| 出版时间:2011年11月 |
一 国外新能源汽车取得的主要技术进展
21世纪初,由于锂离子电池技术的突破,尤其是高性能磷酸铁锂电池技术的成熟,在全球范围内促进了新能源汽车的产业化。截至2010年年底,混合动力汽车全球累计销量已超过200万辆,实现了商业化;纯电动汽车已实现规模化商业运行;燃料电池汽车已进入商业示范。2006~2010年,全球新能源乘用车呈现出快速增长态势,2010年产量达106.1万辆,比2006年增长了117.4%(见表1)。
表1 2006~2010年全球新能源乘用车产量
1.锂离子电池性能取得跨越性的提升
一直以来,电池的寿命和成本问题是制约电动汽车发展的技术瓶颈。动力电池逐步从铅酸电池发展到镍氢电池、锂离子电池等,在能量、功率、安全性、可靠性、循环寿命、成本等方面有了较大提升。尤其是在20世纪90年代以来的15年间,电池的能量密度跨越性地提升了5.2倍,增长速度是之前15年的近3倍。电池性能的提升主要源于新型锂离子电池技术的突破。目前,锂离子动力电池已成为车用动力电池技术研究开发的主要方向,得到来自国际各大电池公司的巨额研发资助。不仅在法国建成投产世界上第一家专门生产车用锂离子电池、年生产能力为5000套电池组的工厂,而且研制出能量密度高、安全性好、可在-20~60℃放电及-40~60℃储存、循环寿命是铅酸电池6~7倍的磷酸铁锂电池。随着新能源汽车产量的逐年增加,锂离子电池将实现规模化生产,这有助于电池一致性的提高,降低电池成本,从而进一步推动锂离子电池技术的发展。据日本政府发布的“下一代车辆燃料行动计划”,到2015年,先进电池的性能要比2010年的水平提高1.5倍,成本降为当前电池的1/7;到2030年,电池性能要比2010年提高7倍,成本降为当前的1/40。
2.混合动力汽车成为新能源汽车进入市场的排头兵
从1997年全球第一辆混合动力轿车——丰田第一代普锐斯混合动力汽车上市销售以来,在10多年的时间里,混合动力汽车技术不断成熟,混合动力汽车整车产品已成为新能源汽车进入市场的排头兵。截至2011年5月,仅美国混合动力汽车累计销量就接近200万辆,其中,全球第一家率先实现混合动力汽车产业化的汽车制造企业——日本丰田汽车公司生产的普锐斯的销售量就达到101.8万辆,而其全球销量也已突破200万辆。本田最新一代Insight小型混合动力车2008年在美国上市,基本型售价仅为1.9万美元,目前在美销量为6.6万辆。此外,美国、欧盟和韩国的汽车制造企业也都将混合动力汽车作为其进军新能源汽车市场的首选,如通用、福特已向市场投放多款混合动力汽车,奔驰汽车还投放了采用锂离子电池的S400混合动力豪华轿车。
近年来,随着电池性能的提升和各国政府对用电能替代石油资源的鼓励,可外接充电式(插电式,Plug-in)混合动力汽车成为新的研发热点,一次充电下的行驶里程有所提升。目前,美国能源部(DOE)已发布多项计划支持插电式混合动力汽车技术的研发,累计投入近8000万美元。通用公司在2007年发布了插电式混合动力概念车Volt,该车配备可通过家用电源充电的锂离子电池,在纯电动模式下可行驶64公里,目前已量产。这与丰田公司推出的外接充电式普锐斯相比,在一次充电下的行驶里程方面有显著提高,后者约为30公里。此外,欧洲、韩国的汽车企业也先后公布了插电式混合动力汽车的研发和生产计划。
此外,美国政府制定了《混合动力大客车发展规划》,促进混合动力客车在公共交通领域的商业示范。纽约市从1998年开始进行混合动力公交客车的试验运行,到2010年将拥有1650辆混合动力客车;西雅图市投入了250辆柴油混合动力公共汽车进行运行试验。
3.纯电动汽车重新受到关注
随着高性能的锂离子电池、一体化电力驱动系统等各种高新技术的发展应用,纯电动汽车迎来了新的发展机遇,受到各国政府和各大汽车公司的重新重视。采用各种高新技术的纯电动汽车产品不断推出,整车可靠性、续驶里程、充电效率等性能指标得到大幅提升,成本进一步得到降低。2007年,日产汽车公司开发的“NISSAN Pivo2”纯电动轿车,采用了锂离子电池、线控和轮毂电机等先进技术,最高车速达到120公里/小时,一次充电可行驶125公里。三菱汽车公司推出了iMiEV纯电动轿车,一次充电行驶160公里,可在20分钟左右充入80%的电量,充满所有电池大约需要7小时,目前已实现量产。由于日本日产、挪威Th