电动汽车：汽车行业的绿色革命李云峰 常燕2012年3月3日，科技日报刊登科技部《电动汽车科技发展“十二五”专项规划（摘要）》（以下简称规划）。据分析，规划的出台意味着未来五年将是中国电动汽车研发与产业化的战略机遇期，中国政府将加大扶持力度，支持电动汽车发展。规划明确提出，到2015年建设由40万充电桩2000个充换电站构成的网络供电体系。规划的发布，确立了“纯电驱动”的技术转型战略和“三纵三横三平台”（三纵：混合动力，纯电动，燃料电池；三横：电池，电机，电控；三平台：标准、检测与系统平台，能源供给基础设施平台，应用开发与集成示范平台）的发展构架，并指出了29项重要发展方向，涵盖了目前国内节能与新能源汽车行业需要解决的主要问题，为推动我国电动汽车产业化进程具有重要而深远的意义。2012年7月号总第194期 63
COVER STORY封面专题市场之路电动汽车发展历史回顾国经济的繁荣，人民收入的快速增长，电动汽车东山再起早在100年前电动汽车就曾经在汽车开始流行起来，1899年和1900年，经过100多年的技术和材料创新，汽车市场上制造辉煌。如果往前追溯电动汽车销量就远远超过了其他动力电动汽车的“性价比”已经逼近传统电动汽车的历史，就会发现它出现的的汽车。1912年，美国38%的汽车采汽车。对比2010年底上市的日产铃风时间也不比内燃机汽车短，甚至比奔用的是电力驱动，48%的汽车采用柴（Leaf）与普通传统汽车的综合成本，驰发动机出现的时间还要早。苏格兰油驱动，而是用汽油驱动的汽车不过我们发现实际成本差距已经缩小到万商人罗伯特-安德森在1832年到1839才22%。元左右，而实用性能也已差别不大。年之间就研发出了电动汽车。但是1912年之后，随着美国城市电动汽车东山再起的原因主要表现在：1897年是电动汽车商业化的元年，间高速公路网络的兴起，对汽车的续航首先，传统汽车使用成本不断攀美国费城电车公司研制的电动汽车成里程的要求逐渐提高。同时，美国德克升。一方面传统化石资源面临可持续为了纽约的出租车。之后，安东尼电萨斯、俄克拉荷马和加利福尼亚都发现供应挑战。传统经济的现代化，得益气、贝克、底特律电气、爱迪生这些了大油田，这使得当时的汽油价格大幅于化石能源，如石油、天然气、煤炭公司都相继推出了自己的电动汽车，降低，传统（内燃机）汽车的“性价比”的广泛应用，因而它是建立在化石能继而电动汽车开始成为主流的交通工在取得了质的飞跃，远远超越了电动汽源基础之上的一种经济。然而，石油具。在19世纪末20世纪初，随着美车，电动汽车从此衰落。这一经济的资源载体将在21世纪上半 . 64高科技与产业化月刊
叶迅速地接近枯竭。2010年，世界石油的探明储量大约为2076亿吨（含油砂），以2010年世界石油的消费量40亿吨计算，石油储量大约在2060年左右宣告枯竭。另一方面石油价格不断上涨，并且波动风险大。随着石油耗尽日期的临近，石油的价格也不断攀升，2008年原油期货价格一度涨到近150美元，而经历了金融危机的冲击之后，原油价格于2011年上半年再次回到100美元以上，内燃机汽车赖以生存的汽油、柴油价格也随之水涨船高。国内汽油价格在最近两年也呈现出了加速上升的趋势。石油的不可再生性键核心技术有三个：一是动力电池，规模庞大、产业链基础较好、生产工决定了石油价格的长期上涨走势，一二是电机，三是控制系统。其中，动艺共性点多，具备大规模发展汽车用旦世界经济重新步入上升周期，石油力电池最为关键，其性能指标和经济动力电池的条件。近一段时间，中信价格必然将创出新高。成本决定了电动汽车的商业化进程。国安盟固利、比亚迪等企业已投资十其次，技术进步促使电动汽车成动力电池方面多亿元，建设磷酸铁锂或锰酸锂动力本不断下降。当年电动汽车的沉沦是我国动力电池技术水平达到国际电池的生产能力，比克、力神、北大因为“性价比”的劣势导致市场（消先进水平。目前，我国动力电池关键先行、威利克、寰宇、海霸、万向等费者）的抛弃，现在电动汽车的“复技术、关键材料和产品研发取得重大企业也在加快投资。汽车用动力电池兴”也必须依靠“性价比”战胜传统进展，与日本、美国、德国等国际先开始由研发进入到产业化阶段，并出汽车。随着汽油、柴油价格的不断上涨，进水平比较，总体水平相当，比亚迪、现了加快发展的势头。传统内燃机汽车的使用成本正在不断力神、雷天等企业开发出的镍氢和锂我国动力电池在电动汽车应用方提升，而经过100年的制造技术改进，离子两种类型、多个系列的车用动力面仍然面临挑战。目前，虽然锂离子内燃机汽车的制造成本下降空间已经电池，能量密度、功率密度（能量密度、电池技术取得了突破性的进展，但是非常有限，从而购置价格的下降空间功率密度是指单位重量的能量和功率，就目前的技术而言在满足整车的需求也比较有限，从长期来看，内燃机汽前者决定了电动汽车的续航里程和重方面仍存在以下问题：（1）电池的低车的“性价比”将不断下降。而经历量，后者决定了汽车的动力性）等主温特性不好，低温放电效率低，电池了100年的“卧薪尝胆”，电动汽车的要性能指标居国际先进水平。电催化温度低于零度时无法充电；（2）电池性能取得了长足的进步，锂离子电池剂、复合膜、双极板等关键材料也取一致性差，造成电池成组后电池包整在电子信息产业的应用越来越广泛，得重要进展。体寿命大幅度下降；（3）电池成本太高，锂离子电池的技术在不断提升、制造我国具备大规模发展动力电池的就纯电动轿车而言电池成本超过了整成本也在不断下降，电动汽车的“性产业基础。从产业基础看，我国是仅车成本的40%；（4）电池包设计水平价比”正在不断提升。次于日本的全球第二大锂电池（应用低，不能适应车辆的温度、震动、冲击、在纯电动和插电式混合动力汽车上）潮湿等恶劣工况的要求；（5）电池管中国发展电动汽车的技术要素生产国，占全球约25%的市场份额。理系统对电池组的热管理、电管理和发展电动汽车的关键在于我国企虽然目前的产品主要应用于手机、电监测系统技术不过关，造成电池组早业能否掌握核心技术。电动汽车的关动工具、电动自行车等领域，但产业期损坏。因此有必要在电动车开发时，2012年7月号总第194期 65
COVER STORY封面专题市场之路需针对整车的技术要求对动力电池进空航天大学、北京交通大学等高校和部并制定专利共享等激励机制，与企业、行针对性的设计和开发，达到保护好、分企业研制的电池管理系统，已经在国研究机构、高校共同推动新能源汽车用好电池的目的。家多项示范项目及一汽、东风电动、长关键技术的研发。电机产业发展方面安、天津清源等企业中得到应用，积累其次，加强电动汽车发展的有关我国电机产业规模居全球首位，了装车经验和实际运行数据。从总体上重大问题的专题研究。电动汽车产业中小型电机约有300个系列，1500个看，我国开发的电池管理系统达到了功是一项发展很快的新生事物，也是长品种，产品量大面广。汽车用电机驱能要求，但在功能的完备性、状态估计期复杂的系统工程，发展过程中会不动系统在性能、体积重量、环境温度的准确性、工程应用的可靠性上与丰田、断出现一些新情况、新问题。建议根适用性、成本等方面有更高的要求，本田等企业相比还存在明显差距。控制据技术成熟度和市场培育情况，对经呈现出永磁化、数字化和集成化的发系统中关键部件IGBT（功率开关元件）济性问题、商业模式问题、服务网络展趋势。上世纪90年代末，中科院电的差距较大，国际上只有少数几家企业建设、专业化运行维护等问题开展专工所、华中科技大学、哈尔滨工业大具有研发和生产能力，国内需求基本依题研究，进行深入分析和滚动研究。学等单位分别研发出车用电机驱动系靠进口，目前嘉兴斯达、常州宏微等企最后，加大国际合作。提倡本土统。进入“十五”以后，车用电机的业已开始投入车用功率半导体的研发。新能源汽车企业自主创新，在自主研发展加速由技术研发转向产品开发，概括来说，在整个工业体系中，发的基础上大力发展国际技术和产业涌现出上海电驱动有限公司，株洲南电动汽车是为数不多的具备一定技术化合作。我国在新能源汽车产业发展车时代电动汽车股份有限公司等专业能力的产业领域。电动汽车的三大关中应积极借鉴其他国家的经验，开展化公司。近年来，随着电动汽车的发展，键技术，具备了一定的研发能力和加技术合作和产业整合，提高我国的技国产电动汽车电机性能有了很大提高，快推进产业化的条件，我国基本有能术水平，促进新能源汽车及替代燃料中科院电工所、华中科技大学、中船力依靠技术创新实现电动汽车的产业的普及。如，与跨国公司在华建立合712所等单位开发的车用电机取得重要化，在电动汽车领域实现跨越式发展。作研发机构，共享研究成果，充分利进展。自主开发的车用电机，重量比用国际研发成果，引导跨国公司参与功率超过1300瓦/千克，最高效率达我国电动汽车发展的建议中国新能源汽车产业化发展，积极参到93%，居世界领先水平。部分产品首先，积极促进企业、科研机构、与国际新能源汽车产业化组织，借鉴已应用到我国主要汽车生产企业的电高校共同开发新能源汽车。由政府牵发达国家的经验成果。动汽车中。头，积极推动企业、科研机构、高校“ 十二五”期间，电动汽车或可在总体来看，车用电机的产业化起共同参与新能源汽车的技术研发。目我国迎来市场化的机遇。据拓扑研究步早于动力电池，与水平最高的日本前，由于新能源汽车的发展还处于导所对电动汽车的成本预测和对动力锂相比虽有差距，但随着电动汽车的发入阶段，而技术研发投入资金较大，电池产能的分析，预计到2013年，在展，车用电机产业有能力进一步提高市场前景却不完全明朗，国内多数企当前补贴政策下，电动汽车与传统汽性能，加速推进产业化。业在新能源汽车技术研发和产业化发车的“性价比”有望发生根本性变化。控制系统方面展方面积极性差，并且由于新能源汽并且众多知名汽车厂商和锂电池企业我国电动汽车的控制系统研发取得车技术研发需要很高的技术和资金投均将其电动汽车上市时间和动力电池重大进展，但是在关键部件等方面仍需入，少数企业也难以承担。这就要求投产时间锁定在“十二五”期间，保进一步突破。电池管理系统是电动汽车国家在新能源汽车技术研发和产业化证了电动汽车市场的供给，在需求和电控系统的重要零部件，国内很多高校、发展的初期起到主导作用，整合国内供给双方面因素的共同作用下，电动科研院所和企业积极开展电池管理系统的资金资源，确定关键技术领域，制汽车很可能迎来发展的春天。的研发工作，并取得较大进展。北京航定新能源汽车研发的路线图和时间表，作者单位：国网能源院管理咨询研究所 . 66高科技与产业化月刊
