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關鍵詞:純電動汽車;五力模型;競爭戰(zhàn)略
中圖分類號:F270 文獻標識碼:A 文章編號:1008-4428(2016)10-32 -03
一、中國發(fā)展純電動汽車面臨的問題和機遇
(一)問題
1.存在技術爭議
雖然得益于 863 計劃的推行,電動汽車的研發(fā)能力在一定程度上得到了增強,部分技術躋身于世界先進水平行列。但蓄電池的使用壽命較短,替換成本高以及較低溫度條件條件下,電池快充技術并未得到實質性的解決。
2.運行不經濟
受純電動汽車的性能穩(wěn)定性的局限、電池動力系統(tǒng)的設計成本,續(xù)航能力的不如傳統(tǒng)汽車,以及相關配套設施的不完善,汽車速度以及電池功率的兩者之間制衡等因素的影響,純電動汽車在市場上的運營并不景氣。
3.缺乏基礎設施裝備
現(xiàn)存公用充電站數(shù)量、以及充電插座和線纜的專屬性也是純電動汽車發(fā)展道路上急需突破解決的難題。
(二)機遇
1.相關技術的技術發(fā)展處于世界先進水平行列
在電池的研究上,現(xiàn)有的技術已逐漸與等發(fā)達國家相媲美。最為明顯的例子如我國傳電動汽車在鋅-空氣電池以及鋰電池的發(fā)展。
2.傳統(tǒng)汽車行業(yè)的市場發(fā)展受限
傳統(tǒng)汽車創(chuàng)新空間較小,汽車制造商眾多,競爭激烈,汽車制造水平以及產品設計上的差距正逐步縮小,傳統(tǒng)汽車市場上的供過于求的局面,迫使傳統(tǒng)汽車行業(yè)不再有跨越性發(fā)展的可能。
3.低碳生活的呼聲
隨著可以利用能源的枯竭,全球氣候變暖,霧霾逐漸對人們的衣食住行產生較大的影響,環(huán)保生活的呼聲日益高漲,純電動汽車無疑為汽車行業(yè)的發(fā)展帶來了曙光。
4.政府政策支持
根據2016年全國最新17省市新能源汽車補貼政策,北京、西安、河北、長春、山西、哈爾濱按國家標準1:1比例補貼,沈陽按照國家1:0.7-0.9比例補貼,青海按國標1:0.5比例補貼。深圳純電動乘用車最高補貼8萬元(包括購置和使用補貼),江蘇純電動乘用車最高補貼2萬元。財政補貼已能覆蓋部分廠商的純動力汽車與傳統(tǒng)汽車的價差,純動力汽車產業(yè)化序幕正式拉開。
二、純電動汽車在我國的發(fā)展概況
純電動汽車發(fā)展初期?!癤L-2 純電動轎車”就是一個典型的代表。這是“十五”期間 863 計劃的產物。由天津市電動車輛研究中心的引導下,依托天津一汽研發(fā)中心為基礎,組織的起來的研究機構聯(lián)合開發(fā)。全車重量達1600kg,0~50km/h的加速耗時為6.8s,一次充電情況下可以連續(xù)駕駛260km左右,該車的最快行駛速度能達140km/h,車輛安全,穩(wěn)定性,續(xù)航能力,行駛速度,動力控制系統(tǒng)均達到世界領先水,曾一度被評價為國內最接近規(guī)?;?、產業(yè)化生產的純電動汽車。隨后,在2005年,更有了首次國內電動車的出口的紀錄。該機構下的合作的公司以10000美元的定價銷售給美國六輛6輛“幸福使者”純電動汽車,并逐漸定義為了美國的家庭用車的角色。截止2005年底出口總數(shù)達到112 輛。隨著美國市場的牽引,該公司在2007年的國際市場訂單已超1000輛,并逐漸建立批量化的生產線。
純電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀。(1)純電動汽車銷量。在《2016~2020年中國電動汽車產業(yè)投資分析及前景預測報告》中顯示,中國車企自主品牌成為2015年電動車領域的亮色。比亞迪在2015年多個月份開始超越日產和特斯拉,成為電動車銷量最高的車企,最終以6.17萬輛的成績奪冠。2015年比亞迪電動車銷量:61,726輛。同比增長:236.2%;特斯拉2015年電動車銷量:51,598輛。同比增長:63.2%;(2)基礎設施現(xiàn)狀。截至2014年底,我國共建設完成充電站723個、充電樁2.8萬個,其中,國家電網公司建成充換電站618座,充電樁2.4萬個,充電樁數(shù)量遠遠低于新能源汽車的銷量增長。而2014年我國新能源汽車產銷量已達8.39萬輛,充電設施供需之間的矛盾日益突出。但在2015年,全國計劃建成的充電站數(shù)量達到了1549個,而計劃建成充電樁的數(shù)量更是達到了24萬個,相比于14年,有了近10倍的增長。實際上, 截至2015年底,國內已建成的充換電站3600座,公共充電樁4.9萬個。
三、純電動汽車競爭戰(zhàn)略
從產業(yè)、企業(yè)宏微觀兩個層面,分析純電動汽車的競爭戰(zhàn)略,行業(yè)層面采用波特的五力分析模型,企業(yè)層面選取行業(yè)內幾家優(yōu)勢企業(yè)結合三大競爭戰(zhàn)略理論研究純電動汽車行業(yè)競爭戰(zhàn)略。
(一)行業(yè)宏觀層面
1.潛在進入者的威脅
2015年7月10日正式實施的《新建純電動乘用車企業(yè)管理規(guī)定》給出了純電動汽車企業(yè)的準入條件。由于純動力汽車行業(yè)是新興產業(yè),所以政策傾斜,準入范圍也適度放寬,在促進行業(yè)發(fā)展的同時也降低了這個行業(yè)門檻。
2.供應商的議價能力
純電動汽車的供應商主要分傳統(tǒng)供應商和新興供應商兩部分。顯而易見,純電動汽車對于傳統(tǒng)汽車零部件供應商來說目前尚未形成規(guī)模效應,產銷量十分有限,所以這類供應商的重點客戶仍然是傳統(tǒng)汽車生產商而并非新能源汽車生產商,供應商的討價還價的能力十分有限。相反,專門面向純電動汽車生產商的供應商的議價能力十分之強,雖說它們的轉行成本巨大,但由于技術壁壘以及稀缺資源的限制,給予了它們“非我不可”的議價能力。其次在充電樁的供應方面。充電樁設備的供應商主要是由電氣設備產品的供應商和其它電子元器件供應商組成。這些產業(yè)的供應商的議價能力比較弱,因為傳統(tǒng)電氣設備產業(yè)和電子元器件產業(yè)己經非常成熟,市場中具有大量的供應商,充電樁生產廠家可供選擇的元器件供應商非常多。因此充電樁設備制造商可以充分利用元器件供應商廠家眾多這些因素,而供應商的議價能力則相對較弱,從而提高自己的議價能力。
3.顧客的議價能力
以比亞迪的 F3DM 混合動力汽車為例。F3DM 的技術參數(shù)對應補貼金額為5萬元,該車型的市場定價為14.98萬元,其中磷酸鐵鋰電池成本為5萬元,財政補貼后定價為9.98萬元,相同配置的傳統(tǒng)汽車F3市場定價為7萬元。一定力度的財政補貼以及顧客日益提高的環(huán)保意識,北上廣這些一線城市由于政策和推廣力度比較到位,再加上購車送牌照這樣的優(yōu)惠措施,局部形成了純電動汽車的火爆購買局面。也間接增加了顧客的選擇性與購買能力。
4.替代品的威脅
純電動汽車作為新能源汽車的一種,原本就是作為傳統(tǒng)汽車的替代品出現(xiàn)。無論在銷售價格還是使用費用,或是配套設施的完善度等方面,純電動汽車與傳統(tǒng)汽車相比都沒有明顯優(yōu)勢。在純電動汽車發(fā)展的過程中,傳統(tǒng)汽車的威脅將一直存在,直到純電動汽車發(fā)展完全成熟,徹底取代傳統(tǒng)汽車。
5. 現(xiàn)有競爭對手的競爭
國內新能源汽車生產廠家尚為數(shù)不多,這些廠家多把純電動汽車的生產細分為公司未來發(fā)展的項目之一,很少有只生產純電動汽車的廠家。但近年來由于特斯拉這家卓越企業(yè)在業(yè)內掀起了較大的水花,國內很多創(chuàng)業(yè)者紛紛跟隨他的腳步,有的從互聯(lián)網行業(yè)轉行,有的以傳統(tǒng)汽車行業(yè)為跳板,目標皆是致力于打造一個中國本土的特斯拉。
(二)業(yè)微觀層面
1.上海通用:多元化戰(zhàn)略
2016~2020年上海通用計劃推行“綠動未來”的五年戰(zhàn)略規(guī)劃,在倡導綠色出行的潮流趨勢下,依據已掌握的電動汽車技術,逐漸將企業(yè)的中心聚焦在綠色、智能的汽車科技的發(fā)展研究上,通過技術的突破,提升其在未來市場上的競爭力,實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。其具體內容包括:在2017年著重推廣發(fā)動機智能啟停技術,實現(xiàn)將該項技術作為標配全面應用于其旗下所有產品;并且將以每年一款國產混合動力汽車的研發(fā)速度向市場推廣,在5年內計劃推出10輛以上的新能源汽車;與此同時為了能輔助實現(xiàn)公司多元化戰(zhàn)略,搶占未來新能源汽車市場, 公司將計劃推進25項以上的整車節(jié)能技術研發(fā)與應用,以此來更好的服務智能汽車。這種多元化經營策略不經能夠起到幫助開辟市場,轉移投資風險,在一定程度上也促進了企業(yè)技術的研發(fā)與創(chuàng)新。
2.比亞迪:成本領先戰(zhàn)略
比亞迪的成本領先戰(zhàn)略主要變現(xiàn)為以下幾個方面。第一,通過模仿―吸收―改進的生產模式,規(guī)避技術研發(fā)的風險,以及較長的時間周期和較大資金壓力。其緊跟汽車市場上的發(fā)展趨勢,通過引進成型的新能源汽車,對其進行拆分,獲取已投入使用的技術,將其進行改造以適應企業(yè)的生產模式,從而達到模仿先進技術,降低企業(yè)成本的目的。這種快速消化吸收再創(chuàng)新的策略,促使比亞迪成為了行業(yè)內實現(xiàn)低成本創(chuàng)新的成功者。第二,通過實行垂直供應鏈整合實現(xiàn)成本領先。從比亞迪汽車生產中所用的零部件可以發(fā)現(xiàn),一輛比亞迪汽車中有相當一部分零件來自本企業(yè)生產制造或者所控制的供應商供應(例如空調、發(fā)動機、倒車雷達以及車身等)。比亞迪通過在供應鏈中的核心企業(yè)地位縱向的向上游整合自己的供應商,增強其對整個生產流程的控制。這種垂直整合不僅幫助其縮短了生產流程,增強了對市場的反應力,而且通過降低庫存實現(xiàn)了低成本生產。與此同時,這也促進了比亞迪能快速模仿新能源市場的技術創(chuàng)新。通過垂直供應鏈的整合策略,快速的反應市場,減少在技術研發(fā)上的投入,幫助了比亞迪在新能源汽車生產成本在上形成的極強的競爭力。第三,通過擴展新能源汽車產業(yè)鏈來發(fā)現(xiàn)成本降低空間,完善整個生產供應鏈??萍家约叭藗冃枨蟮淖兓?,使得電子行業(yè)與汽車制造業(yè)形成了密不可分的關系,比亞迪通過這層依賴關系積極的實行外延式擴張,通過整合電子零部件生產制造商來供應其整車上的大部分的電子產品,在降低成本空間建立完善供應鏈體系的同時,也將高端智能配置引入比亞迪的新能源汽車,以實現(xiàn)其提高產品的競爭力的戰(zhàn)略目標。
3.車和家、愛車、蔚來汽車、Future Mobility:差異化戰(zhàn)略
車和家和愛車主要走經濟路線,而蔚來汽車和Future Mobility致力于高端路線;車和家和蔚來汽車主要由互聯(lián)網創(chuàng)業(yè)者掌控,而愛車和Future Mobility由傳統(tǒng)汽車高管掌控,但相同的是,這些新建公司定位明確,細分市場,實行純電動汽車的新進入者紛紛采取差異化競爭戰(zhàn)略。車和家要打造小而美的電動交通工具。蔚來汽車以極致的電動智能汽車產品為基礎,重新定義服務用戶的所有過程,為用戶提供超越期待的全程愉悅體驗。愛車公司收購綠野汽車背靠雄厚資本走技術創(chuàng)新道路。Future Mobility注冊在香港,研發(fā)總部在深圳,歐洲和硅谷的團隊分別負責傳動技術和無人駕駛技術的研發(fā),旨在提供面向未來的個人出行解決方案。
參考文獻:
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關鍵詞:電動汽車;電池;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
0 引言
隨著能源使用量的增加,石油能源作為不可再生能源在我國的儲存量不斷減少,面臨著嚴峻的能源枯竭現(xiàn)象,為了進一步實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標,需要研發(fā)新型能源來取代傳統(tǒng)能源的使用。電動汽車的發(fā)展就是人們?yōu)閷崿F(xiàn)能源節(jié)約而研制的一種交通工具,電動汽車的使用不僅能夠減少石油的使用量,同時還能夠實現(xiàn)保護環(huán)境的目的。因此,電動汽車技術在研究中獲得了極大的發(fā)展,并且得到人們的普遍關注,尤其是電動汽車電池的研究對社會發(fā)展至關重要。
1 電動汽車電池的現(xiàn)狀
1.1 電動汽車電池使用的優(yōu)勢分析
與傳統(tǒng)的燃油汽車相比,電動汽車有著較大的發(fā)展優(yōu)勢,其主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面,首先,電動汽車的使用符合環(huán)境保護的基本理念和要求。由于電動汽車使用的是蓄電池,避免了汽車運行中尾氣的排放,不僅安全而且使用便捷性較高,不會對環(huán)境產生任何污染。傳統(tǒng)的汽車在使用過程中會排放大量的汽車尾氣,對環(huán)境的污染較為嚴重。由此可見,電動汽車的發(fā)展與現(xiàn)在的低碳生活理念是密切相關的。其次,電動汽車的使用實現(xiàn)了能源的節(jié)約,電動汽車在使用之后能夠回收利用,不僅不會造成資源的浪費,同時還能夠提高能源的使用效率,對新能源技術的開發(fā)有很大的幫助。與燃油汽車相比較,電動汽車駕駛更加方便,省時省力,具有較高的使用壽命。這些都是電動汽車與傳統(tǒng)汽車相對比的優(yōu)勢所在,也是實現(xiàn)社會經濟可持續(xù)發(fā)展的重要表現(xiàn)。
1.2 常見電池的應用現(xiàn)狀分析
1.2.1 鉛酸電池的應用現(xiàn)狀分析
鉛酸蓄電池是以氧化鉛為正極板、海綿鉛為負極板的一種電池,該電池主要是利用硫酸水溶液作為電解液。兩個極板上的活性物質和電解液發(fā)生反應的情況下就能夠實現(xiàn)電池的充電。這種電池在電動汽車領域中的應用最為廣泛。鉛酸蓄電池的應用具有成熟的技術,可以被大批量的生產,但是在我國的應用僅僅限制在旅游觀光車以及短距離行使的電動車當中。電動汽車領域應用的新一代鉛酸蓄電池不需要進行維護,并且可以實現(xiàn)循環(huán)式使用。但是這種電池依舊有其自身的缺陷,電池的比能量和比功率都比較低,造成這種缺陷的主要原因在于金屬鉛的密度相對較大,會導致電池的壽命逐漸縮短。作為未來電動汽車使用電池的研究重點,首先應該解決鉛酸電池比能量低的問題。
1.2.2 鋰離子電池的應用現(xiàn)狀分析
鋰離子電池的構成主要包括部分的內容,分別是石墨陽極,鋰離子金屬氧化物構成的陰極以及電解溶液。以碳為陽極的鋰離子電池是一種最為常見的電池,這種電池不僅體型輕巧結實,并且具有較大的比能量。下表為鋰離子電池性電動汽車中的應用情況。
與其他的電池相比較,鋰離子電池具有較高的工作電壓以及比能量。此外,鋰離子電池的體積較小,質量比較輕,電池的循環(huán)壽命長,無記憶效應并且污染也比較小。由于該電池具有較多的電級組合,因此這種電池的單個性能指標的數(shù)值范圍跨度較大。目前電動汽車中應用的鋰離子電池都是磷酸鐵鋰電池,這種原料的電池具有較強的熱穩(wěn)定性,能夠保障電池使用的安全,并且電池的價格也比較便宜。但是在所有的鋰離子電池當中,磷酸鋰的比能量相對較低,并且其比功率以及運行電壓也不及一般的鋰離子電池,在大型純電動車的應用方面不具有優(yōu)勢。
1.2.3 鎳氫電池的應用現(xiàn)狀分析
鎳氫電池是一種堿性電池,在電動車領域中的應用最具有競爭力。與鎳鎘電池相比較,鎳氫電池在使用過程中對環(huán)境的污染小,比能量也比較高。鎳氫電池的陽極是氫氧化鎳,陰極主要由多種合金成分組成,鎳氫電池在電動車領域中的應用現(xiàn)狀見表二:
與前面的鉛酸電池相比較,鎳氫電池在能量以及體積等方面有所提升,同時鎳氫電池的比功率也比較高。但是鎳氫電池在電動車領域中的應用受到一定的限制,主要在于這種電池在受到低溫影響的情況下它的容量就會逐漸減少,在受到高溫影響的情況下電池的耐受性就會減弱,不僅如此,鎳氫電池的價格也是影響其應用廣泛性的主要因素,鎳氫電池使用的原材料基本上都是金屬鎳,這種金屬材料的價格比較昂貴,因此,使用鎳氫電池的成本比較高。與鉛酸電池相對較,鎳氫電池能夠儲存更多的能量,但是過度放電會對電池造成永久性的傷害,在使用過程中必須將其荷電狀態(tài)限制在一定的范圍內,這樣也會使得大部分的電池儲量得不到有效的應用。
2 電動汽車電池的發(fā)展趨勢
2.1 常見電池的發(fā)展趨勢分析
鉛酸電池、鎳氫電池以及鋰離子電池是三種常見的電動車電池,隨著電動車電池的研究和發(fā)展,這些電池將會突破原有的發(fā)展限制,向著更加實用的方向發(fā)展。
鉛酸電池作為一種動力能源在短途公共汽車以及觀光車上被廣泛的使用,但是這種電池的比能量以及循環(huán)次數(shù)會受到限制。未來發(fā)展過程中,鉛酸電池將會向著超級電容量的方向發(fā)展,成為一種具有雙電層電容器的高比功率電池,電池使用的壽命也會逐漸增強,在市場上的競爭力將會增大。
鎳氫電池的比能量以及比功率雖然都比較大,但是這種電池對金屬鎳和金屬鈷的使用量較大,制造成本較高,這種電池目前被大量的應用于混合動力車當中。隨著鋰離子電池的生產和使用,這種電池在電動汽車領域中的應用數(shù)量將會逐漸減少并且推出電動汽車行業(yè)的適用范圍。
鋰離子電池是目前市場上電池使用性能最好的能源,同等質量的鋰離子電池所含的能量基本上能夠占據鉛酸電池能量的5倍左右,同時也是鎳氫電池能量的3倍。但是鋰離子電池的價格以及電池的功率是影響其利用率的主要因素。為了使用中可以利用太陽能從海水中提取大量的鋰材料,鋰離子具有循環(huán)使用的效果,能夠在使用過程中有效的解決原材料的需求問題。
2.2 新電池技術的發(fā)展
隨著電動車電池的研究和發(fā)展,未來電動車電池使用中將會出現(xiàn)鋰聚合物電池,這種電池一定程度上提高了鋰離子電池的穩(wěn)定性和使用效率,此外,還會出現(xiàn)高能量、低成本并且具有較強環(huán)保性的鋰硫電池,并且會出現(xiàn)一種工作溫差范圍較大的固態(tài)鋰空氣電池。這些新型電池技術的出現(xiàn)雖然能夠解決現(xiàn)有電池使用中的一些問題,但是要想解決內燃機以及化學電池之間的眾多問題,需要將這種新型的電池與其他的輔方法現(xiàn)結合使用。
3 結束語:
汽車作為世界上主要的交通工具,在交通運輸行業(yè)當中有著非常重要的意義。但是隨著汽車數(shù)量的增加,燃油量也逐漸增長,對能源造成嚴重的消耗,同時也對當前的環(huán)境造成了很大的污染,節(jié)能減排成為眾多人的呼聲。電動汽車的發(fā)明和使用對于我國實現(xiàn)節(jié)能減排的目標有很大的幫助。為了維持電動汽車的長期發(fā)展,需要研究實用性較強的電池,從而為電動汽車的運行提供能量支撐。
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關鍵詞:混合動力汽車;研究現(xiàn)狀;發(fā)展前景
中圖分類號:F407.471 文獻標識碼:A 文章編號:1674-3520(2014)-02-00021-01
1、引言
隨著石油存量日益緊張。當前普遍使用的燃油發(fā)動機汽車存在種種弊病,統(tǒng)計表明在占80%以上的道路條件下,一輛普通轎車僅利用了動力潛能的40%,在市區(qū)還會跌至25%,更為嚴重的是排放廢氣污染環(huán)境。。
發(fā)展新能源汽車,實現(xiàn)汽車動力系統(tǒng)的新能源化,推動傳統(tǒng)汽車產業(yè)的戰(zhàn)略轉型,在國際上早已形成廣泛共識。20世紀90年代以來,世界各國對改善環(huán)保的呼聲日益高漲,各種各樣的電動汽車脫穎而出。我國的“863 計劃”也已明確將電動汽車作為重點攻關項目。在這種形勢下,美國、日本、歐洲等發(fā)達國家和地區(qū),不約而同地將新能源為代表的低碳產業(yè)作為國家戰(zhàn)略選擇,都希望通過新能源產業(yè)與傳統(tǒng)汽車產業(yè)的結合,破解汽車工業(yè)能源環(huán)境制約,培育新型戰(zhàn)略性產業(yè),提升產業(yè)核心競爭力,發(fā)展低碳經濟,實現(xiàn)新一輪經濟增長。
雖然人們普遍認為未來是電動汽車的天下,但是電池技術問題阻礙了電動汽車的應用。由于電池的能量密度與汽油相比差上百倍,遠未達到人們所要求的數(shù)值,專家估計在10年以內電動汽車還無法取代燃油發(fā)動機汽車(除非燃料電池技術有重大突破)。
2、混合動力汽車的分類
2.1混合動力汽車的分類
混合動力電動汽車是指車上裝有兩個以上動力源,包括有電機驅動,符合汽車道路交通、安全法規(guī)的汽車。車載動力源有多種:蓄電池、燃料電池、太陽能電池、內燃機車的發(fā)電機組,當前混合動力電動汽車一般是指內燃機車發(fā)電機,再加上蓄電池的電動汽車。
目前,混合動力汽車分為串聯(lián)式混合動力汽車、并聯(lián)式混合動力電動汽車、混聯(lián)式(串、并聯(lián)式)混合動力汽車和外接充電式(Plug-In)混合動力汽車四大類。
2.1.1串聯(lián)式混合動力汽車(SHEV)
所謂串聯(lián)技術,需在傳統(tǒng)汽車上增加一個發(fā)電機,電池,驅動電機,逆變器。發(fā)動機啟動后持續(xù)工作在高效區(qū),通過發(fā)電機給電池發(fā)電,而驅動電機作為整車的動力源驅動整車運行。由此可見,串聯(lián)混合動力技術,需要將機械能轉化為電能,然后再將電能轉化為機械能,因為需要兩次能量轉換,所以整體的效率會比較低,同時需要驅動電機用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的發(fā)動機達到牽引的目的,所以電池容量,發(fā)電機,驅動電機的功率都不能太小,因而串聯(lián)模式大多數(shù)應用在大型車中。
啟動、加速、爬坡工況時,發(fā)動機、電動機組和電池組共同向電動機提供電能;當電動車處于低速、滑行、怠速的工況時,則由電池組驅動電動機,當電池組缺電時則由發(fā)動機-發(fā)電機組向電池組充電。串聯(lián)式結構適用于城市內頻繁起步和低速運行工況,可以將發(fā)動機調整在最佳工況點附近穩(wěn)定運轉,通過調整電池和電動機的輸出來達到調整車速的目的。使發(fā)動機避免了怠速和低速運轉的工況,從而提高了發(fā)動機的效率,減少了廢氣排放。但是它的缺點是能量幾經轉換,機械效率較低。
2.1.2并聯(lián)式混合動力電動汽車(PHEV)
并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)使用電動機和發(fā)動機兩種電力來驅動車輪。其基本結構是由電動機、發(fā)動機、HV蓄電池、變壓器和變速器組成。
并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)中利用HV蓄電池的電力來驅動電動機。因電動機兼用為發(fā)電機,所以不能一邊發(fā)電一邊用來行駛。動力的流向為并聯(lián),所以稱為“并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)”。
3、國內混合動力汽車的發(fā)展現(xiàn)狀
中國新能源汽車產業(yè)始于21世紀初。2001年,新能源汽車研究項目被列入國家“十五”期間的“863”重大科技課題,并規(guī)劃了以混合動力車為起點,向氫動力車目標挺進的戰(zhàn)略。2009年初,國家財政部、科技部下發(fā)《節(jié)能與新能源汽車示范推廣財政補助資金管理暫行辦法》,在13個城市開展節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點工作。2010年7月,國家將十城千輛節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點城市增至25個。在2011年3月出臺的“十二五”規(guī)劃綱要中,中國把新能源汽車列為戰(zhàn)略性新興產業(yè)之一,提出要重點發(fā)展插電式混合動力汽車、純電動汽車和燃料電池汽車技術,開展插電式混合動力汽車、純電動汽車研發(fā)及大規(guī)模商業(yè)示范工程,推進產業(yè)化應用。
本刊編委會委員、“新能源汽車”欄目主持專家
深圳市派司德科技有限公司董事長;廣東省電動汽車標準委員會專家;博世汽車服務公司新能源汽車教學項目顧問;深圳職業(yè)技術學院客座教授。參與國內幾款主要電動汽車控制策略的設計;參加了深圳電動汽車維修專項技能認證標準的開發(fā);參與了電動汽車修理廠技術標準、營運電動汽車維修和保養(yǎng)技術規(guī)范、營運電動汽車技術性能檢測標準的制定。為電動汽車生產企業(yè)提供生產工藝設計咨詢,同時還主持了電動汽車車載診斷系統(tǒng)設計項目。
(接上期)
豐田混合動力汽車
1.發(fā)展混合動力汽車的意義
豐田公司作為世界上最大的汽車制造企業(yè),從1990年開始就把制造下一代環(huán)保汽車作為未來發(fā)展的戰(zhàn)略。在普銳斯混合動力汽車的開發(fā)中,豐田公司投入了1500名工程師,投資60億元人民幣,歷時20年,終于為世界造出了教科書一般的的普銳斯混合動力汽車。這款汽車經歷了四次改進和完善,歷盡磨難,日益成熟,2007年美國經過測試和解剖,承認了豐田在混合動力汽車技術方面領先于世界。
“對所認定的事情鍥而不舍,后勁十足”是許多行業(yè)人士對豐田的印象,其在混合動力領域的堅持不懈正印證了這一點?;旌蟿恿κ桥c未來的純電動汽車、燃料電池汽車關聯(lián)最緊密的節(jié)能技術,對未來發(fā)展新能源汽車具有戰(zhàn)略意義。豐田一直在走混合動力路線,而且一堅持就是十五年,這其中的執(zhí)著與堅持恰恰是我們許多國內企業(yè)應該學習的。
2.混合動力汽車的發(fā)展現(xiàn)狀
從1997年推出世界首款混合動力汽車普銳斯以來,普銳斯已經做到了第四代,第一代產品主要在日本試用,從第二代產品開始混動動力的主戰(zhàn)場轉移到美國。豐田公司的混合動力平臺具備強勁動能和較少油耗,節(jié)能效率已經達到40%,豐田公司被業(yè)內公認為是混合動力汽車技術最領先的企業(yè),同時也是混合動力汽車的堅守者,其生產的混合動力汽車在美國和日本保持著較高的市場占有率。2014年,豐田混合動力汽車全球累計銷量約530萬輛,預計2015年有望達到600萬輛。
3.混合動力汽車的發(fā)展前景
從目前中國市場來看,混合動力汽車的前景相當可觀。在種種利好的因素下,市場規(guī)模應用僅差一個推力,而第三代普銳斯恰恰就是這個推力。業(yè)內人士認為,新一代普銳斯親民的價格為混合動力汽車的普及應用打開了一個窗口,它的銷售價格與汽油版的價格幾乎相同,勢必引發(fā)一系列的市場效應,規(guī)模應用指日可待。
作為混合動力市場的“老大”,豐田很清楚,用戶只有親身體驗才會真正知道混合動力汽車物有所值,日美市場混合動力汽車大行其道的現(xiàn)狀便是~個很典型的例子。已經登陸中國的2009款第三代普銳斯,在日本創(chuàng)下連續(xù)20個月盤踞新車銷售榜首的佳績。
混合動力已經成為中國新能源汽車發(fā)展中各方利益都接受的必經之路,如果想在三五年后搶占中國節(jié)能與新能源汽車市場的高地,中國的車企們,不妨學習豐田的堅持與魄力。
中國的新能源汽車
目前,在中國電動汽車發(fā)展最快的企業(yè)要數(shù)北汽新能源、江淮汽車和比亞迪汽車。其中比亞迪汽車是中國汽車行業(yè)年紀最小、資歷最淺的民營車企,最近十年來它憑借著自己在電池方面的技術積累,生產出E6純電動汽車,這是國內第一款可以在出租行業(yè)這樣苛刻的環(huán)境下使用的純電動汽車。2011年比亞迪又開發(fā)出純電動大巴K9,并且使之走出國門。2014年比亞迪推出混合動力汽車“秦”。2014年底,比亞迪宣布2015年開始停止生產傳統(tǒng)燃料汽車,全力打造電動汽車。盡管比亞迪在汽車設計、汽車生產工藝和售后服務方面還有待提高,但是目前它無疑是中國實力較強的電動汽車車廠之一。
1.我國新能源汽車的發(fā)展規(guī)劃
圖4所示為中國從2006年到2020年的十五年間,新能源汽車的發(fā)展規(guī)劃。中國新能源汽車的戰(zhàn)略規(guī)劃是:三句話――一體化開發(fā)平臺、車型兩頭擠、三步走(圖5);四大基礎――基本理論、關鍵技術、技術標準、測試技術;三大條件――技術成熟、法規(guī)引導、充電設施。發(fā)展新能源汽車三橫三豎的技術基礎和四種應用的商業(yè)模式如圖6、圖7所示。
前文筆者在為美國和日本的汽車廠書寫歷史,我更希望有一天能得意洋洋地寫一部中國汽車的歷史。但是,中國的汽車界帶給我們的總是揮不去的霧霾,他和中國足球一樣屢次讓我們受傷,先是請來二流的師傅――蘇聯(lián),四十年后是幫助一流的師傅“買票”。今天,我們終于開始自己造車,也許這段中國人造汽車的歷史要從電動汽車開始。
2.我國新能源汽車車企發(fā)展現(xiàn)狀
在我國政策的引導下,2008年北京奧運會前后中國掀起了電動汽車熱潮,無論是造過汽車的還是沒有造過汽車的、無論是國企還是民企,一時間粉墨登場、沸沸揚湯。這種現(xiàn)象在2011年達到了,光電池廠就有大小一百多家,做電池管理系統(tǒng)的的30多家。到2013年熱潮退去,真金露出水面,表1列出了國內現(xiàn)有的真正量產整車廠。圖8所示為各車企2015年新能源汽車銷售計劃及與2014年實際銷量的對比。下文將簡單介紹部分新能源汽車品牌的現(xiàn)狀及發(fā)展目標。
(1)長安
相較比亞迪、奇瑞、北汽、江淮等自主品牌來說,長安布局新能源市場稍微晚一些,但是長安的開發(fā)工作做得很扎實,不浮躁。長安主要在重慶、杭州、昆明等城市進行過公共領域的示范運行。但從2014年開始,長安試水新能源私人消費市場,2014年3月6日推出全新電動汽車――逸動EV。汽油版逸動的市場銷量很好,曾獲得自主品牌月度、季度銷量冠軍,也為逸動EV的上市鋪墊了人氣。逸動作為長安非常重視的一款車型,在品質、細節(jié)優(yōu)化上要求甚高,這樣的優(yōu)勢延續(xù)到了電動版車型上。
2015年長安新能源汽車的銷售目標相對保守,定為2000輛。從產品來看,僅有逸動EV一款,相對單一。該車綜合續(xù)航里程達160km,預計售價約為20萬,扣除補貼后的實際購買價格為11萬元左右。與北汽EV200、江淮iEV5等純電動汽車相比,競爭優(yōu)勢并不明顯。長安在北京合資成立了出租車公司,并投入100輛純電動汽車運營。逸動EV如果作為出租車推廣,2015年投入數(shù)百輛的可能性較大,整體來看實現(xiàn)2000輛的保守目標應該不成問題。
(2)比亞迪
作為比亞迪、戴姆勒兩家優(yōu)勢的結晶,“騰勢”在打造之初就被賦予了“可量產車型”的期望。從產品性能來看,戴姆勒百年造車的技術經驗在這款車上得到了體現(xiàn),從外形設計到內飾做工都達到了較高水準。另外,比亞迪在電池技術方面的優(yōu)勢也使得“騰勢”如虎添翼,300km的續(xù)航里程超過市面大部分同級電動汽車的水平。單從產品來看,“騰勢”2015年定下5000輛的銷售目標也理所應當。
享受兩級補貼后,“騰勢”的售價約為26.1-29.12萬元,定位高端。繼2014年9月陸續(xù)啟動具體城市的上市活動,“騰勢”在原有京滬深三城的基礎上,2015年還將分別在南京、杭州、武漢、廣州、天津、西安等城市開展銷售,2015年內將成立11家銷售服務網點,覆蓋9個城市。
“騰勢”電動汽車采用比亞迪磷酸鐵鋰電池,受此前比亞迪電池產能的限制,“騰勢”2014年上市后的產量僅有數(shù)十輛。隨著比亞迪全新動力電池工廠的投產,“騰勢”電動汽車產能有所提升,2015年1月產量達160輛。對比售價以及續(xù)航里程均與“騰勢”相近的比亞迪E6,2014年銷量為3560輛,主要在公共領域推廣,對私銷售量極少。盡管“騰勢”在定位、做工品質等方面勝過E6,但如果完全靠私人市場來消化5000輛的目標仍有些困難。
(3)啟辰
日產聆風在全球銷量已達16萬輛,是目前最暢銷的電動汽車,也是中國市場唯一使用日本技術拿到補貼的車型,啟辰晨風作為聆風的中國版,東風日產對該車的期待是:2015年銷售8000輛,2018年銷售50,000輛。
啟辰晨風的售價為26.78-28.18萬元,享受兩級補貼后的價格也在17萬元以上,比同級別電動汽車價格要高出不少。但啟辰晨風的優(yōu)勢在于借助了日產在電動汽車領域的大量成熟技術,原型車聆風電動汽車是全球銷量第一的電動汽車,晨風與聆風共用專屬的電動汽車平臺,技術相通,有聆風的市場表現(xiàn)做參照,啟辰晨風的前景不會太差。
東風日產方面表示,自啟辰晨風2014年9月上市后,兩個多月內的訂單已達到數(shù)干輛。但由于產能吃緊,交付的車輛并不多。按照東風日產的規(guī)劃,2014年是啟辰晨風電動汽車的導入期,通過市場的實際檢驗總結經驗和教訓,未來1~2年會尋找到新能源汽車發(fā)展的有效途徑。
另外,東風日產與廣州、大連建立推廣合作關系,投入電動汽車作為出租車使用。大連計劃投入1000輛晨風電動汽車進入公共系統(tǒng)運營,當?shù)叵M者購買啟辰晨風,除了享受4.5萬元國家補貼,還有10萬元大連市電動汽車推廣專項基金,比其他試點城市優(yōu)惠力度更大。在廣州,特別成立的啟程出租車公司也將助力東風日產推廣純電動汽車的商業(yè)化運營。啟辰晨風除了被引入出租車行業(yè),還將面向私人租賃市場,這兩個穩(wěn)定的“大客戶”將有力保障啟辰晨風的銷量。
(4)新大洋
新大洋公司專注電動汽車小型化、輕量化的產品路線,補貼后售價不到5萬元,是目前新能源汽車中價格較低的車型之一。憑借“小而美”的設計和親民的價格,新大洋品牌下的知豆車型在私人市場迅速鋪展開來,2014年累計產銷達7400輛,曾創(chuàng)造單日銷售205輛的記錄。2015年知豆定下50,000輛的產銷目標。
新大洋對電動汽車的重視程度及推廣力度都不可小覷。在全國88個新能源汽車示范推廣城市中,知豆的步伐已踏入63座城市,每個城市都建有5個以上服務中心,目前累計達358個售后服務網點。
50,000輛銷售目標的底氣還來自于新大洋與“新東家”吉利的合作。雙方共同投資10億元人民幣成立合資公司,新公司將對吉利蘭州基地整車資產和山東新大洋電動汽車公司進行整合,逐步達到年產30萬輛的整車生產能力。2015年新大洋還將推出3款基于知豆平臺打造的電動汽車。
分析看來,知豆在細分市場下的定位精準,產能和品質得到強有力保障,并且建立起廣泛的銷售網絡,2015年有望繼續(xù)以黑馬的姿態(tài)搶占新能源汽車市場份額。
(5)康迪
同樣是走小型化電動汽車路線,康迪主攻租賃方向,在杭州、上海、成都等地大力推廣“微公交”項目和團租。官方數(shù)據顯示,截至2014年底,康迪僅在杭州就已投放9850輛電動汽車用于租賃領域;另外,在上海首批投放208輛電動“微公交”;成都市場計劃推出5000輛電動汽車啟動租賃項目,已上牌1000輛;長沙計劃投入1000輛,已投放240輛。
2014年康迪銷售電動汽車超過1萬輛,“微公交”模式初顯成效,未來有望得到全面推廣?!拔⒐弧表椖康膱?zhí)行公司――左中右公司的規(guī)劃是,四年內在杭州投入10萬輛康迪電動汽車,完成17個立體停車場的建設??档辖衲甓ㄏ?萬輛的推廣目標,完成的可能性非常大。
另外,康迪借助吉利平臺推出的純電動SUV車型已獲得工信部目錄,另外一款新車康迪旋風也在申請公告的進程中。新車的推出將豐富康迪的產品系列,不僅會增強租賃業(yè)務的可選擇性和靈活度,也為其未來進入私人市場銷售提供了可能性。
(6)眾泰
關鍵詞 混合動力;汽車;應用
中圖分類號U46 文獻標識碼A 文章編號 1674—6708(2012)76—0070—01
1 混合動力汽車簡述
混合動力汽車指車上裝有兩個以上的動力源,包括有電機驅動,符合法律法規(guī)的汽車。目前車載動力源主要有蓄電池、燃料電池、太陽能電池、內燃機車的發(fā)電機組。當前混合動力汽車一般是指內燃機車發(fā)電機和蓄電池為動力的電動汽車。
2 混合動力技術在汽車中的應用
現(xiàn)在的石油儲量不斷的減少,人們越發(fā)的擔心燃油發(fā)動機汽車未來的命運。而且燃油汽車排放廢氣污染環(huán)境的問題也不斷引起人們反思。統(tǒng)計表明一輛普通轎車對動力潛能的利用率僅為40%左右,在市區(qū)交通擁堵的時候還會更為嚴重。雖然普遍認為電動汽車是未來最有可能的交通工具,但是目前種種原因導致電動汽車不能大規(guī)模的應用。于是作為過渡產品的混合動力汽車開始出現(xiàn)在人們的視野。
目前在市面上的混合動力汽車通常采用的動力裝置是內燃機和電動機交替使用。內燃機是前輪的驅動源,而電動機用作后輪的驅動源。車載的電腦系統(tǒng)隨時檢測路況信息和車上的數(shù)據,不需要駕駛員進行調節(jié),可以轉換為最為合適的驅動模式。
例如當起步時,會先選擇電動驅動模式進行啟動,這是由于內燃機在起步開始的一段距離內會浪費大量的燃料,而這部分能量的80%都被作為廢氣排掉了,嚴重的污染了環(huán)境。當車速到一定階段的時候,電腦切換到內燃機驅動,同時對蓄電池組進行充電。如果突然加速的話,那么兩個驅動裝置會一起工作。而當?shù)退俣冉档偷揭欢ǔ潭葧r,或者電池組的驅動力不足時,也會讓另一驅動工作。在行進的過程中,內燃機和電動機的工作模式是不斷調整的,使得汽車始終處在最好的狀態(tài),大大提高了燃料的利用率和降低了廢氣排放量。
3 混合動力汽車的發(fā)展趨勢
由于技術上海存在著一些困難,而且資金上的投入和收益不能到達滿意,電動汽車如果要實現(xiàn)商品化還需要不斷的努力。而混合動力汽車技術目前在技術方面發(fā)展相對成熟,由于采用了成熟的機電耦合技術和先進的智能操縱系統(tǒng),從而可以實現(xiàn)整車的高性能和低能耗的結合。因此,發(fā)達國家在這方面的投入已經逐步邁向產業(yè)化發(fā)展。我國政府在這方面也極其重視,開展了一系列的有關混合動力汽車的重大專項。國內知名的汽車制造公司也積極聯(lián)合各研究所和高校在各自產品的基礎上研發(fā)混合驅動汽車和客車。在2008年北京奧運會后,我國對汽車尾氣的問題越來越重視。
混合動力汽車高成本是目前推廣應用的需要解決的首要問題。這是因為混合動力汽車除了普通汽車所具備的動力系統(tǒng)外,還要具有另一種驅動裝置,現(xiàn)在通常是電池,所以導致其成本很難低于目前的單純以內燃機作為驅動的汽車。因此,混合動力汽車技術如果要發(fā)展必須降低成本,這也是以后主要研究的方向,特別是必須提高動力電池蓄電能力和可靠性、降低電機驅動和電子控制系統(tǒng)的規(guī)?;某杀?。解決混合動力汽車在電池的方面使用壽命和可靠性的問題,是決定混合動力電動汽車能否占領市場的技術基礎。
4 我國發(fā)展混合動力汽車的機遇與挑戰(zhàn)
混合動力汽車作為電動汽車和燃油汽車的過渡車型,其市場前景十分廣闊。目前各國在研究電動汽車的不足同時都在大力對混合動力汽車進行研發(fā),我國在這方面的技術水平不落后于國外的發(fā)達國家。這對我國來說是個重要的機會來趕超世界汽車行業(yè)的先進技術。
混合動力要在中國汽車市場大規(guī)模地應用,還有很長的路要走。由于混合動力車是汽車產業(yè)近幾十年來新的發(fā)展方向,一些人對其性能還抱有懷疑態(tài)度,而其維修體系也尚未健全,導致目前大規(guī)模的推廣還存在困難。而且混合動力汽車在國內消費者之間還沒有引起足夠的重視,廠家在其零件配套方面做得工作也沒有到位。所以,我國應該制定相關的扶植政策,加大對混合動力汽車的宣傳和補貼,提高市場的占有率。
5 結論
隨著不可再生能源的逐漸減少和人們對環(huán)境的日益重視,燃油汽車已經成為人們急需改進的產品。因此電動汽車和混合動力汽車成為了大眾新的焦點。但是由于技術限制和成本問題,電動汽車在發(fā)展中遇到了瓶頸,進而人們現(xiàn)在十分注重混合動力汽車的發(fā)展,特別是用于城市交通方面有著很好的前景。我國在混合動力汽車方面要緊跟世界潮流,獨立研發(fā),形成自己的品牌。
參考文獻
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[3]劉慶凱,紀麗偉,劉雄.混合動力汽車整車控制策略比較分析[J].柴油機設計與制造,2010(3).
關鍵詞 汽車;未來發(fā)展;現(xiàn)用材料;新型材料
中圖分類號U46 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)68-0145-02
1 現(xiàn)在汽車制造的主要材料種類
1.1 鋼
什么是鋼?鋼是以鐵和碳為基本元素的鐵碳合金,且以鐵為主,碳占少于2%的比重的合金。因其具有高強度結構,在汽車生產中,鋼常用于提高汽車結構件(車身和底盤)堅硬度的材料,還包括一些重要零件。鋼作為汽車生產的主體,它發(fā)揮的作用毋庸置疑?,F(xiàn)在的汽車生產過程中,鋼的主要制造形式有以下幾種。最常見的是碳素合金鋼,在市場上以其價格便宜和具有其一定力學性能大量用于各種金屬構件的制造;低合金高強度結構鋼,加入少量合金元素Mn、Si等,形成強度高,加工性能良好的結構鋼;優(yōu)質碳素合金鋼,根據其含碳量的不同,具有不同塑性、韌性和強度硬度;合金結構鋼,具有合適的淬透性,具有較高的抗拉強度和屈強比。鋼鐵材料在汽車生產過程中材料所需的比重為80%,而總體金屬所需為86%。作為最大的鋼鐵原料生產國,怎樣提高我國自行生產鋼鐵在汽車制造過程中的材料應用地位,怎么在鋼鐵的生產和材料創(chuàng)新上取得先機是我國當下應當考慮的重要因素。
1.2 稀缺金屬
據悉,在汽車生產過程中,國外的汽車工廠會選擇向合金鋼中加入鉻、鎳、鉬等金屬元素,以及一些含鈷量很高的永磁性金屬材料。而這些元素都是屬于稀缺資源,在可持續(xù)發(fā)展的道路上,這些元素的應用必將更加符合可持續(xù)發(fā)展觀,節(jié)約稀缺資源必將成為指導汽車材料生產和開發(fā)的方針。
1.3 鋁
毫無疑問,鋁是輕量化的首選材料。作為工業(yè)中被廣泛應用于船舶和飛機制造等領域的金屬,鋁擁有其自身明顯的優(yōu)勢和特點。鋁合金密度低,但強度比較高,接近或超過優(yōu)質鋼,塑性好,可加工成各種型材,具有優(yōu)良的導電性、導熱性和抗蝕性,工業(yè)上廣泛使用,使用量僅次于鋼。隨著近年來科學技術以及工業(yè)經濟的飛速發(fā)展,對鋁合金焊接結構件的需求日益增多,使鋁合金的焊接性研究也隨之深入,鋁合金的焊接技術正成為研究的熱點之一。鋁的質量分數(shù)只有鐵的1/3,生產上由鐵向鋁轉換也比較容易實現(xiàn),現(xiàn)在汽車的活塞、進氣支管、氣缸蓋、盤輪等都采用了重量輕的鋁合金。在美國和歐洲,很多其他汽車組件也由鋼鐵變成了鋁合金,譬如油箱和保險杠,不僅減輕了自身重量,還改善了汽車性能,保險杠用的新鋁合金也多次被開發(fā)。數(shù)據顯示,德國的試驗車鋁合金的使用已經達到全體材料的30%。所以說,汽車的未來發(fā)展,離不開這種輕量化材料。
1.4 鎂所扮演的角色
鎂比鋁更加輕,且資源儲量都很豐富,鎂合金的性能與鋁合金相比有過之而無不及。但是對鎂的提煉比較難,鎂易氧化,即使現(xiàn)在已經擁有效率較為高的鍛造工藝,制造成本也在逐漸下降,但是廣泛用于汽車生產還是比較困難的。然而顯而易見,根據其發(fā)展現(xiàn)狀,只要將來鎂合金價格逐漸合理化,那么在未來的汽車制造上,市場前景一片光明。圖1為中國2011年4月份的國民經濟主要指標數(shù)據。根據圖1,我們可以看清金屬材料的使用劇增與中國取代美國成為汽車第一大國的關聯(lián)。
4月份國民經濟主要指標數(shù)據
1.5 其他汽車生產所需材料
塑料和橡膠在汽車的生產過程中仍占著一個很重要比重,但是眾所周知,塑料的可塑性很強,輕巧美觀,卻很難降解,隨著科學發(fā)展觀的觀念深入人心,塑料在不久的將來必會被其他可降解的、符合可持續(xù)發(fā)展的材料所替代。合成橡膠亦是如此,雖然在現(xiàn)代的工業(yè)發(fā)展中,這些材料都是十分重要的,但我相信,和DDT一樣,這些與人與自然和諧相處主體不符的合成材料必將淘汰。
2 汽車行業(yè)的未來發(fā)展
2.1 電動汽車高度決定者——鋰
隨著汽車的性能越來越優(yōu)越,汽車的購置價格越來越合理,并且憑借其在交通上的重要地位,我們有理由相信汽車在近幾個世紀的發(fā)展都將備受重視??茖W技術的發(fā)展使得人們對太陽能、風能等自然資源的利用逐漸升級。伴隨而來的,我們未來的汽車制造、作用于生活必將不以燃燒一次性能源為基礎,也不以破壞環(huán)境為代價。鋰等新金屬的重要應用,使得太陽能汽車的發(fā)展有了實質性的跨越。很多人會懷想將來的汽車能夠在天空中翱翔,我認為這并不是不現(xiàn)實。飛機不就是這么來的嗎?隨著我國石油、煤等資源的告罄,鋰在太陽能汽車的生產中扮演的角色將會越發(fā)的重要。鋰的性能優(yōu)越,并且鋰離子電池的研究技術更加精湛成熟,十分適用于未來汽車的動力提供。毫不夸張地說,鋰將決定電動汽車的未來高度。
2.2 核能的新設想?——汽車供能者
核能的發(fā)展也該是一個很重要的汽車制造拼圖版塊。假設將來能夠在汽車中應用鈾等核元素,那么我們的出門交通將更加方便,也會更加環(huán)保。獲得鈾是非常復雜的系列工藝,要經過探礦、開礦、選礦、浸礦、煉礦、精煉等流程,而濃縮分離是其中最后的流程,需要很高的科技水平。事實上我們并不缺乏鈾這一重要的核元素的化合物。如何改善提煉技術,將3%的低濃度鈾用現(xiàn)代技術應用于汽車動力提供,是十分值得研究的。
2.3 汽車新貴——復合材料
復合材料的出現(xiàn),是汽車制造上的一個新起點,新挑戰(zhàn)。作為近些年發(fā)展最快,市場需求不斷升級的中國來說,復合材料的投入使用,將會對洗車工業(yè)產生又一輪革新。以長纖維加強型復合材料結構為代表的復合材料及新技術,將會在汽車領域發(fā)揮其作用,主要可以體現(xiàn)在三方面:一是電動車領域,據悉歐洲一些研發(fā)機構在開發(fā)過程中,對電動車采用碳底盤,這一方法能夠使得比采用傳統(tǒng)材料底盤的車型至少減輕300kg,大大改善汽車質量,提高安全性能。其二是傳統(tǒng)汽車領域,目前歐洲的更多車型已經采用熱塑固件,這種復合材料更容易循環(huán)處理和使用,綜合效果比普通的熱固件效果更好。其三是在生物材料領域,如木材、棉花等天然生物材料,用以替代玻璃和碳纖維的天然纖維。憑借復合材料的優(yōu)越性能,顯然不久的將來我們就能夠做到汽車領域材料的重復利用創(chuàng)新。
2.4 拜耳材料
或許我們對拜耳材料科技會感到陌生,但是實際上,我國早已引進并應用在列車的制造上。為了迎合可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境友好的需要,國家引進了國際上最為先進的水性涂料及膠粘劑材料、聚碳酸酯材料、聚氨酯復合材料的相關技術及其應用,這些都是目前應用于高速列車上的高端技術材料。實際上,膠粘劑在汽車制造中的應用優(yōu)勢也非常多,例如降低車體重量、降低噪音、取代鉚接,焊接等傳統(tǒng)工藝、提高生產效率等等。拜耳綠色粘接技術不但有著這些優(yōu)勢,還有環(huán)境保護這樣獨一無二的好處,為環(huán)保友好型產品的不二選擇。聚碳酸酯有著透明、優(yōu)良的沖擊強度、良好的耐熱性和電性能、出色的尺寸穩(wěn)定性、低吸水率、低成型收縮率、低熱傳導率和良好的電阻特性等等。舉一個例子,Baypreg®:一種高強輕質的聚氨酯復合材料,有著極高的強度同時密度很低,尺寸穩(wěn)定性和耐熱性好并且有著極高的生產效率??梢允褂迷谄嚭髠湎渖?,達到承重好又輕質的擱物板的目的。若是將這些有著獨特的機械性能和絕熱性能完美結合的聚氨酯硬泡——最有效的保溫隔熱材料,應用于汽車上,我相信會給汽車的未來發(fā)展添上濃墨重彩的一筆。這些具有優(yōu)越性能的材料,在保護環(huán)境的同時,也會給新汽車的制造帶去新的元素和新的生產活力,滿足人們更多的需求。
3 結論
隨著我國市場經濟的發(fā)展,汽車已經開始以蔓延的方式走進千家萬戶,交通發(fā)展上我們越來越向發(fā)達國家靠攏。然而在汽車行業(yè)上的專業(yè)技術短板,已經讓我國吃足了苦頭,各項專利像一座座大山壓制著中國的汽車經濟發(fā)展,征收大股份的盈利額,以逸待勞。汽車行業(yè)的扶持發(fā)展和開發(fā)創(chuàng)新也一直是我國近年來科教興國的主要針對對象之一。近世紀的工業(yè)快速發(fā)展,使得煤、石油等一次性能源在全球大量的消耗利用。這些資源的告罄,也預示著新舊能源已急需更替。緊隨時代腳步,將這些技術應用于汽車制造,是如何在未來的汽車行業(yè)發(fā)展中取得先機的重要因素。秉著可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境友好的原則,我們應該重視新能源的開發(fā)和利用。我認為,應將太陽能汽車的寵兒——鋰、核元素——鈾、新型復合材料、傳統(tǒng)材料的創(chuàng)新和循環(huán)利用,作為汽車未來發(fā)展的材料研究重點。
參考文獻
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[關鍵詞]新能源汽車;專利數(shù)據;產業(yè)競爭;態(tài)勢
中圖分類號:F426.471 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)15-0364-02
一、研究背景及意義
伴隨著我國社會經濟的飛速發(fā)展以及人民生活水平的不斷提升,我國的汽車保有量在近幾年來一直呈現(xiàn)高速增長的趨勢。根據交管部門數(shù)據統(tǒng)計,2015年底,我國的機動車保有量已經達到了2.79億輛,其中汽車數(shù)量占比超過60%,達到1.72億輛。然而,隨著汽車行業(yè)的發(fā)展,能源問題和環(huán)境安全問題逐漸凸顯,并成為困擾著我國,乃至全世界汽車產業(yè)發(fā)展的難題。由于傳統(tǒng)燃油車對原油的消耗極高,且汽車尾氣中含有的一氧化碳、二氧化硫以及塵埃等有害成分均是大氣污染的主要污染源,為了同時解決這兩項難題,各國的汽車企業(yè)均早已著手進行新能源汽車的研發(fā)與生產工作,新能源汽車的發(fā)展也受到了全世界各國的廣泛關注和大力支持,已經成為汽車產業(yè)發(fā)展的大趨勢。
截止到2015年,我國新能源汽車的保有量已經達到了58.32萬輛,同比于2014年增長了169.48%。其中,占比最高的是純電動汽車,占新能源汽車總量的56.93%,保有量為33.2萬輛,與2014年相比增長317.06%。在諸多政策利好推動下,2015年中國新能源汽車出現(xiàn)爆發(fā)式增長,被稱為國內新能源汽車的元年。這一年,新能源汽車生產量顯著提高,同比增長了3.3倍,達到34萬輛。銷售增長則更為顯著,達到了33萬輛,同比增長3.4倍。從統(tǒng)計數(shù)據來看,我國2015年的單年銷量和歷史累計銷量,均超越美國,成為世界第一。雖然我國汽車產業(yè)起步較晚,落后于世界先進水平,多年來一直靠著進口、合資等方式推動汽車產業(yè)發(fā)展,完全自主研發(fā)性較差,然而在新能源汽車領域我國已經跟上了世界主流技術的發(fā)展步伐,并沒有落后于發(fā)達國家。由于新能源汽車這個話題現(xiàn)在已成為舉國關注的重點,且我國新能源汽車產業(yè)擁有著一批自主研發(fā)的技術,業(yè)界專家一致認為新能源汽車是我國汽車產業(yè)實現(xiàn)彎道超車的絕佳時機。
對于新的技術領域而言,知識產權先行,合理的研發(fā)與知識產權布局可以幫助企業(yè)達到事半功倍的效果。從法律經濟學的角度來看,知識產權制度的價值在于充當知識產權占有者的個體利益與信息資源共享者的社會公共利益之間的“平衡器”[1],通過技術的公開換取對申請人私權的保護,合理的專利布局有利于企業(yè)保護自身利益的同時也能推動社會技術進步。因此,通過對比分析世界知名車企的知識產權布局為我國新能源汽車行業(yè)的知識產權發(fā)展、核心技術有針對性的研發(fā),配合專利戰(zhàn)略布局提供合理化的建議就顯得十分有意義。
二、新能源汽車發(fā)明專利與市場數(shù)據分析
1、研究方法和數(shù)據來源
本文中使用的發(fā)明專利數(shù)據都是根據incopat數(shù)據庫中專利數(shù)據整理而成,根據關鍵詞對初步檢索結果進行了統(tǒng)計和分析。截至2016年2月,有關新能源汽車的專利數(shù)據初步檢索量為8516件,由于公開時間滯后的原因,數(shù)據不夠完整。
2、行業(yè)發(fā)明專利數(shù)據現(xiàn)狀分析
新能源汽車的相關發(fā)明專利在1997年在我國就開始陸續(xù)出現(xiàn)了少量申請,然而在前幾年申請數(shù)量增長并不是十分明顯。2000年以前維持著每年十幾件的申請頻率,2000年以后開始逐步增長,這與我國出臺政策大力推廣新能源汽車發(fā)展的時間點基本吻合。直到2004年的年申請量達到了102件,此后新能源領域的專利申請進入了快速增長期,并在2013年申請量達到了巔峰,年申請量高達698件(2014年與2015年申請量下降有可能是部分申請還未公開導致的數(shù)據不完整)。
3、中資企業(yè)與外資企業(yè)的對比分析
2015年福布斯雜志公布了全球品牌價值最高的整車生產企業(yè),這份名單主要參考了銷售額、利潤、資產和市值等幾方面的數(shù)據,對其進行綜合排名。將幾項指標的權重分數(shù)相加,得出綜合得分排名,豐田和大眾穩(wěn)居榜首,戴姆勒和寶馬占據了三、四名的位置,本田位列第五名,通用與福特分列第六第七。值得一提的是,作為一個僅有十多年歷史只生產高端純電動汽車的車企,特斯拉在排行榜中遠遠超過了很多老牌車企,作為新能源汽車的代表企業(yè),特斯拉雖然仍處于虧損階段,市值排名卻超越了很多企業(yè)??梢?,隨著近些年世界各國大力推廣新能源汽車,新能源汽車的企業(yè)正在逐漸崛起,世界汽車企業(yè)格局發(fā)生了新的變化。
以電動汽車為例,結合2014年和2015年的全球電動車銷量排行,新能源汽車企業(yè)的排名正發(fā)生著顯著的變化。從第一電動汽車網2015年世界電動汽車銷量排名中可以明顯看出我國新能源汽車企業(yè)的亮眼表現(xiàn)。比亞迪以絕對優(yōu)勢銷量排名第一,甩開了新能源汽車領域的新秀特斯拉,也將傳統(tǒng)知名汽車企業(yè)三菱、日產、大眾和寶馬等甩在了身后。康迪、眾泰、北汽等我國車企也都有著不錯的表現(xiàn)。綜合來看,得益于2015年我國新能源汽車市場發(fā)展迅速,我國新能源汽車銷量激增,我國新能源汽車企業(yè)在世界銷量排名中均有大幅提升,我國已經超越美國,成為了新能源汽車全球范圍內,年銷售總量排名第一的國家。
結合圖1的專利申請數(shù)據來看,在全部的新能源汽車相關發(fā)明申請中,國內申請人專利申請共有4131項,占比86%以上。根據國家知識產權局數(shù)據顯示,2015年全年我國的專利申請總量約為110萬,其中國內申請約為97萬,國內申請占比為88%,可見目前在新能源領域,國外申請比例還是略高于平均數(shù)值。而在外國申請人中,日本又占據了第一的位置,申請量占到了總申請的6%,德國和美國緊跟其后,分別占比為2.7%和2.6%。這也與世界汽車產業(yè)格局相匹配,日本的豐田和本田進入新能源汽車領域較早,其中豐田又是近年來一直維持著全球銷量冠軍的位置,日本企業(yè)一向秉承著專利先行的原則,十分注重自身的專利布局,在所有的外國申請中日本位居第一也就不稀奇了。而德國一向以汽車工業(yè)著稱,有著大眾、寶馬等全球知名的汽車企業(yè),在新能源汽車方面也有所發(fā)展。美國在新能源汽車方面,不光有通用、福特等老牌車企,更有著諸如特斯拉這樣在新能源汽車領域獨樹一幟的品牌,專利申請自然也是不在少數(shù)。
而通過對申請人進行排名,從圖2中可以看到前十名的申請中僅有豐田一家外資企業(yè),其余申請人均為國產汽車生產廠商。同時在排名前十名的申請人比較值得注意的是清華大學以及重慶大學兩所高校在新能源汽車領域進行了諸多的技術研發(fā)與專利布局。另一個值得關注的信息是,在這些主要申請人中,豐田也是最早進行新能源汽車領域布局的一個,早在1999就已經開始在中國申請相關專利。而清華大學較早的介入該領域,緊隨豐田之后在2000年開始相關申請,并在此后的每一年均有一定數(shù)量的專利申請。而豐田在國內汽車紛紛進行新能源相關專利布局的2010年-2014年反而并沒有進行申請。
將圖3中排名前十位申請人中的重慶長安汽車股份有限公司與重慶新能源汽車有限公司、將浙江吉利控股集團有限公司與浙江吉利汽車研究院有限公司分別進行合并,相關申請人排名發(fā)生了變化。圖3中重慶長安汽車的申請量躍居第一,奇瑞汽車申請量緊隨其后位列第二,而吉利汽車排名第三。從申請時間來看,長安汽車和奇瑞汽車最早于2005年開始專利申請,吉利汽車于2006年才開始專利申請。相較豐田和清華大學而言,專利申請起步較晚,但是發(fā)展速度很快,在申請數(shù)量方面成績傲人。然而就專利授權率而言,這幾家國產汽車企業(yè)是低于豐田和清華大學的,可見在創(chuàng)新能力和專利申請質量而言,還有待加強。
4、汽車驅動能源的技術變化分析
根據不同新能源汽車的技術特征,通過截取新能源汽車專利申請中的IPC排名,分析企業(yè)專利技術布局。根據結果顯示,新能源汽車的專利申請主要集中在B60W(專門用于混動汽車的控制系統(tǒng))、B60K(動力裝置的布置安裝)、B60L(電動車輛的電力裝備或動力裝置)以及H02J(電路布置等方面)這幾個IPC分類號小類。結果如圖4所示,在所有分類號中,主分類號為B60W20/00(專門適用于混合動力車輛,即,具有兩個或多個不止一種類型的原動機(例如,電動機和內燃機,都用于車輛動力)的車輛的控制系)的專利申請量占比第一,其次是B60W10/08(關于電動力單元的控制)、B60W10/06(包括內燃機的控制)和B60L11/18(使用初級電池、二次電池或者燃料電池供電的汽車)的申請也占據了相當大的比例。可以看出來在目前新能源汽車領域的申請中,混合動力技術電動車、電池的技術仍是重點內容,超過了一半的申請比例。余下的主要技術領域也都是與車輛動力裝置的布置以及電路布置等相關的內容。
通過圖5可以看出我國新能源汽車申請技術的主要分布,在上述眾多申請中,綜合來看這些技術都是新能源汽車的核心技術和該行業(yè)各企業(yè)重點專利布局的領域,重點涉及電動汽車以及混合動力汽車的技術,但對于燃料電池汽車的專利涉及沒有體現(xiàn)。尤其是B60W和B60L兩個領域在2008年-2011年呈快速增長趨勢,2011年的申請量達到了峰值,與之相反的是B60L在2008年-2011年期間申請量較為穩(wěn)定,而在2012年以后反而呈下降趨勢。其中B60L11/18是涉及使用電池供電的技術,在2004年以后開始進入穩(wěn)步增長期,而H27供電配電裝置這個領域在2005年才在我國出現(xiàn)專利申請,在2008年以后才開始真正的出現(xiàn)爆發(fā)式的增長。可以見得新能源汽車的電池方面本身就不是我國企業(yè)的研發(fā)強項,在近些年國家政策大力推動下,企業(yè)加大了相關的研發(fā)投入,才開始體現(xiàn)出了專利申請的增長。
5、我國市場高占有率企業(yè)的發(fā)展態(tài)勢分析
根據第一電動汽車網中2015年我國國內的新能源汽車銷量數(shù)據排名顯示,可以看出在我國政府政策扶持下,目前銷量排名靠前的車型除了宣傳勢頭強勁,主打高端純電動車的特斯拉以外,大部分均為國產品牌自主車型,少部分為合資品牌車型。
結合對我國的新能源汽車企業(yè)的專利申請進行排名可以看到,我國自主品牌的新能源汽車也進行了較多的專利布局。然而在專利申請中申請數(shù)量排名靠前的奇瑞汽車,重慶長安銷量中并不占有非常明顯的優(yōu)勢。反而是以電池起家,較晚進入汽車領域的比亞迪,在新能源汽車的銷售表現(xiàn)中有著亮眼的表現(xiàn)。
三、總結與展望
通過對新能源汽車發(fā)明專利數(shù)據分析發(fā)現(xiàn),當前全球的新能源汽車技術尚處于發(fā)展期,并沒有一個通用的模式或最適合的技術。所以,新能源汽車行業(yè)既需要技術革新,也需要對現(xiàn)有技術的轉化;既需要通過大量的技術積累明確產業(yè)發(fā)展的路線,又需要不斷摸索更多的技術發(fā)展方向;既需要大力保護自身的創(chuàng)新成果,同時又需要借助外部的技術力量來提升自我。
同時,專利申請量的多寡能在一定程度的反映該企業(yè)的自主創(chuàng)新能力,但光靠專利數(shù)量取勝并不意味著產品銷量的上升,盲目增加的專利申請量并不一定能幫助企業(yè)開拓及占領市場,發(fā)明申請量排名靠前的企業(yè)不代表銷量一定靠前。也就是說,專利的申請量既可能是市場繁榮后為穩(wěn)固市場份額,加大知識產權領域所做的戰(zhàn)略布局,也可能是前期技術儲備為后期做的積累,所以單純的談數(shù)量與銷量似乎確實難以有線性的對應關系。但即使拋開不確定因素的影響,企業(yè)在進行產品研發(fā)時除了專利數(shù)量,還需要考慮有所側重的進行技術研發(fā)、合理利用專利形成整車,進行專利布局,打造自主品牌,選擇細化市場,預熱技術線路。一系列的給予產品合理定位下的技術研發(fā)、市場推廣和知識產權輔助才能幫助企業(yè)贏得市場
此外,在新能源汽車領域,知名高校,例如清華大學的專利申請也相當可觀。對于我國的企業(yè),特別是研發(fā)能力有限的一些企業(yè),也可以充分考慮借助高校的科研能力來加強技術的同步更新,借助高校本身已經申請或者獲得權力的專利進行企業(yè)自主知識產權的布局。
參考文獻
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【關鍵詞】汽車 混合動力 研究
【中圖分類號】U461 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2012)24-0181-01
一 我國混合動力系統(tǒng)的發(fā)展概況
目前,中國發(fā)展混合動力汽車是發(fā)展純動力汽車乃至燃料電池汽車的必由之路。雖然各國發(fā)展新能源汽車的戰(zhàn)略各異,但短期內,混合動力汽車市場仍是各路車企競爭的高地。要真正發(fā)展好新能源汽車,需要國家政策的支持,需要技術研發(fā)的投入,還需要基礎設施的完善及概念的推廣,它對整個汽車行業(yè)增強國際市場競爭力有著戰(zhàn)略性的意義。
二 混合動力汽車的結構特點
混合動力汽車是指車上裝有兩個以上動力源(設有電機驅動),符合汽車道路交通、安全法規(guī)的汽車。車載動力源有多種:蓄電池、燃料電池、太陽能電池、內燃機車的發(fā)電機組。當前混合動力汽車一般是指內燃機車發(fā)電機再加上蓄電池的電動汽車。混合動力汽車按發(fā)動機和電動機的耦合方式不同,可分為串聯(lián)式混合動力汽車(SHFV)、并聯(lián)式混合動力汽車(PHEV)、混聯(lián)式(串、并聯(lián)式)混合動力汽車(PSHEV)三種形式。
三 混合動力汽車的關鍵技術及仍需攻關的難題
1.混合動力汽車的關鍵技術
當前,混合動力汽車動力系統(tǒng)的高新技術已經逐步得到了應用。這些主要技術包括:燃油動力與電動動力系統(tǒng)集成優(yōu)化技術不斷取得進展,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)的廣泛應用提高了整車能量利用效率和性能;網絡系統(tǒng)的應用促進了混合動力汽車的模塊化和智能化;輕量化技術和電器結構安全性技術得到了系統(tǒng)應用。在混合動力技術的發(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,這逐步推進了汽車動力的電氣化。從只具備自動啟停、怠速關機功能的“微混合”到以并聯(lián)式混合動力發(fā)動機為主體的“輕混合”再到以混聯(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+驅動電機+儲能裝置,構成了混合動力系統(tǒng)的基本技術平臺。通過換用不同的發(fā)電機組,即APU,從汽油、柴油內燃機到氣體燃料發(fā)動機各種不同的能源動力轉化裝置形成油—電、氣—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)過渡與轉型。
2.混合動力汽車還需攻關的難題
第一,控制系統(tǒng)。這里的控制系統(tǒng)是指汽車動力總成集中控制系統(tǒng),它是整車正常行駛的核心單元?;旌蟿恿ζ嚨目刂菩枰鶕D速、負荷及車速等信息和相關設備的狀態(tài)確定發(fā)動機與電動機的功率分配策略,即當汽車的負荷給定后,首先要確定發(fā)動機與電動機輸出功率的比例,以保證滿足汽車動力性、經濟性、排放性等性能指標的要求。為了滿足混合動力汽車(包括駕駛性等)的要求,需要設計與混合動力系統(tǒng)相適應的控制系統(tǒng)和控制策略。
第二,混合動力汽車控制策略。由于各種混合動力電動汽車結構上的差異,因而需要不同的控制策略來調節(jié)和控制功率流在不同元件間的流動,其目的是為了達到四個主要目標:即最佳的燃油經濟性;最低的排放;最低的系統(tǒng)成本;最好的驅動性能。
第三,內燃機。經過一百多年的發(fā)展,車用內燃機在動力性、經濟性及排放控制方面獲得了極大改善。近年來,電控燃油噴射、排氣再循環(huán)、增壓中冷、可變進氣渦輪、高壓共軌和催化后處理等技術的應用,更使汽車的性能飛速提高,因此,作為一種成熟的動力設備,內燃機在混合動力電動汽車上的應用難度不大。由于可移動性能好、比功率大、熱效率也較高,因此,內燃機仍然是影響整車效率和性能的關鍵設備。
第四,混合動力汽車用電池的開發(fā)研制及充電特性和電池管理系統(tǒng)的研究。蓄電池是混合動力電動汽車發(fā)展的關鍵技術,也是提高整車性能和降低成本的重要發(fā)展方向。蓄電池技術存在以下問題:一是比能量相對不足,因而成本較高,比能量值越高,汽車經濟性越好;二是蓄電池的壽命相對較短。當前蓄電池壽命一般為充放電1000次左右,比整車壽命低得多。另外,蓄電池的應用還涉及充電時間較長、電池荷電狀態(tài)(SOC)判別等問題,這些都不同程度地影響整車性能。
第五,高效低成本輔助動力單元(APU)的研制。適用于混合動力系統(tǒng)的原動機,高速直噴式汽油機,高速燃氣輪機,斯特林發(fā)動機等優(yōu)化設計和發(fā)電機、燃料電池的性能改進等,都是今后混合動力汽車輔助動力單元實用化的重要組成部分。
四 我國混合動力汽車的前景展望及發(fā)展趨勢
目前,我國研發(fā)和生產混合動力汽車的廠家數(shù)量有30多家,在現(xiàn)有的生產格局中,主要包括上汽集團、一汽集團、東風集團、北汽集團、廣汽集團、奇瑞汽車、吉利汽車、比亞迪汽車、長城汽車等。通過對國內新能源汽車生產廠商的認真梳理,不難看出國內混合動力汽車鏈存在明顯的過于分散、集中度低和縱向整合不足的重大問題。因此對于混合動力汽車發(fā)展,我國可以先在整車生產企業(yè)中鼓勵橫向的并購與重組,形成優(yōu)勢企業(yè)和核心企業(yè);后在橫向一體化的基礎上,以核心企業(yè)為中心,實現(xiàn)整條產業(yè)鏈的縱向整合。因此,混合動力汽車技術還有相當長的路要走,但由于采用了精湛的機電耦合技術和智能化的整車控制策略,從而實現(xiàn)整車的高性能、低能耗和低排放,因此電動汽車及混合動力汽車將成為未來幾十年汽車發(fā)展的主流。
在中國汽車產業(yè)的“十二五”規(guī)劃中,新能源汽車被列為汽車行業(yè)今后5年發(fā)展的重中之重。作為國家節(jié)能減排的重要組成部分,新能源汽車更是被列為加快培育和發(fā)展的七大戰(zhàn)略性新興產業(yè)之一,將繼續(xù)在資金和政策層面給予重點扶持。
可以預見,新能源汽車將成為中國汽車產業(yè)發(fā)展的主旋律。
新能源汽車,向我們駛來
2009年,楊成軍就已經開上了新能源汽車。
這是一款比亞迪F3DM雙模車(即可在純電動和混合動力這兩種模式之間自由切換的車型)。楊成軍用它把原來的路虎替代了。原因很簡單,路虎耗油大,在城里開,很不方便。一直以來,他都想找一種更輕便的代步工具。而鋪天蓋地的關于新能源汽車的宣傳,讓楊成軍按捺不住對此的好奇。當時,比亞迪的這款車只針對集體購買,他就以公司的名義購買了這輛價值16萬元的“新鮮玩意兒”。
其實,在全國像楊成軍這樣駕駛新能源汽車的個人很少,新能源汽車更多是投向了公共領域。國務院發(fā)展研究中心產業(yè)經濟研究部王曉明副研究員向《經濟》記者介紹說,2009年1月,科技部、財政部、國家發(fā)改委、工業(yè)和信息化部共同啟動了“十城千輛”工程。通過提供財政補貼,計劃用3年左右的時間,每年發(fā)展10個城市,每個城市推出1000輛新能源汽車開展示范運行,涉及這些大中城市的公交、出租、公務、市政、郵政等領域。其中,既有北京、上海這樣的一線城市,也有南通、襄樊這樣的二三線城市。
兩年后的今天,新能源汽車示范推廣的城市已經擴大到25個,同時6個城市啟動私人購買新能源汽車補貼試點工作,已有54家汽車生產企業(yè)的190個車型列入《節(jié)能與新能源汽車示范推廣應用工程推薦車型目錄》,去年這些車型年產量為7181輛車。很有可能,走在街頭,你無意中瞥見的一輛車,就是最新潮的新能源汽車。
來自官方的報道顯示,新能源汽車在節(jié)能方面效果出色。2010年1月23日,合肥開辟了全國首條純電動公交線路,30輛純電動公交車駛上了街頭。一年來,30輛電動大巴累計行駛115萬公里,單車平均行駛里程達3.7萬公里,百公里綜合耗電量平均為110kwh??紤]到燃油補貼因素,純電動公交車百公里消耗比傳統(tǒng)燃油車型節(jié)約25.9元。 同時,在“十二五”節(jié)能減排的壓力下,深圳也有了新動作。2010年5月,比亞迪E6作為出租車投入試運行。
在這里,請注意,雙模車與純電動車的區(qū)別。王曉明向《經濟》記者介紹,新能源汽車與傳統(tǒng)汽車相比,在于驅動方式的不同,是從內燃機向電動機的轉變。目前國家對于新能源汽車有一個初步的定義:指除汽油、柴油發(fā)動機之外所有其他能源汽車。包括燃料電池汽車、混合動力汽車(達到40%以上的高混合度)、氫能源動力汽車和太陽能汽車等。在他看來,混合動力車則是處于傳統(tǒng)汽車和純電動汽車的過渡階段。從前景來看,純電動車是大勢所趨?!靶履茉雌嚨淖罱K形態(tài)將不依賴汽油、柴油,因此純電動汽車是未來發(fā)展的主要方向?!?/p>
駕駛一輛新車,總要有磨合期。而駕駛新能源汽車,磨合期似乎更長一些。楊成軍說,新能源汽車駕駛之初的感覺不適應,主要是啟動時的感覺和汽油動力的車很不一樣,聲音很小,有時覺得好像是在開一輛玩具車。適應比亞迪F3DM,他用了三個月的時間。開這樣一輛“特立獨行”的車,遭遇“圍觀”是不可避免的事情。楊成軍向記者講述了一個有意思的經歷:有一次,他正常行駛超過了前面的一輛車,被超車的司機對他窮追不舍,再反超他,非要讓楊成軍下車,看看他開的是什么車,因為這輛車加速的時候,一點聲音都沒有。
既然是新鮮事物,那么必然就有不可比擬的優(yōu)越性。除了噪音低,節(jié)油也是直觀的特點。“使用成本上確實很省,我開路虎,一個月至少要2000多元的汽油費,開新能源車半年,基本上沒有用什么汽油,電費也沒有增加太多?!睏畛绍娙缡钦f。
新能源汽車的哀愁
“炫”固然夠“炫”,但是,新能源汽車帶給楊成軍的煩惱也不是沒有?!榜{駛之初,這個車給我的感覺并不是很好,開起來就像玩具車。”
面對這種不舒適的駕駛感覺,業(yè)內專家也并不避諱。王曉明曾經參與比亞迪新能源汽車的研發(fā),他也曾經試駕比亞迪的新能源汽車?!暗拇_,駕駛起來感覺車身很重,方向盤和剎車并不是非常靈敏,這是因為新能源汽車不同于傳統(tǒng)的汽油動力車,由于驅動方式發(fā)生改變,就意味著汽車的其余配套部件也要做一定的改變,而這種改變的過程是緩慢的。傳統(tǒng)汽車經過百年的打磨,在做工上已經無可挑剔,新能源汽車在這方面,還有很長的路要走?!?/p>
駕駛感覺還是次要的,最讓楊成軍糾結的,是車速問題?!斑@個車我開過的最高時速是110公里,續(xù)航能力號稱是100公里,但我從來沒有到這個公里數(shù),一般到后期電力不足的時候,速度就上不去了?!边@對開慣了路虎的楊成軍來說,是個不小的挑戰(zhàn)。不過他也開出了經驗:這個車如果不斷剎車和啟動,耗電量就相對會大點,如果均勻行駛的話,續(xù)航里程就會長一些。
王曉明向《經濟》記者介紹說,目前發(fā)展新能源汽車,面臨的最大問題,就是動力。而動力的直接決定因素,在于電池的蓄電量。電池的蓄電量和使用壽命,與它的成分密切相關。目前,電池的主要成分是磷酸鐵鋰,我國這方面的礦產資源非常豐富。同時,我國是僅次于日本和韓國的全球第三大鋰電池生產國,占全球25%的份額。這種電池幾乎沒什么污染,其中的不少成分可以循環(huán)利用。電池的成本非常高,占整車成本的1/2~1/3。目前使用這種電池的比亞迪E6,其續(xù)航里程能到300公里,實驗室的充電次數(shù)能達到2000余次。
而現(xiàn)狀是,全世界的新能源汽車發(fā)展都處于初步階段,因此,各自為政的局面不可避免地產生了。由于標準尚未統(tǒng)一,配套設施的建設不能大規(guī)模地展開,于是,純電動車面臨生存困境――因為充電都成了問題。
目前,中國充電的基礎設施配套并不完善。對于日產、比亞迪等出產的純電動車,要依賴大的充電站,這種充電站建設在中國還剛剛開始,北京只有1座,在發(fā)展得比較好的深圳,也只有4座。由于這種不方便,給楊成軍曾經造成過巨大的困擾。一天深夜,他正在高速公路上行駛,電池突然斷電,發(fā)動機啟動不了。由于沒有充電站,只能半夜到處找人。這件事給楊成軍留下了心理陰影,自此,他再也不敢開車上高速公路了,無論是什么樣的車。
這種情況不止發(fā)生在楊成軍一個人身上。據知情人士透露,天津的新能源公交車和郵政車一共20輛上路,今年的相關規(guī)劃是200輛。但從目前的情況來看,當初投放的20輛混合動力公交車,如今只剩下3輛在線路上正常運營,這其中還有兩輛是試運行的,其他車都無法運營。一位曾經駕駛過這種車的駕駛員表示,這種混合動力公交車很耗油,充電也十分不方便,還曾幾次在路上拋錨。在他們看來,想要發(fā)展新能源公交車,除了要建設配套的充電站外,還必須把車輛性能提高到與傳統(tǒng)車相差不大的地步,否則市場很難接受。
一位參與“863計劃”“節(jié)能與新能源汽車”重大項目的專家表示,在推行“十城千輛”工程的過程中,像深圳、杭州、上海這樣的“發(fā)達”城市無論從硬件配備來看,還是從制度配套來看,都是相對完善的。而天津、長春、濟南等城市的發(fā)展相對弱一些。同時,該專家指出,在推廣新能源汽車的過程中,部分城市出現(xiàn)了明顯的“地方保護主義”。例如,發(fā)展新能源汽車時只考慮當?shù)氐恼囍圃鞆S商與電池供應商。同時,動力電池投資項目遍地開花,存在重復投資、利用率不高等問題。
未來,正在趕來
最后,楊成軍還是把車賣了。“剛開始兩個月還行,沒有什么大問題,但后來問題不斷,雖然都是小問題,但也浪費了不少時間。”
技術上的不成熟,讓消費者在駕車過程中,承擔了較大的風險。這種風險,讓消費者在購車中望而卻步。而為了破除新能源汽車發(fā)展中的困境,國家為此出臺了一系列的政策。王曉明向《經濟》記者介紹說,《節(jié)能與新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2011~2020年)》(以下簡稱《規(guī)劃》)即將出臺?!兑?guī)劃》確定了電動汽車作為汽車產業(yè)轉型的重要戰(zhàn)略方向,通過加快研發(fā)燃料電池汽車技術,最終實現(xiàn)我國插電式混合動力汽車和純電動汽車的產業(yè)化。同時,實施過渡戰(zhàn)略和轉型戰(zhàn)略,在大城市的服務領域開展各種車型試點,從新能源客車、微混合轎車以及小型混動轎車等入手,最終發(fā)展到純電動車。
從目前透露出的《規(guī)劃》細則看,中央財政將投入上千億元,支持節(jié)能與新能源汽車核心技術的研發(fā)和推廣。國家將繼續(xù)執(zhí)行相關補貼政策,同時加強與新能源汽車相關的城市基礎設施建設力度,加大資金投入,扶持核心技術及關鍵零部件研發(fā)。
3月25日,在“中國自主品牌汽車博覽會”的新聞會上,中國歐洲經濟技術合作協(xié)會會長徐秉金表示,新能源汽車將成為中國自主品牌汽車的主要發(fā)力點,國家將大力支持新能源汽車的發(fā)展,在核心技術上掌握話語權。在國家積極扶持的同時,相關的企業(yè)也沒有停下探索的步伐。
國家電網公司總經理劉振亞表示,國家電網建設的電動汽車充電站將以換電為主、插充為輔、集中充電、統(tǒng)一配送的基本商業(yè)模式運作。據悉,國家電網2011年將在北京、天津等城市建設電動汽車充換電服務網絡,以加快電動汽車充換電站的布局和建設。電網公司主要負責行業(yè)標準規(guī)劃的制定,到2020年左右要建1萬座充電站,部分省市也在做充電樁建設規(guī)劃。以更換電池為主的電動汽車充電服務模式就是“使賣汽車的不用收電池錢,買汽車的不用付電池錢”,消費者可以省下錢來在國網的充電站更換電池。公司還將在電池中加入芯片,可以監(jiān)控電池位置、剩余電量、剩余里程,甚至可以及時通知司機下一個換電池的電站位置?!拔覀兝靡归g用電低谷來為這些換下來的電池充電。將來國網還將回收這些舊電池,在變電站用作儲能設備?!眲⒄駚喺f。而業(yè)內專家表示,國家電網選擇將單純的充電站升級為以換電池為主、插充為輔的充換電站,能夠揚長避短,更好地發(fā)揮自身優(yōu)勢為客戶提供多樣化服務,而且非常符合時下國內電動汽車產業(yè)發(fā)展的需要,可行性較強。
而對于消費者的鼓勵政策,也在陸續(xù)出臺。近日,北京市政府出臺了“購買新能源汽車,可以不限行不搖號不納稅”的政策,在精神上給予了購買新能源汽車的消費者以極大的鼓舞。除此之外,據內部人士透露,其他的補貼細則也在陸續(xù)制定中,預計這些優(yōu)惠政策將在全國普及開來。