德国国家电动汽车发展计划0908311Word文档下载推荐.docx
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3.5目标................................................................................................................13
4.措施盘点.............................................................................................14
5.行动建议.................................................................................................17
5.1前期步骤........................................................................................................17
5.2德国—电动汽车的引导市场........................................................................19
5.2.1研究与发展.................................................................................................20
5.2.2框架条件.....................................................................................................27
5.3国内与国际合作............................................................................................32
6.前景.........................................................…........................................33
1．摘要
在内燃发动机经历了100多年的发展之后，随着电动汽车的研发，交通领域里出现了划时代的技术转变。
驱动装置电气化是个根本性的、前途远大的技术转变，它让我们减少对燃油的依赖，最大限度地降低排放，更好地建立起一个多模态的交通体系。
在一段时期内，内燃发动机依然会保持其对交通运输的意义，继续提高效益和使用生物燃料的议题还需继续保留在我们的运输政策中。
但即便如此，现在也要为向新的能源技术过渡而制定出计划。
为了能在国际竞争中胜出，保持在科研以及汽车和零部件工业里的领先地位，德国必须成为电动汽车的引导市场。
《国家电动汽车发展计划》的目标是，推动电池电动车在德国的研究、发展、市场准备和市场引进。
在联邦政府的《经济振兴计划II》中所采取的措施，能起到催化剂的作用。
它们必须按时间表稳定地得到落实并能跟上技术发展的步伐。
目前，电力驱动、电能存储和电网设施技术已经有了一定的基础。
然而新的价值链上还有很多环节，需要研究、优化和融合。
首先在电池存储这个关键技术上，还需付出更多努力，以便能保持并提高德国汽车工业的全球性竞争能力。
电动汽车的起步，借助示范计划和场地实验，在短时间内可以做到。
第一批Plug-In混合动力车与纯电动汽车几年后可达到上市标准。
电池充电设备的建设，最先只能集中于几个地点及地区逐步进行。
为能大规模地引入市场，还须改善车辆的价格结构和日常实用性能。
面对今天尚存的技术和成本方面的挑战，电动汽车要获得一个可观的市场份额，还需十年以上的时间。
联邦政府的目标是，至2020年在德国上路的电动汽车达到100万辆。
德国启动《国家电动汽车发展计划》有着强大与广泛的基础。
为在开辟的道路上加快步伐，需要国家，特别是经济界，作更大努力。
德国能源与水利协会（BDEV），德国汽车工业协会（VDA）和德国电子技术与电子工业联合会（ZVEI）不久前刚认可了其负有的责任。
为在今后几年能大范围地引入电动汽车，现在有必要在政策、协调、技术和基础设施等方面创造一系列有利条件。
比如，为确保交替操作性、安全性和认可度建立在全球属于高水准的欧洲标准。
今后十年中，德国政府将在《国家电动汽车发展计划》框架下为此做出贡献。
除了制定支持发展电池技术、电网融合以及市场准备与引入的管理措施，还在审查一项“刺激市场计划”及其具体做法。
如果今后有补充性措施落实到国家层面上，它们会被保留到下一届立法任期内的财政计划和政策决议中。
原则上要关注的是，电动汽车的目标，只有在它包括基础设施在内的整体费用不需要长期补贴的情况下，才能落实。
因此，《国家电动汽车发展计划》的实施从一开始就需要所有行动者协调一致。
为此必须建立一个电动汽车的国家协调平台，由政界、工业界、科学界、地区和消费者代表组合而成，形成具有不同任务的工作组。
联邦政府用《国家电动汽车发展计划》来落实其“摆脱燃油”战略，结合可再生能源，一如在《能源与气候计划》里所表明的那样，为实现保护气候的目标做出贡献。
同样重要的是，要从联邦政府的燃料和高科技战略（HTS）的层面来看待电动汽车计划，另外此举也能协助在形成新的汽车文化和现代化的城市-空间规划方面获得突破。
电动汽车对于交通和能源领域意味着一次模式转变。
我们有能力为未来的汽车驱动方式选择正确的方向，在持续发展的过程中经受挑战，处理并解决尚待解决的问题。
2.引言
联邦政府的《能源与气候计划》视电动汽车为它的重要组成部分，在其《执行情况报告》中就含有制定《国家电动汽车发展计划》的任务。
交通运输的长期保障，要求有高性能的、用可替代能源行驶的车辆。
电力驱动（混合动力，电池和燃料电池汽车），在减少对石油的依赖和降低二氧化碳以及地方性有害气体的排放量方面，具有巨大的潜力。
《国家电动汽车发展计划》的对象：
Plug-In混合动力和电池电动汽车，从能源效益的角度考虑，是首选。
我们的欧洲邻国，还有美国、日本和中国都已经看到这一点，都以规模庞大的项目来支持其工业，走电力驱动的道路。
现在德国要做的就是，保持其领先地位。
对于联邦政府，电动汽车是具有战略意义的话题，它涉及能源供给中利用可再生资源的问题，是能源——气候计划中的固有环节。
执行部门（联邦经济部，联邦交通部，联邦环境部，联邦教研部）已和经济与科学界所有参与者展开了深入的对话，共同探讨我们面对的挑战和机会，为在十年内实现电动汽车的目标制订准则。
讨论的结果被纳入了《国家电动汽车发展计划》，这个发展计划便组成了今后德国电动汽车的研究工作、技术发展和市场引进的框架。
在联邦政府的最新燃料战略中，电动汽车已是重要基石，它可以更快地减少我们对石油能源的依赖。
在政府的高科技战略中，可替代性驱动方式和新的交通技术也具有重大意义。
另外，电动汽车也可为发展新的车辆类别和现代交通方案提供机会。
如果对能源运输效益作整体观察，从生产到运输到车用，便可清楚看到，电能比化石燃料更具优势。
另外，它给选择一次能源留出了广大的空间。
特别是利用可再生能源，如太阳能和风能，可大大降低交通运输产生的温室气体排放量。
汽车的电池可接入电网，有利于中长期提高电网的稳定性。
这点在能量波动记录比例不断增长的情况下更具重要性。
随着2007年12月5日《能源与气候计划》的出台，德国联邦政府在更佳的能源效益和利用可再生能源的基础上，为德国具备最现代化的、安全的、气候友好型的能源供给做出了重大抉择。
同时联邦政府也为高水准的、有效的气候保护明确了措施，在该计划的第26章里，就阐述了发展电动汽车的目标。
《国家电动汽车发展计划》要求科学界、工业界和政界共同制订出一个——从基础研究直至市场引进——步调一致的战略，其间要关注从材料、零部件、电池组块、电池到整体系统以及应用的整个价值链。
此外也要就因电动汽车的附加用电需求而出现的电网融合问题、新的需求与再生能源的衔接问题以及电动汽车对电网电力负荷管理上可起的作用问题，拟出一个纲领。
而最终德国要发展成为电动汽车的引导市场，以此使作为德国工业最重要的支柱之一的汽车和汽车零部件工业的世界竞争力能长期得到扩展。
电动汽车领域，在今后的10年中，将经历强劲的技术和经济发展，其中也必须考虑到有一个“学习计划”。
为了支持《国家电动汽车发展计划》，联邦政府本着所有参与者协调行动的精神，采取了针对信息交流、网络连接、知识转移的措施。
为此，在2008年11月26日由政府举办的战略大会上，提出了《国家电动汽车发展计划》要点，以供参会者讨论。
大会确认了电动汽车属于核心创新领域，并表明，工业界愿意在跨行业合作中，支持将德国发展成电动汽车的引导市场。
同时也清楚地显示，在与科学、经济界就科研与发展、市场准备与引入以及制订框架条件的合作中，国家必须有所作为。
联邦政府在《国家电动汽车发展计划》里确定的基本目标，得到了广泛的支持。
《德国就业保障与稳定法》（《经济振兴计划II》）中就保障就业、提高经济增长、实现国家现代化所制订的措施，应起催化器的作用，减轻处于振兴危机状态中的德国汽车与汽车零部件工业在研究与开发行动中的难度，并在电动汽车领域里，如同在其他领域中已成功实现了的那样，获得技术领先与相应的市场地位。
另外，其他的经济领域，比如能源供给、市政设施、信息和通讯技术服务以及科研机构，也能从中获益。
起步目标
确认电动汽车是基本要素，被政府作为联邦政府《经济振兴计划II》制订的目
战略话题放入政治议程中。
标是，将短期的振兴效果与长期保障德国未来的发展能力结合在一起。
在今后10年中，全球的电动汽车领域将经历一次强有力的技术与经济腾跃。
它超出了单纯的技术范畴，是个多层面的操作领域（车辆，体统，基础设施）。
电动汽车
●将呈阶段性发展，
●必须，包括从政策上，积极操作，
●必须在全球的积极行动者和区域责任承担者的交互作用下得以发展并实施。
必要的资助重点——从设定的目标和现实的技术、基础设施等初始条件为出发点——是在《国家电动汽车发展计划》草案基础上确定的，并将不断得到更新。
3．潜力、挑战与目标
3.1界定
驱动装置电气化，对于交通运输系统，是个根本性的有发展前景的转变。
电池与燃料电池技术，在联邦政府看来，是互补性、补足性途径，因此两者都应继续得到发展。
伴随已成功起步的《国家氢能与燃料电池技术创新计划》（NIP），《国家电动汽车发展计划》将强化电池技术和纯电力驱动技术的发展。
电力驱动，除了公路交通，也可用于铁路和航运。
针对航空运输，目前还没有重要的使用计划。
但是轮船与飞机的部分系统，在燃料电池的基础上可以电气化，减少使用化石燃料。
《国家电动汽车发展计划》文本中的“电力驱动”概念仅限于公路交通。
此处涉及的主要是小轿车和轻型卡车，自行车（电动摩托车，电动自行车）和轻型车辆也包括在内。
电力驱动战略也可包含城市公交车和其他车辆。
从短期和中期来看，混合动力汽车也具有CO2减排和节能的潜力，因而不可被忽略。
划分不同驱动概念界线的标准是车辆主要使用的燃料种类（汽油和柴油，天然气，氢能，电能）。
在《能源和气候计划》的背景下，《国家电动汽车发展计划》中的“电力驱动”指的是纯粹靠电池电力驱动的汽车（BEV）和Plug-In混合动力汽车（PHEV），包括续驶里程延长装置（REEV）。
这两种类型的车辆可以单纯依靠电力驱动并可连接至电网充电。
其间对可再生能源的利用，具有大幅度减少二氧化碳排放量的潜力。
Plug-In混合动力汽车，比起目前的混合动力车，有着更大的节省燃料的优势。
后者的特点是，用一个电动马达来补充传统的内燃发动机，在一个短时间内可以靠电驱动。
《国家电动汽车发展计划》的目标是，在目前已进入市场的、节能型混合动力汽车的基础上再进一步，为发展Plug-In混合动力汽车与电动汽车加速市场准备。
电动汽车与其它汽车类型之比较：
类型
缩写
使用电网为电池供电的比例
《国家电动汽车发展计划》的涉及对象
典型性能
BEV
（BatteryElectricVehicle）
100%
是
●电力发动机，使用可连接至电网充电的电池
●用于小轿车，也可用于自行车
●利用可再生能源，具有很大的减排潜力
续驶里程延长型电动汽车
REEV
（RangeExtended
ElectricVehicle）
部分，依赖电池的有效距离和使用
●电力发动机，使用可连接至电网充电的电池
●更新过的小功率内燃发动机或燃料电池
Plug-In混合动力汽车
PHEV
（Plug-InHybridElectric
Vehicle）
●传统的内燃发动机与电动发动机的组合
●乘运车，也可以是商用车（如运货车辆）
混合动力汽车
HEV
（HybridElectricVehicle）
没有电网连接
不是，但却是发展Plug-In混合动力汽车和电动汽车的重要基础
●传统的内燃发动机+电力发动机
●利用回收的制动能量为电池充电
●乘运车和商用车
燃料电池汽车
FCHEV
（FuelCellHybrid
不是，利用和氢能与燃料电池交流的协同作用
●靠燃料电池为电力发动机供能
3.2潜力
1、保护气候
电力驱动可为减少交通领域的CO2-排放量做出重大贡献
在德国，客运交通排放的CO2占整体温室气体排放量的14%。
从能量对照表上看，电力驱动相比于内燃发动机，就以目前的电力组合，已经显示其更具效率，可为减少CO2的排放量做出贡献。
但只有在电力来自其他能源而非化石燃料时，才能获得显著的气候保护效益。
2、保障能源供给
用电力驱动可降低对燃油的依赖
电力驱动可使我们用于交通运输的一次能源多样化，除了可以降低对石油的依赖，它也为我们打开了通往可再生能源系列的门户。
3、扩大技术与工业的领先地位
德国可以成为电动汽车的引导市场，并给德国经济注入新的创新活力
汽车工业是德国经济重要的出口领域之一。
德国造汽车在全世界享有“创新，安全，可靠”的声誉。
为驱动装置电气化而与传统完善的德国汽车零部件工业的战略性合作，可给德国的汽车工业带来巨大的创新活力，并强化整个国民经济。
4、减少地区性排放（环境保护）
电动汽车可以使城市摆脱有害气体、粉尘与噪音，提高生活质量
现时，城市与工业密集地区的微气候由于交通运输带来的废气排放、粉尘和噪音而严重受损。
一方面是这些工业密集区为减少噪音和粉尘排放需要采取措施，另一方面是区域间为成为可持续的生活与工作地区的激烈竞争，增强了人们在市区内实现交通零排放的愿望。
电动汽车是既不排放有害气体，也不产生噪音。
行业集团车队和派送交通（比如垃圾运离，城市卫生）的电气化，更可给地方性减排添加额外潜力。
5、汽车与电网融合
电动汽车能改善电网的效率，促进可再生能源发展
智能利用电动汽车电池，将其当作电能存储器，有可能提高电能供给的整体效率。
实现的途径是消减高峰，平衡电网的发电与负荷峰谷，并在未来提供电网补偿能量。
在大批汽车电池中存储电能，可以降低不利的波动效应，可对在整个系统中继续发展可再生能源产生正面影响。
通过今后电动汽车与电网融合，电动汽车便可提供电网补偿能量，如此可以提高常规电站的效率，因为电站不必像先前那样频繁地启动与终止，这将为减少化石燃料的消耗做出贡献。
对与此相关的电池寿命缩短问题还需相对来看。
6、新的驱动方式
在未来的智能与多模态的交通方案中，电动汽车是基石
目前的驱动形式将被改变，将变得更多样化、个性化，更适合现代化的城市形象与先进的交通理念。
电动汽车有能力明显提高工业密集地区的生活质量。
不可忽略的是，汽车驾驶者的情感因素也会为接受电动汽车起正面作用。
3.3挑战
利用电动汽车的潜力是和很多挑战连在一起的。
这些挑战要求我们跨领域行动，争取新的参与者，采用新的合作形式。
科研、开发、制订新的框架条件、市场准备与引入方面的议题正是工作的重点。
电动汽车的多层次性质和对于德国地位所具有的战略意义，都不允许我们制订的计划仅限于个别环节或部分领域，而是要在建设、资助电动汽车的引导市场中把握整个价值链。
价值链：
原材料（获取/精炼）
部件（开发/生产/回收/人才培养与能力发展）
车辆（开发/生产/销售/人才培养与能力发展）
电能（可再生能源/电网经营）
基础设施（充电站的建造与运营/电网设施/人才培养与能力发展）
电动汽车供货商（经营模式）
价值链从锂离子电池的原材料开始，包含电力驱动的新部件，直至整个能效管理。
新车辆的规划是绝对必要的，就如能源供给体系的现代化、建设新的基础设施（比如电池充电站）以及发展专门的供货结构和经营模式一样。
其间的挑战之一是，要开发电动汽车对智能电网管理的调节潜力。
通过利用这项技术，可以扩大可再生能源在德国电源结构中的比例（比如通过平衡风能波动）。
研究与开发——能量储存：
电动汽车要求有高效、安全、价格可承受的电池系统
汽车工业对未来电动汽车的电池系统有下列重要要求：
●电池的费用：
降低电池成本是今后电动汽车大范围进入市场的根本性前提。
当前每kWh存储量的成本是1000-2000欧元，比国际上确定的目标高出好几倍（一辆典型的、有效行驶里程为100公里的小型电动汽车，其目前的电池费用要10000至15000欧元）。
要实现的成本目标是每kWh300至500欧元。
为能生成一个电动汽车的广大市场，实现这个目标是绝对必要的。
●提高电池的能量密度和/或功效密度：
至2015年，电池系统普遍要求达到的能量密度为200Wh/kg，这是当前使用的锂离子电池密度的两倍。
高密度意味着有效行驶里程的加长，高功效密度则表示快速功率传输，比如在加速过程中，快速存储制动能量（热量回收）。
目前尚未能开发出在这两个功能上具备同等高密度的电池。
●为使电动汽车能长期获得与目前乘用车同等的有效行驶里程，必须继续大大提高电池的能量密度。
此处要考虑开发新式的电池种类，如金属-空气电池，其电能密度可达到1000Wh/kg。
为研发此类新型电池，需要有长时期的基础研究。
●延长电池寿命和循环强度：
由于电池成本高，就必须为适应汽车而延长电池寿命。
要求电池寿命达到10-15年，意味着能应对3000-5000次循环充电周期，而不出现重大的参数损失。
具有挑战意义的工作是，改善Plug-In-和电动车电池的快速充电性能（缩短充电时间，提高驱动性能）。
●改善安全特征：
在常规运作中，由一个电池管理系统来提供必要的安全。
在因车祸或者错误操作而可能引发火灾或爆炸时，也需要有同样的安全装置。
●高效双层电容器在高与快速功能方面具有优势，因而是对高密度电池的极好补充。
若要有继续研发这种超级电容器的动力，就必须能够提高能效，极大改善生产质量和可靠性，并持续下降生产成本。
●下降重量、体积、充电时间、运行时很强的温度依赖性以及有毒成分的使用。
研究与开发——汽车技术：
电动汽车要求对车辆、驱动器与部件有新的方案
为汽车使用者，按他们的需要，来发展电动汽车。
比如用于市内短途的小客车，或是行驶于“时停时走”交通范围内的运货车，或是具更大有效行驶里程的节俭型混合动力汽车。
为了改善Plug-In混合动力与电动汽车的经济性与可接受性，有必要开发并优化汽车的电动和机械部件以及它们在同一车上的集成效果。
混合动力汽车上的电动机，其运作方式既是电动的又是发电的，因此就必须澄清不同的机器概念以及使用的材料问题。
如果内燃发动机与电动机的组合可以进一步优化的话，那就在内燃发动机本身了。
应对其根据操作方法、控制设置、车型大小而不同的设计参数进行系统分析。
用于控制发动机的高效电器以及其他驱动和发动系统的电子控制仪器也应该为各自相应的功率等级得到继续发展，（辅助）动力装置的电气化（比如电气作业车的动力装置）也是如此。
高效电器和电池的冷却问题，在关系到构造空间、乘员安全、重量、可靠性和电磁兼容性方面，需要新的技术解决方案。
对混合动力汽车驱动系统管理的一期研究显示，对车前路况的把握了解，对降低损耗具有意义，其间驾驶导航与驾驶辅助系统的配合是个可行的方法。
研究与开发——电网融合：
电动汽车需要为车辆与电网的连接找到新的解决方案
在电动汽车电网融合的第一阶段，主要解决汽车电池的充电问题。
监测电池充电状态先在汽车端解决。
有关电网因附加供电任务而出现的产能瓶颈问题，可通过在峰值时段之外的智能充电控制基本上得以避免。
在第二阶段，汽车电池除了牵引作用，还要向电网馈电，具备电网存储部件的功能。
对馈电的监测、调整和控制将在网络端进行。
由于电动汽车的数量在这个阶段已在增长之中，附加电容量也需要相应增加，这要靠发展可再生能源来提供。
通过缓冲供电波动来改善获取质量，是电动汽车具备的、很有发展前景的协同
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