次世代汽车实用化与普及策略之全球化动向

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次世代汽車實用化與普及策略之全球動向2011年3月22日樋口世喜夫早稻田大學環境總合研究中心汽車的電動化背景次世代汽車的全球發展動向各國的迷你車案例總結次世代汽車的需求環境1990200620152030資料來源:根據IEAWorldEnergyOutlook2008製成石油換算百万㌧0日益擴大的全球能源需求原油生產預測(坎貝爾(Campbell)與拉和芮(Laherrere)的石油高峰(Peakoil)理論,1998年3月)與日俱增的能源消費CO2排放量(2007年)珍貴高價的石油之未來溫室效應氣體增加低碳社會ICT智慧型電網再生能源蓄電池意識汽車中國21.0%美國19.9%EU前15國11.0%德國2.8%英國1.8%義大利1.5%法國1.3%其他3.7%俄羅斯5.5%印度4.6%日本4.3%加拿大2.0%韓國1.7%伊朗1.6%墨西哥1.5%澳洲1.4%印尼1.3%沙烏地阿拉伯1.2%巴西1.2%南非1.2%其他20.7%全球的CO2排放量290億噸日本中國美國OECD(日本、美國除外)因應今後嚴格管制耗油量的CO2低排放量汽車汽油柴油天然氣汽油HV柴油HVPHVEVFCV現況FCV未來50100150200行駛每1Km的CO2平均排放量(10.15mode)g-CO2/Km(資料來源)根據JHFC資料部分補充(註)WelltoWheel、電力結構:日本的平均電源結構2005201020152020169.9(實績)161(實績)13095137.5201歐洲美國年CO2-g/Km200150100嚴格管制日本漸趨嚴格的耗油量管制?美國(2010年10月發表)2025年62mpg(約26km/L)02004006008002500200015001000500功率密度(W/Kg)能源密度(Wh/Kg)Wh/Kg80Km120Km200Km470Km670Km電池配備重量80Kg截至2008年止2015年左右2020年左右2030年左右2030年以後截至2008年止2015年左右2020年左右(資料來源)根據次世代汽車用蓄電池技術開發發展藍圖2008(NEDO2009年6月)製成HV用EV用不斷進化的鋰電池革新的電池(金屬.空氣電池等)1975198019851990199520002005100200300400500600●●●●●●●●●●●●●●●Ni-氫電池Ni-Cd電池0鋰電池電池的比較鋰電池較為有利電池的比較鋰電池較為有利電動化的發展層級引擎.怠速停止反饋煞車ICV微量混合(Micro)輕量混合(Mild)全混合(Strong)外部充電PHVEV馬達輔助僅限引擎引擎+SG引擎+馬達僅限馬達電動化度E-Mobility油電混合車(Hybrid)馬達行駛轉數(rpm)扭力(Nm)馬達汽油引擎馬達低速扭力較大易於控制智慧型電網ICT石油石油能源(節能)多樣化能源(擺脫石油節能)◆汽車的電動化目標及推進政策(打造低碳社會行動計畫,2008年7月)截至2020年為止,計畫以銷售新車中每2台就有一台電動車輛的比例導入◆次世代汽車用電池技術開發(Li-EAD)專案(2007~2011年。總額約200億日圓)目標:先進型:性能1.5倍、成本1/7(2015年)、革新型:性能7倍、成本1/40(2030年)◆政府的普及目標●環境省(環保車普及方案檢討會的檢討結果(2010年3月30日)普及:EV持有台數為250萬台●經產省(次世代汽車策略研究會的檢討結果(2010年4月)普及:EV的持有台數為200萬台◆智慧社區聯盟(SmartCommunityAlliance)正式上路(2010年4月)產學合作,共同檢討國際策略、國際標準化、技術發展藍圖、智慧住宅(SmartHouse)◆新事業/夥伴關係(Partnership)的進展成立電動車輛普及協議會、設置快速充電器基礎環境推進協議會(CHAdeMO協議會)、開發非接觸供電方式、電池交換式EV計程車專案、鋰電池充電利用等日本的汽車電動化動向在日本為推廣普及所實施的實證實驗◆EV.PHV城市構想在示範地區集中導入車輛並推動環境整建,以推廣至日本全國(2009年度起40百萬日圓)。預定舉辦造鎮研討會。東京都15,000台東京都15,000台青森縣1,000台青森縣1,000台愛知縣1~2,000台愛知縣1~2,000台新潟縣2,000台新潟縣2,000台福井縣600台福井縣600台京都府2,500台京都府2,500台長崎縣500台長崎縣500台岡山縣700台岡山縣700台高知縣1,000台高知縣1,000台沖繩縣500台沖繩縣500台大範圍實施地區調查地區實施地區台數為2013年前的普及目標大範圍實施地區實施地區調查地區神奈川縣3,000台神奈川縣3,000台◆次世代能源.社會系統實證在4個示範地區大規模導入再生能源及智慧住宅等,推動2000台的次世代汽車普及。◆汽車的電動化目標2020年的EV及PHV普及目標將超過15%,並於2012年傲視全球中國的汽車電動化動向◆汽車產業調整振興計畫(2009年3月20日)EV、PHV、HV的產能在3年內達到每年50萬台,在銷售轎車中占比5%◆863計畫:電動車輛重要.特別專案以EV、HV、FCV為對象,根據三縱三橫的架構開發。20億元(2001-2010年)◆十城千輛專案推動EV、HV、FCV產業化,由2009年的13個城市擴大至2010年的20個城市,自2011年6月起在5大城市開始個人補助◆美中合作(2009年11月)推動環境合作專案。設置共同研究中心,並強化EV的標準化合作。◆新能源產業振興計畫(案)預定於2015年實現EV及PHV的50萬台,2020年時EV及PHV等新能源車累計500萬台的普及計畫◆10家汽車大廠的新能源車產業化策略在2015年前將HV生產台數提升至整體的30%以上,銷售的EV台數提升至50萬台◆16家大型國營企業設置「電動車輛產業連盟」(2010年8月18日)中國的EV技術規格●插座充電油電混合車的技術規格.主要條件之一為可僅以馬達持續行駛(EV行駛).轎車以EV行駛時的續航距離為70Km以上(60Km/h定速行駛).公車以EV行駛時的續航距離為50Km以上(40Km/h定速行駛).主要零件的壽命方面,轎車為10萬Km以上,公車為8萬Km以上等◆EV的技術改良相關投資指針(中國工業信息化部2010年5月26日發表)◆山東省低速電動車管理法(第二章技術要求).乘坐人數:4人以下.昀高速度:50km/h以下.車輛總重量:1,200kg以下.車輛重量:1,000Kg以下.車體:4600mm×1800mm×1650mm以下.昀低地面高度:150mm以上.昀大安定傾斜角:35度以上.爬坡能力:20%以上.出廠時的單次充電續航距離:100km以上.每行駛100km的耗電量:15kwh以下.電池壽命:鉛電池、鋰電池的充放電次數達1000次以上,燃料電池為2000小時以上◆EV電動機車相關4件新基準(中國國家標準管理委員會發表2010年1月1日施行)將電動機車(40Kg以下、50Km/h以下)及電動輕型機車(40Kg以下、20Km/h以下)分類為機動車(必須在車道行駛、註冊、具備駕照、投保等)。●電動車輛的技術規格.昀高時速80Km/h以上.續航距離100Km以上.電池等主要零件的壽命為10萬Km以上.車載充電器的充電時間為7小時內.80%的快速充電所需時間為30分以內.每公里平均耗電率為0.16kWh以下等◆稀土(稀土類元素)包括17種元素,中國的產量占全球總產量的97%。◆中.重稀土類方面,含量極高的離子吸附礦產地集中於中國。輕稀土類則集中於北方。◆由4家稀土大廠展開業界重整◆中國政府推動稀土資源保護強化、統一價格政策。以振興產業。成立稀土業界團體(2011年5月)◆龍岩市已建立巨大的工業園區,對可賦予稀土高附加價值的外資企業展開招商。◆日本朝野則投資1100億日圓(2011.2報導)除了實現去中國化目標,減少使用量.加強再生外,同時投入由中國以外國家進口的相關設備投資,以及採用新素材所需的試驗.評估設備投資稀土產地過度集中於中國及其對策JC-AUTO產量亞軍國的產量全球占比其他國家的產量全球占比●○○稀土銻鎢○○●○○鉬鍶銦鈷○錳鎘○鋰(智利、澳洲)(註)褐色:中國產量居冠中國占比達80%以上產量居冠的中國與排名亞軍的國家合計占比達50%以上產量冠軍國的全球占比美國的次世代汽車動向◆美國的能源.環境計畫(2009年1月20日).在2015年前達到100萬台的PHV普及目標◆先進電池及EV的新專案(2009年8月5日發表)根據美國復甦和再投資法(AmericanRecoveryandReinvestment.Act),對48件電池製造及普及相關專案進行24億美元、電池及零件製造與電池再生利用促進專案進行15億美元、EV零件製造專案進行5億美元的補助◆綠色城市計畫(GreenCityProgram).投入9,000台以上有助於降低石油消耗量的HEV、EV、PHV、CNG車等,在日本全國設置542個燃料供應據點。DOE(美國能源部)預測每年約可取代3,800萬加侖的石油◆能源預算電動化示範:PHV/EV/FCV各100台的示範(3億78百萬美元)、電池.馬達等的生產規模擴大(20億美元)、導入先進汽車及替代燃料車(3億美元)◆智慧型電網預算美國復甦和再投資法(2009)中針對智慧型電網相關事業共編列了110億美元預算◆針對低耗油量車編列的先進科技汽車製造融資事業(ATVM)預算...250億美元◆SAE(美國自動車工程師協會)則成立了HV/PHV/EV配備用蓄電池的標準化推進委員會◆歐巴馬總統宣布在2025年時將提高次世代環保車用電池產能至全球的40%◆美國DOE汽車技術局的VehicleTechnologyProgram研發先進汽車用電池及超高電容(Ultracapacitor)、HV驅動技術、功率電子產品、馬達、先進結構材料、先進燃料引擎等研究開發◆對美國能源省先進汽車的R&D提供昀高184億美元的支援(2010年12月發表)為加速EV及PHV開發與大量導入,在3年~5年內提撥昀高1億8,400萬美元EU的汽車電動化動向◆今後10年的經濟成長策略「歐洲2020」(2010年3月25-26日召開的歐盟高峰會中核准)推動低碳社會(將再生能源比例增加至20%,以及提升智慧型電網等效率等)◆歐洲綠色汽車倡議(TheEuropeanGreenCarInitiative:GCI)(2009年7月13日).嚴格的平均耗油量標準:對未滿130-95g/Km及50g/Km的車輛賦予信用貸款、.針對未達Euro6後及空氣品質基準的因應對策方面,則加速活用再生能源的汽車電動化.設定2015年的普及目標為100萬台,2020年的主要單元(Unit)詳細目標◆歐洲綠色汽車倡議公開招募.EV、HV相關研究、.PHV與HV用內燃機構的環保相關研究、.物流.運輸系統的昀佳化相關研究、.革新性鋰電池、電容、再生(Recycle)及再利用(Reuse)、LCA◆歐洲ERTRACRoadTransportScenarios2030.2012年導入EV及PHV(適用於既有車輛上).2016年邁入EV及PHV中間階段(次世代EV).2020年量產專用車(2020年前量產500萬台)◆開發/普及的夥伴法德強化EV的共同研究,並進軍歐洲的電力公司充電站事業◆提出EV的電氣安全聯合國ECER100修正案(2011年3月),2年後強制立法。轉向系統保護ECER12、前方撞擊ECER94、側面撞擊EVER95則預定於2011年7月修訂歐洲的汽車電動化示範專案◆HyChainMINITRANS(EU)130台試驗行駛專案。開發3年、示範2年●德...迷你巴士2台、運輸用機車22台、商用車5台●法...商用車3台、運輸用機車1台、輪椅2台●西班牙...迷你巴士1台、商用車4台、運輸用機車4台、輪椅4台、輕型機車4台●義大利...商用車1台◆e-Mobility地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