我国电动汽车发展概况
第一节 我国电动汽车发展现状
交通能源与环境保护是21世纪全球面临的重大挑战。2l世纪汽车产业能源动力体系转型势在必行,电动汽车已成为汽车能源动力转型的必然选择。我国非常重视电动汽车的发展,“八五”期间,电动汽车列入国家科技攻关计划,重点开展电动汽车关键技术的
研究;“九五”期间,正式列入国家重大科技产业工程项目,主要开展电动概念车(含相关技术)
研究、电动改装车开发、试验示范区建设、运行机制和政策法规及技术标准的
研究。通过10年的
研究攻关,在电动汽车技术方面取得了重大突破,并为“十五”期间以及今后电动汽车技术和产业的发展奠定良好的基础。“十五”期间,国家从维护我国能源安全和改善大气环境、提高汽车产业竞争力、实现中国汽车产业的囡 番工Ⅱ丽跨越式发展的战略高度考虑,于2001年正式启动了“十五”国家高新技术
研究发展计划(863)之电动汽车重大专项项目。
国家“十五”863电动汽车重大专项中投资数亿元,确立以燃料电池汽车、混合动力汽车和纯电动汽车为“三纵”,以多能源动力总成、驱动电机和动力蓄电池共性关键技术为“三横”的“三纵三横”研发布局。其中燃料电池轿车布局在上海,依托上海燃料电池汽车动力系统有限公司和同济大学;燃料电池大客车布局在北京,依托清华大学和北京客车厂等;混合动轿车布局在武汉,主要依托东风电动汽车公司开发,后奇瑞和长安公司也加入;混合动力大客车布局在武汉和长春,主要由一汽集团和东风电动汽车公司利用各自的底盘技术进行开发;纯电动汽车布局在北京和天津,客车由北京理工科凌述电动车辆有限公司、轿车由天津清源动力有限公司研发,之后奇瑞汽车公司也加入。
电动汽车重大专项实施以来,在纯电动、混合动力和燃料电池汽车的整车集成技术、动力系统集成技术以及动力总成关键零部件技术方面取得重要技术突破,同时也在专利战略和技术标准平台建设方面为自主知识产权新能源汽车产业化奠定了良好的基础。
第二节 整车开发进展情况
由上汽、同济大学等投资组建的上海燃料电池动力系统公司已开发出第三代“超越”系列燃料电池轿车动力系统平台和示范样车,北京清能华通公司已研发出燃料电池城市客车,我国燃料电池轿车和客车技术指标接近国际先进水平,运行里程均已超过3万krn;燃料电池汽车正在准备组建商业化示范运行车队。一汽、东风、长安、奇瑞等汽车公司竞相开发出混合动力汽车性能样车,节油30%以上,排放减少30%,轿车和客车最高车速分别超过160km/h和80km/h,部分车型正在申报国家汽车产品公告;被京科凌公司开发出4种型号的纯电动客车,动力性、经济性均达到国际先进水平。天津清源公司开发出3种纯电动轿车车型,并通过了搭载锂离子动力电池的纯电动轿车正面碰撞试验,2005年该公司向美网出口纯电动轿车112辆。
1、电动汽车
北京理下大学、北京理T科凌电动车辆有限公司等完成以尼奥普兰公交大客车为基本车型的纯电动豪华旅游客车样车2台,经过了国家质检中心型式认证试验和5 000km可靠性试验;完成了科技奥运计划规定的15辆纯电动准低地板公交车的生产任务,组建了示范车队。完成以北京公交公司的公交车为基础车型的纯电动超低地板公交车BK6120一EV和纯电动准低地板公交HFFGK6ll0一EV客车样车试制。小批量研发生产的4种车型近4O辆公交车已投入北京市公交电动汽车示范车队的示范运行。天津清源动力公司开发了5辆XL2000纯电动轿车,在交通部通州汽车试验场按照电动汽车定型试验规程进行了有关标准检验。该公司继出口美国6辆电动汽车试销后,又与美国公司签订了100多辆电动汽车的出口订单。由奇瑞汽车公司承担的纯电动轿车在整车集成技术、高压电安全管理与控制系统方面具有一定特色。建立北京、天津、威海和武汉4个电动汽车示范区,将有2O辆电动客车在北京示范运行。
2、混合动力汽车
一汽、东风、长安、奇瑞等汽车集团都已经开发出混合动力汽车样车,并在动力控制和机电耦合机构等方面实现了一定的技术创新。武汉EQ7200混合动力轿车选择拥有完全知识产权的风神蓝鸟轿车作为基础车型,第二轮样车排放指标满足欧Ⅲ标准,燃油经济性比基础车型低20%,所开发样车已经完成3万km行驶试验,计划于2006年上半年开始产业化。2003年以来,东风电动车辆股份有限公司研制的6辆混合动力客车在湖北省武汉市进行示范运行,截至到2005年年底,6台样车累计安全行驶45_3万km,载客85.9万人次。2005年l2月3日,东风汽车公司在武汉市举行东风混合动力电动公交车新品发布会、599路电动公交专线开通暨东风混合动力轿车示范运营投放仪式。首批下线的15台东风混合动力电动公交车向用户交付,标志着东风汽车公司第一个在国内实现混合动力电动汽车商业化销售。东风混合动力城市公交车(EQ61IOHEV)由东风电动车辆股份有限公司自主研发,拥有完全自主知识产权。其整车水平国内领先,与国际先进技术相当,某些关键技术处于国际领先水平。长安公司成功开发了基于同轴ISG轻度混合方案的性能样车,并在国内率先开展混合动力专用发动机开发。
3、燃料电池汽车
上海燃料电池动力系统有限公司已经成功开发“超越一号”、 “超越二号”和“超越三号”3代燃料电池动力系统平台和试验样车。“超越二号”样车参加了第六届世界新能源汽车挑战赛—— 必比登挑战赛,在考核节能环保性、行驶安全性和运行稳定性的7项单项性能测试以及拉力赛中,获得障碍物绕行、燃料效率、车外噪声、污染物排放和温室气体排放5项A级成绩和5项单项技术奖的优秀成绩。从实测性能指标看,总体与通用、奥迪以及戴姆勒一克莱斯勒公司的参赛车辆性能相当,部分指标优于其他车辆。这充分说明,我国的燃料电池轿车动力系统平台在基本性能方面已经与国外车辆处于同等的技术水平。“超越三号”最高车速122km/h,爬坡度大于20%,0~100km~l速时间19.5s,1015循环工况续驶里程230km。清华大学与北京客车厂等联合开发的燃料电池城市客车第一轮功能样车瞬时最高车速达63.5km/h,平均最高车速62.9km/h,累计运行超过2 000km。目前已完成2代3种型号的样车考核、研制、设计,样车运行考核总里程达8 000km以上,性能指标满足城市客车要求。联合国开发计划署一全球环境设施基金会(UNDP—GEF)和中国科技部启动“中国燃料电池公交大客车商业化示范运行”项目也正在顺利进行中。
第三节 电动车关键零部件开发进展情况
动力系统关键零部件和关键技术,包括燃料电池发动机、动力蓄电池(镍氢和锂离子)、驱动电机,以及多能源动力总成控制技术、电动车关键辅助系统技术及氢源和氢气加注技术,在提高性能、改善可靠性和安全性,以及趋向工程化方面取得不断进步。
1、燃料电池发动机
大连物理化学
研究所研制了净输出功率为50kW的客车用燃料电池发动机l台,净输出功率60kW客车用燃料电池发动机2台。其中,50kW燃料电池发动机已经装车进行了737km的运行实验;净输出60kW燃料电池发动机已通过专家组的考评。上海神力科技公司研制的净输出40kW轿车用燃料电池发动机,净输出功率60kW客车用燃料电池发动机也分别在同济大学、清华大学燃料电池发动机测试基地通过了严格的测试,并分别被装车运行。整机能量密度、转换效率、过载能力以及自动运行程度等方面有明显的技术进步。
2、动力蓄电池
2003年10月,由总体组责任专家、监理公司和测试单位组成的抽样小组顺利完成电池现场抽样和依据2003年测试规范的测试工作。较2002年电池研发的整体水平有了一定的提高,功率密度有了一定的提高,锂离子电池的安全性得到加强,部分镍氢电池的循环寿命试验已经接近500次,各项性能指标表现良好。各动力蓄电池研发课题围绕提高单体电池的电性能、安全性能和寿命,围绕提高电池组的电性能、模拟工况性能、耐震性以及车用带管理系统的电池组的综合技术指标进行了大量的
研究攻关,高功率镍氢电池、锂离子电池性能有了较大提高,已经能为整车提供摹本符合要求的产品。其中北京理工大学研制的容量为8Ah的高功率镍氢电池,电池功率密度提高到932W/kg,达到国际先进水平。部分镍氢电池的循环寿命试验已经超过l500次,各项性能指标表现良好。2005年底,该项目通过了专家验收组的验收。
3、电机及其控制系统
客车用电机及其控制系统已经基本能够满足专项目标和整车的要求,已分别开发出额定功率为50kW、lOOkW功率等级的客车用驱动电机,并装车运行;轿车用电机的比功牢达到0.8kW/kg,电机控制器的效率最高点达到98%,正在向满足专项目标和整车要求的方向靠近,峰值功率等技术指标还有待提高。
4、检测中心与公共平台建设
已经建立汕头电动汽午示范摹地、天津动力蓄电池检测中心、北京理工大学车用电机检测中心、清华大学客车用燃料电池发动机和同济大学轿车用燃料电池发动机检测基地以及大连物理化学
研究所的燃料电池基础元件检测中心。
第四节 专利、标准与规范的进展情况
截至“十五”末期累计申请了796项国内外专利,其中发明专利413项。组织开展了“电动汽车相关标准”和“中国典型道路行驶情况”
研究,制定了“车用燃料电池发动机测试规范”、“车用动力蓄电池性能测试规范”、“电动汽车驱动电机测试规范”,以及“电动汽车动力总成系统的网络总线通讯协议”。
第五节 电动车示范运行情况
目前,北京、武汉、天津、威海4个城市已开展电动汽车试验示范运行,北京、上海还承担了联合国开发计划署、全球环境基金支持的国际燃料电池公共汽车示范项目。
“电动汽车专项”的实施得到许多地方政府的大力支持,并已列入当地政府工业发展
规划。上海市把燃料电池汽车作为未来汽车支柱产业列入“科教兴市”主战略重点扶持。湖北省高度重视电动汽车发展,武汉市混合动力电动汽车商业化示范运营已开展1年,累计运行了8万多公里,积累了大量宝贵的试验数据。在湖南省株洲市,由株洲时代集团研发的4辆混合动力和纯电动城市客车,即将在该市主要公交线路上示范运行。在杭州市,由浙江万向集团研发的5辆纯电动公交车、10辆纯电动轿车已通过2万公里以上的路试,年底前将有2辆在环西湖旅游公交线上示范运行。
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