新能源汽车历史沿革报告.docx

1、新能源汽车历史沿革报告新能源汽车发展历史一、新能源汽车定义新能源汽车定义因国家不同其提法也不相同，在日本通常被称为“低公害汽车”，2001年以日本国土交通省、 环境省和经济产业省制定了“低公害车开发普及行动计划”。该计划所指低公害车包括5 类，即：以天然气为燃料汽车、混合动力汽车、电动汽车、以甲醇为燃料汽车、排污和燃效限制标准最严格清洁汽油汽车。在美国通常将新能源汽车称作“代用燃料汽车”。在我国按照发改委公告定义，新能源汽车是指采用非常规车用燃料作为动力来源(或使用常规车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆动力控制和驱动方面先进技术，形成技术原理先进、具有新技术、新结构汽车。新能源汽车包括

2、五大类型混合动力电动汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV，包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、其他新能源(如超级电容器、飞轮等高效储能器)汽车等。其中，非常规车用燃料指除汽油、柴油、天然气(NG)、液化石油气(LPG)、乙醇汽油(EG)、甲醇、二甲醚之外燃料。在我国各政府文件中对新能源汽车种类划分也是有区别，主要有以下几种划分：新能源汽车生产企业及产品准入管理规则第三条 新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、燃料电池电动汽车（FCEV）、氢发动机汽车、其他新能源（如高效储能器、二甲醚）汽车等各类别产品。节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法第二条

3、 本办法所称节能与新能源汽车主要指混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车。私人购买新能源汽车试点财政补助资金管理暂行办法第二条 本办法所称新能源汽车主要指插电式（plug-in）混合动力乘用车和纯电动乘用车。二、新能源汽车发展阶段从新能源汽车定义上看，电动汽车是新能源汽车一种。新能源汽车种类从最初纯电动汽车发展到今天多种类型新能源汽车经历了漫长过程，在世界汽车发展史上，电动汽车发明比内燃机汽车还要早。因此，新能源汽车也是最古老汽车之一。新能源汽车发展经历以下几个主要阶段：（一）19世纪30年代到50年代电动汽车崛起电动汽车历史并不比内燃机汽车短，甚至比奥托循环发动机(柴油机)和奔驰发动机(汽油

4、机)还要早。苏格兰商人罗伯特-安德森在1832年到1839年之间(准确时间不明)研发出电动车。早在1835年，由荷兰Sibrandus Stratingh教授设计了第一款小型电动车，他助手克里斯托弗-贝克则负责制造。但更具实用价值，更成功电动车是由美国人托马斯-达文波特和苏格兰人罗伯特-戴维森在1842年研制，他们首次使用是不可充电电池。（二）19世纪60年代到20世纪20年代电动汽车发展随着英法两国科学家在电池性能、容量等技术方面突破，到1881年法国发明家Gustave Trouve在巴黎举行国际电力博览会上演示了三轮电动车。在1884年，托马斯-帕克将电动车实现量产。在1897年，美国费

5、城电车公司研制纽约电动出租车实现了电动车商用化。20世纪初，安东尼电气、贝克、底特律电气 (安德森电动车公司)、爱迪生、Studebaker和其它公司相继推出电动汽车，电动车销量全面超越汽油动力汽车。电动车也逐渐成为上流社会喜好城市用车，在早期汽车消费市场上电动车比内燃机驱动车辆有着更多优势：无气味、无震荡、无噪音、不用换挡和价格低廉等。因此，电动汽车在当时汽车发展中占据着重要位置。据统计，到1890年在全世界4200辆汽车中，有38为电动汽车，40为蒸汽车，22为内燃机汽车。（三）20世纪20年代到20世纪末电动车停滞期随着美国德洲石油开发和内燃机技术提高，电动车在1920年之后渐渐地失去了

6、优势。汽车市场逐步给内燃机驱动汽车所取代。只有在少数城市保留着很少有轨电车和无轨电车以及很有限电瓶车（使用铅酸电池组，被使用在高尔夫球场、铲车等领域）。电动车发展从此停滞了大半个世纪。随着全球石油资源开发和利用，以及内燃机驱动汽车技术不断成熟，人们几乎忘记还有电动车存在。然而运用在电动车上技术：电驱动、电池材料、动力电池组、电池管理等等也处于停滞状态。（四）20世纪末到今天电动车复苏及创新期随着全球石油资源日益减少、大气环境严重污染，让人们重新认识到电动汽车重要性。 1990年之前提倡使用电动车主要还是以民间为主。比如1969年建立民间学术团体组织：世界电动车协会(World Electric

7、 Vehicle Association) 。20世纪90年代，各个主要汽车生产商开始关注电动车未来发展并且开始投入资金和技术在电动车领域。新能源汽车概念也应运而生，类型也得到了丰富。在1990年1月洛杉矶汽车展上，通用汽车总裁向全球推介Impact纯电动轿车。 1992年福特汽车使用钙硫电池Ecostar , 1996年丰田汽车使用镍氢电池RAV4LEV， 1996年法国雷诺汽车Clio, 1997年丰田Prius混合动力轿车下线, 1997年日产汽车世界上第一辆使用锂离子电池电动车Prairie Joy EV, 1999年本田汽车发布、销售混合动力 Insight。 与以往电动车生产厂家所

8、不同，新成立Tesla汽车公司 完全生产纯电动车。2006年推出Roadster跑车0-60英里只要3.9秒，每次充电可行驶400KM。 在2008年北京奥运会期间，中国京华客车厂生产纯电动公交车进行了一定规模地实际运行。最重要是，它采用了充换电站模式。这一模式展示了未来充换电站逐步取代加油站趋势。三、新能源汽车主要类型、发展情况及其优缺点新能源汽车包括混合动力电动汽车、纯电动汽车（包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车及其他新能源汽车等。（一）混合动力汽车混合动力汽车主要采用传统燃料，同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗量车型。按照燃料种类不同，主要又可以分为汽油混合

9、动力和柴油混合动力两种。目前国内市场上，混合动力车辆主流都是汽油混合动力，而国际市场上柴油混合动力车型发展也很快。 混合动力汽车优点包括：第一，油耗相对较低、污染少；第二，可以使汽车制动时、下坡时、怠速时能量回收；第三，可以根据情况关停内燃机，仅由电池驱动，实现“零”排放。不过，其最明显缺点是长距离高速行驶基本不能省油。混合动力汽车关键是混合动力系统，它性能直接关系到整车性能。经过十多年发展，混合动力系统总成已从原来发动机与电机离散结构向发动机电机和变速箱一体化结构发展，即集成化混合动力总成系统。混合动力总成以动力传输路线分类，可分为串联式、并联式和混联式等三种。串联式动力：串联式动力由发动机

10、、发电机和电动机三部分动力总成组成，它们之间用串联方式组成动力单元系统，发动机驱动发电机发电，电能通过控制器输送到电池或电动机，由电动机通过变速机构驱动汽车。小负荷时由电池驱动电动机驱动车轮，大负荷时由发动机带动发电机发电驱动电动机。当车辆处于启动、加速、爬坡等工作情况时，发动机、电动机组和电池组共同向电动机提供电能；当电动车处于低速、滑行、怠速工作情况时，则由电池组驱动电动机，当电池组缺电时则由发动机-发电机组向电池组充电。串联式结构适用于城市内频繁起步和低速运行，可以将发动机调整在最佳工作情况点附近稳定运转，通过调整电池和电动机输出来达到调整车速目。使发动机避免了怠速和低速运转，从而提高了

11、发动机效率，减少了废气排放。但是它缺点是能量几经转换，机械效率较低。并联式动力：并联式装置发动机和电动机共同驱动汽车，发动机与电动机分属两套系统，可以分别独立地向汽车传动系提供扭矩，在不同路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。当汽车加速爬坡时，电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力，一旦汽车车速达到巡航速，汽车将仅仅依靠发动机维持该速度。电动机既可以作电动机又可以作发电机使用，又称为电动发电机组。由于没有单独发电机，发动机可以直接通过传动机构驱动车轮， 这种装置更接近传统汽车驱动系统，机械效率损耗与普通汽车差不多，得到比较广泛应用。混联式动力：混联式装置包含了串联式和并联式特点。动力系统包括发

12、动机、发电机和电动机，根据助力装置不同，它又分为发动机为主和电机为主两种。以发动机为主形式中，发动机作为主动力源，电机为辅助动力源；以电机为主形式中，发动机作为辅助动力源，电机为主动力源。该结构优点是控制方便，缺点是结构比较复杂。（二）纯电动汽车纯电动汽车就是主要采用电力驱动汽车，大部分车辆直接采用电机驱动，有一部分车辆把电动机装在发动机舱内，也有一部分直接以车轮作为四台电动机转子，其难点在于电力储存技术，目前电动车最大障碍就是基础设施建设以及价格影响了产业化进程。纯电动汽车主要优点：1、技术相对简单成熟，只要有电力供应地方都能够充电；2、纯电动汽车本身不排放污染大气有害气体，即使按所耗电量换

13、算为发电厂排放，除硫和微粒外，其它污染物也显著减少，而且电厂排放较为集中，清除各种有害排放物较容易，相关技术成熟。另外，电力来源广泛，可以从多种一次能源获得，如煤、核能、水力等。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益；3、有研究表明，同样原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车高。因此有利于节约能源和减少二氧化碳排量。纯电动汽车主要缺点：1、目前蓄电池单位体积重量储存能量太少，使用周期短，从几个月到几年不等；2、电动车电池成本较高，又没形成经济规模，故购买价格较贵，使

14、用成本不确定，这主要取决于电池寿命及当地油、电价。（三）燃料电池汽车燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料，通过化学反应产生电流，依靠电机驱动汽车。其电池能量是通过氢气和氧气化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能。燃料电池汽车具有以下优点： 1、零排放或近似零排放； 2、减少了机油泄露带来水污染； 3、降低了温室气体排放；4、提高了燃油经济性； 5、提高了发动机燃烧效率； 6、运行平稳、无噪声。同样也存在着不足，如造价偏高，反应/启动速度慢，氢气存储运输不便等。近几年来，燃料电池技术已经取得了重大进展。世界著名汽车制造厂，如戴姆勒克莱斯勒、福特、丰田和通用汽车公司已经宣布，计划在2004年以前将

15、燃料电池汽车投向市场。目前，燃料电池轿车样车正在进行试验，以燃料电池为动力运输大客车在北美几个城市中正在进行示范项目。在开发燃料电池汽车中仍然存在着技性挑战，如燃料电池组一体化，提高商业化电动汽车燃料处理器和辅助部件汽车制造厂都在朝着集成部件和减少部件成本方向努力，并已取得了显著进步。（四） 氢动力汽车氢动力汽车是一种以氢气为主要燃料汽车，是一种真正实现零排放交通工具，排放出是纯净水，其具有无污染，零排放，储量丰富等优势，因此，氢动力汽车是传统汽车最理想替代方案。氢具有很高能量密度，释放能量足以使汽车发动机运转，而且氢与氧气在燃料电池中发生化学反应只生成水，没有污染。因此，许多科学家预言，以氢

16、为能源燃料电池是21世纪汽车核心技术，它对汽车工业革命性意义，相当于微处理器对计算机业那样重要。主要优点：排放物是纯水，行驶时不产生任何污染物。 主要缺点：1、氢燃料电池成本过高，而且氢燃料存储和运输按照目前技术条件来说非常困难，因为氢分子非常小，极易透过储藏装置外壳逃逸；2、氢气提取需要通过电解水或者利用天然气，如此一来同样需要消耗大量能源，除非使用核电来提取，否则无法从根本上降低二氧化碳排放。（五）燃气汽车燃气汽车是指用压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)和液化天然气(LNG)作为燃料汽车。这种汽车优点包括使用性好，无积碳，发动机寿命长，汽车大修里程可提高50%以上， 比使用常规燃料

17、节约50%以上维修费用。 其缺点包括发动机动力性能有所下降，加气站费用较高等。近年来，世界上各国政府都积极调整汽车燃料结构。燃气汽车由于其排放性能好，可调正汽车燃料结构，运行成本低、技术成熟、安全可靠，所以被世界各国公认为当前最理想替代燃料汽车。替代燃料作用是减轻并最终消除由于石油供应紧张带来各种压力以及对经济发展产生负面影响。近期，中国仍将主要用压缩天然气、液化气、乙醇汽油作汽车替代燃料。汽车代用燃料能否扩大应用，取决于中国替代燃料资源、分布、可利用情况，替代燃料生产与应用技术成熟程度以及减少对环境污染等；替代燃料生产规模、投资、生产成本、价格决定着其与石油燃料竞争力；汽车生产结构与设计改进

18、必须与燃料相适应。（六）生物乙醇汽车乙醇俗称酒精，也就是说，使用乙醇为燃料汽车。在汽车上使用乙醇，可以提高燃料辛烷值，增加氧含量，使汽车缸内燃烧更完全，可以降低尾气有害物排放。这种汽车最大优点就是能减少污染。主要不足之处是制作过程成本过高，储存时间稍长会吸收空气中水份，发生液相分离，影响使用，而且由于目前原料主要来源于粮食作物，大量推广会引起粮食问题。醇代替石油燃料活动历史已经很长，无论是从生产上和应用上技术都已经很成熟，近来由于石油资源紧张，汽车能源多元化趋向加剧，乙醇汽车又提到议事日程。目前世界上已有40多个国家，不同程度应用乙醇汽车，有已达到较大规模推广，乙醇汽车地位日益提升。乙醇汽车燃

19、料应用方式：1、掺烧，指乙醇和汽油掺合应用。在混合燃料中，乙醇和容积比例以“E”表示，如乙醇占10%，15% ，则用E10，E15来表示，目前，掺烧占乙醇汽车占主要地位；2、纯烧，即单烧乙醇，可用E100%表示，目前应用并不多，属于试行阶段；3、变性燃料乙醇，指乙醇脱水后，再添加变性剂而生成乙醇，这也是属于试验应用阶步。四、我国新能源汽车发展现状我国政府对新能源汽车态度：我国提早开始了技术储备。在“十五”期间，电动汽车重大专项和清洁汽车科技行动攻关计划基础上，“十一五”期间，在“863”计划中又启动了“节能与新能源汽车”重大项目，继续支持节能与新能源汽车关键技术研发和产业化。这期间，我国科技计

20、划累计投入近20亿元，分别组织实施了“电动汽车重大科技专项”和“节能与新能源汽车重大项目”，确立了“三纵三横”研发布局，即燃料电池汽车、混合动力汽车、纯电动汽车三种整车技术为“三纵”，多能源动力总成系统、驱动电机、动力电池三种关键技术为“三横”。（一）国家近年来推出相关政策1、2009年1月23日，财政部、科技部联合下发关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作通知（财建20096号），确定北京、上海、重庆、长春、大连、杭州、济南、武汉、深圳、合肥、长沙、昆明、南昌等13个城市作为节能与新能源汽车示范推广试点城市。同时颁布节能与新能源汽车示范推官财政补助资金管理暂行办法（以下简称“暂行办法”）。

21、根据暂行办法，补助对象包括混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车。其中乘用车和轻型商务车：混合动力汽车最高补助5万元，纯电动汽车补助6万元，燃料电池汽车补助25万元；10米以上城市公交车，混合动力汽车补助542万元，纯电动汽车补助50万元，燃料电池汽车补助60万元。2、2009年3月，国务院出台汽车产业调整和振兴规划，提出实施新能源汽车发展战略，强调将以新能源汽车为突破口，加强自主创新，形成新竞争优势。规划提出，推动电动汽车及其关键零部件产业化，中央财政将安排补贴资金，支持节能和新能源汽车在大中城市示范推广。3、2009年6月17日，工信部公布新能源汽车生产企业及产品准入管理规则，并明确了新能

22、源汽车企业准入条件和新能源汽车产品准入条件，以及新能源汽车企业准入申请程序和新能源汽车产品准入申请程序。4、2010年5月31日，财政部、科技部、工信部和国家发改委联合下发关于扩大公共服务领域节能与新能源汽车示范推广有关工作通知（财建2010227号），在已有13个试点城市基础上，增加天津、海口、郑州、厦门、苏州、唐山和广州等7个试点城市。同时下发关于开展私人购买新能源汽车补贴试点通知（财建2010230号），确定上海、长春、深圳、杭州和合肥等5个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作。一同下发还有私人购买新能源汽车试点财政补助资金管理暂行办法，该办法所指“新能源汽车”包括“插电式（plug-

23、in）混合动力乘用车”和“纯电动乘用车”，同时还明确了私人购买和使用新能源汽车形式（直接购买、整车租赁和电池租赁）和补助标准。对满足支持条件新能源汽车，按3000元/千瓦时给予补贴。插电式混合动力乘用车每辆最高补贴5万元，纯电动乘用车每辆最高补贴6万元。5、2010年7月28日，财政部、科技部、工信部和国家发改委联合下发关于增加公共服务领域节能与新能源汽车示范推广试点城市通知（财建2010434号），在已有20个试点城市基础上，增加沈阳、成都、呼和浩特、南通和襄阳等5个试点城市。6、对未来十年中国节能与新能源汽车产业具有指导意义节能与新能源汽车产业发展规划（2011-2020年）将在今年“两会

24、”后正式颁布。按照此前媒体公布规划草案内容，中国新能源汽车在2015年要达到“初步产业化”目标，即市场保有量超过100万辆；到2020年，以混合动力汽车为代表节能汽车销量达到世界第一，年产销量达到1500万辆；新能源汽车保有量达到500万辆。规划草案拟定节能目标为：2015年，乘用车新车平均油耗水平较2008年下降35%，为5.9L/km；2020年，乘用车新车平均油耗达到4.5L/km，商用车新车平均油耗比2015年下降30%；燃料电池汽车技术与国际发展同步，平均油耗目标高于美国，与欧盟处于同一水平。（二）国内主要试点城市发展状况1、北京：在新能源示范运行方面走在其他城市前面。北京市政府在新

25、能源汽车采购方面给予了政策性资金倾斜，2009年用于纯电动汽车、混合动力汽车财政经费达5.5亿元，已全部拨付到位。2009年，北京交付使用1000辆新能源汽车。2010年，北京新增1050辆新能源汽车示范运行。2、上海：新能源公交线达30多条上海以2010年世博会为契机，围绕“世博园区零排放，周边低排放”目标，推广使用新能源汽车。2009年，上海已进入商业化运营新能源汽车公交线路有30多条。2010年，上海新能源汽车示范运行规模将超过1000辆。3、杭州：上路运营新能源汽车近300辆杭州示范推广试点起步早、基础好。政府大力支持，民营企业积极性高，投入大。2009年，上路运营新能源汽车近300辆

26、。按照计划，到2012年将达到3000辆以上新能源汽车应用规模。4、深圳：2009年，已经投入使用了101辆混合动力公交车。根据深圳市节能与新能源汽车示范推广实施方案，到2012年，深圳全市公交、公务、私家车三个重点领域，将累计示范推广各类新能源汽车2.4万辆。为推广新能源汽车，深圳市政府投入20亿元以上，并将家用车纳入了示范推广方案，每辆补贴5万元。5、大连：一汽集团建立“大连新能源汽车示范基地”，投入77辆新能源公交车，其中62辆混合动力公交车、15辆纯电动客车。根据计划，到2012年，大连将实现超过2400辆。6、长春：相继成立长春市新能源汽车推广应用工程领导小组，长春市新能源汽车产业发

27、展办公室和吉林省新能源汽车产业联盟。主推一汽集团生产混合动力公交车，在2010年初，有100辆气电混合动力公交车投放。2012年以前，长春市将有1000辆新能源公交车上线运营。（三）近几年国内主要生产商和主要车型序号生产企业产品简介产品类型1上海通用别克君威HEV轿车2比亚迪E6纯电动轿车3F3DM双模混合动力轿车4天津清源电动车公司哈飞纯电动微客纯电动5重庆长安CV11混合动力轿车6奇瑞BSG混合动力 , 节油 10%7ISG混合动力 , 节油 17% 8上汽集团帕萨特燃料电池轿车9一汽轿车B70HEVHEV奔腾轿车10江淮汽车HFC4HA1 - B混合动力11北汽集团勇士混合动力12一汽海

28、马福仕达纯电动轿车节油 10%13东风股份公司轻卡纯电动14一汽大连客车厂CA6124SH2HEV大客车15南车时代TEG6128HEV大客车16北汽福田BS6123C7B4D混合动力客车17东风电动车公司EQ6100HEV客车18EQ7200HEV轿车19中通客车LCK6112GHEV公交车20重庆恒通CKZ6116HEV公交车五、国外新能源汽车发展现状国外新能源汽车技术研发、科技推广、汽车制造、销售主要集中在日本、美国、欧盟等国家。接下来主要介绍日本、美国、欧盟新能源汽车产业发展情况及政府采取相关措施。日本1、新能源汽车产业发展概况 日本地域狭小，资源贫乏， 因此异常重视新能源汽车开发。政

29、府通过主导制定 “新国家能源战略”，推动了新能源汽车产业迅速发展。日本经济产业省和资源能源厅于2006 年 5 月制定了“新国家能源战略”，提出到 2030 年，能源效率要比现在提高 30%，将石油依赖度从目前近 50%降至40%，其中运输部门石油依赖度降低 20% 。 日本混合动力车已形成产业化，鼓励燃料电池和生物燃料发展，高能锂电研制和混合动力汽车领域独树一帜。目前，丰田、本田、日产等日本厂商混合动力汽车不仅在国内热销，在国际市场上也令其他国家厂商望其项背。同样，锂电池企业居全球前列。根据中投研究报告显示， 全球主要汽车锂电池生产企业有二十多家，包括美国A123和江森自控（Johnson

30、Controls）、中国比亚迪、韩国LG化学，而日本则有日本电气（NEC）、东芝、日立制作所、G S Yuasa、丰田汽车和松下电器产业合并公司 Panasonic EV Energy等十来家相关企业。此外，日本还重视燃料电池和生物燃料等技术开发。根据相关计划，在5 年内将斥资 2090 亿日元开发以天然气为原料液体合成燃料技术、车用电池，以及氢燃料电池科技；2007已经着手生物燃料普及，拟在2011 年单年度生产生物燃料 5 千万升。2、推动新能源汽车应用措施 从 1973年到2003年30年间，日本国民生产总值从238 万亿日元到 506 亿日元，增长了一倍多，而原油进口反而从28861万

31、升下降为 24485 万升。2006 年 5月，日本资源能源厅和经济产业省又制定了“新国家能源战略”。计划到 2030年，日本能源效率要比现在提高 30%，将目前近50%石油依赖度进一步降低到40%”，将运输部门石油依赖度从目前100%降低到80%。 在新能源汽车及替代燃料方面，日本采取措施主要有：（l）通过普及混合动力技术等使替代燃料消耗量提高并降低油耗；（2）促进电气、燃料电池汽车技术开发与普及支援；（3）通过基础设施建设以促进生物乙醇和柴油等燃料多样化及其有效利用。在新能源汽车和替代燃料普及方面，2001年以日本国土交通省、环境省和经济产业省制定了“低公害车开发普及行动计划”。该计划所指低公害车包括5类，即：以天然气为燃料汽车、混合动力汽车、电动汽车、以甲醇为燃料汽车、排污和燃效限制标准最严格清洁汽油汽车。该计划主要由国土交通省以独立行政法人交通安全环境研究所为核心研究机关进行实施，以推动新一代低公害车开发与实用化为主要目标，原计划到2010年，这些种类低公害车要从2001年约63万辆增加到1000万辆，而后修改为到2010年达到 1340万辆。2007年5月，经济产业省资源能源厅公布了“新一代汽车及燃料计划”。该计划提出了实现“到2030 年，将交通运输领域石油依赖度降低到80%”目标具体手段，以及实现“新一代电池、清洁柴油、氢燃料电池、生物燃料