電動汽車行業(yè)研究報告大學畢設(shè)論文

2009-2012年中國電動汽車行業(yè)深度研究報告完成時間：2009年4月編號：SD2009501第一章國際電動汽車的發(fā)展概況第一節(jié)國際電動汽車的發(fā)展概況電動汽車一直是各大汽車集團花費巨資研發(fā)的新興領(lǐng)域。純電動汽車由于受到電池續(xù)航能力、充電時間的困擾，目前還沒有一款非常完善的產(chǎn)品推向市場。本田公司自80年代起就開始了電動汽車的研究開發(fā)，1996年終于推出了本田的EV車“PLUS”。該車使用的是高能鎳氫蓄電池，充電一次可行駛210－350公里，最高時速可達130公里，1997年“PLUS”成功地出租到了美國。但充電式電動汽車因在蓄電池充電時間、充電后的續(xù)行距離、時速以及充電的公共設(shè)施等方面都存在許多難題，特別是燃料電池開發(fā)的滯后，使電動汽車一直未能步入市場。目前本田公司已停止了電動警車電動巡邏車電動看房車進一步的開發(fā)。豐田汽車在電動汽車領(lǐng)域可謂成功代表。豐田沒有推出純電動汽車，而是推出了更實用的油電混合動力汽車“普銳斯”，在節(jié)能與續(xù)航能力之間找到了完美的結(jié)合點。目前“普銳斯”全球銷量已經(jīng)突破了50萬臺，并預計在2012年之前突破100萬臺。日本的其它汽車廠商也有混合動力車型在市場上銷售，如混合動力版本田思域等，也取得了不錯的銷售業(yè)績。但混合動力是過渡產(chǎn)品，以燃料電池為基礎(chǔ)的電動汽車是目前公認的發(fā)展方向。富士和日本電氣公司合作開發(fā)的“Ｒ１ｅ”使用了新型鋰電池，這種電池用專用充電器５分鐘內(nèi)可充電９０％。使用這種電池，“Ｒ１ｅ”連續(xù)運行距離達到１２０公里?！埃遥保濉钡男滦碗姵夭粌H充電時間縮短、電池重量減少一半以下，而且由于電池中加入了錳，電池壽命也大為延長。富士計劃２０１０年把“Ｒ１ｅ”正式推入市場。CommuterCarsTangoT600雙座電動車，只有990mm寬，充電三小時，即可行駛130公里。配備兩個電動馬達，前后輪各一個。百米加速4.5秒，極速240公里。電瓶車也可以很剽悍！三菱于日前推出了藍瑟EvolutionMIEV(輪內(nèi)馬達測試車)，以名聞遐邇的藍瑟EvolutionⅨ為車體，內(nèi)部安裝了鋰電池以驅(qū)動安裝在四輪輪圈內(nèi)的電動馬達，提供車輛移動的動力。第二節(jié)主要國家和地區(qū)電動汽車發(fā)展概況一、美國電動汽車的發(fā)展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簽訂協(xié)議，成立了先進電池聯(lián)合體（USABC），共同研發(fā)新一代電動汽車所需要的高能電池。美國通用汽車公司還在底特律建成EV—1（純電動汽車）電動轎車總裝線，每天生產(chǎn)10臺電動轎車。以三大汽車公司為主導，利用大汽車公司雄厚的技術(shù)開發(fā)力量和先進制造條件，美國開發(fā)出了不同特點的電動汽車，并充分利用汽車、機電、電子、控制和材料等行業(yè)的優(yōu)勢，分工開發(fā)電動汽車的各種總成和技術(shù)單元。二、歐洲電動汽車的發(fā)展從1995年底開始的第一批電動汽車批量生產(chǎn)以來，歐洲各國都在大力發(fā)展電動汽車的生產(chǎn)開發(fā)活動，并且也取得了不小的成果（提高續(xù)駛里程，降低售價等），但人們還是認為她的發(fā)展太慢。為了更直觀的了解電動汽車在發(fā)展，通過歐洲電動汽車協(xié)會（AVERE）提供的各國電動汽車擁有量（見附表），我們可以看到，從1996年到2000年的5年間，歐洲電動汽車擁有量增長了2.76倍，從5890輛的1996年，增長到16255輛的2000年，其中對電動汽車的發(fā)展最為重視的當屬法國，比第二位的瑞士的電動汽車擁有量高出近2倍，排名第三位的是德國。三、以色列電動汽車的發(fā)展2008年1月21日，雷諾－日產(chǎn)汽車公司攜手美國ProjectBetterPlace公司與以色列政府簽署諒解備忘錄，決定在未來三年內(nèi)開展合作，共同推動純電動汽車的市場應(yīng)用。對以色列來說，這是汽車、能源行業(yè)和政府部門首次聯(lián)手，在各個方面為實現(xiàn)電動汽車大規(guī)模推廣創(chuàng)造了條件。根據(jù)合作協(xié)議，以色列政府將負責制定針對消費者的稅收優(yōu)惠政策，雷諾汽車公司將負責電動汽車的供應(yīng)，而ProjectBetterPlace公司則負責建立以色列全國范圍內(nèi)的充電站基礎(chǔ)設(shè)施。預計到2011年，將有大批量電動汽車投入實際使用。雷諾汽車公司提供的電動汽車將全部是純電動汽車，這些車輛在達到“零排放”的同時，將擁有與1.6升汽油車相同的駕駛性能。另外，為保證車輛能夠具有更遠的行駛里程和更長的使用壽命，這些電動汽車將全部使用鋰離子電池。為促進市場應(yīng)用，電動汽車的運營模式也將有所創(chuàng)新。這種新的商業(yè)模式與移動電話收取月租費的服務(wù)模式相類似，車主只需要根據(jù)車輛的月行駛里程支付能源費用，而不需要購買電池。為鼓勵消費者購買電動汽車，以色列政府近來將對購買“零排放”車輛實行稅收優(yōu)惠的政策延長到2019年，從而降低電動汽車的價格。同時，結(jié)合較低的電力價格和終身保修服務(wù)等措施，使電動汽車在使用期內(nèi)的成本與傳統(tǒng)燃油汽車相比顯著降低。ProjectBetterPlace公司計劃在未來三年內(nèi)建立大規(guī)模的電池充電設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，充電站數(shù)量將達到50萬座。同時，電動汽車還將裝備可以實時顯示電池剩余電量和充電站位置的車載電腦系統(tǒng)。這些措施將大大增強電動汽車的使用便利性。日產(chǎn)汽車公司與NEC公司的合資公司已經(jīng)開發(fā)出了滿足純電動汽車使用要求的電池組，并將進行批量生產(chǎn)。雷諾汽車公司也正在進行電池快速更換技術(shù)的開發(fā)。在以色列，90%的車主平均每日駕車行程低于70公里，且國內(nèi)主要城市相距不到150公里，因此純電動汽車是一種理想的交通工具，能夠滿足大多數(shù)居民的交通需求。四、日本電動汽車的發(fā)展日本是最早開始發(fā)展電動汽車的國家之一，從1965年開始電動車的研制，正式把電動車列入國家項目。豐田汽車公司在1996年就成功地研制出各公司至今仍在開發(fā)著的燃料電池汽車的生產(chǎn)樣車，并先于其他汽車廠家在1997年開始批量生產(chǎn)混合動力汽車，成為環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域和世界電動汽車產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)頭羊。豐田公司在第16屆國際電動車展覽會上展示的最新混合動力汽車“Prius”是世界上最早批量生產(chǎn)的混合動力汽車，并于1997年12月在日本開始銷售，暢銷歐美。五、韓國電動汽車的發(fā)展更加節(jié)能環(huán)保的電動汽車代替?zhèn)鹘y(tǒng)的內(nèi)燃機汽車似乎是如今世界不可阻擋的趨勢，但如何解決電動汽車的持續(xù)行駛能力卻是令研究人員頭疼的問題。韓國研究人員眼下正研發(fā)一種“在線”充電的電動汽車系統(tǒng)，即車輛在地下鋪設(shè)有感應(yīng)條的路面上行駛時便可自動充電，不用像傳統(tǒng)的有軌或無軌電車那樣通過路軌或頭頂電線輸送電力。這一電動汽車有望今年在韓國首都首爾市內(nèi)初步試運行。英國倫敦市市長鮑里斯·約翰遜１８日在首爾說，城市乘載著全球人口的７５％，但同時也制造出全球８０％的污染。因此，城市必須在解決污染性排放問題上率先作出行動?！拔艺J為，作為城市的集體，我們在首爾應(yīng)該做的事情是就下一步停止使用內(nèi)燃機車輛達成一致……我們是時候該遠離化石燃料、尋找低碳型車輛了，”約翰遜說。他將出席１９日在首爾舉行的“世界大都市氣候先導集團”（簡稱Ｃ４０）氣候變化會議。韓國高等科學技術(shù)院院長徐南杓（音譯）也認為：“我們在韓國見到的因汽車帶來的問題在其他國家也存在。我們使用碳氫化合物有機燃料，主要是石油，因此造成大量環(huán)境問題。”韓國氣象廳１８日說，有著１０００萬人口的首爾如今變暖速度是全球平均值的３倍。徐南杓說，明顯的解決方案是“用不會造成空氣污染、不燒油的車輛代替眼下所有車輛”。約翰遜上個月計劃，截至２０１５年，在倫敦街頭投放１０萬輛電動汽車。他還推動在倫敦市建造２.５萬處充電站，誓言改造大約１０００輛市政車輛，使倫敦成為“歐洲的電動汽車之都”。但如今廣泛使用電動汽車仍存在眾多難題，包括車輛造價昂貴以及充電不便等。約翰遜今年３月試駕美國產(chǎn)Ｔｅｓｌａ電動汽車后在《每日電訊報》上撰文評論說，這款汽車沒有排氣管、化油器或油箱，“幾乎不會制造有害氣體”，“這是一場早該開展的革命的開始”。為鼓勵使用電動汽車，約翰遜還承諾對電動汽車駕駛者免收市中心交通擁堵費，平均每年可為他們省下１７００英鎊（約合２６００美元）。美聯(lián)社說，但這一“折扣”與如今市場上電動汽車的售價相比簡直是九牛一毛。約翰遜試駕的Ｔｅｓｌａ每輛售價超過１０萬美元。此外，眼下電動汽車所用電池仍大而重、易損壞、昂貴且損耗快。而且，鋰電池供電能力有限，因此電量耗盡后哪里能找到充電地點在城市中將是一個問題。全球財經(jīng)研究公司電學和電子學方面專家克里斯蒂安·米勒說，電動汽車每次充電后能行駛６０公里至１２０公里，需２小時至７小時充滿電?！把巯挛覀冞€不能說電動汽車的電池便宜、可靠且易獲得，它們?nèi)杂屑夹g(shù)缺陷，”米勒說。面對電動汽車的充電難題，徐南杓說：“為什么不在地面上傳輸電力，（汽車）不用機械接觸便可獲?。俊表n國高等科學技術(shù)院研發(fā)的“在線”汽車正是基于這一構(gòu)想。負責這一項目的研究人員趙東鎬（音譯）說，一塊大約為傳統(tǒng)電池體積五分之一的小型電池能保證車輛繼續(xù)行駛８０公里。韓國政府曾為技術(shù)院的兩個主要項目撥款５０００萬美元，其中一個項目便是“在線”電動汽車。這一汽車現(xiàn)僅在技術(shù)院內(nèi)運行，總統(tǒng)李明博今年２月曾試駕。首爾已承諾投資２００萬美元用以建設(shè)“在線”汽車的地下充電系統(tǒng)。徐南杓說，首爾市內(nèi)現(xiàn)有９０００輛以汽油為燃料的公共汽車將以每年１０００輛的速度逐步退出市場，期望電動汽車最終代替這些車輛。米勒稱這一研究是具有潛力的創(chuàng)造性途徑。“那聽起來非常吸引人，你不需要儲存能源，你在行駛途中便可獲得，（電池）蓄電問題立刻得以解決。那將是一種非常令人感興趣的方式，”米勒說。第三節(jié)全球主要電動汽車企業(yè)發(fā)展概況一、日產(chǎn)日產(chǎn)汽車公司于1947年發(fā)布了其研發(fā)的第一款電動汽車。從20世紀60年代開始，公司更加積極地致力于電動汽車的開發(fā)，而且研制并銷售了一系列電動車型。1997年，日產(chǎn)汽車發(fā)布了全球首輛裝備鋰離子電池的電動汽車PrairieJoy。在2005年的東京車展上，日產(chǎn)汽車展出了首輛安裝層疊式緊湊型鋰離子電池的Pivo電動汽車。之后，續(xù)航里程更長的Pivo2在2007年東京車展上亮相。目前，日產(chǎn)汽車正在進一步開發(fā)電動汽車技術(shù)，并將在2010年向市場推出新的電動車汽車。日產(chǎn)汽車將多年來在鋰離子電池領(lǐng)域里積累的豐富經(jīng)驗與多年來開發(fā)燃料電池車所運用的高壓電動技術(shù)運用在電動汽車的研發(fā)之中。1947年日產(chǎn)汽車推出了第一款電動汽車，由鉛酸蓄電池驅(qū)動的Tama電動車。1997年日產(chǎn)汽車推出了PrairieJoy電動汽車，這是全球第一輛裝備了鋰離子電池(柱型)的電動車。1998年在日本發(fā)布R’nessa電動汽車。同年Altra電動汽車開始進行大客戶的使用測試，并在美國加利福尼亞州開始銷售。2000年在日本對日產(chǎn)汽車的超緊湊型電動車HyperMini進行車輛共享試驗性運營。HyperMini在日本上市。2001年日產(chǎn)汽車與加利福尼亞大學戴維斯分校聯(lián)合進行了HyperMini電動汽車在美國使用情況的市場調(diào)研。2005年10月新一代電動汽車的概念車Pivo在東京車展首次亮相。作為全球第一款裝備了層疊式鋰離子電池的車型，它的車型結(jié)構(gòu)更為緊湊。2007年9月Mixim電__________動概念車在法蘭克福車展首次亮相。2007年10月Pivo2電動概念車在東京車展首次亮相。該車型裝備的層疊式鋰離子電池的容量是圓柱型電池的兩倍，有效延長了巡航里程。2008年8月日產(chǎn)汽車展示了一款裝備層疊式鋰離子電池的純電動試制樣車，具體車型預計將于2010年正式發(fā)布。在電動汽車方面，日產(chǎn)汽車計劃于2010年在日本與美國投放電動汽車，并于2011年在中國投放，而最終將在2012年實現(xiàn)日產(chǎn)電動汽車在全球范圍內(nèi)的推廣。二、克萊斯勒在飽嘗高油價的苦澀之后，痛定思痛的克萊斯勒公司終于在電動汽車方面有所建樹。9月24日，克萊斯勒針對公司三大品牌——克萊斯勒、Jeep和道奇，推出三套以量產(chǎn)為目標的先進電力驅(qū)動技術(shù)，并在其全球總部發(fā)布了電動汽車的樣車——道奇EV、JeepEV以及克萊斯勒EV。克萊斯勒將選擇其中一款在2010年投產(chǎn)，推向北美市場，并于2010年之后推廣至歐洲市場。不僅如此，到2009年，克萊斯勒還將向政府、商業(yè)、公用事業(yè)及克萊斯勒研發(fā)機構(gòu)的車隊提供約100輛電動汽車。ENVI機構(gòu)克萊斯勒電動汽車及增程型電動汽車的開發(fā)工作由ENVI機構(gòu)主導，該機構(gòu)的名稱來自英文中“環(huán)境”（environmental）一詞的前四個字母。作為克萊斯勒的內(nèi)部機構(gòu)，ENVI的組建旨在重點開發(fā)量產(chǎn)電動汽車及其相關(guān)先進技術(shù)。在該機構(gòu)的主導下，克萊斯勒、Jeep(R)以及道奇的未來汽車電動系統(tǒng)的開發(fā)工作正迅速成熟起來。公司副董事長兼副總裁TomLasorda先生說：“ENVI的創(chuàng)立僅有1年多時間，其戰(zhàn)略意圖是迅速為克萊斯勒開發(fā)出電動汽車，而目前取得的成就已經(jīng)超越我們的期望?？巳R斯勒正通過ENVI開發(fā)的新技術(shù)，將電動汽車和具有極出色燃油經(jīng)濟性的增程型電動汽車推向市場。”電動汽車技術(shù)克萊斯勒的電動汽車包括三個主要部件，一臺電動機（用來驅(qū)動汽車車輪）、一套先進的鋰離子電池系統(tǒng)（為電動機供電）以及一臺控制器（用來管理能量流）?？巳R斯勒所開發(fā)的電動技術(shù)將應(yīng)用在公司的前輪驅(qū)動、后輪驅(qū)動以及使用非承載式車身結(jié)構(gòu)的四輪驅(qū)動汽車上?？巳R斯勒產(chǎn)品開發(fā)執(zhí)行副總裁FranKlegon先生說：“這項技術(shù)為客戶帶來一種真正零排放的汽車，行駛里程在150至200英里之間，遠遠超出大多數(shù)美國人上下班的距離，近80%的美國人每天上下班的駕車距離不到40英里，或每年不足14000英里。電動汽車為我們提供了履行社會責任、降低對外國原油依賴、減少每月汽油賬單的絕佳機會，同時該產(chǎn)品也完全能滿足消費者對汽車產(chǎn)品在性能以及功能方面的要求?！痹龀绦碗妱悠嚰夹g(shù)增程型電動汽車技術(shù)同時擁有電動汽車的電力驅(qū)動部件以及一臺小型汽油發(fā)動機，并集成發(fā)電機以便在需要時為車輛提供額外電力。這使電動汽車的行駛里程相當于如今傳統(tǒng)的、使用汽油的汽車，且性能毫不遜色。增程型電動汽車可在不犧牲行駛里程、舒適性以及功能性的前提下，實現(xiàn)更環(huán)保的效果。三、通用在通用汽車的強力推進下，電動汽車的商業(yè)化進程正在加快。昨日，通用汽車中國稱，待2010年雪佛蘭Volt電動車在美國上市后，預計該款電動車2011年正式在中國上市。自08年6月，通用汽車董事會批準雪佛蘭Volt的量產(chǎn)計劃后，通用汽車已經(jīng)按部就班地進行2010年雪佛蘭Volt量產(chǎn)的準備工作。盡管通用汽車董事長兼首席執(zhí)行官瓦格納表示，“雪佛蘭Volt電動車是通用汽車對未來承諾的標志性符號”。但今年8月，瓦格納未透露該車何時進入中國市場。沒想到短短3個月后，通用汽車中國就高調(diào)宣布：中國將成為繼美國之后，導入雪佛蘭Volt電動車的市場。通用汽車中國內(nèi)部人士表示，“屆時，中國和其他國家將同步導入雪佛蘭Volt電動車?！睋?jù)悉，通用汽車在設(shè)計之初就充分考慮到中國市場的需求。四、豐田隨著豐田的混合動力車在全球暢銷，其電動車也在緊密研發(fā)中。然而豐田一高管昨日表示，這些車型將不會有助于減少中國的CO2排放量。日前豐田一高管TatehitoUeda在東京召開的一場國際汽車會議上表示，“法國80%的電力由核電站提供，因此，如果電動車替代傳統(tǒng)的石化燃料車，則CO2排放量將會明顯減少。但中國則多通過燃煤發(fā)電，因此中國不適合電動車?！必S田目前正在努力改進已有混合動力車型，并研發(fā)未來的電動車。豐田與法國的電力公司EDF合作在法國已經(jīng)推出了一款插入式可充電混合動力車，該車發(fā)動機的電動部分可通過電網(wǎng)進行充電，豐田還將在其他地方推出該車型。該車型在豐田的燃料電池堆技術(shù)的基礎(chǔ)之上研發(fā)而成，TatehitoUeda表示，這項大規(guī)模的技術(shù)無論在底盤構(gòu)造還是社會應(yīng)用上都仍有障礙。該車將通過減少行駛阻力或摩擦力來改善燃油經(jīng)濟性，而更好的燃油經(jīng)濟性和改良的傳動系可降低廢氣排放，此外車載軟件則可使汽車操縱更精確，并減少油耗。豐田09年推出第三代普銳斯，隨后在2010年有可能發(fā)布世界首款大規(guī)模量產(chǎn)的插入式混合動力車，同時車廠還在開發(fā)第三款環(huán)保車型——全電動車。到目前位置，豐田一直不愿意開發(fā)全電動車，但最近公司總裁的講話明確表示最初的這種不情愿已經(jīng)改變。豐田總裁渡邊捷昭上周在東京對彭博新聞社記者透露，全電動車將在2010年初實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。他同時透露，可充電的插入式普銳斯最初計劃在2010年進行測試，現(xiàn)在也提前到09年底進行。這意味著豐田將很可能在插入式混合動力車的競爭中趕在通用的前面，因為雪佛蘭Volt在2010年底前不會上市。豐田的全電動車將是一款小型城市車，該車將使用鋰電池驅(qū)動。現(xiàn)在無論是日產(chǎn)還是三菱都已經(jīng)明確表示計劃在2010年推出全電動車，甚至奔馳和寶馬也希望能推出自己的電動車。第二章我國電動汽車發(fā)展環(huán)境分析第一節(jié)電動汽車發(fā)展的環(huán)境分析一、緩解石油能源短缺預計2010年后我國石油消費將超過1億噸，相當于科威特一年的總產(chǎn)量。同樣，世界石油局勢也日趨緊張。由于電動汽車不采用石油作為燃料，所以在很大程度上緩解目前石油資源短缺的現(xiàn)象。二、緩解城市大氣環(huán)境惡化目前世界上空氣污染最嚴重的10個城市中有7個在中國，國家環(huán)保中心預測，2010年汽車尾氣排放量將占空氣污染源的64%。為使自己有更好的生存環(huán)境越來越多的國家開始關(guān)注環(huán)保問題很多國家特別是發(fā)達國家都制定出越來越苛刻的汽車尾氣排放標準。電動汽車由于幾乎是零排放的優(yōu)點，受到各國的重視。電動汽車對緩解城市大氣污染將起到至關(guān)重要的作用。三、增強中國汽車工業(yè)國際競爭力電動汽車特別是代表新一代汽車水平的燃料電池汽車目前仍然處于產(chǎn)業(yè)化初期準備階段，尚未形成新的工業(yè)體系，我國與國外在技術(shù)水平與產(chǎn)業(yè)化方面的差距相對較小，有可能在這一領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)跨越式發(fā)展，從而縮短我國與國外的技術(shù)差距，增強我國整個汽車行業(yè)的國際競爭力。四、增強汽車廠商競爭力國家政策的支持給國內(nèi)電動汽車制造廠商帶來很好的機遇。在電動汽車的開發(fā)上，在知識產(chǎn)權(quán)上面受到的制約比較少，有可能發(fā)展出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品。第二節(jié)節(jié)能與新能源汽車是汽車發(fā)展的戰(zhàn)略導向一、汽車能源面臨的嚴峻挑戰(zhàn)和對策近年來,我國汽車業(yè)發(fā)展迅猛，預計2020年前我國將成為世界上最大的汽車制造國和主要的汽車出口國之一.我國目前的人均汽車保有量還很低,是世界上汽車市場潛力最大的國家,預計2020年汽車保有量將達到1.3～1.5億輛。但是,當我國剛剛到達汽車社會門檻,車用石油消費在石油總消費中的比例還大大低于世界平均水平時,我們已經(jīng)感受到了石油供應(yīng)的日益緊張。2000年以來,汽車(包括農(nóng)用車)汽油、柴油年消費約占我國汽油、柴油消費總量的一半,石油消費的1/3左右。這一數(shù)據(jù)說明:車用汽油、柴油消費總量與石油消費總量同步快速增長。由于汽車市場的持續(xù)升溫,石油安全風險不斷增大。再有，根據(jù)國際平均水平和我國現(xiàn)狀分析,我國車用汽油、柴油消費占石油總消費比例還將有大幅增長。此外，我國目前車用燃油消費總量與汽車保有量之比偏高,即汽車的油耗量偏大。同時，車用石油消耗所產(chǎn)生的空氣污染和CO2排放也正在變成愈來愈嚴重的問題。這充分表明，我國所面臨的石油安全與交通能源問題將會愈來愈嚴峻。對于我國汽車能源面臨的危機和嚴峻挑戰(zhàn),我們采取的對策應(yīng)該是綜合性措施，應(yīng)當采取立足兩條腿走路：一方面,發(fā)展節(jié)能汽車以解決現(xiàn)階段產(chǎn)業(yè)發(fā)展、能源緊張和節(jié)能環(huán)保問題;另一方面,開展新能源汽車研究,實現(xiàn)車用能源多元化，保障汽車能源的可持續(xù)供應(yīng)。二、發(fā)展節(jié)能與新能源汽車是汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然要求發(fā)展節(jié)能汽車——我國汽車能源動力系統(tǒng)發(fā)展的戰(zhàn)略必然之一現(xiàn)在，我們應(yīng)優(yōu)化現(xiàn)有以石油和內(nèi)燃機為基礎(chǔ)的車用能源動力系統(tǒng),重點發(fā)展直噴式內(nèi)燃機及其混合動力系統(tǒng)，發(fā)展節(jié)能汽車。關(guān)鍵的節(jié)能汽車能源動力技術(shù)如下：（一）高效柴油發(fā)動機技術(shù)轎車柴油機節(jié)能效果與汽油混合動力不相上下。據(jù)國務(wù)院發(fā)展研究中心分析預測,如果2020年我國柴油轎車發(fā)展到乘用車的20%,則當年可節(jié)約燃料1880萬噸。為此應(yīng)當在我國發(fā)展先進的柴油轎車,但是必須解決好排放控制關(guān)鍵技術(shù)問題。其主要包括:柴油機電控技術(shù),排氣后處理技術(shù)、清潔柴油與代用柴油技術(shù)。柴油機電控高壓燃油噴射系統(tǒng)和電子管理系統(tǒng),是綠色高效柴油機核心關(guān)鍵技術(shù),應(yīng)當大力發(fā)展。柴油機排放控制技術(shù)中，廢氣再循環(huán)技術(shù)(EGR)較成熟,效果顯著,應(yīng)盡快推廣使用;微粒捕捉器技術(shù)(DPF)2010年前將會在歐洲柴油車普及,我國需加快應(yīng)用速度;氮氧化物(NOx)催化轉(zhuǎn)換器技術(shù)路線需要慎重選擇,深入研究。（二）節(jié)能汽油發(fā)動機技術(shù)當前,我國的轎車基本上是汽油轎車為主,現(xiàn)采用的轎車汽油發(fā)動機還有相當?shù)墓?jié)能潛力。汽油發(fā)動機節(jié)能技術(shù)的發(fā)展呈如下趨勢:缸內(nèi)直噴技術(shù)、電輔助增壓、電動氣門、可變壓縮比、停缸控制技術(shù)等將會在今后五年進行規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。以日本為代表的非均質(zhì)直噴技術(shù)面臨燃燒穩(wěn)定性和后處理等問題,以歐洲為代表的均質(zhì)直噴技術(shù)正在興起。電動氣門與無凸輪發(fā)動機技術(shù)也在突破之中。電動氣門具有與電控噴射同等重要的意義,它將給發(fā)動機空氣系統(tǒng)控制和循環(huán)過程管理帶來一系列節(jié)能技術(shù)變革,如取消節(jié)氣門,可變壓縮比、部分停缸等。在中小城市和農(nóng)村,摩托車和三輪摩托車是主要個人交通工具,保有量已近1.5億輛,其節(jié)能環(huán)保水平亟待提高,其升級換代趨勢值得關(guān)注。有針對性地開發(fā)具有中國特色的超微型節(jié)能汽油機，具有重要的節(jié)能意義和市場前景。（三）先進的混合內(nèi)燃機技術(shù)先進內(nèi)燃機的發(fā)展呈現(xiàn)多重混合化趨勢。1、燃料供應(yīng)的混合常規(guī)汽柴油與代用燃料混合。以常規(guī)汽柴油為主,將各種代用燃料,包括醇醚燃料,與汽柴油摻混并進行適當設(shè)計將會成為主流燃料技術(shù)。2、燃燒方式的混合汽油機均質(zhì)充氣與柴油機壓燃方式混合。以燃料混合和__________控制技術(shù)為基礎(chǔ),綜合汽油機和柴油機兩種燃燒方式優(yōu)點的均質(zhì)壓燃(HCCI)內(nèi)燃機技術(shù)正在興起。3、輸出功率的混合內(nèi)燃機與電機功率的混合。新型集成化大功率啟動電機/發(fā)電機一體化裝置與新型電源系統(tǒng)技術(shù)，既是內(nèi)燃機電控技術(shù)的擴展和深化,也是復雜混合動力傳動系統(tǒng)的基礎(chǔ)模塊技術(shù)。內(nèi)燃機的混合化是連接現(xiàn)有汽車節(jié)能環(huán)保技術(shù)與新能源汽車技術(shù)之間的橋梁。發(fā)展新能源汽車—我國汽車能源動力系統(tǒng)發(fā)展的戰(zhàn)略必然之二27（一）全球交通能源動力系統(tǒng)的變革及趨勢歷史上,交通能源動力系統(tǒng)變革一直處于技術(shù)革命和經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的核心位置。19世紀,煤和蒸汽機火車引發(fā)了歐洲的工業(yè)革命,開創(chuàng)了人類的工業(yè)經(jīng)濟和工業(yè)文明；20世紀,石油和內(nèi)燃機汽車促成了美國的經(jīng)濟騰飛,把人類帶入了基于石油的經(jīng)濟體系和物質(zhì)繁榮時期。進入21世紀,石油類型的交通能源壓力日漸突現(xiàn)，環(huán)保環(huán)境壓力也日益增大，客觀上導致以替代燃料和混合動力為代表的各種新型汽車能源動力技術(shù)迅猛發(fā)展,形成了所謂的新能源汽車，這些新型汽車能源動力技術(shù)相互競爭,引發(fā)了一場新的技術(shù)變革。這場以汽車能源多元化為核心的能源動力系統(tǒng)變革主要有以下三大趨勢：（1）基于可再生能源的生物燃料對于各種車輛具有良好的環(huán)保和適用性,已成為各國共同推廣的新型燃料。（2）混合動力作為新型汽車能源動力技術(shù)平臺繼承了內(nèi)燃機技術(shù),結(jié)合高效潔凈的電力驅(qū)動方式,既充分利用現(xiàn)有燃料基礎(chǔ)設(shè)施,又能包容各種新型燃料,現(xiàn)已成為新型動力汽車產(chǎn)業(yè)化的里程碑;（3）燃料電池是一種新興能量轉(zhuǎn)換裝置,盡管存在很多需要克服的技術(shù)障礙,作為汽車能源動力系統(tǒng)的遠期解決方案仍然被全球所看好。（二）發(fā)展新能源汽車，這一技術(shù)變革為我國交通能源動力系統(tǒng)變革提供了歷史機遇，也是我國汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。一是我國的資源和能源狀況適合發(fā)展新能源交通動力系統(tǒng)。我國缺油、少氣、多煤,這一結(jié)構(gòu)特點給交通能源可持續(xù)發(fā)展帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。具有各自特性的多種替代燃料，可以充分發(fā)揮我國地域遼闊和資源多樣性的優(yōu)勢,可因地制宜發(fā)展基于煤炭的燃料工業(yè)、基于生物質(zhì)的農(nóng)業(yè)能源和基于天然氣的各種氣體燃料技術(shù),從而實現(xiàn)交通能源多元化及來源的多樣化。在我國大中城市,汽車燃料基礎(chǔ)設(shè)施比較集中,也有利于燃料清潔化管理和監(jiān)督。二是我國具有實現(xiàn)交通能源動力系統(tǒng)變革的后發(fā)優(yōu)勢。盡管發(fā)達國家政府均大力推動各種代用燃料汽車的應(yīng)用，以及向氫能燃料電池汽車動力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型,但是其有傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)龐大、石油基礎(chǔ)設(shè)施完善、消費習慣難以轉(zhuǎn)變的諸多制約,實施轉(zhuǎn)型社會成本高昂,轉(zhuǎn)型難度很大。我國汽車工業(yè)剛剛發(fā)展起來,汽車普及率低,因而在汽車動力系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略選擇上,有更大的自由度。在新能源汽車研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面比較具有優(yōu)勢。三是實施汽車能源動力系統(tǒng)變革,是多年來我國發(fā)展清潔汽車和電動汽車的戰(zhàn)略總結(jié)?！熬盼濉逼陂g,國家科技部等相關(guān)部委組織實施了“清潔汽車行動”,取得了重大階段性成果。目前,全國已有燃氣汽車近30萬輛,年替代石油150萬噸，而且天然氣汽車呈現(xiàn)快速增長勢頭。“十五”期間,科技部組織實施了“電動汽車重大科技專項研究”,國家投入8.8億元,初步形成了官、產(chǎn)、學、研合作機制。目前,小型純電動車輛已經(jīng)開始小規(guī)模產(chǎn)業(yè)化,混合動力汽車已有多個車型通過國家認證,燃料電池汽車已進入示范考核運行階段；自主開發(fā)的燃料電池、動力蓄電池、驅(qū)動電機和電子控制系統(tǒng)已具備批量__________化生產(chǎn)能力，這些為我國汽車能源動力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的實施,奠定了堅實的技術(shù)和實踐基礎(chǔ)。（三）汽車能源動力技術(shù)的變革是一個比較漫長的過程，我國開發(fā)新一代車用能源動力系統(tǒng),發(fā)展新能源汽車應(yīng)采取的步驟:（1）重點發(fā)展各種液體代用燃料發(fā)動機及其混合動力汽車,逐步過渡到采用生物燃料及可充電的混合動力;（2）進一步發(fā)展以天然氣為主體的氣體燃料基礎(chǔ)設(shè)施,分步建設(shè)長期可持續(xù)利用的氣體燃料供應(yīng)網(wǎng)絡(luò);（3）以天然氣發(fā)動機為基礎(chǔ),發(fā)展各種燃氣動力,尤其是天然氣、氫氣內(nèi)燃機及其混合動力;（4）發(fā)展新一代燃料電池發(fā)動機及其混合動力,到2020年,達到規(guī)模商業(yè)化水平;（5）大力推進動力電池的技術(shù)進步,發(fā)展適合中國國情的純電動車尤其是微型純電動車。要以城市公交車輛為重點,以點帶面,穩(wěn)步推進新能源汽車的示范與商業(yè)化。（四）車用新能源開發(fā)和轉(zhuǎn)型的方向及重點車用能源轉(zhuǎn)型的方向應(yīng)從石油、天然氣/煤層氣、煤基燃料向生物質(zhì)燃料、化石能、核能及可再生能源制氫和發(fā)電過渡。從資源來源看,中長期車用石油替代燃料的主體將來自三方面:煤基燃料、生物燃料和天然氣燃料。到2020年,總量將可達到3000萬噸以上,占車用燃料總消費的15%～20%,與歐盟的預期目標基本相同。從車輛應(yīng)用角度看,車用代用燃料主要有三類:含氧燃料(醇、醚、酯)、合成油(BTL、CTL、GTL)和氣體燃料(甲烷氣、合成氣、氫氣)。（1）含氧燃料技術(shù)成熟,是近期推廣應(yīng)用的重點,一般以摻混使用為宜。（2）合成油與現(xiàn)有車輛技術(shù)體系和基礎(chǔ)設(shè)施完全兼容,而且是一種優(yōu)質(zhì)的環(huán)保燃料。其技術(shù)也還有較大的改進余地。從中長期看,將成為一種主體代用燃料。（3）氣體燃料中,①甲烷氣是近中期的重點,以天然氣為例,2020年,我國天然氣供應(yīng)量可達到1200億立方米以上，如拿出10%左右用于汽車就可替代1000萬噸左右汽柴油；②合成氣是各種一次能源通過氣化工藝制成的富氫氣體,是各種汽車新型燃料的原料氣,也可直接用作車用燃料,在車用能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮著關(guān)鍵作用；③氫氣是一種原料來源廣泛、尾氣排放為零的環(huán)保燃料，是車用能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略目標之一。要在國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要中明確，要從基礎(chǔ)科學研究、前沿技術(shù)創(chuàng)新、工程應(yīng)用開發(fā)等多個層面實施對氫能技術(shù)的重點突破。（五）汽車能源動力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)平臺---混合動力技術(shù)近年來,汽車動力系統(tǒng)最大的突破是混合動力技術(shù),它為汽車動力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型奠定了基礎(chǔ)平臺。采用混聯(lián)式汽油混合動力系統(tǒng)的轎車，城市工況可節(jié)油40%左右,優(yōu)于柴油轎車，還尤其為城市工況的排放控制提供了有效的新途徑。三、節(jié)能減排和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整隨著全球能源日趨緊張，生態(tài)環(huán)境日益惡化，新能源汽車的開發(fā)與應(yīng)用問題已經(jīng)成為各國汽車工業(yè)積極探索的焦點。2006年2月，國務(wù)院就發(fā)布了支持新能源汽車發(fā)展的文件?！秶抑虚L期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006~2020年）》將“低能耗與新能源汽車”和“氫能及燃料電池技術(shù)”分別列入優(yōu)先主題和前沿技術(shù)。2007年6月公布的《中國應(yīng)對氣候變化國家方案》、《關(guān)于制定“十一五”規(guī)劃的建議》也明確提出，要加快建設(shè)環(huán)境友好型社會，加大環(huán)境保護力度，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。一時間，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長模式、節(jié)能減排便成為我國“十一五”期間各行各業(yè)的工作重點。國家發(fā)改委制訂的《新能源汽車生產(chǎn)準入管理規(guī)則》，更是讓企業(yè)看到了新能源汽車規(guī)范發(fā)展的希望。論壇上，始終支持新能源汽車發(fā)展的全國政協(xié)副主席、科技部部長萬鋼在講話中指出：“當前，在各國政府的推動下，全球各大汽車公司都已經(jīng)積極行動起來。因此，新能源汽車在國際上將得到快速的發(fā)展?！彼€說，根據(jù)各大汽車公司產(chǎn)品的計劃，在未來2到3年內(nèi)投入市場的各種新能源汽車將達到數(shù)十款，預計2010年之后將迎來一次世界范圍內(nèi)的節(jié)能與新能源產(chǎn)業(yè)化的高潮。針對目前我國節(jié)能新能源汽車的產(chǎn)業(yè)化還存在技術(shù)的可靠性、產(chǎn)品成本、政策環(huán)境的制約因素，他要求企業(yè)聯(lián)合國內(nèi)優(yōu)勢科研單位進一步加大研究開發(fā)的力度，并表示作為政府部門的科技部，在今后工作中會努力配合，從科技發(fā)展和行業(yè)管理的角度努力地推動此項工作，使我們的企業(yè)能夠及早地進行產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型和產(chǎn)品應(yīng)用?！惫I(yè)和信息化部副部長歐新黔也表示，工業(yè)和信息化部作為汽車行業(yè)的管理部門，將努力貫徹落實科學發(fā)展觀，堅持走新型工業(yè)化的道理，大力推進工業(yè)和信息的融合。在發(fā)展新能源汽車方面，工業(yè)和信息化部將與科技部等相關(guān)部門積極配合，共同努力，推進汽車行業(yè)的節(jié)能減排和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整工作。四、節(jié)能汽車日漸受到青睞在高油價下，一些消費者開始轉(zhuǎn)而購買省油的小排量車。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，今年上半年，國內(nèi)小排量乘用車的銷量出現(xiàn)回升。為了適應(yīng)高油價下消費者的購車需求，許多汽車廠家紛紛推出安全、環(huán)保、節(jié)能的精品小排量汽車。繼上半年雅力士、新飛度等一批精品小轎車陸續(xù)投放市場后，下半年還有吉利熊貓、福特新嘉年華等一批精品小轎車投放國內(nèi)市場。一些排量較大的汽車也紛紛采用節(jié)油效果明顯的先進發(fā)動機技術(shù)。廣州本田新推出的第八代雅閣3.5升轎車，搭載了可變氣缸發(fā)動機，能夠隨著行車需要，發(fā)動機在3缸、4缸和全6缸三種工作模式之間自動切換。90公里時速等速油耗僅為6.8升。奇瑞汽車在1.5升旗云轎車上，換裝了自主研發(fā)的ACTECO1.5升發(fā)動機，每百公里能省油1升到1.5升。大眾汽車(中國)把歐洲最新一代發(fā)動機引入中國。到2010年，大眾在華的兩家合資企業(yè)所生產(chǎn)的全系列車型將搭載這種全新的發(fā)動機，屆時在華生產(chǎn)的大眾品牌汽車油耗和排放將降低20%以上。美國三大汽車企業(yè)通用、福特、克萊斯勒一邊發(fā)展小排量轎車，一邊通過技術(shù)進步，減少大排量汽車的能耗和排放。五、混合動力汽車：油耗與排放兼顧混合動力車是介于內(nèi)燃機汽車和電動汽車之間的一種形式。能夠兼顧降低燃油消耗和減少排放污染。混合動力技術(shù)為汽車動力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型奠定了基礎(chǔ)平臺。是聯(lián)結(jié)現(xiàn)有汽車節(jié)能環(huán)保技術(shù)與新能源汽車技術(shù)之間的橋梁。因此，有志于新能源汽車開發(fā)的廠商把目光放在了混合動力汽車的研發(fā)生產(chǎn)上。奇瑞汽車在混合動力自主研發(fā)方面起步較早。早在2004年，奇瑞就啟動了混合動力產(chǎn)業(yè)化項目，并與英國里卡多公司合作，開發(fā)出奇瑞B(yǎng)SG和ISG混合動力車型。2005年，奇瑞推出了A5BSG車型，這是國內(nèi)自主品牌首次可以量產(chǎn)的混合動力車型，據(jù)介紹，該款汽車是并聯(lián)式中度混合動力車型。采用發(fā)動機和點擊扭矩反彈股市進行動力混合，能夠大幅度改善燃油清潔性和降低排放。此外，奇瑞還自主研發(fā)了ACTECO發(fā)動機，ACTECO將成為奇瑞發(fā)力清潔能源的動力基礎(chǔ)。在對汽車能源的多樣化，奇瑞還將加大研發(fā)力度，使ACTECO發(fā)動機能夠適應(yīng)靈活多樣，生物燃料的需要。六、我國新能源動力汽車發(fā)展前景展望綜合國內(nèi)外各種研究預測以及我國具體國情和發(fā)展現(xiàn)狀,可初步展望我國汽車能源動力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型趨勢：(1)2010年左右,隨著石油價格上漲、燃油稅征收以及排放法規(guī)與國際接軌,我國汽車能源動力系統(tǒng)技術(shù)轉(zhuǎn)型的轉(zhuǎn)折點將會出現(xiàn)。以混合動力和混合燃料為主體的車輛產(chǎn)業(yè)化高潮將會到來。(2)2020年左右,隨著常規(guī)石油供需缺口的出現(xiàn),CO2政策法規(guī)的實施，以及燃料電池等新型能源動力技術(shù)的進步,我國汽車能源動力系統(tǒng)技術(shù)轉(zhuǎn)型將取得進一步突破,燃料電池轎車產(chǎn)業(yè)化可望興起。(3)21世紀上半葉,基于各種液體燃料及其基礎(chǔ)設(shè)施的先進內(nèi)燃機與混合動力車、基于各種氣體燃料及其基礎(chǔ)設(shè)施的燃氣與燃料電池車、基于電燃料及其基礎(chǔ)設(shè)施的純電動車將會長期并存。其中先進內(nèi)燃機與混合動力車將占主導地位，其余新能源汽車約能占到總銷量的1/3～1/2。第三節(jié)面對能源短缺與環(huán)保需求的可持續(xù)交通策略一、可持續(xù)交通面對的問題基礎(chǔ)設(shè)施是促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要支撐。基礎(chǔ)設(shè)施的結(jié)構(gòu)和模式?jīng)Q定了經(jīng)濟增長環(huán)境的可持續(xù)，同時后者又是前者的支撐。更多的環(huán)境可持續(xù)基礎(chǔ)設(shè)施將提供高質(zhì)量的服務(wù)，實現(xiàn)低消耗和較小的環(huán)境影響，降低自然災害發(fā)生的可能性。交通是重要的基礎(chǔ)設(shè)施，尤其是綠色城市交通體系的建立將會通過綠色環(huán)保交通方式對資源價格、安全對生態(tài)、環(huán)境具有長期的廣泛的影響，并最終對社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻，對于氣候變化、生態(tài)影響方面，基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展是實現(xiàn)綠色經(jīng)濟的關(guān)鍵之一。城市作為經(jīng)濟的主要載體和人們生活的區(qū)域，城市交通的實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，具有重大現(xiàn)實意義。1、城市規(guī)模大幅度擴張增加了交通供需矛盾我國城市化發(fā)展迅速，在未來10～15年，我國城市規(guī)模還將進一步擴大。根據(jù)統(tǒng)計資料，我國的661個城市中，市轄區(qū)人口超500萬人以上的超大城市有16個，隨著城市化進程，初步預計在2010年，我國人口超過500萬人的大城市還可能增加5～4個，超大規(guī)模城市城市總數(shù)大約在20個左右。城市規(guī)模的迅猛增長和經(jīng)濟發(fā)展對城市交通提出了較高的要求。城市居民的交通需求在近幾年內(nèi)迅速增長，機動車保有量大幅增加。由于交通參與者的綜合素質(zhì)不高、車輛質(zhì)量參差不齊、嚴重缺乏確保交通安全的交通管理和交通工程設(shè)施以及城市道路網(wǎng)上的混合交通，使我國的交通事故無論是總量還是萬車死亡率均居于世界主要國家之首。國內(nèi)主要大城市交通擁堵嚴重。近年來，雖然各大城市都加快了城市道路交通的建設(shè)，但交通供需矛盾依然十分尖銳，擁堵現(xiàn)象普遍呈現(xiàn)加劇的趨勢，一些大城市中心區(qū)的行程車速僅為每小時20公里左右，交通擁堵在時問與空間上均呈現(xiàn)蔓延擴展之勢。如上海市干道網(wǎng)的平均飽和度達到0．9，廣州市干道車速小于每小時25公里的道路數(shù)占到了12．5％。交通擁堵導致效率下降，嚴重制約了城市經(jīng)濟社會的健康發(fā)展。中國大中城市用堵已經(jīng)成為普遍現(xiàn)象，平均出行時間大大延長，北京有超過40％以上的人上下班的單程時問超過1個小時，同時交通擁堵從大城市向中等城市蔓延。在交通高峰時段，擁堵耗費能源，并加劇環(huán)境污染，交通事故居高不下，城市交通可持續(xù)發(fā)展形勢嚴峻。2、公共交通優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略受到巨額資金壓力的限制資金問題正在成為公共交通發(fā)展的制約因素。如何用有限的財政支出支持交通的真正可持續(xù)發(fā)展，合理使用各種交通方式，并且服務(wù)城市實際需要，提高交通質(zhì)量，卻是一個值得思考的問題。建設(shè)交通基礎(chǔ)設(shè)施需要巨額投資，城市公共交通更是要依靠財政補貼，不僅數(shù)額巨大，而且需要年復一年的進行，運營期間成為不小的包袱。發(fā)展公共交通雖然有助于改善城市交通擁堵，但是為了鼓勵人們更多地使用公共交通，往往需要公共交通實行低運價政策，這又需要更多的財政補貼，昂貴的城市交通發(fā)展模式都將面臨長期的考驗?？焖俟弧④壍澜煌m然運能大，但他們不僅建設(shè)成本高，運營也需要長期補貼，相比之下，城市快速路的運營往往可以通過向小汽車收費得以維持。大力發(fā)展公共交通不僅需要政府的大力提倡和人們的積極參與，而且需要政府強大的財力做保障。3、公共交通的舒適性，運輸質(zhì)量限制與人們對運輸要求提高產(chǎn)生矛盾交通需求提高是無法抑制的，當公共交通供給質(zhì)量難以滿足需求時，個性化的運輸成為富裕家庭的選擇。隨著人民生活水平的提高和出行距離的增大，市民追求更加舒適、靈活、方便的私人出行方式，私家車的保有量急劇增加，導致城市交通結(jié)構(gòu)進一步惡化，小汽車的保有量迅速上升。公共汽車比率下降造成多方面的福利損失。交通方式還不能滿足多層次交通需求，個性化運輸需求增加，而節(jié)能環(huán)保、集約化、公眾運輸方式的發(fā)展遇到理念和實際的困難。自行車行駛條件惡化，被機動車道侵蝕。公交專用車道等相對低成本的大容量快速系統(tǒng)等行之有效的方法，并沒有得到充分的認可和推廣，部分是因為他們被認為是原始的、落后的方法，缺乏技術(shù)含量和科技水平，不具有現(xiàn)代化特點而受到限制。對此，需要對各種運輸方式的合理使用加以政策引導。重點是公共交通優(yōu)先發(fā)展，在路權(quán)、財政、投資，交通質(zhì)量等諸方面需要體現(xiàn)，保證公共交通的服務(wù)質(zhì)量和競爭力。通過實施以公共交通引導城市的發(fā)展(ToD模式)，明確公共交通的地位，投資保障，路權(quán)優(yōu)先、運營管理等政策。特大城市應(yīng)逐步形成以城市軌道交通等大運量快速交通為骨干．以常規(guī)公共汽電車為主體，以出租車、自行車等其他公共交通方式為補充的城市綜合交通體系。4、交通布局和發(fā)展難以滿足城市發(fā)展的要求城市空間拓展與交通系統(tǒng)發(fā)展缺乏整合。只有城市與城市交通系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展才有可能實現(xiàn)城市可持續(xù)交通。由于對城市與交通系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的認識不足、缺乏理論支撐與有效的政策保障等，造成許多大城市目前中心區(qū)聚集效應(yīng)持續(xù)強化，市中心區(qū)功能過度集中，人口與就業(yè)崗位密度不斷加大，進而導致市中心區(qū)交通持續(xù)惡化、城市用地與交通系統(tǒng)不協(xié)調(diào)。交通需求管理是源頭管理，涉及土地使用布局、運輸方式與運輸組織、出行引導等方面。完善中國城市可持續(xù)交通發(fā)展的機制政府應(yīng)從交通與土地利用協(xié)調(diào)發(fā)展的角度，引導城市的發(fā)展，形成多中心的城市結(jié)構(gòu)，防止局部地區(qū)開發(fā)強度過高。對重大建設(shè)項目強制實施交通影響評價制度。需求管理不能僅依靠倡導，而應(yīng)該配套相應(yīng)的財政、稅收等政策。同時不僅要限制、還要使用鼓勵的方式。但目前的財政稅收、技術(shù)，服務(wù)等多方面還沒有形成合力，交通需求調(diào)整還不是很顯著。同時，城市交通的設(shè)施建設(shè)還很不夠。中國城市的發(fā)展歷史很長，單一中心區(qū)域的城市格局并不適應(yīng)現(xiàn)代交通的要求。建設(shè)城市交通設(shè)施需要大量的土地和空間，中心城區(qū)的土地空間資源越來越昂貴，甚至不可能。例如，在中心城區(qū)為商貿(mào)，工作地區(qū)，交通流量大。城市交通基礎(chǔ)設(shè)施的增長難度大，發(fā)展空間有限，資金需求量巨大。停車設(shè)施供需矛盾激化。隨著城市中機動車數(shù)量的增多，大城市普遍存在停車難問題。多數(shù)市中心區(qū)的停車住很少，只能滿足實際需求的1／z，有些城市甚至只能滿足1／4～l／6的需求。在這些停車位中，利用道路停車的數(shù)量占到近1／3。路邊停車大大影響了道路的正常通行。5、交通管理體系還難以應(yīng)對復雜的城市交通問題城市交通管理體系是一個由政府部門和公眾共同參與的動態(tài)發(fā)展的系統(tǒng)。政府管理在交通發(fā)展戰(zhàn)略、政策的制定、城市交通系統(tǒng)的建設(shè)與運營，城市交通工程設(shè)施的設(shè)計與交通組織，城市道路的養(yǎng)護、使用與占道清理等問題還有待于實現(xiàn)統(tǒng)一協(xié)調(diào)處理。如果交通設(shè)施的規(guī)劃、建設(shè)與使用，維護脫節(jié)，可持續(xù)發(fā)展交通的難以真正落實。而且中國街道布局，設(shè)計習慣、經(jīng)濟利益和開發(fā)成本的影響，交通承載能力在城市規(guī)劃中還沒有得到足夠的重視。在開發(fā)時期，交通設(shè)施和預留空間不足，城市發(fā)展與交通發(fā)展難以實現(xiàn)平衡。我國公眾參與程度低，需要將可持續(xù)的環(huán)境、人居、社會公平性和包容性結(jié)合起來，通過規(guī)劃方法來保證規(guī)劃理念實施。建立公眾，尤其是利益關(guān)系人參與交通項目的程序、方式與方法。二、應(yīng)對策略-------電動汽車為了解決汽車給可持續(xù)交通和可持續(xù)發(fā)展帶來的問題與挑戰(zhàn)，必須要改造汽車的燃料和驅(qū)動動力。燃料方面要研發(fā)新型清潔燃料，諸如天然氣、液化汽、生物柴油、氫氣等。動力的改造包括研制新型發(fā)動機，革新發(fā)動機的燃燒及其控制，使其提高燃油效率和減少排放；另外就是要開發(fā)電動汽車，包括純電動汽車、混合動力電動汽車和燃料電池電動汽車。電動汽車的3大種類純電動汽車、混合動力電動汽車、燃料電池電動汽車各有其特點和不同的應(yīng)用范圍，也處在不同的開發(fā)階段。純電動汽車使用電動機作為動力，用蓄電池作為能源儲存單元，用電力作為能源。其特點是無排放，不依賴汽油，但是由于蓄電池的能量密度和功率密度比汽油低很多，因此純電動汽車的續(xù)駛里程有限，雖然近來高性能動力電池，如鋰離子動力電池的研究取得很大進展，但其成本較高，因此純電動汽車主要運用于小型車、短途的社區(qū)交通?；旌蟿恿﹄妱悠囀遣捎脙?nèi)燃機和電動機作為動力，使用汽油和蓄電池。蓄電池可由汽車中內(nèi)燃機驅(qū)動發(fā)電機充電。另外電池也可由電網(wǎng)充電，這是另外一種叫充電式混合動力電動汽車，目前尚未產(chǎn)業(yè)化。目前混合動力電動汽車是電動汽車市場中的主流，因為它具有了廣泛的應(yīng)用范圍，也逐漸被市場接受。燃料電池電動汽車是用電動機作為動力，用燃料電池作為能源轉(zhuǎn)換，其能源來自氫氣。由于燃料電池的能量密度可和汽油相比，所以行駛里程也可和汽油汽車相比，但燃料電池的功率密度較汽油的功率密度低很多，因此還需要用少量的電池或超級電容，以提高汽車的加速性能。雖然燃料電池電動汽車有良好的前景，但目前尚未產(chǎn)業(yè)化，因為燃料電池的可靠性、壽命有待改進，氫氣的基礎(chǔ)設(shè)施有待建立，氫氣的來源和供應(yīng)有待解決。第四節(jié)實現(xiàn)交通領(lǐng)域節(jié)能減排電動汽車大有作為隨著石油價格的日益高漲和汽車尾氣排放對環(huán)境的影響加劇，電動汽車在全世界范圍內(nèi)進入了高速發(fā)展的時期。純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車等電動汽車正在發(fā)揮各自的優(yōu)勢，得到規(guī)模性推廣應(yīng)用。一、國際電動汽車技術(shù)研究與商業(yè)化提速美、日及歐洲發(fā)達國家純電動汽車即將進入實用化階段燃料電池汽車商業(yè)化的路線圖逐步明確城市客車混合動力系統(tǒng)出現(xiàn)平臺化趨勢。發(fā)電機組+驅(qū)動電機+儲能裝置，構(gòu)成了混合動力系統(tǒng)的基本技術(shù)平臺。經(jīng)歷了長期發(fā)展，純電動汽車技術(shù)日臻成熟，相關(guān)的技術(shù)檢測標準體系已經(jīng)完善，并在美、日、歐等國家和地區(qū)得到商業(yè)化的推廣應(yīng)用，重點是市政特殊用車(郵政運輸車、環(huán)衛(wèi)車等)、固定線路的公交車、公務(wù)車隊用車和私人用車等領(lǐng)域。二、純電動汽車面臨新發(fā)展機遇各種高新技術(shù)開始在純電動汽車上應(yīng)用，主要技術(shù)包括：動力系統(tǒng)集成優(yōu)化技術(shù)不斷取得進展，節(jié)能效果不斷提高；高性能鋰離子電池、鎳氫電池取代傳統(tǒng)的鉛酸電池；高效的一體化電力驅(qū)動系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的直流電機；電動輔助系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用提高了整車能量利用效率和性能；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用促進了電動汽車的模塊化和智能化；輕量化技術(shù)和電器結(jié)構(gòu)安全性技術(shù)得到了系統(tǒng)應(yīng)用。美、日及歐洲發(fā)達國家純電動汽車即將進入實用化階段。目前，法國電動汽車的普及程度和保有量都位居世界前列，據(jù)不完全統(tǒng)計已有2萬輛不同的純電動汽車在運行，其中純電動轎車有8000輛。法國政府、法國電力公司、標致-雪鐵龍汽車公司和雷諾汽車公司簽署協(xié)議，共同開發(fā)和推廣電動汽車，共同合資組建了電動汽車的電池公司，薩夫特公司承擔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。2006年11月，法國政府、法國電力公司與汽車制造商簽訂了協(xié)議，近期使全國電動汽車保有量達到10萬輛在20個城市推廣使用電動汽車。三、混合動力汽車已初步商業(yè)化由于技術(shù)相對成熟，節(jié)能和環(huán)保效果明顯，混合動力汽車得到快速發(fā)展，并在各國優(yōu)惠政策的鼓勵下，逐步進入商業(yè)化推廣應(yīng)用階段。以日本為主導的格局正在打破，大型汽車公司紛紛推出具有各自特色的混合動力汽車。目前已批量銷售的混合動力汽車包括豐田公司Prius、本田公司Insight、Civic、福特公司的Escape等轎車和OrionBusVI、NovaBus、HIMR客車等。2007年，美國市場上銷售的混合動力車達到40多萬輛，占新車總銷售量的3%。在混合動力技術(shù)的發(fā)展上，表現(xiàn)出明顯的模塊化和平臺化趨勢，轎車混合動力系統(tǒng)的模塊化愈加明顯，逐步推進汽車動力的電氣化。從只具備自動啟停、怠速關(guān)機功能的“微混合”、以并聯(lián)式混合動力發(fā)動機為主體的“輕混合”和以混聯(lián)式為特征的“強混合”，隨著電功率的比例逐步提高，混合程度不斷提高，最終過渡到可充電式的串聯(lián)式“全混合”方式。城市客車混合動力系統(tǒng)出現(xiàn)平臺化趨勢。發(fā)電機組+驅(qū)動電機+儲能裝置，構(gòu)成了混合動力系統(tǒng)的基本技術(shù)平臺。通過換用不同的發(fā)電機組即APU，從汽、柴油內(nèi)燃機到氣體燃料發(fā)動機各種不同的能源動力轉(zhuǎn)化裝置，形成油—電、氣—電、電—電等各種不同混合動力系統(tǒng)，促進了動力系統(tǒng)的平穩(wěn)過渡與轉(zhuǎn)型?；旌蟿恿蛙囋诠财嚱煌ㄏ到y(tǒng)得到推廣應(yīng)用。由于公共汽車單車能耗和污染物排放比轎車高，其主要運行于城市中心區(qū)域，平均速度低，怠速、加速/減速工況所占的比重大，能夠充分發(fā)揮混合動力汽車的優(yōu)勢。目前，美國一些城市的公交公司已開始推廣混合動力公共汽車。例如，紐約從2004年到2007年定購了上千輛柴油混合動力公共汽車，投入使用。同年，西雅圖也定購250輛柴油混合動力公共汽車。四、燃料電池汽車技術(shù)研究更加深入出于不同的能源戰(zhàn)略、環(huán)境保護和高附加值制造目的，燃料電池汽車的研發(fā)模式目前均是在政府主導下的產(chǎn)學研聯(lián)合進行攻關(guān)，并積極開展全球范圍內(nèi)的跨國合作。美國能源部聯(lián)合國防部、國家實__________驗室、公司等簽署研發(fā)合同，支持5個汽車與能源公司構(gòu)成的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟進行燃料電池汽車車隊和基礎(chǔ)設(shè)施示范。2004年，包括我國在內(nèi)的“氫能經(jīng)濟國際合作伙伴(IPHE)”成立，計劃從2006年開始連續(xù)4年支持“先進氫燃料電池”項目。燃料電池汽車商業(yè)化的路線圖逐步明確。美國能源部計劃2010年有不少于10萬輛、2020年不少于250萬輛燃料電池汽車，交通部計劃2015年新增公交車的10%為燃料電池汽車。日本計劃2010年擁有燃料電池轎車5萬輛，2020年500萬輛，2030年1500萬輛。五、我國電動汽車產(chǎn)業(yè)化條件與政策環(huán)境已具備燃料電池汽車技術(shù)獲得突破，開始示范運行為了促進電動汽車的推廣應(yīng)用，我國在政策方面已經(jīng)具備相應(yīng)的條件我國燃料電池汽車研發(fā)采用與國際同領(lǐng)域權(quán)威單位不同的技術(shù)路線，開發(fā)出了獨具特色的能量混合型和功率混合型兩種燃料電池混合動力系統(tǒng)。我國在“十五”和“十一五”國家“863”計劃重大專項中共投入20億元的研發(fā)經(jīng)費，支持電動汽車的關(guān)鍵技術(shù)、平臺集成技術(shù)以及整車和關(guān)鍵零部件的開發(fā)。其中混合動力汽車關(guān)鍵技術(shù)、動力系統(tǒng)平臺和整車開發(fā)，在“863”項目中占有非常重要的地位。第五節(jié)電力工業(yè)與純電動轎車發(fā)展的相關(guān)性考證一、電力工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢改革開放以來，電力工業(yè)取得了長足的發(fā)展，配送電網(wǎng)絡(luò)遍及千家萬戶。我國已經(jīng)從過去的電力絕對短缺階段，發(fā)展到目前的電力相對過剩階段。據(jù)統(tǒng)計資料表明，到2003年，中國發(fā)電裝機總?cè)萘窟_到3．91億kW，發(fā)電量19106億kWh，均居世界第2位。截至2006年底，中國發(fā)電裝機容量達到622OO萬kW，同比增長0．3％。其中，水電達12857萬kW，約占總?cè)萘?0．67％；火電達48405萬kW，約占總?cè)萘?7．82％。2006年中國發(fā)電量達到28344億kWh，增長13．5％。全社會用電量達到28248億kWh，增長14．0％。其中，城鄉(xiāng)居民生活用電量為3240億kWh，增長14．7％。此外，我國電力生產(chǎn)和電力消耗相比，基本平衡并略有盈余。么，如何解決峰谷用電平衡，將是電力工業(yè)必須解決的重要問題，谷電的有效利用，將是電力產(chǎn)業(yè)潛在的巨大市場。根據(jù)已有的一些研究成果和資料分析，預計到2020年全國需要的發(fā)電量為43000億kwh，相應(yīng)的裝機容量為9．5億kW左右。這與今后20年GDP平均增長速度為7．2％基本上是相適應(yīng)的。電力增長速度與國民經(jīng)濟增長速度的關(guān)系，根據(jù)1980～2000年的20年的統(tǒng)計，其電力彈性系數(shù)約為0．82，也是基本吻合的。而且這一預測值也基本上在以前各種預測值的范圍內(nèi)。當前以及未來較長的歷史時期，我國電力工業(yè)將面臨這樣的局面：一方面，從國家經(jīng)濟發(fā)展對能源的需求角度、降低對化石能源和進口石油的依存角度來講，需要大力發(fā)展電力工業(yè)尤其是來自清潔、可再生能源的電能；另一方面，由于電能的儲存性差，電力工業(yè)需要培育未來的電力市場，來平衡裝機容量與年度周期內(nèi)的用電峰谷周期和晝夜用電峰谷周期之間日益尖銳的矛盾。由于交通領(lǐng)域能源使用具有常年的穩(wěn)定性和利用夜間谷電的可能性，國際上電力行業(yè)普遍看好交通領(lǐng)域這一巨大的、潛在的能源消費市場，電動汽車正是最直接、最具潛力、最具可能性的、巨大的電能用戶。二、純電動轎車運營的經(jīng)濟性分析目前，投入運行的大多數(shù)純電動轎車都是在傳統(tǒng)的燃油轎車的基礎(chǔ)上改裝而成的，底盤、車身和低壓電器基本不變，拆除發(fā)動機系統(tǒng)，加裝電驅(qū)動系統(tǒng)，如果不考慮動力電池組的價格，改裝后的純電動轎車與傳統(tǒng)的燃油轎車的成本基本相等。為了進行純電動轎車的技術(shù)經(jīng)濟分析，簡化復雜的計算，作出以下基本合理的假設(shè)：純電動汽車除了動力電池組以外，純電動汽車與同類型的燃油汽車的購置成本基本相同，用戶投入的動力電池組的費用，在運營中通過百公里油耗和百公里電耗的差價逐步回收。三、對純電動轎車用電量的預測根據(jù)從某市得到的實驗數(shù)據(jù)，按照每輛純電動轎車平均百公里耗電量16kWh(從墻上取電)，每年行駛平均行駛20000km計算，每輛車每年耗電量為3200kWh。依據(jù)表1中對汽車保有量的預測，我們可以得到表2所示的預結(jié)果：表12010年2015年2020年備注轎車保有量（萬噸）150035005000電動轎車所占比例（%）1310電動轎車保有量（萬輛）15105500電動轎車年耗電量（億kwb）4.833.6160替代汽柴油數(shù)量（萬t）13.1492438單車油耗按照8L/100kw計算減少CO2排放（萬t）604202000表22010年2015年2020年備注轎車保有量（萬噸）150035005000電動轎車所占比例（%）1310電動轎車保有量（萬輛）15105500電動轎車年耗電量（億kwb）4.833.6160占發(fā)電量的比例（‰）1.077.53.6以2007年發(fā)電總量4480億kwh為基礎(chǔ)替代汽柴油數(shù)量（萬t）13.1492438單車油耗按照8L/100kw計算從上述預測結(jié)果和計算結(jié)果可以看出，純電動轎車具有良好的發(fā)展前景。這是因為純電動轎車其一，可以替代較大數(shù)量的石油消耗；其二，不會影響峰電的供應(yīng)；其三，由于純電動轎車大部分充電時間是在夜間，因此，一定程度上具有“填谷”的作用。四、發(fā)展純電動轎車的基礎(chǔ)設(shè)施投入小由于我國電網(wǎng)已經(jīng)遍及千家萬戶，因此，發(fā)展純電動轎車只需要適當?shù)母脑?，而不需要進行供電網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模的投入。純電動轎車通常可以攜帶車載充電機，40所以，除了未來在公共充電站需要建設(shè)少量的較大功率的快速充電設(shè)施外，絕大多數(shù)的私家車在住宅充電、公務(wù)車在__________單位的充電，僅需要充電插口和簡單的計費裝置即可。隨著充電機技術(shù)的發(fā)展，純電動轎車充電過程中，充電機對電網(wǎng)的雜波污染可以得到有效控制甚至完全消除，不會影響電網(wǎng)供電品質(zhì)五、發(fā)展純電動轎車能夠?qū)崿F(xiàn)國家、企業(yè)和用戶的多贏5．1節(jié)約能源、替代石油資源和改善大氣環(huán)境的作用如上所述，發(fā)展純電動汽車具有節(jié)約能源和替代石油的作用，有利于緩解能源壓力，保障我國能源安全。此外，可以預見，純電動轎車的發(fā)展首先將替代城市私家用車、出租車和公務(wù)車，由于絕大多數(shù)大中型城市交通擁堵現(xiàn)象難以緩解，其實際行駛油耗比平均油耗高出30％～50％，汽車在城市大氣污染中的比率很高，發(fā)展零排放的純電動汽車將對改善城市的大氣環(huán)境，減少CO排放將起到非常重要的作用，其節(jié)油效果更加明顯。而生活環(huán)境的改善對于國民健康的提高和醫(yī)療以及環(huán)境長遠的有利影響更是不可估計。因此，發(fā)展純電動轎車體現(xiàn)了國家利益，一些國家和國際組織經(jīng)常在能源消耗和環(huán)境保護方面對我國政府施壓，發(fā)展純電動轎車可以緩解國際政治壓力。5．2推廣應(yīng)用純電動轎車，終端用戶將獲得切實的經(jīng)濟利益根據(jù)某市示范運行的數(shù)據(jù)分析，當油價7．72～10．14元／L時，在經(jīng)濟上與汽油車一致，但是從油價在國際石油價格的總體走勢來看，我國成品油價格上升不可避免，“十二五”期間達到15元／L(目前歐洲國家的成品油價格)也是必然趨勢，不久的將來，使用純電動轎車會給用戶帶來很好的經(jīng)濟回報。5．3發(fā)展純電動轎車，相關(guān)企業(yè)將得到切實的經(jīng)濟效益和廣闊的發(fā)展空間對于一個電池生產(chǎn)企業(yè)來講，如果年銷售量達到3萬套動力電池，其銷售額將達到24億元人民幣(以力神為例，該銷售額已經(jīng)超過其當前年銷售額的150％)。而對于整個電池行業(yè)來講，其年產(chǎn)值規(guī)模將達到800億元人民幣。對于汽車行業(yè)來講，如果電動汽車年產(chǎn)量達到100萬輛，該產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)出規(guī)模將達到2000億元人民幣。對于電力行業(yè)來講，如果純電動轎車保有量達到500萬輛，按照0．5元／kWh計算，僅純電動轎車一項，其年銷售額將達到80億元以上。由此可見，純電動轎車用電是電力行業(yè)未來將要開發(fā)的重要市場之一。41第六節(jié)車用能源及新型動力的發(fā)展和研究近年來，中國經(jīng)濟的快速增長以及人們消費水平的普遍提高，大大推動了中國汽車社會化的進程，使汽車產(chǎn)業(yè)迎來了跨越式的蓬勃發(fā)展時期。但是，汽車保有量的急劇增長對環(huán)境及能源的負面影響也越來越突出。近幾年，交通對能源的需求量不斷增長，據(jù)統(tǒng)計，我國每年的石油消費量平均以7.5%的增長率增長，2005年我國汽車燃油消耗約7000萬t，占石油消耗的25%，石油進口達到1.36億t，對外依存度達到42.9%，預計到2020年我國石油對外依存度將超過60%。這些問題嚴重制約了我國汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，開發(fā)替代能源和新型動力車，實現(xiàn)車用能源多樣化已成為一項迫在眉睫的工作。一、國外車用能源及新型動力車的發(fā)展狀況及戰(zhàn)略目前，車用燃料仍然以石油為主，但由于世界各地汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，石油資源已經(jīng)表現(xiàn)了供應(yīng)不足、價格高漲的現(xiàn)象，國際能源結(jié)構(gòu)也因此發(fā)生了重大變化。圖1是2004年國際能源組織對世界各國能源需求量的變化趨勢分析。從圖1中可以看出，在未來20多年，亞洲、中南美、非洲、中東對石油的需求量還將不斷增加，而OECD等經(jīng)濟發(fā)達國家的石油需求量將會逐年呈下滑趨勢。到2030年，石油的總需求量將會比2002年增長1.5倍，達到164億t。隨___________著節(jié)能、環(huán)保的呼聲不斷高漲，能源多樣化、燃料多元化已成為汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇，其中技術(shù)路徑主要呈現(xiàn)出4種發(fā)展趨勢：燃料電池化、柴油化、混合動力化以及燃料多樣化。面對4種趨勢，各國都根據(jù)本國的資源情42況和技術(shù)特點，采取了新的措施并制定出新的汽車能源戰(zhàn)略。歐洲在替代燃料汽車方面，主要以發(fā)展燃氣汽車為主。歐洲是目前世界上生物柴油產(chǎn)量和消耗量最大的區(qū)域，2003年歐洲國家生物柴油產(chǎn)量超過176萬t。但對電動車未進行推廣，目前純電動車基本集中在公司和地方團體內(nèi)部使用，而且以專用車為主。其中德國現(xiàn)階段主要以清潔柴油機作為推廣應(yīng)用。歐洲現(xiàn)有的清潔柴油機轎車已經(jīng)普遍達到了歐Ⅳ排放標準，并在向歐Ⅴ邁進。在一些歐洲國家中，目前市場上的新車70%為使用柴油燃料的汽車，其中生物柴油在德國、意大利、瑞典、奧地利和比利時等國家廣泛使用。表1是未來20年歐洲替代燃料使用率的預測。美國早在20世紀70年代石油危機后，就在替代燃料方面進行了大規(guī)模的研發(fā)活動，是最早研究生物柴油的國家。到2000年底，美國有超過43萬輛的替代燃料汽車，其中90%是LPG汽車和天然氣汽車。美國的目標是，到2010年公共汽車領(lǐng)域有7%的汽車使用天然氣，50%的出租車和班車改為專用天然氣汽車。美國環(huán)保署認為：通過研發(fā)有成本效益的清潔汽車技術(shù)，可鼓勵生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)出更環(huán)保、更節(jié)能的汽車。為此，美國一直致力于汽車節(jié)能環(huán)保技術(shù)的研究，主要集中在四大領(lǐng)域：液壓驅(qū)動混合動力研究、發(fā)動機研究、替代燃料研究以及技術(shù)分析支持。在替代燃料研究方面，美國通過研究乙醇和甲醇燃料以追求更低的排放和更高的燃料經(jīng)濟性。美國目前的工作重點是通過研發(fā)混合動力汽車和推廣柴油化，最終將二者結(jié)合并研發(fā)出新一代節(jié)能環(huán)保車，同時加快燃料電池車的技術(shù)研發(fā)。美國長期的發(fā)展戰(zhàn)略是實現(xiàn)純酒精燃料車和氫燃料電池汽車技術(shù)。日本既是汽車工業(yè)發(fā)展迅速，又是技術(shù)發(fā)展迅速的國家。對日本而言，節(jié)能環(huán)保一直作為其汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展理念，并且取得了倍受矚目的成就。為推動節(jié)能43環(huán)保車的發(fā)展，日本政府特將天然氣車、電動車、混合動力車、甲醇車定義為“低公害車4兄弟”，并針對性地制定了優(yōu)惠稅制以及給予購車補貼。一直以來，日本汽車企業(yè)保持著現(xiàn)實主義商業(yè)發(fā)展策略，不需要公共配套設(shè)施的混合動力車是目前最能實現(xiàn)商業(yè)化的項目，所以混合動力車在日本得到了大力普及，豐田、本田等日本汽車公司在此方面投入巨大，并成功地實現(xiàn)了混合動力汽車的商業(yè)化。同時，在2002～2006年期間，日本為燃料電池的技術(shù)開發(fā)投入大量資金，重點從電池的材料、結(jié)構(gòu)和原理3方面人手，在技術(shù)方面取得了很大突破，并計劃在2011年開發(fā)出輕量、小型、長壽命的新一代電池。日本的車用能源發(fā)展戰(zhàn)略主要從4個方面來制定：首先，通過標準與鼓勵政策并行的方式在短期內(nèi)提高汽、柴油車的燃料經(jīng)濟性。其次，在轎車方面，日本主要以配套公共設(shè)施需求較低的混合動力車、清潔柴油車、外接電源式混合動力車、小型電動車為推廣普及對象。貨車和客車(小型、中型)以不需要配套公共設(shè)施的天然氣車為發(fā)展方向。第三，通過燃料電池和二次電池的技術(shù)開發(fā)，盡早達到普及應(yīng)用燃料電池車和電動車的目的。最后，替代燃料以摻混使用為原則，在充分考慮成本和燃料供給穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上進一步推廣應(yīng)用。在生物柴油方面，由于日本植物油資源貧乏，沒有足夠的農(nóng)業(yè)供給___________作支撐，而且能夠足量穩(wěn)定提供原料的國家也有限，生物柴油在日本的發(fā)展受到了限制。二、我國車用能源及新型動力車的發(fā)展狀況20世紀80年代伊始，我國就已經(jīng)對車用替代燃料開展了研究工作，主要是對壓縮天然氣、液化石油氣、甲醇等方面開展部分研究，并成功研制利用菜籽油、大豆油、廢煎炸油等為原料生產(chǎn)生物柴油的工藝。1999年，國家政府有關(guān)部門組織成立“清潔汽車行動”，從此開始了較大規(guī)模的替代燃料發(fā)展計劃。2004年，科技部又啟動了“十五”國家科技攻關(guān)計劃“生物燃料油技術(shù)開發(fā)”項目。目前，根據(jù)能源特性替代能源技術(shù)大體上可分為4大類：醇類燃料技術(shù)、燃氣汽車技術(shù)、生物柴油技術(shù)、電動力技術(shù)。在我國，這些技術(shù)有些已大規(guī)模地推廣應(yīng)用，并實現(xiàn)了商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化，有些尚在研發(fā)階段。另外，在“十一五”期間，科技部又組織了國家“863”節(jié)能與新能源汽車重大專項。表2所列是我國車用替代能源技術(shù)發(fā)展的基本狀況。442.1、醇類燃料車醇類燃料是清潔車用替代燃料的一種，分為甲醇和乙醇燃料。2002年，山西省在太原、陽泉、臨汾、晉城等4個城市進行了甲醇汽油產(chǎn)業(yè)化示范推廣。2004年下半年，甲醇汽油的試點推廣工作已擴大到山西省的11個地級市，并逐步對城區(qū)加油站進行技術(shù)改造?？偟膩碚f，由于目前國內(nèi)甲醇汽車技術(shù)尚不成熟，且由于甲醇本身毒性大、燃料熱值低、經(jīng)濟性低、腐蝕性大、屬不可再生資源，所以甲醇燃料的發(fā)展并未得到更大的推廣，只能是一種值得考慮的替代能源。與甲醇燃料不同，乙醇燃料以玉米、蔗糖等農(nóng)作物為原料，采用生物發(fā)酵方法生產(chǎn)，排放性優(yōu)于汽柴油，是一種可再生的清潔燃料。車用乙醇燃料是指把___________變性燃料乙醇和汽油或柴油按比例混配而成的車用燃料。目前，乙醇在汽油機上的應(yīng)用已經(jīng)成熟，使用中出現(xiàn)的技術(shù)問題得到了妥善解決，并取得了良好的社會效益和環(huán)境效益。在“十五”期間，我國乙醇汽油的應(yīng)用范圍就已擴大到黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽5省及湖北、山東、河北和江蘇4省的部分地區(qū)，截止至2005年，乙醇汽油的總消耗量超過1000萬t，相當于汽油消耗量的1／4。中國現(xiàn)有燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)4家，2005年生產(chǎn)能力102萬t／年，乙醇汽油消費量占全國汽油消費市場的20%，已是僅次于巴西、美國的第三大燃料乙醇生產(chǎn)和使用國。根據(jù)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)“十一五”規(guī)劃，乙醇汽油的應(yīng)用試點將從“十五”45期間的9個省市試點轉(zhuǎn)為除西藏、青海、寧夏、山西、甘肅外的全國地區(qū)推廣。到2010年，乙醇汽油將占中國汽油消費量的一半以上。除此之外，乙醇在柴油機上的應(yīng)用也處于研究階段，其中清華大學、吉林大學以及上海交通大學等代表的科研機構(gòu)都對此有深入研究。由于柴油含有較少量的芳香烴，乙醇的相溶性較差，最多能在柴油中混入15%的乙醇。目前，乙醇在柴油機上的混合燃燒主要分為3大類：機外混合、機內(nèi)混合燃料燃燒以及在線混合。其中，機內(nèi)混合是以雙燃料噴射為主，即采用兩個噴油器分別將柴油和乙醇在不同時刻噴人燃燒室中，并利用柴油可以壓燃的特點來點燃醇類燃料。此種方式可根據(jù)發(fā)動機工況來調(diào)節(jié)乙醇的比例，具有突出的高替代率、高熱效率和高凈化碳煙效果，但需要對發(fā)動機的供油系統(tǒng)和燃燒室作較大的改造。在線混合與機內(nèi)混合相似，也可根據(jù)發(fā)動機工況來調(diào)節(jié)乙醇的比例。但在線混合有專門的混合裝置，不__________是在燃燒室內(nèi)發(fā)生混合，所以在線混合只需對發(fā)動機的供油系統(tǒng)作較大的改造。這兩種混合方式均改變了柴油機原有結(jié)構(gòu)，使氣缸蓋的結(jié)構(gòu)變得更為復雜，令其普及受到一定的阻礙。機外混合燃料燃燒是燃料在出廠前配置出合適比例的乙醇一柴油混合燃料。這樣在原機不作較大改動或很少改動的情況下使用這種混合燃料，可滿足發(fā)動機經(jīng)濟性、動力性和環(huán)保要求，且適于推廣使用。綜上所述，乙醇一柴油混合燃料在柴油機上使用時，還存在燃料混合、燃燒、排放等諸多問題，但隨著對其研究的不斷深入，乙醇在柴油機上的應(yīng)用也會迅速普及并推廣。2.2、燃氣汽車燃氣汽車是一種實用的低排放清潔汽車，它的CO排放量只有汽油車的10%，CH)(排放量減少30%多，NOX排放減少35%以上。我國燃氣汽車主要有壓縮天然氣汽車(CNG)、液化天然氣汽車(LNG)和液化石油氣汽車(LPG)3種。燃氣汽車的快速發(fā)展始于1988年，在四川南充建立了第一座加氣站。目前，CNG和LPG已在我國19個城市(地區(qū))重點推廣應(yīng)用，建成700多座燃氣汽車加氣站，400多座CNG加氣站，并初步形成了網(wǎng)絡(luò)體系。據(jù)統(tǒng)計，這19個城市目前共發(fā)展燃氣汽車24萬輛，在這19個重點城市的帶領(lǐng)下，全國燃氣汽車保有量已達到30萬輛以上，實現(xiàn)年替代燃油140多萬t。LNG可以說是CNG的升級產(chǎn)品，液化處理過程可大大提高天然氣的純46度，更有效地降低發(fā)動機排放。LNG通常采用低溫(-160℃)儲存技術(shù)，運輸方便，而且加氣站等配套設(shè)施建設(shè)成本較低。此外，通過L-CNG技術(shù)，在LNG加氣站也可為CNG汽車加注燃料?，F(xiàn)在，LNG汽車在許多國家都得到了發(fā)展，全球已有近萬輛的LNG汽車投入使用。我國的LNG公交汽車已在北京、烏魯木齊、長沙開始示范運行，而且都表現(xiàn)出了良好的經(jīng)濟性與排放狀況。在“十一五”期間，我國將對LNG汽車進行重點研發(fā)，相信我國將在LNG汽車領(lǐng)域大有作為。2.3、生物柴油技術(shù)生物柴油具有石油替代和降低柴油機排放的雙重效果，比乙醇更容易用于柴油機。生物柴油的制取方法有以下4種：直接混合法、微乳法、高溫裂解法和酯交換法。其中前兩者屬于物理方法，后兩者屬于化學方法，使用物理法雖能降低油的粘度，但燃燒中積炭及潤滑油污染等問題仍很難解決，而高溫裂解主要產(chǎn)品是生物汽油，相比之下，酯交換法工藝簡單，費用低，制得的產(chǎn)品性質(zhì)穩(wěn)定，因此成為現(xiàn)階段研究的熱點。目前，國際上對生物柴油的概念尚未存在很嚴格的化學性定義，按其酯化處理后的物理特性近似稱為脂肪酸甲酯。所以，我們暫將生物柴油定義為以油料作物、果實、水生植物、動物油脂、廢餐飲油等為原料，與醇類(甲醇或乙醇)經(jīng)過酯化反應(yīng)獲得的一種液體燃料。它具有污染小、可再生、易降解、燃燒性好、冷凝點低、溫室氣體排放低等特點，是石油和柴油的清潔替代物。生物柴油可直接應(yīng)用于現(xiàn)有的柴油發(fā)動機，而無需對發(fā)動機作任何改進。另外，生物柴油、乙醇和柴油3者可混合使用，能夠形成更理想的高比例含氧燃料，大幅度降低碳煙和微粒排放。生物柴油是由性質(zhì)不同的原料油脂構(gòu)成，而且制造工藝也不同，因此其產(chǎn)品質(zhì)量具有很大的差異。比如，菜籽油易氧化，動物油脂在低溫環(huán)境下容易凝結(jié)；生產(chǎn)不規(guī)范，提煉不充分，會殘留原料油脂；洗滌不夠徹底，會殘留甲醇等等。表3為生物柴油由于本身的一些特性可能帶來的問題。47目前世界各國仍然在對FAME混合柴油如何更好地應(yīng)用于汽車進行大量的深入研究?，F(xiàn)階段，我國生物柴油的研發(fā)主要集中在海南、四川、福建、江西、北京等地。雖然在《可再生能源法》中明確規(guī)定，生物柴油是我國目前鼓勵的重要能源項目，但由于我國對生物柴油的研發(fā)起步較晚，與國外相比，無論是在技術(shù)上，還是在規(guī)范標準的制定上都有很大的差距，并且缺乏長期系統(tǒng)的研究，還處于起步階段。另外，我國幅員遼闊，原料油脂種類多種多樣，很難實現(xiàn)原料單一化，造成產(chǎn)品質(zhì)量千差萬別，這就要求生產(chǎn)工藝更先進，相應(yīng)的標準規(guī)范更加明確和具體。2.4、電動力技術(shù)電動力具有清潔、高效的特點，是未來最重要的汽車能源形式之一。2.4.1、純電動汽車電動車是單純以動力電池為能量的來源，具有零排放、低噪聲等特點，其技術(shù)瓶頸主要來自于電池本身，電池的能量密度低、可靠性差、造價高、電池組質(zhì)量大等因素，嚴重制約了電動車的推廣使用。近幾年，我國通過電動汽車和清潔汽車行動計劃，電動汽車的技術(shù)和水平有了明顯的提升，并取得了一定的成就。純電動汽車已應(yīng)用于某些特殊的場合和領(lǐng)域，實現(xiàn)了批量化運營生產(chǎn)，并開始小批量出口。48目前，車用電池種類主要有鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池