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据海关总署公布数据显示,2011年中国原油进口量为2.54亿万吨,国家统计局数据显示,2011年中国原油消费量达4.54亿吨,对外依存度高达55%以上。
据有关机构分析,2015年全国石油需求将达到5.4亿吨,对外依存度将从2010年的55%上升至60%。
然而,随着进口石油的增加,石油进口的供应安全性问题也备受关注。
中东局势的不稳定影响着石油价格的走势,国际油价的持续上升,对我国经济的可持续发展也构成严峻考验和挑战,因此如何有效的确保充足的石油供给将是中国政府的一大难题。
随着我国经济的不断发展,机动车保有量不断增长,据公安部交管局统计,截至2011年底,全国机动车保有量为2.25亿辆。
有关资料显示,我国机动车燃油消耗量约占全国总油耗的比例也在不断的上升,2000年为33.8%,2009年为49%,预计到2020年,机动车燃料需求将占到当年石油总消费的59%。
我国的石油供给将面临汽车消费的巨大挑战。
因此,寻求新的能源或者发展不消耗石油的电动汽车对于我国减少对石油资源的依赖、维护我国的能源安全有着十分重要的意义。
3、实现经济、社会和环境可持续发展
首先,传统汽车尾气的排放对环境造成了极大的污染。
燃油在发动机内与空气发生化学反应后除生成水和二氧化碳,还产生一些有害的气体和固体悬浮颗粒。
同时,我国汽车保有量逐年递增,并且维护保养差、老旧车辆多、行驶速度低,更增加了排放污染的严重程度,加剧了大气污染。
其次,由于传统汽车一般运行在人群集散地带,因此排放物对人类健康影响极大。
其中由于汽车燃料中烃的不完全燃烧所产生的一氧化碳,极易与人体中的血红蛋白结合,而血红蛋白是输送氧气重要物质,两者结合后生成碳氧血红蛋白,能削弱氧的输送功能,造成呼吸系统、记忆力等机能障碍,重者危害血液循环系统,导致生命危险;
发动机在燃烧过程中产生的氮氧化物对人类的呼吸系统有很大的危害,重者可导致中枢神经障碍;
燃料中未完全燃烧产物所分解的碳氢化合物会刺激人的眼睛、耳朵造成感官功能障碍。
因此,在日趋严峻的环境问题面前,发展污染小、无尾气的电动汽车显得尤为迫切。
综上所述,发展电动汽车不仅是中国汽车产业抢占新一轮汽车创新的制高点,提高国际竞争力的有力途径,更是我们面对能源危机,摆脱资源束缚,实现可持续发展的必然选择。
(二)国外电动汽车产业发展现状
1、电动汽车产业的发展历程
电动汽车的发明可以追溯到19世纪上半叶,随着蓄电池技术的进步,19世纪末20世纪初在欧美广泛应用,并成为西方城市的主要交通工具,当时的市场规模远超过蒸汽机车和内燃机车。
20世纪20年代之后,随着内燃机技术的发展和石油的大规模开采,内燃机车迅速占领了市场,电动汽车则因电池重量大、能量密度低、充电时间长、续航里程和使用寿命短以及制造成本高等原因逐渐淡出大众视野。
20世纪70年代两次石油危机并伴随着汽车保有量的增长随带来的空气污染,能源安全与环境保护的双重压力迫使发达国家重新审视新型能源的重要性,这使得一些著名的汽车公司转而关注电动汽车,逐渐发展成为一项全球性的课题。
到20世纪90年代,欧美发达国家纷纷制定了汽车尾气排放标准并严格执行,电动汽车的发展进入了新的阶段。
2、发达国家的电动汽车发展状况
引领新能源汽车的主要是欧美日这些国家,他们起步比我们要早很多,而且他们各有侧重。
比如美国侧重解决石油依赖,保证石油安全;
欧洲是侧重于温室气体的减排;
日本是既保证能源安全,又重视提高他们产业的竞争力。
(1)美国
美国是世界上研发电动汽车较早的国家,但早期政府支持的力度较小。
2005年以来,政府对电动汽车的战略定位逐步明晰,政策支持力度开始加大。
目前美国已经形成了“总体战略+一揽子政策”的电动汽车行动体系。
推动新能源汽车的发展是美国奥巴马政府能源政策的组成部分。
在短短几个月内出台了一系列强力措施,斥资140亿美元支持动力电池、关键零部件的研发和生产,支持充电基础设施建设以及消费者购车补贴和政府采购。
美国政府还设立了一个总额为250亿美元的基金,以低息贷款方式支持厂商在节能和新能源汽车领域的研发和生产。
美国政府的新能源政策,进一步明确了研发汽车新产品的方向和目标。
预计到2012年,美国联邦政府购车中一半是充电式混合动力汽车或纯电动汽车。
到2015年,美国本土将有100万辆混合动力汽车投入使用。
(2)日本
日本在新车型和新技术的研发应用方面走在了世界的前列。
虽然日本汽车企业目前仍致力于传统汽车的轻量化和低耗能的研发方面,但在油电混合动力汽车、插电式混合动力汽车、纯电动汽车以及燃料电池汽车的研发方面,也投入了巨大的人力物力。
日本政府将电动汽车、插电式混合动力汽车、清洁动力车、混合汽车、天然动力车都定义为新的下一代汽车。
日本政府对购买环保车的消费者给予补贴,从日本政府对环保车的优惠政策来看,可以享受优惠政策的车型已经超过160种,占现在所有销售车型的80%以上。
优惠政策实施后,日本新能源汽车的销量现在出现了回升的势头,尤其是丰田的混合动力型汽车普瑞斯供不应求,年销量在百万辆以上。
(3)欧盟
目前,欧盟及其成员国政府正在大力推进电动汽车技术的研究开发,以及电动汽车的普及应用工作。
在总额达2,000亿欧元的欧盟经济振兴计划中,有50亿欧元的欧盟绿色汽车项目。
项目资金主要用于:
(1)支持本地区汽车厂商加强电动汽车的研究开发;
(2)鼓励成员国开展“以旧换新”活动,资助地方政府采购清洁汽车。
1)德国
作为传统汽车工业强国,德国近年对电动汽车的研发非常重视,在2007年制定的“高科技战略”中,德国政府已将电动汽车的关键技术——锂离子电池,作为攻坚项目。
2009年11月,德国内阁已经批准了由联邦环境部提交的2012至2014年电动汽车促进计划,政府还计划对前10万辆电动汽车购买者提供一定补贴。
消费者在此期间购买电动汽车,即可享受3,000~5,000欧元/辆的环保补贴或税收优惠。
2015年起的促进措施正在研究中。
德国政府强调从能源系统整体优化角度看待电动汽车发展,认为基础设施与智能充电是电动汽车解决方案的重要组成部分。
德国政府已启动8个区域示范项目涵盖零部件、整车、基础设施、运营系统、智能充电等多方面的整体解决方案。
德国提出到2014、2017、2020年,德国充电点总量将分别达到11.8万、50万和90万个,并已计划投资3600万欧元,在2014年前建设7000个公共充电点。
2)法国
法国是世界上推广应用电动汽车最为成功的国家之一。
自上世纪70年代开始推动电动汽车的示范性应用工作,至今已有40多年的历史,其间法国政府一直发挥着积极的推动作用。
为了确保电动汽车的顺利运行,法国政府除投入大量资金外还采取了一系列的优惠配套措施。
在基础设施方面,目前法国电动汽车示范项目已经开始在动力电池充电基础设施的设置、动力电池的租赁、动力电池的日常维护保养等配套服务方面开展了积极的探索,并取得卓有成效的成就,从而有效地支持了该示范项目的运转。
2009年全年法国政府为此支付了6亿欧元,报废了近86万辆旧车;
2010年法国政府预计此项支出将达到3亿欧元。
另外,法国政府对购买电动汽车的用户,给予的奖励高达5,000欧元。
3)意大利
意大利政府和工业界正积极采取措施推动电动车的发展。
这些措施就包括修订和完善相关的法律法规,实施一系列电动汽车推广项目。
其中“电动意大利”和“电动出行”是两个比较典型和重要的运营项目,以促使意大利电动汽车市场的推广工作在真正意义上全面展开。
“电动意大利”项目是意大利最大的电力公司———意大利国家电力公司于2008年12月2日与戴姆勒公司签订的合作协议。
意大利国家电力公司由此也成为该国第一个宣布开展电动车示范运营项目并进行相应基础设施建设的企业。
2010年3月,米兰市政府与意大利电力天然气公司和雷诺公司开始合作,在意大利经济最发达的伦巴第大区实施电动汽车示范运营项目———“电动出行”项目。
根据三方达成的协议,到2010年底,意大利电力天然气公司将在米兰和布雷西亚设立270个充电站点。
3、发达国家的支持与保障政策
发达国家的支持与保障政策可归纳为组织管理政策、经济优惠政策、市场推广政策和技术研发政策(见表1、2、3、4所示)。
表1国外电动汽车发展的组织管理政策(经过整理)
国家
普及化措施
法律定位
经费来源
分工制度
其他
美国
加州和纽约州等十来个州通过相应法规,规定小客车销售须达10%的零排放电动车销售比率,并规划低污染车辆的普及数量及行驶里程比率
空气清净法
能源政策法(1992)
每年固定提供研发、运行及教育经费;
拨款各协会进行研发、运行;
能源部及运输部每年经费投入至少12亿美元
官、产、研合作开发,实现研究领域差异化
汽车厂建立污染债权制度,各公司可以用享有的份额抵扣其产生的污染量
日本
2000年拥有20万辆电动车,年产量10万辆
减少氮的氧化物排放总量
以通产省为主提供经费
地方政府依据中央的统筹安排拟定计划及成立协会
东京首都区建立LEV指定系统
法国
规划几年内电动车达到全国汽车总销量的5%;
在20个城市普及及推广电动车
由GIVE负责计划及研究经费分配
政府、制造商、电力公司签订合作协议
电动汽车的现状和发展——2009年新能源与汽车工业国际高峰论坛演讲稿
表2国外电动汽车发展的经济优惠政策(经过整理)
购车补助
税赋优惠
奖励措施
政府补贴车价的10%(不超过4000美元),地方政府补贴500美元
补助购车成本的50%地方政府购置电动小型车,中央政府补助每辆123.6万日元;
业者购置民营电动巴士,中央级地方政府各补助1/5;
对首批生产电动车辆的业者,中央及地方政府各补助售价的1/4
自动车税、货物税及牌照税约减半征收,电动车购置实行税收优惠(取得税):
普通乘用车(3%~6%),私人用车(3%~5%),营业用车(1%~3%);
燃料供应站用地的地价税减半
政府相关单位带头采购电动车辆
政府补贴用户每辆5000法郎,电力公司补贴厂家每辆1万法郎。
用户每月花600法郎可租用电池并可加入有关电池服务的网络。
中央政府提供每辆500法郎的补助经费,供地方政府采购电动车
对电动车生产厂提供一定比例的税赋优惠
充电装置安装固定收费200法郎(含税),电动汽车可在停车场免费停泊,在街边停车不受罚,部分路段仅限电动车通行
德国
规划5年内免除自动车税及重量税;
企业研制电动车可享受5年免税
大部分充电站(68%)完全免费,少部分收取充电费或停车费
表3国外电动汽车发展的市场推广政策(经过整理)
电动车实证运行
公共建设
租赁
实现电动车商业化运行
维修点和充电站建设
上市电动车采用租赁方式
向地方政府公务用车和事业单位用车推广电动车
建立能源供应网
提供电动车租赁服务
选定22个城市进行电动车运行及评估
巴黎建立公共建设网络及服务车队
要求汽车厂对电动车电池提供租用措施
吕根(Ruegen)岛实证计划
表4国外电动汽车发展的技术研发政策(经过整理)
电动车开发
评估和规则
电池
主要对象为小客车及巴士
评估电动车对环境、气候的影响及充电设施的规划建设
快速充电;
各型电池;
电池标准
以汽车厂自行开发为主
大容量电池研究和电能储存、交换
研发
电力负载管理
充电站研究
技术标准建立
欧洲
企业自行开发为主,开发原型车
中型城镇运输规划
电能储存及监测系统;
新电池开发
充电器及监视系统;
电力分配网络;
充电站建设
资助电动车及其零部件长期创新,以法国电力公司(EDF)为主导
电力公司每年编制1.1亿以上法郎预算(占该公司营业收入0.05%),投入电池、充电器的研发
在巴黎凡重要停车场都设有充电器,配置电动车充电的专用插头
以电力公司RWE为主导
各式电池研发
建设几百个充电站
(三)我国电动汽车产业发展现状
1、政府的规划与支持政策
1991年电动汽车研发被列入我国“八五”重点科技攻关项目;
1996年电动汽车被列为“九五”及跨世纪国家重大科技产业工程;
2000年电动汽车的产业化列为“十五”科技工作重大项目;
2001年启动实施“863计划”电动汽车重大专项;
2006年《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》分别将“低能耗与新能源汽车”和“氢燃料电池技术”列入优先主题和前沿技术;
2007年发布实施《新能源汽车生产准入管理规则》,将电动汽车正式纳入国家汽车新产品公告管理;
2008年北京奥运会应用了500多辆自主研发的电动汽车,发挥了大规模的示范作用。
目前,中国已经初步建立了电动汽车的法规、标准与管理体系,为电动汽车的产业化、商业化发展奠定了基础。
2009年1月,国务院通过《汽车产业调整和振兴规划》,明确实施新能源汽车战略,推动纯电动汽车、充电式混合动力汽车及其关键零部件的产业化,提出“三年内形成50万辆纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能,新能源汽车销量占乘用车销售总量的5%左右”的目标。
2009年2月,科技部、财政部、发改委和工信部联合召开节能和新能源汽车示范推广试点工作会议,共同启动“十城千辆”工程,力争使全国新能源汽车的运营规模到2012年占到汽车市场份额的10%。
《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》作为我国电动汽车产业发展的纲领性文件。
《规划》的总体目标是全面掌握电动汽车的核心技术,培育自主开发的能力,发挥市场和资源的优势,形成有较强竞争力的电动汽车以及关键零部件工业体系,投放电动汽车充电站、加氢站等基础设施,满足电动汽车的产业化发展需求。
健全完善电动汽车标准体系,建立有利于电动汽车发展的政策环境,实现我国向汽车强国的转变。
《规划》提出要深化示范推广,探索商业推动模式,包括进一步深化现有的科技、财政联合推动机制,建立专项资金,加大对示范产品的开发、优化和应用的财政补贴力度,扩大公共服务领域和私人用车领域电动汽车示范推广的试点模式,积极探索车电分离、电池租赁、整车租赁等新型的电动汽车示范推广商业模式,加强技术创新和商业模式创新的结合。
并制定了电动汽车产业发展“三步走”战略:
短期内发展节能汽车及混合动力汽车,以实现传统汽车节能技术改造、升级换代;
近期发展战略的主流是插电式电动汽车的纯电动汽车;
燃料电池汽车成为未来占据全球市场的制高点。
由工信部牵头制订的《节能与新能源汽车发展规划(2011年至2020年)》显示,中国将最终实现插电式混合动力汽车及纯电动汽车的产业化;
同时将加快研发燃料电池汽车技术。
即到2020年,新能源汽车产业化和市场规模达到全球第一,其中新能源汽车(插电式混合动力汽车、纯电动汽车、氢燃料电池汽车等)保有量达到500万辆;
以混合动力汽车为代表的节能汽车销量达到世界第一,年产销量达到1500万辆。
2010年6月,财政部、科技部、工信部和发改委联合出台《关于开展私人购买新能源汽车补贴试点的通知》,对上海、长春、深圳、杭州、合肥五城市私人购买插电式混合动力乘用车和纯电动乘用车给予一次性补贴,最高分别达到5万元和6万元。
在补贴方面,中央财政将根据不同动力汽车与传统车型购价的差价,给予不同程度的补贴。
其中,混合动力汽车每辆最高补贴5万元,纯动力汽车和燃料电池汽车每辆分别补贴6万元和25万元。
对混合动力客车,中央财政对其最高每辆补贴42万元,对纯电动和燃料电池客车则每辆分别补贴50万元和60万元。
电动汽车“三纵三横”
2、电动汽车产业的进展现状
自从2001年起我国科技部开始设立“三纵三横”(“三纵”就是混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车;
“三横”就是多能源动力总成控制系统、电机及其控制系统和电池及其管理系统)电动汽车专项以来,我国己经按照汽车产品开发规律,通过自主研发,开发出了包括燃料电池汽车、混合动力汽车、纯电动汽车在内的系列电动车,电动汽车零部件和共性技术取得了突破性进展,迈出了产业化发展的第一步。
在电动汽车关键单元技术、系统集成技术及整车技术上也取得了重要进展,建立了国家研发技术标准平台、测试检验平台、政策法规平台以及示范应用平台。
到2004年年底,已经起草完成整车13项新标准、修订5项标准,制定6项关键零部件产品测试规范。
目前,我国电动汽车研发已形成200多家企业、高校和科研院所,2000多名以中青年技术骨干为主组成的稳定研发队伍,申请了超过520项国内外专利。
我国在电动汽车领域的核心产品和新兴产业竞争力已有效提升,一汽集团、东风集团、上汽集团、长安汽车集团、奇瑞、吉利、比亚迪等汽车企业积极参与电动汽车重大科技专项,面向市场、自主创新,研发了电动汽车整车技术,创立了电动汽车自主品牌,成为我国第一代电动汽车的产业化基地。
(参考同批注4)
3、电动汽车产业的比较优势
我国电动汽车产业发展在具备了以上良好政策和产业基础的同时,还具备了一定的比较优势,主要表现在以下几个方面:
第一,我们国家发展电动汽车有相当好的基础。
生产电动汽车关键的三个组成部分:
电池、电机、电控。
首先我国电池是仅次于日本和韩国的全球第三大锂电池生产国,占全球25%的份额。
我国也是锂资源储量大国,根据已探明储量,我国锂资源储量380多万吨,居世界第二位。
我国拥有丰富的稀土资源,稀土储量占世界总储量的近58%,居世界第一位。
锂离子动力电池生产已经形成了一个比较完整的产业链。
在车用动机方面,我国是工业电机生产大国,有较强的电机生产技术基础,节能汽车整车已进入到规模化应用阶段,前期是城市公交,现在乘用车产品也越来越多,比如比亚迪、郑州日产、奇瑞、长安等都有混合动力性汽车生产上市。
我国电动汽车的基础设施建设得到初步发展,部分城市已形成网络雏形。
在北京、上海、广州、深圳等试点城市建设充电站、充电桩也初具规模。
国家电网公司、中石油、中石化等大企业积极介入,规划到2020年左右要建1万座充电站,部分省市也在做充电桩建设规划。
(电动汽车的现状和发展——2009年新能源与汽车工业国际高峰)
第二,产业优势。
近年来我国电动自行车、电动摩托车等轻型电动车及相关零配件产业迅猛发展,生产企业已超过3000家,整车保有量已超过5000万辆,生产能力接近千万辆,成为世界最大的轻型电动车生产国和第一大市场。
在电动自行车快速普及的带动下,动力电池和驱动电机等关键零部件生产体系迅速建立,在大规模产业化生产技术、成本控制等方面形成一定优势,同时为建立电动汽车关键零部件体系奠定了坚实的产业基础。
第三,市场优势。
我国正处于快速城市化、工业化初期,地区间经济发展不平衡的局面在未来较长一段时期内很难改变。
因此,不同地区、不同阶层人们收入水平的差异,势必造成消费者对汽车产品的价格、功能等要求不同,我国具有巨大的多元化市场,使我国汽车消费呈现出明显的差异化和多元化特点。
这种形势下,只要紧密围绕市场需求,有针对性地进行产品开发和市场推广,如优先发展微混合、轻混合的混合动力汽车和低成本的小型纯电动汽车,将有利于加快电动汽车在我国的先期市场导入。
(四)电动汽车发展的关键因素
1、电动汽车的政策制约
虽然我国政府在目前中国电动车的发展方面做出了许多努力,但相对于一些发达国家对电动汽车的倾斜政策来说,还有些薄弱。
首先,电动车的前期投入成本较高,直接导致电动车的价格偏高,阻碍了电动汽车走入寻常家庭,对此国家更应加大补贴。
无论是在电动汽车安全环保上,还是在基础的原始积累和高新技术开发方面都应该加大宣传鼓励度,营造电动汽车产业化的有利条件
其次,电动汽车所需要的基础设施(主要是充电设施)还很有限,这也是阻碍电动汽车发展的绊脚石。
对于无车库的城市车主,在家充电并不方便;
即便可以用家用220伏电压充电,安全上也存在一定隐患。
为根本解决这一问题,唯一的办法是在小区、停车场建充电站。
虽然电网公司已开始对该业务模式进行了有意义的尝试。
如,国家电网公司未来将在上海、北京、天津等地建设首批充电站,成为“示范运行”的纯电动汽车补充电力的基站;
服务对象不仅仅是电动公交车,还包括未来商业化前景更大的电动轿车,但类似网络的普及不是短期内能够实现的,所以快速发展电动汽车的前提必须制定相关的政策,加快基础设施建设的步伐。
2、电动汽车的技术制约
(1)电池技术
电池为电动汽车提供动能,是电动汽车的核心部件,也是也是一直制约电动汽车发展的关键因素。
电动汽车车用蓄电池一般需满足如下要求:
储能密度高(续航里程长)、能源输出密度高(动力性能好);
环境适应力强(温度);
快速充电和深度放电;
循环使用寿命长;
购置、维修、保养成本低;
安全环保等。
有望供电动汽车使用的动力源包括动力蓄电池(二次电池)、燃料电池、超级电容器、太阳能电池以及飞轮电池等。
目前技术相对成熟的、使用最广泛的电源是各类蓄电池,但都存在一定缺陷:
铅酸电池技术成熟、成本较低,且能够高倍率放电,但能量密度和功率密度都很低,无法达到满意的车速和续航里程;
镍镉电池和镍氢电池虽然性能好于
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