新能源汽車動力電池技術主講教師：籍少敏第二章新能源汽車背景知識掌握新能源汽車和及其分類1了解發展新能源汽車的重要意義2掌握電動汽車的發展現狀及趨勢3了解目前發展新能源汽車的主要技術難度4教學要求掌握各種新能源汽車動力電池的工作原理52.1發展新能源汽車的重要意義

能源環境創新能力戰略意義2.1發展新能源汽車的必要性：能源與環境

世界千人汽車保有量中國汽車保有量預測發展新能源汽車的必要性：能源與環境汽車對石油需求預測發展新能源汽車的必要性：能源與環境依賴石油，中國人將不可能實現普及汽車的夢想十幾二十年之后，我國汽車的普及率完全可能接近發達國家的水平。如果按歐洲的一半，即每千人300輛計算，總保有量就是4.5億輛。按每輛汽車年消耗燃油1噸計（目前歐洲的水平1.5噸，日本1噸，中國2.2噸），4.5億輛車需要4.5億噸燃油。有關專家預測，2020年國內的石油年產量可達到1.8億噸，如進口2.7億噸，共計4.5億噸。如其中2/3給汽車用，煉成燃油約2億噸。2020年以后石油產量繼續增長的可能性較小。汽車燃油需求存在巨大缺口。發展新能源汽車的必要性：能源與環境

世界石油平均價格（FOB）歐美日汽車二氧化碳排放限值2009年9月胡錦濤主席在聯合國氣候變化峰會上承諾，中國5年減排15億噸CO2；中國政府承諾2020單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40％－45％；發達國家汽車行業CO2排放量約占總排放量25%左右；歐洲和日本2020年汽車CO2排放目標分別為95g/km和115.5g/km；我國在售轎車百公里油耗平均8.06升，相當汽車每公里二氧化碳排放量為161.2g。汽車工業發展也面臨二氧化碳減排的巨大壓力發展新能源汽車的必要性：能源與環境燃料 驅動技術能力轉化效率%溫室氣體排放g/km

WTT TTW WTW WTT TTW WTW汽油 點燃式 8517.9 15 63.3 159 222.3柴油 壓燃式 76 22.8 17.3 62.9 93.1 165CNG 點燃式 86 22.2 19.1 33 108.7 141.7LPG 點燃式 74 18.9 14 62 142 204E10 點燃式 72.5 18.9 13.7 62.8 158 221E85 點燃式 53.8 18.9 10 60 160 220M100 點燃式 39.8 21 8.4 375.3 138.7 514DME 壓燃式 37.7 22.8 8.6 376.3 123.7 500CTL 壓燃式 45.6 22.8 10.4 270 135 405電 鋰電池 38.1 75 28.6 128 0 128氫燃料電池 33.6 46.1 15.5 140 0 140汽油混合動力 75 25.9 19.4 52 134 186柴油混合動力 76 30.4 23 45 112 157燃料電池混合動力33.6 57.9 19.5 114 5 119典型燃料與驅動技術的效率與碳排放發展新能源汽車的必要性：能源與環境WelltotankTanktowheel汽油機汽車能源轉換效率WTT

石油油箱85%能量轉換為汽油15%能量損耗發展新能源汽車的必要性：能源與環境汽油機汽車能量轉換效率TTW

注入油箱的汽油熱損耗65.3%摩擦損耗8.5%燃料損耗4.2%

輔助機件損耗2.5%傳動系統損耗1.6%17.9%能量推動汽車車輪發展新能源汽車的必要性：能源與環境

電動汽車能源轉換效率WTT

煤、核能等100%電池42%能量轉換為電能58%能量損耗發展新能源汽車的必要性：能源與環境電動汽車能量轉換效率TTW

充入汽車的電能100%充電過程損耗17%電機損耗7%機械傳動損耗1%

變流損耗3%輔助機件損耗5%67%能量推動汽車車輪發展新能源汽車的必要性：能源與環境汽油機汽車與電動汽車能量利用效率比較WTTTTWWTW汽油機汽車85%(75%)

17.9%(18.9%)15%(14.2%)電動汽車42%

(38.1%)

67%(60%)28%(22.9%)注：()內為我國數據發展新能源汽車的必要性：能源與環境實現汽車工業自主創新的良機當前全球汽車產業面臨著新一輪技術升級轉型的關鍵時期，是我國汽車產業實現快速發展的大好時期。降低汽車能耗（降低碳排放）與發展電驅動汽車是這一輪競爭的主要內容。這是改變我國汽車工業在技術上長期依賴外國的被動狀況，實現由汽車大國向汽車強國轉變的契機。發展新能源汽車的必要性2.2新能源汽車概述新能源汽車指采用非常規的車用燃料（汽油、柴油）作為動力來源（或使用常規的車用燃料，采用新型車載動力裝置），綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術，形成的技術原理先進，具有新技術、新結構的汽車。包括燃料電池汽車、混合動力汽車、氫能源動力汽車和太陽能汽車等。其廢氣排放量比較低。據不完全統計，全世界現有超過400萬輛液化石油汽車，100多萬輛天然氣汽車。中國市場上在售的新能源汽車都是混合動力汽車。從全球新能源汽車的發展來看，其動力電源主要包括鋰離子電池、鎳氫電池、燃料電池、鉛酸電池、超級電容器，其中鉛酸電池、超級電容器大多以輔助動力源的形式出現新能源汽車使用新能源采用新型動力系統

混合動力汽車（HEV）是指那些采用傳統燃料的，同時配以電動機\發動機

來改善低速動力輸出和燃油消耗的車型.

純電動汽車（BEV，包括太陽能汽車）、主要采用電力驅動的汽車

燃料電池汽車（FCEV）、氫發動機汽車、指以氫氣、甲醇等為燃料，通過

化學反應產生電流，依靠電機驅動的汽車.

其他新能源（如天然氣、液化石油氣等燃氣和醇醚）汽車等各類別產品.

新能源汽車分類

第18

頁遠期展望：新能源汽車市場展望——三分天下能源多元化、動力電氣化、排放潔凈化將推動節能與新能源汽車迅速發展

豐田普銳斯（混合動力）2.3混合動力汽車混合動力：混合動力是指那些采用傳統燃料的，同時配以電動機/發動機來改善低速動力輸出和燃油消耗的車型。按照燃料種類的不同，主要又可以分為汽油混合動力和柴油混合動力兩種。目前國內市場上，混合動力車輛的主流都是汽油混合動力，而國際市場上柴油混合動力車型發展也很快。優點:不需要特別的燃料，續航里程長，技術最為成熟，解決單車成本問題后容易普及。缺點:長距離高速行駛基本不能省油。

起步?低速通常行駛急加速?上坡減速?制動停車時行駛時主要依靠電動機通過控制電動機和發動機，實現最低油耗行駛為得到更大的功率輸出同時使用電動機和發動機利用車輪轉動發電，給蓄電池充電電動機和發電機均自動停止、不消耗汽油動力控制組合蓄電池動力分割機構發電機發動機電動機混合動力系統混合動力系統并聯式混合動力系統有兩套驅動系統：傳統的內燃機系統和電機驅動系統。兩個系統既可以同時協調工作，也可以各自單獨工作驅動汽車混合動力系統串聯式混合動力系統一般由內燃機直接帶動發電機發電，產生的電能通過控制單元傳到電池，再由電池傳輸給電機轉化為動能，最后通過變速機構來驅動汽車。混合動力系統混聯式混合動力系統的特點在于內燃機系統和電機驅動系統各有一套機械變速機構，兩套機構或通過齒輪系，或采用行星輪式結構結合在一起，從而綜合調節內燃機與電動機之間的轉速關系。與并聯式混合動力系統相比，混聯式動力系統可以更加靈活地根據工況來調節內燃機的功率輸出和電機的運轉。此聯結方式系統復雜，成本高。混合動力汽車節能機理三菱iMiEVsport（純電動汽車）2.4純電動汽車電動力：電動汽車顧名思義就是主要采用電力驅動的汽車，大部分車輛直接采用電機驅動，有一部分車輛把電動機裝在發動機艙內，也有一部分直接以車輪作為四臺電動機的轉子，其難點在于電力儲存技術。優點:技術相對簡單成熟，只要有電力供應的地方都能夠充電。缺點:蓄電池的重量、體積、容量、充電速度、穩定性、成本6個方面極難兼顧。電動汽車的三大關鍵技術

電機電控電池關鍵技術電機我國自主開發的永磁無刷電機、交流異步電機和開關磁阻電機實現了整車小批量配套能力轎車用永磁電機比功率超過1300w/kg，電機系統最高效率達93％以上，功率覆蓋200kW以下民用電動車輛范圍90kW車用永磁驅動電機技術指標接近國際先進水平：系統功率密度≥1.36kW/kg、電機峰值效率≥97%、高效區（系統效率≥80%）≥70%電動汽車的三大關鍵技術驅動系統

——電動汽車的心臟電動機+減速器電能→機械能→車輪常用的驅動電機：直流電動機、交流電動機、永磁電動機和開關磁阻電動機等國內配套資源國外配套資源上海電驅動上海大郡北京中紡銳力株洲所精進電動中科深江天津清源電動唐山普林億威東風電機和鑫電機湘潭電機浙江達可爾電機大陸汽車博世（或UAES）德爾福日本電裝電控目前已經形成了電動汽車用控制系統的自主研發能力，并且可以批量裝車使用，甚至國內有些企業已經形成了批量生產能力并出口國外。由于我國的元器件工業落后，控制系統的核心元器件如IGBT、IPM等仍然受到國外少數幾個大企業的技術封鎖，在生產控制系統時，必須要采購進口的關鍵元器件。結論：電動汽車是汽車可持續發展的長遠解決之道，不亦再爭議。電動汽車的三大關鍵技術控制系統

--實現對驅動電機的控制控制器國內配套資源國外配套資源天津清源電動杭州萬向臺達電子大陸汽車博世（或UAES）德爾福日本電裝電池鉛酸電池有一定價格優勢，但是由于它太過笨重，充電時間又長，因此在低端產品市場上有較強的競爭力和實用性，只被廣泛用于車速小于50km/h的各種場地車、高爾夫球車、垃圾車、叉車以及電動自行車上。鎳氫電池的主要優點是技術比較成熟，安全性較好，相對壽命較長，但是由于鎳金屬占其成本的60％，導致鎳氫電池價格居高不下。鋰離子電池研發近年有重大突破，預計到2015年以后，鋰離子電池的性/價比有望達到可以和鉛酸電池競爭的水平，而成為未來電動汽車的主要動力電池。電池技術與成本問題，在全球仍然是一個難以克服的障礙！電動汽車的三大關鍵技術電池組鋰離子電池鉛酸蓄電池:性能最差，但價格低廉鎳氫蓄電池:性能最優，但價格昂貴鎳鎘蓄電池國內配套資源國外配套資源比亞迪天津力神深圳比克哈爾濱光宇萬向電動汽車北京盟固利蘇州星恒洛陽天空湖南科力遠中炬森萊湖南神舟LG三洋東芝A123大陸日立CPI缺點→目前

菲亞特太陽能概念車2.5太陽能汽車太陽能動力：太陽能技術其實也是一種電力驅動，只不過將車輛自充電的能力進一步延伸，只要把太陽能光電板暴露在陽光下，就能將太陽能轉化為電能驅動車輛。優點：有陽光的地方就能補充電能，行駛時不產生任何污染物。缺點：常見的汽車外形不能滿足接收太陽光的光電板面積需求。受天氣及云層的影響比較大。另外，普通電池組所提供的動力及續航能力很難達到需求(一般低于50km)，而采用高科技研發的電池組又面臨造價高的難題，離實用還有很長的路要走。

太陽能汽車能量流動圖太陽能汽車太陽能汽車的特點

太陽能汽車的能源來自太陽，是真正的綠色能源汽車。其特點如下：（1）節約能源。（2）能源利用率高：太陽能汽車很少通過齒輪機構傳遞能量，可以防止能量損耗。同時又通過驅動電機的能量利用率又非常高。（3）減少環境污染：太陽能汽車消耗的能量是電能，不產生廢氣。（4）靈活、操控性好：由于太陽能汽車中很多部件都是電子部件，所以可以保證很好的操作性。太陽能汽車馬自達RX8HydrogenRE氫動力汽車2.6氫燃料汽車

氫能汽車是以氫為主要能量作為移動的汽車。可以分為以下兩類：（1）氫燃料汽車；（2）氫燃料電池汽車。氫內燃機在汽車上的應用方式又有三種：（1）純氫內燃機（2）氫/汽油雙燃料內燃機（3）氫-汽油混合燃料內燃機氫燃料電池汽車無污染、效率高、噪聲低，隨著燃料電池制造技術的提高和成本的降低，是未來的主要交通工具。氫燃料電池汽車氫燃料電池汽車優點：排放物是純水，行駛時不產生任何污染物。

缺點：氫燃料電池成本過高，而且氫燃料的存儲和運輸按照目前的技術條件來說非常困難，因為氫分子非常小，極易透過儲藏裝置的外殼逃逸。另外最致命的問題，氫氣的提取需要通過電解水或者利用天然氣，如此一來同樣需要消耗大量能源，除非使用核電來提取，否則無法從根本上降低二氧化碳排放。

與傳統汽車相比，燃料電池車能量轉化效率高達60~80%，為內燃機的2～3倍。燃料電池的燃料是氫和氧，生成物是清潔的水，它本身工作不產生一氧化碳和二氧化碳，也沒有硫和微粒排出。因此，氫燃料電池汽車是真正意義上的零排放、零污染的車，氫燃料是完美的汽車能源！海格KLQ6118GQ氫燃料電池公交車雪佛蘭Equinox氫燃料電池車2.7燃氣汽車燃氣汽車是指用壓縮天然氣(CNG)、液化石油氣(LPG)和液化天然氣(LNG)作為燃料的汽車。近年來，世界上各國政府都積極尋求解決這一難題，開始紛紛調整汽車燃料結構。燃氣汽車由于其排放性能好，可調正汽車燃料結構，運行成本低、技術成熟、安全可靠，所以被世界各國公認為當前最理想的替代燃料汽車。

目前，燃氣仍然是世界汽車代用燃料的主流，在我國代用燃料汽車中占到90%左右。美國的目標是，到2010年，公共汽車領域有7%的汽車使用天然氣，50%的出租車和班車改為專用天然氣的汽車；到2010年，德國天然氣汽車數量將達到10萬至40萬輛，加氣站將由目前的180座增加到至少300座。

天然氣汽車奔馳B170NGT天然氣汽車天然氣汽車是指以天然氣作為燃料的汽車。按照所使用天然氣燃料狀態的不同，天然氣汽車可以分為（1）壓縮天然氣汽車（CNGV）（2）液化天然氣汽車（LNGV）壓縮天然氣是指壓縮到20.7~24.8MPa的天然氣，儲存在車載高壓氣瓶中。液化天然氣是指常壓下、溫度為-162度的液體天然氣，儲存于車載絕熱氣瓶中。新能源汽車技術

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頁天然氣汽車的分類1.天然氣汽車的分類天然氣汽車是指以天然氣作為燃料的汽車。按照所使用天然氣燃料狀態的不同，天然氣汽車可以分為（1）壓縮天然氣汽車（CNGV）（2）液化天然氣汽車（LNGV）壓縮天然氣是指壓縮到20.7~24.8MPa的天然氣，儲存在車載高壓氣瓶中。液化天然氣是指常壓下、溫度為-162度的液體天然氣，儲存于車載絕熱氣瓶中。按照燃料使用狀況的不同，天然氣汽車可分為（1）專用燃料天然氣汽車；（2）兩用燃料天然氣汽車；（3）雙燃料天然氣汽車。專用燃料天然氣汽車是指發動機只使用天然氣作為燃料；兩用燃料天然氣汽車是指既可以使用天然氣也可以使用汽油作為燃料；雙燃料天然氣汽車是指可以同時使用液體燃料和天然氣。

天然氣汽車新能源汽車技術

第44

頁天然氣汽車的特點天然氣汽車與燃油汽車相比，具有以下優點：（1）經濟性好（2）排放性好（3）噪音低（4）安全性好（5）節約維修費用（6）冬季起動性好天然氣汽車與燃油汽車相比，具有以下缺點：（1）汽車動力性降低（2）行駛距離短（3）供氣體系建設有難度（4）貯氣瓶占用空間較大，攜帶不便（5）汽車用戶的初始投資較大天然氣汽車新能源汽車技術

第45

頁天然氣汽車發展現狀及趨勢

近年來，天然氣汽車在全球發展很快，在應用與運營方面比較成功。有關專家認為天然氣汽車是目前最具有推廣價值的低污染汽車，尤其適合于城市公共交通和出租汽車使用。目前，它已在世界上得到廣泛應用。根據最新資料顯示，截止2007年2月，全世界超過65個國家推廣使用天然氣汽車，約有610萬輛天然氣汽車在運行，其中中國約有12.7萬輛天然氣汽車。到2020年，預計全球將有6500萬輛汽車使用天然氣作為動力，占全球汽車保有量的8％。天然氣汽車2.8液化石油氣汽車寶馬液化石油氣跑車以液化石油氣為燃料的汽車稱為液化石油氣汽車。液化石油氣汽車與燃油汽車相比，具有以下優點：（1）減少污染（2）有較好的抗爆性（3）使用性能好（4）低溫啟動性好（5）經濟性好（6）安全性好新能源汽車技術

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頁液化石油氣汽車與燃油汽車相比，具有以下缺點：（1）改裝后的液化石油氣汽車動力性有所下降；（2）在天氣冷的地方，冬天氣溫低于0度時使用會經常出現汽車打火不成的問題；（3）相同氣缸容量的汽車，液化石油氣車可行的里程較用汽油的車短14%，要充氣的次數較密；（4）汽車以雙燃料方式并存時，整車成本較高；（5）因為液化石油氣汽車的充氣站仍未普遍，若要遠行，離開市區的地方便有不能補充燃料的問題，在內燃機上的應有將會受到限制。液化石油氣汽車新能源汽車技術

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頁液化石油氣汽車的發展現狀及趨勢

中國的LPG汽車技術發展雖然較快，但仍處于較低的水平。目前我國液化石油氣汽車主要應用在城市公交和出租車。廣州市經過8年不懈努力，2007年廣州市公交系統在全國率先基本完成LPG(液化石油氣)改造，公交車告別了“黑尾巴”現象，尾氣污染物排放大幅降低。廣州市6400臺公交車和1.6萬臺出租車使用上了清潔環保的LPG，這個數字分別占到公交、出租車總數的80%和100%

廣州不僅成為全球LPG公交車保有量最多的城市，也是目前國內“清潔能源替代”唯一獲得成功的城市。液化石油氣汽車2.9醇醚汽車旗云甲醇新型燃料汽車甲醇燃料汽車是指利用甲醇燃料做能源驅動的汽車。甲醇作為燃料在汽車上的應用主要有摻燒和純甲醇替代兩種。摻燒是指將甲醇以不同的比例（如M10、M15、M30等）摻入汽油中，作為發動機的燃料，一般稱為甲醇汽油；純甲醇替代是指將高比例甲醇（如M85、M100）直接用作汽車燃料。甲醇作為車用燃料有如下優點：（1）辛烷值高，能顯著提高燃料的混合辛烷值，增強抗爆性能，可以提高發動機的壓縮比，從而提高發動機的功率。（2）甲醇是高含氧量物質，它在氣缸內完全燃燒時所需要的過量空氣系數可以遠遠小于燃用汽油時所要求的值，燃燒更為充分。（3）揮發性好，有利于與空氣的混和。（4）可顯著降低尾氣排放。（5）在高油價、低甲醇價格情況下，經濟上甲醇燃料占有很大優勢。（6）靈活性高，經改裝后的甲醇燃料汽車，可燃用甲醇，也可燃用汽油及兩者任意比例的混合物，不受油品和加油站的限制。（7）使用方便，對于現有的汽油車，無需任何改動裝置，即可以使用汽油，也可以使用低比例甲醇汽油。

醇醚汽車新能源汽車技術

第51

頁甲醇作為車用燃料表現出的缺點有：（1）甲醇吸濕性強，與汽油互溶性差，會造成混合燃料的穩定性、遇水分層問題；（2）甲醇凈熱值不到常規汽油一半，甲醇燃料著火性差、低溫啟動性差，會出現發動機低溫啟動困難；（3）甲醇對各種金屬均有嚴重腐蝕，造成發動機腐蝕及磨損問題，純燒甲醇需要對發動機進行改造，有發動機通用性問題；（4）甲醇燃料十六烷值低，在壓燃式發動機中燃用甲醇燃料較困難，有發動機積碳問題；（5）甲醇對汽車橡膠有溶漲作用問題；（6）甲醇能量密度較低，燃油箱容積需適當放大。甲醇使潤滑油變稀，會加劇磨損，需要加防腐抑制劑；（7）甲醇有毒，怠速情況下甲醇汽車排放的甲醛（非常規排放）為普通汽油車的3~6倍；（8）使用甲醇燃料（M85、M100）時，需要另建儲運、加注和銷售設備系統，并建立安全防護系統。2.9醇醚汽車52項目小車化小排量傳統內燃機改進混動PLUG-IN純電動LPGCNG生物燃料油耗降低30%降低30%降低25%降低35%0000碳排放降低30%降低30%降低25%降低35%降低90%降低30%降低30%降低30%成本降低10%提高15%提高35%提高150%相當相當相當相當評價綜合效果好結構改進的潛力有限，而絕熱技術大有前途結構復雜,成本降低有瓶頸。節能靠能量回收，潛力有限。相當于自帶移動發電機組的純電動車快速安全充電技術是瓶頸加氣站建設是瓶頸加氣站建設是瓶頸高效燃料植物是瓶頸實施周期當前當前當前及中期中期中、長期當前當前長期從當前各種節能技術效果評價分析汽車業節能減排的路線分析純電動汽車插電式混合動力汽車燃料電池汽車混合動力汽車高功率內燃機汽車電動汽車內燃機汽車汽油、乙醇混合柴油、生物柴油混合２０％生物燃料８５％乙醇可再生能源發電氫混合動力汽車：早期使用者消費者要求插電式（使用）能力插電式混合動力汽車：早期使用者低端高端純電動汽車：主要消費者選擇混合動力汽車：主要消費者選擇電池技術進步負擔的起的高功率，可以接受的高能量負擔的起的高能量燃料電動交通愿景對美國能源路徑的參考分析短期中期推廣純電動示范運行大力推廣混合動力力推小排量高效節能技術法規化加速燃料電池研究大力推廣純電動混合動力規模化高效節能發動機加快燃料電池產業化長期

純電動主導燃料電池示范運行研發太陽能基于以上分析，中國汽車業節能減排路線應該遵循“分步實施，重點突破”的總體思路2010-20152015-20302030——汽車業節能減排的路線分析新能源汽車動力電池技術主講教師：籍少敏第二章新能源汽車背景知識中國新能源汽車的現狀及未來發展展望世界節能與新能源汽車發展回顧與動向我國節能與新能源汽車進展我國發展節能與新能源汽車的機遇與挑戰我國節能與新能源汽車的展望主要內容：

世界最早的電動車18731839最早的電動汽車：蘇格蘭人羅伯特·安德森，1839年給四輪馬車裝上了電池和電動機，這比卡爾·本茨的世界上第一輛內燃機汽車，早了近30年。英國人羅伯持·戴維森于1873年制造了世界上第一輛實用的蓄電池電動汽車。世界新能源汽車發展回顧與動向世界電動汽車三起三落19世紀末20世紀初，是電動汽車最繁榮的時代，1890年全世界汽車保有量為4200輛汽車，38%為電動汽車。1911年巴黎和倫敦有電動出租汽車運營。1912年在美國有3.4萬輛電動汽車。20世紀70年代爆發3次石油危機，純電動車再次受到重視，80年代通用、福特、豐田、本田均開發了電動汽車。到2000年前后，全球共銷售電動車6萬輛，占全球汽車保有量6億輛的萬分之一。但主要由于電池重量與成本問題，電動汽車再次被放棄。2003年，通用和豐田分別轉向氫燃料電池與混合動力技術。通用的氫燃料電池技術，主要由于氫能無法大規模廉價獲取而無法實現商業化，豐田的混合動力技術商業化取得成功。世界新能源汽車發展回顧與動向

電動汽車再次興起的背景電池技術取得突破性進展

功率密度（W/kg)能量密度（Wh/kg)10,0001,00010010025020010050150鉛酸電池鎳氫電池鋰離子電池未來的電池超級電容世界新能源汽車發展回顧與動向

世界電驅動汽車整車發展現狀混合動力汽車技術不斷優化提升，節油率最高達到40%以上，混合動力汽車全球銷量近200萬輛，已經實現商業化，插電式混合動力汽車成為研發與產業化的熱點。HEV純電動汽車采用高性能鋰離子電池和一體化電力驅動系統等各種高新技術，性價比得到提高，且呈現“小型化”趨勢，眾多汽車公司加快新一代純電動汽車上市步伐。純電動汽車推廣規模已達2萬輛。BEV燃料電池汽車在可靠性和成本控制等方面取得了長足的進步，示范考核更加深入，全球投入商業化示范運行的燃料電池汽車數量累計超過800輛。FCEV世界新能源汽車發展回顧與動向

典型國家發展戰略及政策動向---戰略基點美國長期以來側重降低石油依賴，確保能源安全的能源戰略，將發展電動汽車作為在交通領域實現在根本上擺脫依賴石油進口的重要措施，并以法律法規的形式確立其戰略地位。歐盟更加強調溫室氣體減排戰略，滿足日益嚴格的CO2排放限值要求成為歐洲電動汽車發展的主要驅動力。日本長期堅持確保能源安全與提升產業競爭力的雙重戰略，通過制定國家目標引導電動汽車產業發展，同時高度重視技術創新。美國歐洲日本世界新能源汽車發展回顧與動向典型國家發展戰略及政策動向--最新計劃及政策

美國提出2015年普及100萬輛PHEV的目標；出臺對PHEV的稅收優惠：2500-15000美元/臺PHEV；安排24億美元支持PHEV研發與產業化，對鋰離子動力電池研發與生產的支持資金占15億美元歐盟歐盟將發放70億歐元貸款支持制造商生產清潔與節能汽車；德國政府提出2020普及100萬輛BEV和PHEV的目標，制定了14億歐元的國家創新計劃（氫燃料電池汽車）與5億歐元的電動汽車示范計劃；英國頒布未來五年的電動汽車計劃，購買BEV和PHEV獎勵2000-5000英鎊日本

2009年提出了“低碳革命”計劃，發展電動汽車是該計劃核心內容之一經產省安排245億日元用于下一代汽車電池的開發（2007-2011財年），安排210億日元針對電池創新的先進基礎科學研究（2009-2015財年）

加大對純電動汽車、混合動力車、清潔柴油車、天然氣車以及獲得認定的低排放且燃油消耗量低的車輛的稅收優惠力度。世界新能源汽車發展回顧與動向日本車用動力蓄電池技術發展目標

世界新能源汽車發展回顧與動向

日本世界新能源汽車發展回顧與動向美國插入式混合動力汽車電池技術發展目標

電池性能

2010年水平

目標水平（2014年）

成本

1000美元以上/千瓦時

300美元/千瓦時循環壽命(EV模式)1000以上

3000-5000循環壽命(HEV模式)300000300000使用壽命

3年以上

10年以上電池系統重量能量密度80瓦時/千克

120瓦時/千克電池系統體積能量密度70瓦時/升

80瓦時/升世界新能源汽車發展回顧與動向燃料電池汽車混合動力汽車純電動汽車能源管理模塊整車標定和匹配FCEVDC/DC變換器能源管理模塊整車標定和匹配BEV純電動車整車技術能源管理模塊整車標定和匹配HEV混合動力整車技術機電耦合技術ISA/ISG技術多能源動力總成控制系統

controlsystemofmulti-energypowertrain電機驅動系統和控制單元

electricmotorpropulsionsystemandcontrolunit動力電池和電池組管理系統managementsystemofpowerbatteryandbatterypack我國新能源汽車進展

2009年底國內車用鎳氫動力電池和鋰離子動力電池的年生產能力將分別超過1.4億瓦時和9億瓦時，2010年底進一步提升到3.6億瓦時和40億瓦時以上。

按每輛裝20kwh（約合A級車續駛里程120公里）電池計，2010年底可滿足約20萬輛電動汽車裝車需求。我國新能源汽車進展

北京2008奧運會和殘奧會期間，HEV、EV、FCV共計595輛節能與新能源汽車投入遠行，累計行駛371.4萬公里，載客441.7萬人次。

2008年北京奧運會--電動汽車示范OlympicsBeijing我國新能源汽車進展

目標：園區零排放，周邊低排放燃料電池汽車：200輛，其中燃料電池大巴10輛、燃料電池轎車90輛、燃料電池觀光車100輛；純電動汽車：300輛，其中純電動大巴150輛，純電動特種車150輛；混合動力汽車：500輛，其中150輛混合動力大巴，350輛混合動力轎車；示范運行規模：≥1000輛。2010年上海世博會--新能源汽車示范

我國新能源汽車進展25個公共領域節能與新能源汽車示范城市投入車輛計劃我國新能源汽車進展6個私人購買新能源汽車補貼試點城市投入車輛及基礎設施計劃

我國新能源汽車進展電動汽車標準體系初步建立已發布電動汽車相關標準38項（國家標準34項、行業標準4項）；新能源汽車生產準入管理規則》將新能源汽車正式納入國家汽車產品公告管理；充電系統標準出臺。我國新能源汽車進展我國發展節能與新能源汽車的機遇與挑戰我國發展節能與新能源汽車面臨的挑戰1，我國汽車工業與相關產業的總體技術基礎相對國際先進國家仍存在明顯差距；2，汽車核心電子技術仍落后并受控于外國企業；3，動力電池的性能與價格仍是電動汽車發展的重要瓶頸，尤其是電池的成本需大幅度降低；4，新能源汽車的充電設施與服務是另一瓶頸；5，消費者的接受；6，新能源汽車對現有交通體系及電網的影響。我國發展節能與新能源汽車的機遇與挑戰

發展節能與新能源汽車面臨的動力和阻力成本很高技術成熟了嗎？充電時間長續駛里程短對傳統工業的沖擊？基礎設施建設難度大力量場分析

黨和國家領導高度重視全球氣候變暖與降低碳排放的壓力國家能源戰略減少對石油的依賴實現汽車普及的夢想改善城市大氣質量汽車產業自主創新由汽車大國向汽車強國轉變汽車工業的持續發展轉型升級提高電網效率促進可再生能源利用動力阻力對交通擁堵的影響我國發展節能與新能源汽車的機遇與挑戰2020年總發電量為7.5萬億度；2030年10.5萬億度；2020年5000萬輛電動車，年耗電=0.5億×20度/100公里×20000公里=2000億度；2000/75000=2.27%；2030年2億輛電動車，年耗電=2億×20度/100公里×20000公里=8000億度；8000/105000=7.6%；汽車可以主要利用夜間低谷電（北京電網峰谷差達40%），有利于改善電網運行質量，減少電網為平衡峰谷差投入的費用，可以說基本上不增加電網的負荷，汽車和電網雙贏。我國電力工業的發展為電動汽車創造條件我國發展節能與新能源汽車的機遇與挑戰2010-2020年節能目標討論我國發展新能源汽車的戰略目標與技術路徑達到節能指標的途徑我國發展新能源汽車的戰略目標與技術路徑

2010-2020新能源汽車發展目標討論我國發展新能源汽車的戰略目標與技術路徑純電動汽車的戰略定位與關注點

純電動汽車由于在使用階段零排放，綜合能源利用效率高、能夠徹底擺脫對石油的依賴，是解決我國汽車能源和環境問題的根本途徑，是我國汽車動力系統發展的戰略重點和主要方向；但面臨電池與充電兩大瓶頸，需要較長的起步過程和更多的政策支持；目前與今后相當長時間，電池比能量與價格不能支持電動汽車與燃油汽車的競爭，國內外統計資料表明，多數私人汽車日行駛里程在50-70公里之內，合理考慮電動汽車的市場定位，決定了電動汽車進入市場的進程；小型化、輕量化、廉價化、電池模塊標準化等是電動汽車的設計考慮的方向。增程式電動汽車是解除消費者對續駛里程短的顧慮的途徑。需要解決充電基礎設施，電動汽車普及需要一個逐步的過程，成功的示范與政府的組織與政策支持起關鍵作用。我國發展新能源汽車的戰略目標與技術路徑混合動力汽車的戰略定位與關注點

混合動力汽車結合電池和內燃機優點，能夠實現顯著的節能減排效果，是傳統汽車技術升級的重要方案，是近中期實現產業化并投入市場競爭的重點產品；但面臨節油效果與成本增加之間矛盾的挑戰，需要在產業化初期給予一定的政策支持；作為今后汽車的主要節油技術將普遍采用，不改變基礎設施，能否推廣，取決于性價比，取決于市場，支持開發各種混合方案；電池（功率型電池與超級電容）、電機、控制系統、機電耦合傳動系統和各種電動附件是重要的制約因素，應給予重視。我國發展新能源汽車的戰略目標與技術路徑

燃料電池汽車燃料電池汽車具有能量轉化效率高、零排放、不污染環境等優點，是面向未來的重要技術途徑；但由于燃料電池成本問題與量大價廉的氫源有待解決，中近期大量應用的可能性尚不明朗，國家應保持對其產品研發、氫源技術研究和小規模示范的支持。主要取決于大數量的、價格合理的氫的生產；目前研究如何利用工業副產氫，未來關注太陽能制氫。提高燃料電池壽命與降低成本是研發工作重點；我國發展新能源汽車的戰略目標與技術路徑十城市普通消費者對電動汽車認知度和消費期待調查

車價是電動汽車潛在消費者最重要的考慮因素；小型電動汽車車型將占有50.93%的潛在市場份額；占總量67.06%的潛在消費者能夠接受80km/h及以下水平的最高車速性能指標；日平均行駛里程在60km以上的僅占16.9%，70.23%潛在消費者愿意接受續駛里程160km及以下的指標水平；各城市消費者之間對電動汽車產品的車價、最高時速、續駛里程的要求無顯著性的差別；約70%的消費者選擇自己在家中、小區里或辦公室為電動汽車的電池充電，同時還有30%左右的消費者愿意采用在充電站或加油站快速更換電池。我國發展新能源汽車的戰略目標與技術路徑平均日行駛里程（公里）占被調查有車人的比例%平均日行駛里程小于60公里的占83.1%大多數私人汽車每日行駛里程少于60公里我國發展新能源汽車的戰略目標與技術路徑歐美使用者的日行駛里程統計美國統計數據德國統計數據我國發展新能源汽車的戰略目標與技術路徑4人微型車的續駛里程與電池價格

設計4人微型車的續駛里程為50公里，則無論電池比能量為80wh/kg、100wh/kg、150wh/kg時，均可滿足電池包重量是汽油車總重10%的范圍條件。電池價格在2元/wh或以下時，電池包的價格與3年累計油電消耗差價相當，即3年可收回成本。

設計4人微型車的續駛里程為100公里，則電池比能量達到150wh/kg時，可滿足電池包重量是汽油車總重10%的范圍條件。電池價格在1元/wh或以下時，電池包的價格與3年累計油電消耗差價相當，即3年可收回成本。

設計4人微型車的續駛里程為150公里，則電池比能量需要達到228wh/kg時，電池包重量才可滿足范圍條件。電池價格在1元/wh時，電池包的價格與4年累計油電消耗差價相當，即4年可收回成本。我國發展新能源汽車的戰略目標與技術路徑不同續駛里程的純電動汽車總重、能耗、價格變化

（4人微型車，蓄電池的比能量e=150wh/kg，電池比價格為1元/wh）我國發展新能源汽車的戰略目標與技術路徑050100150200250300050100150200車速續駛里程電池能量10kwh電池能量12kwh電池能量18kwh注：假定車輛的整備質量為1100kg，滾動阻力系數設定為0.012，空氣阻力系數設定為0.3，迎風面積A設定為2m2，蓄電池組總能量80%利用。行駛車速與能耗的關系（電動汽車）我國發展新能源汽車的戰略目標與技術路徑

燃油車與電動車設計參數對比估