中国电动汽车的进展

中国电动汽车的进展2004-02-24[摘要]首先介绍了中国政府“十五”期间的“863”项目和“973”项目中电动汽车方面的重大课题，同时分析了200ayr-北京奥运会和2010年上海世博会对电动汽车的市场需求。然后对中国的第一汽车集团、东风汽车集团和上海汽车集团等企业、大学和研究机构研制的电动汽车，包括纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车项目作了介绍。最后对目前存在的问题和政府应该采取的政策和措施进行了讨论。关键词：电动汽车市场中国1引言当前全球面临着能源短缺的危机，并且大气污染也是急待解决的难题。这两大问题直接威胁着传统交通工具——汽车的可持续发展。而以电动汽车为代表的代用燃料汽车是人类解决这一危机的主要途径。在此形势下，世界各国的汽车制造商都投入了大量资金开发电动汽车，目前日本、美国等汽车强国已经开发出一些商品化的电动汽车产品。在传统汽车领域，中国落后于发达国家二三十年，已经失去了追赶的机会。而在电动汽车领域，中国与国外技术水平和产业化程度差距相对较小。中国电动汽车的研发已有了一定的基础，一些企业在上世纪90年代中期已推出了电动汽车样车，但是目前还没有规模化生产的电动汽车产品出现。因此我们必须抓住这一机遇，赶超世界先进水平。本文将介绍目前中国电动汽车的进展。2中国政府的政策与支持2．1国家“863”计划为维护我国能源安全，改善大气环境，提高加入WTO后我国汽车工业的竞争力，2001年9月，中国科技部在“十五”期间的国家“863”计划中，特别设立了电动汽车重大专项。专项将从国家汽车产业发展战略的高度出发，选择新一代电动汽车技术作为我国汽车科技创新的主攻方向，组织企业、高等院校和科研机构，以官、产、学、研四位一体的方式，联合进行攻关。计划在“十五”期间，促进我国符合市场经济发展要求的研发体系、机制和人才队伍的形成，以电动汽车的产业化技术平台为工作重点，力争在电动汽车关键单元技术、系统集成技术及整车技术上取得重大突破，集中有限资源抢占新一代电动汽车制高点，促进我国汽车工业实现跨越式发展。电动汽车重大专项提出“三纵三横”研究开发布局。“三横”是指纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车的整车，“三纵”是指电池、电机和控制系统的关键零部件。强调建立符合整车开发规律的严密的整车开发程序，提出以整车开发为主导，关键零部件和相关材料紧密结合、基础设施协调发展，政策法规、技术标准与评估技术同步展开的基本方针，作为国内汽车科技项目的一个探索，以保证电动汽车重大专项产品化和产业化目标的实现。该项目的运作强调创新，要求各项目组成立科技公司，专门负责开发工作。不仅所参加的各法人单位要人股，其中的主要研发人员也要入股，形成责任捆绑。目前该项目的科研资金已经大大超过国家投入的近9亿元，总共达到25亿元以上。“863”计划电动汽车重大专项自公开招标以来，各分类项目已被一汽集团、东风集团、上汽集团、清华大学和同济大学等摘走。目前承担大客车项目的是北方车辆工厂，将在尼奥普兰底盘上改装电机驱动；承担纯电动轿车研发的是上海奇瑞和天津汽车。此外，一汽和东风将在各自客车的底盘上，研发混合驱动公共汽车和大型客车，东风还承担了混合动力轿车的研发；而燃料电池客车将由清华大学和北京客车总厂合作研发，燃料电池轿车则由上海汽车工业集团担纲。根据计划，这个专项要在3年至5年内实现纯电动汽车和混合动力汽车的产业化，5年内建立燃料电池汽车产品动力平台，为5年至10年内实现燃料电池汽车的产业化奠定基础。2．2国家“973”计划氢能是开发燃料电池汽车的关键技术。从能源的资源量、能源对环境的影响以及我国经济的持续发展考虑，新能源和可再生能源将发挥更大的作用。氢能的开发利用是能源领域的新技术，发达国家起步不过十年，我国与之差距有限，加大氢能开发力度，将极有可能成为中国解决能源紧缺问题的突破口。为此国家在“973”项目的能源领域设置了“氢能的规模制备、储运及相关燃料电池的基础研究”课题。其中氢能的规模储运技术是发展氢能的瓶颈。目前国外虽然准备大规模生产氢燃料电池汽车，但是还没有根本解决氢燃料供应问题，这样就不能形成未来的燃料电池汽车市场。本项目的研究目标就是为氢能的规模开发奠定拥有自主知识产权的基础。车载制氢、储氢理论与技术的突破将有助于解决储氢难题、克服燃料电池汽车实用化的障碍；燃料电池关键材料、燃料电池应用基础研究的突破，将可能降低燃料电池的成本、提高其可靠性。该项目分3个方面，共设置了10个课题。起止年限为2000-2005年，目前由中国科学院、清华大学、西安交通大学、北京有色金属研究总院等一批大学和科研机构承担。该项目不仅包括燃料电池汽车本身，也将对燃料电池商业化过程中各种基础设施、能力建设和培训等进行全方位的试验示范，这将大大推动我国燃料电池汽车的商业化发展的进程。目前中美合作的“中国燃料电池公共汽车商业化示范项目”已经实施，北京市和上海市分别选择一条公共汽车路线进行示范试验。2．3中国政府的采购中国成功申办2008年奥运会和2010年上海世博会为中国经济的快速发展带来了动力。我们应该以此为良机，加快中国电动车的产业化进程。2．3．12008年北京奥运会2008年北京奥运会将以“绿色、科技、人文”为宗旨，届时北京市政府将为奥运会提供绿色车辆，保证环保性能指标达到世界发达国家的先进水平。具体内容为，到2008年奥运会，北京90％的公共汽车和70％的出租车将使用清洁燃料，同时规定，奥运会清洁客车只能是在中国国内生产制造。目前中国科技部首推电动汽车，它能满足世界上最严格的排放标准。在奥运会的采购清单上，有18000辆清洁燃料公交车、1000辆电动汽车和1000辆其他类型的汽车，这一总金额高达20亿元的奥运电动汽车订单将为中国电动汽车行业提供巨大的发展资金。2008年之前，北京将建成世界上最大的一支电动汽车队伍。2．3．22010年上海世博会国际展览局将2010年世博会的主办权给了上海，上海赢得了又一次发展城市、促进地方经济的加速增长机会。据上海有关方面预计，世博会的总投资大约为150亿美元，上海准备加快城市基础设施的建设，使其能适应世博会的要求。为体现“城市让生活更美好”的主题，上海市将优化调整公交线网，完善与轨道交通的衔接配套，加大公交汽车、电车的更新改造力度，鼓励公交运营企业使用高等级车辆。未来5年内，上海将更新8000辆以上的公交车辆，快速发展公交电车。到2010年世博会时，由于各比赛场馆里大量需要无污染的电动车，这将促进国产电动汽车的全面上市。3中国的电动汽车项目本节将主要介绍承担国家“863”项目和“973”项目的一汽集团、东风集团、上汽集团、清华大学等单位的科研项目和正在开发的电动汽车样车。3．1一汽集团3．1．1长春一汽公司长春一汽公司正在研发解放牌混合动力城市客车和红旗牌混合动力轿车，其中混合动力客车项目属于国家“863”项目。解放牌混合动力城市客车具有纯电动驱动、发动机单独驱动(同时充电)、联合驱动、电机启动发动机以及滑行再生制动5种基本工作模式。与其配套的动力总成控制实验室已投入使用，并进行了关键部件试验，如AMT转向换档力试验等。红旗牌混合动力轿车的研究开发课题由一汽集团公司联合清华大学、哈尔滨工业大学、沈阳中辽三普电池等单位共同承担。该车建立在红旗牌轿车的基础上，具有良好的性能和操作平顺性。3．1．2天津一汽公司天津一汽公司承担的国家“863”项目——“夏利纯电动轿车”已经通过验收。该项目由天津清源电动车辆有限责任公司和天津一汽产品开发中心牵头，中国汽车技术研究中心、天津大学、清华大学、北方交通大学、北京航空航天大学、天津和平海湾公司和天津蓝天高科公司等十几个单位共同承担。该项目整车的总布置及相关部件的设计，车辆的改造、调试、试验由天津一汽产品开发中心和清源公司完成。并且利用中国汽车技术研究中心、十八研究所和天津大学技术门类完整的科研体系，以及在电动汽车技术开发方面积累的丰富经验，优化了纯电动轿车的整车控制策略和全局能量管理策略以及车载能源安全保护系统，形成了具有自主知识产权的CAN总线通讯协议，极大地推动了上述学科和领域的研究。该项目应用和平海湾的镍氢电池和十八研究所锂离子动力电池等比较成熟的技术，整合了技术和产业的双重优势，初步建立了电动汽车整车仿真平台、电传动试验台及动力蓄电池成组测试试验台。夏利纯电动轿车以夏利2000轿车为基础，确定了两套技术方案：一套是配置锂离子电池和交流感应电动机，另一套是配置镍氢电池和开关磁阻电动机。该车的整车电力驱动端控制中心是主控制器，它通过CAN总线实现与各总成部件的通讯。该车具备部分制动能量回收功能。目前已经试制了5辆样车，其中2辆在国家质检中心进行了型式认证试验，通过了国家检测中心的检测。其最高车速大于120km／h，续驶里程等速法大于230km，工况法大于150km，计划在2年内实现产业化。3．2东风汽车集团东风汽车公司1996年就推出电动汽车样车，最近该公司联合湖北省的高校和科研力量，共同组建了“东风电动车辆股份有限公司”，专门开发生产电动汽车。东风电动车辆股份有限公司由东风汽车公司、湖北省高新技术发展促进中心、武汉经发投资有限公司、武汉华中科技大产业集团有限公司、武汉理工大产业集团有限公司、武汉东电投资管理有限公司和武汉火炬科技投资有限公司等7家股东共同发起设立。目前东风电动车辆股份有限公司同时承担2个“863”计划的整车项目，已研制出4台电动客车作为武汉市509路和510路公汽投入使用。到2005年，计划年产2000辆混合动力轿车和500辆混合动力城市公交车。下面对其主要产品(神龙富康纯电动轿车EQ7200HEV混合动力轿车和EQ61100HEV混合动力公交车)作一介绍。神龙富康纯电动轿车是中国第一批由政府定购的商品化电动轿车，它是利用富康ZX轿车改制，采用交流感应电机和镍氢电池，具有空调系统。其主要技术参数为：总质量≤1620kg，整车整备质量1267kg，最大车速≮85km／h，加速性能0-50km／h的加速时间≤10s，最大爬坡度≮20％，续驶里程(条件：不带空调，50km／h的匀速工况)≮150km。神龙富康纯电动轿车的价位将比同型号轿车高30％。EQ7200HEV混合动力轿车是“863”项目的重大专项和东风汽车公司重大战略项目。该车是以EQ7200-Ⅱ车型(风神蓝鸟轿车)为基础，采用电控自动变速器与创新型并联机电耦合的方案，配置直流永磁无刷电动机和镍氢电池，计划在“十五”期间实现产业化，其主要技术参数为：锂离子电池总质量≤1645ke，整车整备质量≤1320kg，最大车速≥160km／h，0—100km／h的加速时间≤13s，最大爬坡度≮25％，续驶里程≥500km，整车排放不低于欧洲3号标准，百公里油耗与EQ7200轿车相比下降30％(城市工况)，整车成本产业化后kLEQ7200轿车成本增加幅度≤30％。EQ61100HEV混合动力公交车采用开关磁阻电机、康明斯ISBel50四缸共轨电喷柴油机、全新设计的车身底盘系统、电控自动变速器和创新型并联机电耦合方案。其主要技术参数为：车型是EQ6110HEV型11m长后置动力总成大型公交车，总长×总宽×总高：11030×2490×3000mm，总质量≤15500kg，整车整备质量：11000kg，轴距：5600mm，轮距：2020mm／1860mm，最大车速≥80km／h，0-50km／h的加速时间≤35s，最大爬坡度≮25％，续驶里程≥500km，整车排放与装备6CT发动机的汽车比较减少30％。油耗与装备6CT发动机的客车相比降低30％(城市工况)，最大制动距离≤10m(条件：满载、初速度为30km／h)。整车成本在达到年产200辆时，比装备6CT发动机汽车的增幅≤30％。3．3上海汽车集团3．3．1上海燃料电池汽车动力系统有限公司上海燃料电池汽车动力系统有限公司是由上海汽车工业(集团)总公司、上海同济大学企业管理中心、上海科技投资公司、上海工业投资(集团)公司、信息产业部电子第二十一所及自然人共同出资成立的。目前该公司联合上海汽车工业(集团