【摘要】在能源短缺和环境污染严重的今天,节能减排已成为各国政府高度重视的战略课题。电动汽车由于其能耗降低与排放减少方面的突出优势,得到了各级政府的大力支持,在广东省发展尤为迅速。本文从电动汽车发展趋势出发,分析其经济优势,并分析电池等核心部件的技术指标,希望能为从事电动汽车技术研究人员提供参考。
【关键词】电动汽车;趋势;技术分析
为落实国务院、各部委与广东省政府的相关政策,充分利用电网企业的自身优势,助力低碳经济建设,推动电动汽车乃至节能减排事业的快速发展,广东电网公司对电动汽车的发展趋势与技术路线展开研究,力求为政策制定者及技术人员提供一份以事实为依据、以量化分析为主要方法的分析材料,帮助电动汽车管理部门出可行的商业运行模式并进行优先排序,全面推动充电设施建设、运营模式与营销服务。
1 电动车自身发展趋势
1.1 电动汽车类别
电动汽车
特点比较 插电式混合动力汽车
(phev) 纯电动汽车
(ev)
驱动及
能量系统 内燃机+电机驱动
采用蓄电池 电机驱动
采用蓄电池
能源/基础设施 天津电动汽车加油站/电网充电设备 电网充电设备
产业化进程 已规模化量产 有销售但未规模化
代表车型 byd f3dm
gm volt byd e6
mitsubishi miev
表 1.各种电动汽车特点比较
1.2 电动汽车技术经济性
纯电动车具备经济优势。从经济性方面探究,在政府补贴的作用下,电动车五年总拥有成本比相似的汽车占有优势。笔者对比亚迪生产的f3汽油动力汽车和f3dm插电式混合动力汽车在深圳市5年的总拥有成本进行比较,并对比亚迪生产的m6汽油车和e6纯电动汽车在深圳市5年的总拥有成本进行比较,发现在政府补贴下,插电式混合动力汽车的总拥有成本比同等汽油车低10%,纯电动车低4%,如下图所示:
图 1.纯电动车5年总拥有成本(2011至2015年)对比 – 深圳(元)
小型电动汽车更具竞争力。当使用成本优势明显时,电动车在小型车市场更具竞争力,随着油价的上涨,在该细分市场的份额将逐渐升高,幅度大于其他细分市场。
表2.电动车在小型车市场更具竞争力
1.3 电动汽车技术发展
面对机遇与挑战,汽车行业积极投入电动汽车的技术研发,关键技术得到不断突破。2005年,纯电动汽车的续驶里程不足55英里,充电时间在6到8小时,电池容量不到16kwh,马达动力不到70kw。到了2010年,纯电动汽车续驶里程达到125英里,充电可以在1小时内完成,电池容量达到50kwh,马达动力达到250kw。预计在2015年,纯电动汽车可以达到190英里,只需在15分钟内就可以充满电,电池容量达到75kwh以上。
在2004至2008年间,纯电动汽车的续驶里程在50英里/80km左右,只适合于城市地区驾驶。在2009年至2010年间,纯电动汽车的续驶里程达到100英里/160km左右,适合于城市和郊区驾驶,并可以用于长途驾驶。到2011年至2015年间,纯电动汽车的续驶里程达到500英里/240km左右,适合于城市、郊区、乡村,并适合一切用途。
一系列关键技术的突破,促使全球主流汽车制造商正不断推出新的产品。如下图所示。
图2.纯电动/插电式混合动力电动汽车
中国汽车厂家不甘落后,纷纷推出了一批商业化的纯电动/混合动力汽车的产品发布计划。包括比亚迪,吉利,北汽,奇瑞等主要汽车厂商均计划在2010至2012年间推出包括公交车和小轿车在内的纯电动汽车和混合动力汽车:
2电池技术发展
2.1 动力电池是电动汽车技术和成本的核心
动力电池负责储存并为电动机提供电能,电池的容量(能量密度)决定了汽车的续驶能力。电动汽车的研发焦点集中在动力电池的材料、性能、参数上。动力电池的性能、成本和安全性将在很大程度上决定纯电动/混合动力汽车的发展进程。在产业化初期,先进的动力电池厂商,必将成为众多汽车制造商竞相争夺的焦点。目前,动力电池占phev成本约30%~50%,占ev成本约60%。
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