簡介及其展望電動汽車：簡介及其展望瓶頸瓶頸 1 1電池性能電池性能現(xiàn)狀現(xiàn)狀電動汽車電動汽車輕量化輕量化電動汽車：簡介及其展望電動汽車：簡介及其展望瓶頸瓶頸 1 1通過更換輕合金材料來謀求輕量化通過更換輕合金材料來謀求輕量化用輕合金材料置換車身及其附件，如發(fā)動機罩、行李箱蓋、車門。據(jù)報道，鎂合金轎車車輪質(zhì)量5.9kg，比鋁合金車輪或鋼車輪輕2.53.5kg，每輛轎車減重1014kg。鋁的密度為2.7kg/cm3，

10、約為鋼的1/3。鋁作為汽車材料有許多優(yōu)點，如在滿足相同機械性能的條件下，比鋼減少質(zhì)量百分之60.鎂的密度只有鋁的2/3，鐵的1/4，鎂是具有潛能的材料，其作為低環(huán)境負荷型輕量高強度材料引起人們關(guān)注。用非金屬進行材料置換來謀求輕量化用非金屬進行材料置換來謀求輕量化汽車上采用的非金屬材料主要有陶瓷、塑料和復(fù)合材料。生產(chǎn)制造技術(shù)方面生產(chǎn)制造技術(shù)方面生產(chǎn)制造技術(shù)上的進步以及先進工藝的采用，可以進一步從零部件結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)輕量化。除用輕質(zhì)材料外，另一個主要途徑就是在結(jié)構(gòu)上采用“以空代實”。對于承受以彎曲或扭轉(zhuǎn)載荷為主的構(gòu)件采用空心結(jié)構(gòu)既可以減輕質(zhì)量、節(jié)約材料，又可以充分利用材料的強度和剛度電動汽車：簡介及其

11、展望電動汽車：簡介及其展望瓶頸瓶頸 1 1能量回收系統(tǒng)國外有關(guān)研究表國外有關(guān)研究表明，明，在存在較頻在存在較頻繁的制動與起動繁的制動與起動的城市工況運行的城市工況運行條件下條件下，有效地，有效地回收制動能量，回收制動能量，可使電動汽車的可使電動汽車的行駛距離延長行駛距離延長。能量回收系統(tǒng)是指一種應(yīng)用中汽車或者軌道交通上的，能夠?qū)⒅苿雍拖禄瑫r產(chǎn)生能量回收系統(tǒng)是指一種應(yīng)用中汽車或者軌道交通上的，能夠?qū)⒅苿雍拖禄瑫r產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換成機器能，并將其存儲在電容器內(nèi)或為動力電池充電，在使用時可迅的熱能轉(zhuǎn)換成機器能，并將其存儲在電容器內(nèi)或為動力電池充電，在使用時可迅速將能力釋放。速將能力釋放。普通汽車采用摩擦

12、制動，汽車的動能轉(zhuǎn)化為熱能耗散，無法加以利用，如若電動汽車可以加以回收利用，可以有效地提高其續(xù)航能力當電動汽車以恒定的速度或當電動汽車以恒定的速度或加速度行駛時，電磁離合器加速度行駛時，電磁離合器脫開。當電動汽車制動時，脫開。當電動汽車制動時，行車制動系統(tǒng)開始工作，車行車制動系統(tǒng)開始工作，車輛減速制動，電磁離合器結(jié)輛減速制動，電磁離合器結(jié)合從而接通驅(qū)動軸和變速器合從而接通驅(qū)動軸和變速器的輸出軸。這樣車輛的動能的輸出軸。這樣車輛的動能由輸出軸、離合器、驅(qū)動軸、由輸出軸、離合器、驅(qū)動軸、驅(qū)動輪、被驅(qū)動輪和被驅(qū)動驅(qū)動輪、被驅(qū)動輪和被驅(qū)動軸傳到發(fā)電機和或飛輪上。軸傳到發(fā)電機和或飛輪上。制動時的機械能由

13、發(fā)電機轉(zhuǎn)制動時的機械能由發(fā)電機轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽骱蟠嫒氲叫钭優(yōu)殡娔?，整流后存入到蓄電池之中。當離合器在分離電池之中。當離合器在分離時，傳動飛輪上的制動能驅(qū)時，傳動飛輪上的制動能驅(qū)動發(fā)電機產(chǎn)生電能存入蓄電動發(fā)電機產(chǎn)生電能存入蓄電池中。當車輛再次起動時，池中。當車輛再次起動時，蓄電池中的化學能被轉(zhuǎn)換成蓄電池中的化學能被轉(zhuǎn)換成機械能用來加速車輛。機械能用來加速車輛。電動汽車：簡介及其展望電動汽車：簡介及其展望瓶頸瓶頸 1 1 在和工作人員交談時，我發(fā)現(xiàn)這樣一個問題。該能量回收在和工作人員交談時，我發(fā)現(xiàn)這樣一個問題。該能量回收系統(tǒng)是默認了汽車在行駛過程中會遇到很多制動，剎車，下坡的系統(tǒng)是默認了汽車在行駛

14、過程中會遇到很多制動，剎車，下坡的情況，而這些情況僅僅存在于城市內(nèi)部道路。對于長途的高速行情況，而這些情況僅僅存在于城市內(nèi)部道路。對于長途的高速行駛，汽車制動的頻率低，那么在這個時候，能量回收系統(tǒng)非但不駛，汽車制動的頻率低，那么在這個時候，能量回收系統(tǒng)非但不能起到有效回收能量的作用，反而以其自重增加負擔，消耗更多能起到有效回收能量的作用，反而以其自重增加負擔，消耗更多的能量。的能量。 對于這個問題，不同展區(qū)的工作人員都表示暫時無法解決。對于這個問題，不同展區(qū)的工作人員都表示暫時無法解決。城市城市內(nèi)部內(nèi)部一個當前依然無法解決一個當前依然無法解決的問題，續(xù)航里程是電的問題，續(xù)航里程是電動汽車發(fā)展的

15、硬傷。動汽車發(fā)展的硬傷。長長途途電動汽車：簡介及其展望電動汽車：簡介及其展望瓶頸二瓶頸二編號編號/功能功能功能定義功能定義CP充電控制一PP充電控制二N交流電源-零線NC1備用一NC2備用二PE保護接地，連接供電設(shè)備地線和車輛底盤地線L1交流電源-相線瓶頸二瓶頸二電動汽車：簡介及其展望電動汽車：簡介及其展望電動汽車：簡介及其展電動汽車：簡介及其展望望瓶頸二瓶頸二充換電方式充換電方式1 快換是通過直接更換車載電池的方式補充電能，換電時間與燃油汽車加油時間相近，大約需要510min2 需要電動汽車和車載電池實現(xiàn)標準化1 以較大直流電流在20 min至1 h 內(nèi)，為電動汽車提供短時充電服務(wù)，但是對電

16、池壽命有影響，因電流較大，對技術(shù)、安全性要求也高，快充的特點是高電壓、大電流充電時間短（約1 h）。2沒有國家標準3一般在充電站中進行慢充一般充電時間通常為610 h，慢充方式一般利用晚間進行充電，充電時可以采用晚間低谷電價，有利于降低充電成本，但是難以滿足使用者緊急或者長距離行駛需求。慢充一般采用單相220V/16A 交源，通過車載充電器對電動汽電，車載充電器可采用國標三座，基本不存在接口標準的問題。電動汽車慢充一般通過充電樁進行。 慢充慢充快充快充 快換快換電動汽車：簡介及其展望電動汽車：簡介及其展望瓶頸二瓶頸二直流充電和交流充電電動汽車：簡介及其展望電動汽車：簡介及其展望瓶頸二瓶頸二電動

17、汽車：簡介及其展望電動汽車：簡介及其展望瓶頸二瓶頸二對于電動汽車充電模式，盡管科技部仍未明確是推廣充電還是換電，但國家電網(wǎng)已明確祭出了“換電為主、插充為輔、集中充電、統(tǒng)一配送”的大旗，現(xiàn)在可行的為汽車充電的設(shè)施有兩種：充電樁和充電站，最簡單的節(jié)能辦法就是在城市內(nèi)居民小區(qū)停車場內(nèi)多建充電樁，用戶利用晚間時間自行充電，“但這個方式對電網(wǎng)公司來說收益太低，不如鋪建充換電網(wǎng)絡(luò)能帶來較高壟斷收益，企業(yè)勢必不肯去做?！彪妱悠嚕汉喗榧捌湔雇妱悠嚕汉喗榧捌湔雇款i二瓶頸二“在推廣新能源的前期，政府應(yīng)當出臺更多的優(yōu)惠政策，并承擔更多的充電樁配套設(shè)施建設(shè)以及標準制定，將推廣新能源的配套工作做到完善?！边@一方

18、面有利于行業(yè)的發(fā)展和普及，另外一方面也避免新生事物一誕生，就淪為壟斷集團的利益載體。電動汽車：簡介及其展望電動汽車：簡介及其展望瓶頸瓶頸3 3電池儲量低意味著頻繁的充電，現(xiàn)在的電動汽車一般用磷酸鐵鋰電池。充電時電池儲量低意味著頻繁的充電，現(xiàn)在的電動汽車一般用磷酸鐵鋰電池。充電時分快充和慢充。以普通家用轎車為例，快充的話可以在半小時內(nèi)充滿分快充和慢充。以普通家用轎車為例，快充的話可以在半小時內(nèi)充滿70-80%70-80%，但是充電電流極大，對電池有損害，如果是慢充的話可能要但是充電電流極大，對電池有損害，如果是慢充的話可能要7-87-8小時充滿。而且小時充滿。而且雖然現(xiàn)在有很多汽車企業(yè)號稱可以在

19、雖然現(xiàn)在有很多汽車企業(yè)號稱可以在220V220V市電上充電，但是這只是理論上的，市電上充電，但是這只是理論上的，因為那么多電池在充電時就如同接上了一個超大功率的電器，可能一個小區(qū)都因為那么多電池在充電時就如同接上了一個超大功率的電器，可能一個小區(qū)都要跳閘。電池組昂貴的價格及有限的循環(huán)壽命。一輛載容量要跳閘。電池組昂貴的價格及有限的循環(huán)壽命。一輛載容量2020人的輕型電動客人的輕型電動客車電池組的價格高達車電池組的價格高達2 2萬元人民幣萬元人民幣, ,以現(xiàn)有電池的循環(huán)壽命以現(xiàn)有電池的循環(huán)壽命( (假定假定500500次充放電循次充放電循環(huán)環(huán)) )計算計算, ,電動汽車行駛電動汽車行駛4 4萬萬

20、kmkm就需更換電池。高昂的運行成本難以讓市場接受。就需更換電池。高昂的運行成本難以讓市場接受。過長的充電時間如何適應(yīng)快節(jié)奏的現(xiàn)代生活？小區(qū)無法承載過多的電動車充電過長的充電時間如何適應(yīng)快節(jié)奏的現(xiàn)代生活？小區(qū)無法承載過多的電動車充電如何解決？高昂的電池成本如何解決？如何解決？高昂的電池成本如何解決？車輛名車輛名稱稱 汽車類汽車類型型電池類型電池類型容量容量/(kWh)220 V 充充電時間電時間/h快充時間快充時間/min發(fā)布年度發(fā)布年度通用EV1純電動車鉛酸電池 16.5 1996雪弗萊Volt混合動力車鋰離子電池 16.0 3 2010豐田Prius混合動力車鋰離子電池 5.2 2010日

21、產(chǎn)Leaf純電動車鋰離子電池 24.0 78 1520 2010比亞迪 E6純電動車鋰離子電池 63.3 46 15 2011電動汽車：簡介及其展望電動汽車：簡介及其展望瓶頸瓶頸3 3注：為暫未正式公開官方數(shù)據(jù)。電動汽車：簡介及其展望電動汽車：簡介及其展望瓶頸瓶頸3 3在展廳中，也有對這個難題的在展廳中，也有對這個難題的解決之道，那便是：解決之道，那便是：以租代售以租代售符合短途出行符合短途出行滿足多人共用高滿足多人共用高效率使用效率使用網(wǎng)點分布多網(wǎng)點分布多降低私人用車成降低私人用車成本本充電時間不需客充電時間不需客戶承擔戶承擔去除了居民區(qū)充去除了居民區(qū)充電承受力的麻煩電承受力的麻煩電動汽車：

22、簡介及其展望電動汽車：簡介及其展望瓶頸瓶頸3 3以租代售以租代售未來展望未來展望電動汽車：簡介及其展望電動汽車：簡介及其展望現(xiàn)實環(huán)境能源優(yōu)勢商業(yè)化短板行業(yè)競爭未來展望未來展望 電動汽車采用電能作為電動汽車采用電能作為動力，致力于解決當今動力，致力于解決當今石油，天然氣等不可再石油，天然氣等不可再生資源短缺和環(huán)境污染生資源短缺和環(huán)境污染日趨嚴重的問題。電動日趨嚴重的問題。電動車產(chǎn)業(yè)做到了零排放或車產(chǎn)業(yè)做到了零排放或接近零排放，為人們解接近零排放，為人們解決環(huán)境污染，促進可持決環(huán)境污染，促進可持續(xù)發(fā)展提供了解決方案續(xù)發(fā)展提供了解決方案。能源優(yōu)勢 現(xiàn)如今環(huán)境問題已不現(xiàn)如今環(huán)境問題已不是一個高深的概念，而是一個高深的概念，而是與人們的生活息息相是與人們的生活息息相關(guān)。關(guān)。PM2.5PM2.5，溫室效應(yīng)，溫室效應(yīng)等已警示人們需要一種等已警示人們需要一種更清潔的交通方式，電更清潔的交通方式，電動汽車也應(yīng)運而生。動汽車也應(yīng)運而生?，F(xiàn)實環(huán)境 行業(yè)競爭無疑現(xiàn)在汽車行業(yè)這個無疑現(xiàn)在汽車行業(yè)這個蛋糕已被瓜分完畢，想蛋糕已被瓜分完畢，想要在汽車也有所進展，要在汽車也有所進展，就只有搶占電動車業(yè)這就只有搶占電動車業(yè)這塊幾乎還未開發(fā)的大蛋塊幾乎還未開發(fā)的大蛋糕。糕。未來展望未來展望電動汽車：簡介及其展望電動汽車：簡介及其展望 發(fā)展電動汽車雖有非常好的前景