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燃料电池电动汽车可行性报告

燃料电池电动汽车可行性报告
燃料电池电动汽车可行性报告

燃料电池汽车市场可行性分析报告

(长安大学信息工程学院2004级高继)

燃料电池是一种把储存在燃料和氧化剂中的化学能,等温地按电化学原理转化为电能的能量转换装置。燃料电池是由含催化剂的阳极、阴极和离子导电的电解质构成。燃料在阳极氧化,氧化剂在阴极还原,电子从阳极通过负载流向阴极构成电回路,产生电能而驱动负载工作。燃料电池与常规电池不同在于,它工作时需要连续不断地向电池内输入燃料和氧化剂通过电化学反应生成水,并释放出电能;只要保持燃料供应,电池就会不断工作提供电能。

燃料电池电动汽车实质上是电动汽车的一种,在车身、动力传动系统、控制系统等方面,燃料电池电动汽车与普通电动汽车基本相同,主要区别在于动力电池的工作原理不同。一般来说,燃料电池是通过电化学反应将化学能转化为电能,电化学反应所需的还原剂一般采用氢气,氧化剂则采用氧气,因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直接采用氢燃料,氢气的储存可采用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。

直接供氢的FCEV推广普及的关键是纯氢的供应和储存。为了保证直接供氢的FCEV用氢的需要,必须建造氢站,这就增大了直接供氢的FCEV商品化和推广普及的难度,因此,世界上各大汽车公司纷纷推出了通过燃料重整反应制取氢气的技术,可使用多种碳氢燃料,包括醇类燃料、天然气等。目前,通过重整反应利用甲醇制取氢气的技术已十分成熟,甲醇为液体燃料,携带方便,提高了燃料电池电动汽车的续驶里程,且燃料能量的利用率可达70%-90%,大大高于热力发动机的效率。

福特汽车公司的21世纪绿色汽车的开发计划中,FCEV作为开发研究重点,其推出的P2000HFC试验车即为直接供氢的FCEV,福特公司也有利用甲醇进行改质产生氢气的技术。目前,福特公司与石油公司摩比尔一起开发更具实际意义的车载汽油改质氢燃料电池车(FCEV)。从基础设施建设和社会使用环境上看,汽油改质型比甲醇改质型更为有利。新开发的汽油改质器与以往的相比,质量和体积都缩减了30%左右,从而提供了车载性,实现了与汽油相媲美的包装效率,对汽油改质氢FCEV的早日实用化及FCEV的普及推广具有重要意义。

由于它不经历热机过程,不受热力循环限制,故能量转换效率高,燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%,实际效率已达60%~80%,是普通内燃机热效率的2—3倍。现在应用于电动汽车中的燃料电池是一种被称为质于交换膜燃料电池(PEMFC),它以纯氢为燃料,以空气成龙为氧化剂。在1993年加拿大温哥华科技展览会上,加拿大的BALLABC公司推出了世界上第一辆以PEMFC电池为动力的电动公共汽车。载客20人,可行驶160km/h,最高速度72.2km/h。德国奔驰汽车公司也研制了以PEMFC电池为动力的电动汽车。生成物是水,不污染环境,缺点是造价太高,目前仅燃料电池的价格就要25000美元。

一、美国对燃料电池汽车的优惠政策

1999年10月克林顿总统签署清洁空气法,严格规定了汽车排放的标准,同月加州政府也有了新的规定,即要求汽车制造商在加州销售的车辆中百分之二必须是零排放车辆。2001年8月2日,美国议院代表批准了2001年美国未来能源保证法案。这项立法的目的是使美国到2012年后对外国能源的依赖由56% 降到45%,从伊拉克进口的石油由700,000桶/天减

少到250,000桶/天。除了增加石油和汽油的开采和促进核能外, 该项计划为鼓励发展和使用燃料电池电动车技术提供了税收优惠和资金支持,具体政策:

(1)车全重低于8500磅,利用再充电能源储存系统提供最大可用功率的HEVs,免250~2000美元所得税。

(2)符合机动车行驶英里数执行标准规定的轻型HEVs(2000城市燃油系统以外增加125%~250%)免1000~3500美元附加税。2000城市燃油系统增加的这一项也许就是要比较主要部分符合EPA要求的风格、传动、推进系统等都相似的新的HEVs和机动车。机动车不必符合BIN 5、 Tier II的排放标准。

(3)使用期内至少节约1500加仑汽油的客车或轻型卡车,免250美元附加税。

(4)在使用期内至少节约2500加仑汽油的客车或轻型卡车,免500美元附加税。

(5)利用再充电能源储存系统提供最大可用功率的中型和重型HEVs免一定的附加税。

(6)使用再充电能源储存系统提供最大可用功率的使用清洁发动机的中型和重型HEVs 免一定的附加税。

基础设施的税收优惠:租售电动汽车的纳税人、政府和其他不纳税的实体也要求享受这种税收优惠,如果这项税收优惠价格能够明确,这种电动车的租售价格会减少。到2007年,这种清洁燃油汽车(包括电动汽车)将被免除燃料税100,000美元 (这项免税将在2004年12月31日结束) 。

二、燃料电池电动汽车的现状与发展

燃料电池的特点:高效:它不通过热机过程,不受卡诺循环的限制,其能量转化效率在40-60%;如果实现热电联供,燃料的总利用率可高达80%以上。环境友好:以纯氢为燃料时,燃料电池的化学反应物仅为水;以富氢气体为燃料时,其二氧化碳的排放量比热机过程减少40%以上,这对缓解地球的温室效应是十分重要的。安静:燃料电池运动部件很少,工作时安静,噪声很低。可靠性高:碱性燃料电池和磷酸燃料电池的运行均证明燃料电池的运行高度可靠,可作为各种应急电源和不间断电源使用。燃料电池正在以其特有的优势吸引着世界各国各大汽车厂商的注意。这种电池将有可能成为继内燃机之后的汽车最佳动力源之一。

近年来一些厂家,如戴姆勒-克莱斯勒、丰田、通用、本田、日产、福特等公司都开发了自己的燃料电池电动汽车(FCEV)。汽车界人士认为FCEV是汽车工业的一大革命,是21

世纪真正的纯绿色环保车,是最具实际意义的环保车种。

1、国外燃料电池车发展现状简介

燃料电池电动车的样车实验已经证明,以质子交换膜燃料电池(PEMFC)为动力的电动车性能完全可与内燃机汽车相媲美。当以纯氢为燃料时,它能达到真正的“零”排放。除各国政府投巨资支持这一研究外,世界各大汽车集团和石油公司也投入巨资进行各种形式的合作来发展这一技术,投入大量人力、物力,进行氢燃料电池的研究。其竞争的焦点是在21

世纪初将以燃料电池为动力的电动车推向市场。

美国

20世纪60年代和70年代,美国首先将燃料电池用于航天,作为航天飞机的主要电源。此后,美国等西方各国将燃料电池的研究转向民用发电和作为汽车、潜艇等的动力源。世界各著名汽车公司相继投入较多的人力和物力,开展燃料电池电动汽车的开发研究。在北美,各大汽车公司加入了美国政府支持的国际燃料电池联盟,各公司分别承担相应的任务,生产以新的燃料电池作动力的汽车。美国通用汽车公司在美国能源部的资助下,推出了以质子交换膜燃料电池(PEMFC,也称为离子交换膜燃料电池或固体高聚合物电解质燃料电池)和蓄电池并用提供动力的轿车。美国福特汽车公司现已研制出从汽油中提取氢的新型燃料电池,其燃料效率比内燃机提高1倍,而产生的污染则只有内燃机的5%。估计在5年内可研制出使用该种动力系统的电动汽车,并有望于2005年投入商业化生产。

在美国以能源部为首,大力研制和推广使用燃料电池,从1992年到2001年,仅从美国能源部就拨款七亿美元的基金,用于燃料电池的研制和开发,最近美国能源部又宣布,拨款1380万美元协助美国通用汽车公司,用来研究和发展高分子燃料电池及其在汽车上的应用。美国的通用公司、福特公司和克莱斯勒公司等在美国能源部的大力支持下,全力研究质子交换膜燃料电池汽车,并且相继推出了各自的实验车。据初步预测,大约到2004—2006年,燃料电池汽车便可能走向市场。燃料电池车是通用的重点,1997年在日内瓦车展推出欧宝燃料电池车,1998年9月“氢动一号”概念车在巴黎车展登场,2001年10月“氢动三号”亮相东京车展,2002年1月面世的“自主魔力”(AUTOnomy)概念车首次将燃料电池技术与线传操纵技术结合起来,当年8月,全球首辆可驾驶的线传操纵氢燃料电池车Hy-wire 就在巴黎车展公开。2003年,改进的“氢动三号”成为首款获日本公路行驶许可的液氢燃料电池车,最高时速160公里,可连续行驶270公里。在2000年的悉尼奥运会上,通用汽车公司就推出了用液氢作燃料的“氢动一号”燃料电池汽车作为运动场工作车。通用在底特律车展首次公开的Sequel氢燃料电池车将参加上海国际车展,其储氢量达到8公斤,最大功率提高约25%,连续行驶距离达到482公里,0~96.5公里/小时加速只需10秒。该公司研发及规划副总裁波立达的评价是“虽昂贵,但可行”,他还希望燃料电池车“2010年以前在耐用性和性能上能与目前的内燃机系统一争高下,最终实现经济量产,成为普通消费者买得起的车型”。美国通用汽车公司日前推出全球第一辆燃料电池卡车,该车的各项性能检测将由美国陆军进行。这款卡车是以通用雪佛兰Silverrado卡车为原型设计的,外观呈橄榄绿色,敞篷。卡车由两个氢燃料电池组提供动力,可载重约726公斤,其连续行驶里程可达201公里,最高时速可达到150公里。按计划,这款燃料电池卡车将交给美国防部,在弗吉尼亚州贝尔沃堡和加利福尼亚州彭德尔顿营两处陆军基地进行[非战斗用途]测试,检测其在不同天气和地形条件下的性能,测试将持续到2006年7月。福特的策略则较富过渡性,在业内首先将混合动力与燃料电池技术结合的H2RV可节能25%,预计一两年内上市。由美国环保局与戴姆勒-克莱斯勒公司、美国联合邮政服务公司联手研制的首批氢燃料电池汽车已投入实地使用检验阶段,这是燃料电池提供动力的机动车首次在美国全国的道路上实地驾驶运行。戴姆勒-克莱斯勒公司的60辆氢燃料电池汽车F-Cell在德国、美国、日本和新加坡等地试车。2002年5月20日,戴-克公司的甲醇改质型燃料电池车NECAR5完成了旧金山到华盛顿的横穿北美之行,历时16天,行程5250公里,最高时速145公里。除F-Cell在全球试车外,戴-克还有33辆燃料电池大巴参加了欧洲多个示范项目,总里程和行驶时间已分别达到42万公里和33000小时。2005年3月,以奔驰B级车为原型的燃料电池车B-Cell 又出现在日内瓦车展,输出功率超过100千瓦,储氢压力增至70兆帕,连续行驶距离从160公里增至约400公里。公司同时宣布:将于2012年正式销售氢燃料电池车。

加拿大

加拿大巴拉德(Ballard)汽车公司是PEMFC燃料电池技术领域中的世界先驱公司,在研究和发展PEMFC技术方面,目前处于领先地位的巴拉德公司,完全是靠着加拿大政府的资助而发展起来的,在这一领域仍居于世界最高水平。自1983年以来,Ballard公司一直从事开发和制造燃料电池。1992年巴拉德公司在政府的支持下,为运输车研制了88kM的PEMFC 动力系统,以PEMFC为动力做试验车进行演示。1993年巴拉德公司推出了世界上第一辆运用燃料电池的电动公共汽车样车,装备105kW级PEMFC燃料电池组,其功率为125马力,能

即可连续运行480km。目载客20人,对于一般城市公共汽车,采用碳吸附系统储备气态H

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前,Ballard燃料电池的体积功率已达到1kW/L的目标。该车卖给了美国洛杉矶机场,目前仍在运行之中。1995年2月,由加拿大政府同美国加州南海岸空气质量管理公署等单位共同投资440万美元开发的巴拉德公司第二辆PEMFC汽车交付使用,其功率为275马力,载客75人。

德国

在欧洲燃料电池的开发中德国的西门子和意大利的De No公司处于领先水平。1993年3月,奔驰公司投资3400万美元研制PEMFC汽车。1995年3月,欧洲的第一辆50k WPEMFC的奔驰面包车已在进行道路运行测试。该车时速可达110公里,补充一次燃料可行驶250公里,车里可乘坐6人而不显拥挤。德国奔驰公司和西门子公司合作于1996年推出了装有PEMFC 的NECARll小客车。1999年3月奔驰公司展示了Necar-4型PEMFC电动车,它用液氢作燃料,一次充氢行驶里程可达450公里。目前,奔驰公司已开发Necar-4型小轿车和NEBUS

大公共汽车。采用甲醇重整制氢的NECAR5即将面世。奔驰公司网点新闻报道,该公司将在两三年内生产30辆PEMFC城市公共汽车。宝马汽车公司最近推出了以天然气为基础燃料的燃料电池汽车,驾驶这辆车可以顺利的超车,其最高时速可达177公里。2005年1月向北美首次推出的H2R概念跑车用液氢燃料时功率276马力,0~96公里/小时加速仅需6秒,可行驶350公里,氮氧化物排放低于加州标准,据称宝马7系中也将出现一款氢燃料车。这些车型需要制冷系统保证液氢的低温,待燃料电池技术成熟后,宝马很可能还是要彻底变革。法国

法国也开发出使用“运程”燃料电池的电动汽车“Fever”,它以低温储存的氢和空气作燃料,发电功率达20kW,电压为90V,且采用先进的电子控制系统对电力系统进行控制,并把制动时产生的能量储存在蓄电池里,以备汽车起动或加速时使用。

英国

英国能源部也于1992年成立了国家燃料电池开发中心。英国燃料电池技术的开发重点在燃料供应、重整炉、气体净化和空气压缩等方面。PEMFC的研究重点是改善催化材料的性能并探索铂(Pt)催化剂的涂覆方法,降低铂(Pt)含量,提高铂(Pt)利用率和耐受CO的允许值。

日本

1981至1990年期间,日本政府就设立了一个“月光工程”。目前,一个新的燃料电池工程—“新阳光工程”正在进行中。1981年开发了熔融碳酸盐燃料电池(MCFC),随后又研制了磷酸燃料电池(PAFC),1992年又开发了比功率高、工作温度低、结构紧凑和安全可靠的PEMFC。在日本燃料电池系统发展中丰田公司处于领先地位。丰田的目标是开发能量转换效率达到传统汽油机2.5倍的燃料电池,且能和现用的汽(柴)油汽车一样方便地添加燃料。1996年10月,丰田汽车公司宣布,他们已经开发成功新型PEMFC汽车。该车功率为20kW,最高时速大于100公里/小时,充氢一次行驶250公里。目前,该公司已生产出PEMFC的吉普车和小轿车。从1980年起,日本就开始推广使用燃料电池机组发电。目前,世界上最大的一台燃料电池发电机就是由日本的东芝公司于1991年11月制造的。其装机容量已达到11MW。并打算在2010年利用燃料电池生产220万kWh的电能。在日本政府通商产业省的资助和各大汽车公司的努力下,日本制定雄心勃勃的研发、展示和推广燃料电池汽车的计划—日本氢能和燃料电池展示计划。参加这个计划的主要单位有丰田汽车公司、本田汽车公司等14家,从2001-2002年开始已有5个汽车公司开发燃料电池汽车进行路上实车试运行,并已建立了几个加氢站。日本经济产业省提出的发展目标是,在2010年前要把汽车用燃料电池的价格降低到普通汽油发动机的水平,并且要首先从政府机关开始普及燃料电池车。丰田认为燃料电池车难度甚大。在混合动力车型基础上开发的丰田FCHV氢燃料电池车2003就在加州开始租赁试用,但其130升的储氢量,实际连续行驶距离只有209公里,比汽油车和“普锐斯”的500公里和700公里相去甚远。丰田汽车燃料电池开发本部技术部长河合大洋认为:“如果连续行驶距离达不到500公里,估计无法让普通消费者接受。130升的燃料箱也根本无法安装到‘威驰’和‘花冠’等小型车上。”在2005年1月的东京“第一届国际燃料电池展”上,河合大洋表示:“2010年代前半期,必须造出能让人相信燃料电池车即将普及的车型。”丰田“普锐斯”(Prius,先驱者)成为世界首款批量投产的混合动力车,1997年问世以来全球销量已超23万辆。该车型性能丝毫不逊传统车型,在城市工况下比同等排量的“花冠”节油44.4%。2004年11月,“普锐斯”获欧洲年度车型奖,当年丰田混合动力车销量从上一年的24627辆激增到53991辆。日产汽车公司从1996年就开始研发燃料电池,2002年12月开始测试的X-Trail FCV氢燃料电池车最高时速145公里,可连续行驶350公里,2004年3月批量生产,2005款又应用了自主开发的固体高分子燃料电池组和碳纤维高压液氢罐。本田的最新燃料电池车是2005款FCX,最大时速149.6公里/小时,行程322公里,每加仑燃料在城市可行驶100公里,已有20辆上路试用。马自达稍嫌保守,计划2006年在日本开始租赁RX-8氢气、汽油双燃料车。本田汽车公司宣称,今年该公司将扩大生产新型燃料电池电动汽车。一年前,本田开发出可在零下20℃启动的新型燃料电池电动汽车所用的电池组已安装在“FCX”型车上。该电池配有两组新型电池组。每组重48kg,与“FCX -V3”配备的73kg电池组相比,重量大幅减轻,同时输出功率从35kW提高到了50kW。重量减轻的原因之一是采用了金属冲压成形的隔板。电解质膜采用“芳香族电解质膜”,属工程塑料的一种,与原来本田独立开发研制的电池组相比,可在工作温度高出15℃,即95℃的状态下发电。而且,在-20℃状态下,膜电阻只有原本田电池组的1/2,同时金属冲压隔板的导热性也较高,这样便可在-20℃状态下启动。预热时间也缩至原来的1/5。据介绍,这种新型燃料电池电动汽车的发电能力获得大幅提高,充一次氢可持续行驶395公里,比以前增加11%。燃料电池的金属隔板采用不锈钢材料。隔板成本目标是每个大约100日元。“与使用碳材料相比,可大大降低产品价格”,而且通过“与密封垫成为一体”,还可消除冷却液泄漏的危险。

韩国

现代汽车2002年开发了Santa Fe氢燃料电池车,可连续行驶165公里,2004年12月韩国能源研究所也推出氢燃料车,可连续行驶210公里。

目前,所有领先的汽车制造厂都在积极开发燃料电池发动机技术,并且许多国家在燃料电池的研究方面取得了可喜的成绩。如今,燃料电池的功率密度已超过1.1kW/L。同时,燃料电池还可用于固定式、便携式和船用动力等非运输车应用环境。这些开发项目所生成的协同作用将加快燃料电池在所有应用领域中的开发进程,并将大幅度降低燃料电池的生产成本。

2、中国燃料电池车发展现状简介

从20世纪50年代开始,中国一直进行燃料电池相关技术的研究,但直到20世纪90

年代,全球环境署(GEF,s)支持在中国进行燃料电池公共汽车示范,中国对其产生了浓厚兴趣。从那时起,我国在此方面有了很大进步。客车、两轮车和公共汽车正在试车,他们希望能够在2008年奥运会(绿色奥运)和2010年上海世界博览会使燃料电池汽车真正投入运营。

目前我国有60个机构在从事燃料电池的研究。这些机构中的大多数为研究所,大多数研究的重点是PEM技术。预计有四分之三工作是针对车辆进行的。例如,SAIC打算在2005年在路上投放少量示范车。同济大学要在今后几年研制出5至7辆燃料电池汽车,该计划得到了政府的资助。还有计划准备生产几辆最新的小型客车和公共汽车。以燃料电池为动力的船也正处于试验阶段。

中国的交通政策是鼓励发展公共交通,这一政策推进这项活动的进行。中国正在修建可持续的新的公路基础设施。中国每季度汽车的总销量超过了一百万辆,其中包括大约四十万辆小客车,这个比重正逐年增长。北京、上海以及部分其它城市已经采取限制自行车的使用政策。

同时,我国是一个石油进口国,但中国有大量的煤炭储备可用来生产氢。

2001年,我国加大了它在燃料电池车辆研究方面的投资,保证在五年内每年投资2000万美元。2002年,中国科学院宣布大约用三年的时间,投资1200万美元进行氢技术研究,其中包括质子交换膜燃料电池技术。

通用汽车公司进行了全新的尝试要使国人确信燃料电池汽车时代即将到来。在2003年年末,通用公司举行了一次高级会晤,提出修建氢基础设施应与扩建汽油基础设施相互合作,要使我国大步跨过内燃机时代,直接奔向燃料电池发动机时代。通用公司估计建立一个充分满足消费者使用的氢基础设施,大约需花费60亿到150亿美元,而中国每年进口石油大约需花费220亿美元(每天两百万桶,一桶30美元)。

我国在燃料电池电动车领域的研究水平与发达国家相差无几,由清华大学和北京富源新技术开发总公司联合研制的我国第一辆质子交换膜燃料电池电动旅游观光车,展示了国内研制电动车的最新技术。有关专家指出,我国完全有能力在这一领域赶超世界先进水平。1998年北京世纪富原燃料电池公司研制我国第一辆PEMFC 8座小型电动车,该车装用5kW燃料电

池,车速20km/h,一次加氢可行驶80km。1999年展示了电动轿车。这个团队取得的标志性进展是北京富源正在测试的用于公共汽车发动机的140千瓦燃料电池堆。

2001年,北京绿能公司与清华大学和北京工业学院合作,研制出了以燃料电池为动力的出租车、客车和12个座位的公共汽车。清华大学也研制了以燃料电池为动力的公共汽车,现在他们与三星和丰田合作进行车辆的研制工作。

2001年,泛亚汽车技术中心研制出一款功能型车,冠名为凤凰。它采用了别克的小型货车车身和通用的燃料电池技术。该车采用通用车型HyWire,2002年在中国的一个技术论坛进行展示,通用宣布要增加它在中国的投资。

上海汽车集团有自己独立的计划。它与同济大学合作,在2003年研制出了名为超越1号的燃料电池较车,该车是以桑塔那2000为基础设计的。上海汽车集团希望在2005年有一个实验车队。

上海神力科技有限公司创建于1998年。在短短的时间里它示范了用40千瓦燃料电池的jitney、汽车、摩托车和电动自行车。现在正在研究在面包车上装用80千瓦的质子交换膜燃料电池发动机。红旗混合动力轿车和解放混合动力轿车在中国一汽诞生;在今年5月世界氢能大会上,我国自主研发的燃料电池轿车和城市客车样车与世界领先的奔驰公司的样车并肩驶上长安街,引起了世界的惊赞。而这些,是在国家“863”计划电动汽车重大专项的组织下取得的。2001年至2003年,完成了第一轮功能样车的研发和全面考核、分析;2003年至2004年,转入了第二轮性能样车的研发和全面考核阶段。在2004年10月9日至14

日举行的上海必比登国际清洁能源汽车挑战赛上,我国自主研制的电动汽车全面展示,在排放、燃耗、动力性能、制动、噪声、拉力赛等所有规定项目中,与世界各国的清洁能源汽车同台竞赛,得到了检验,电动汽车专项参赛团队整体取得了优异成绩。

目前,已研发出具有我国自主产权的纯电动轿车和客车、混合动力轿车和客车、燃料电池轿车和客车的实用化样车,并分别按照相关规程初步完成了道路试验和可靠性工况试验,性能指标不断提高。参加研发的有关汽车企业(如一汽、东风等)还开展了市场调查、路况分析等工作,把研制的车型列入了企业发展战略规划。在今年10月举行的必比登世界清洁汽车挑战赛上,我国自主研发的燃料电池轿车在7个单项奖中获得了5个A(在高速蛇形障碍赛、噪音、排放、能耗、温室气体减排5个单项指标方面的最高等级)的好成绩,燃料电池城市客车也以较高的技术性能和可靠性在挑战赛中取得了良好成绩。

东风电动车辆有限公司的电动汽车已完成整车及零部件成本控制分析报告、对零部件的设计指导并完成了武汉工况测定;一汽已完成北京和长春的道路行驶工况测定,将把863课题研发成果,应用于正开发的解放牌CA6110D2N(性能样车)上。整车试制装配依托一汽客车有限公司,整车上装部分在其下属的一汽无锡客车厂进行。

奇瑞汽车和长安汽车分别承担的混合动力汽车经过两轮研发,也都在向产业化靠近。奇瑞使用自己的品牌轿车并为混合动力汽车开发专用发动机,正在制定小批量生产规划;长安以同步开发的新车型MPV(7人座)为混合动力研发对象,采用与发动机曲轴同轴转动的ISG电机和成本最低的MT方案,目前整车冲压、涂装、焊接、总装等生产线已完成安装、调试、运行,根据设计纲要,混合动力汽车将与传统汽车共线生产。

目前,纯电动轿车和纯电动客车均已通过国家质检中心的型式认证试验。天津清源电动车辆有限公司等单位研发的纯电动轿车分别在天津泰达经济技术开发区、浙江杭州、山东威

海等地进行试验示范运行;北京理工大学等单位小批量研发生产的4种车型近40辆公交车即将投入北京市奥运电动示范车队的示范运行。

在科技部支持下,北京、武汉、天津、威海4个城市已开展电动汽车试验示范,北京、上海还承担了联合国开发计划署、全球环境基金支持的国际燃料电池公共汽车示范项目,电动汽车专项的实施得到了很多地方政府的大力支持并已经列入当地政府工业发展规划。

上海市把燃料电池汽车作为未来汽车支柱产业列入“科教兴市”主战略重点扶持;北京市为了实现绿色奥运的目标,已生产了22辆电动公交车、4辆电动旅游客车、10辆电动中巴公交客车,目前正在研究解决电动汽车载客上路运行的牌照问题;湖北省武汉市混合动力电动汽车商业化示范运营已于2003年11月8日正式启动,两批共投入了6辆公交车进入试运行,已累计运行8万多公里,载客17万人次。科技部、北京市、上海市与由联合国开发计划署(UNDP)和全球环境基金(GEF)共同资助、在北京和上海实施的燃料电池公共汽车示范项目进展顺利,目前已与德国戴—克公司签订供车合同,成为UNDP/GEF资助的全球5个示范国家中第一个成功进行国际招标的国家。目前正在准备第二期项目申请,并拟在第二阶段实施中将我国自主研发的燃料电池汽车加入车队示范运行。

此外,在湖南株洲市,由株洲时代集团研发的4辆混合动力和纯电动城市客车,即将在该市主要公交线路上示范运行;在浙江杭州市,由浙江万向集团研发的5辆纯电动公交车、10辆纯电动轿车已通过2万公里以上的路试,年底前将有2辆在环西湖旅游公交线上示范运行;内蒙古包头市等也在积极准备开展示范运行。

联想集团与北京星恒电源等单位联合成立了注册资金8200万元的苏州星恒电源有限公司,开展系列锂离子动力电池的开发;东风电动车辆有限公司兼并武汉客车厂得到了新的发展;法国电力公司等国外企业也对我国的电动汽车关键零部件产业表现出投资愿望。新型企业模式的运作为我国电动汽车产业自主发展奠定了基础,有的已引起了国内外投资者以及竞争对手的关注。大汽车企业已成电动汽车技术创新的产业组织基础。从2001年电动汽车重大专项启动开始,我国各大汽车企业就以各种方式积极参与专项组织的团队协作式自主研发。一汽集团、东风集团、长安、奇瑞等汽车企业直接承担专项课题,成为混合动力汽车研发的主力;上汽集团则作为大股东与同济大学等高校和研究机构共同成立了上海燃料电池汽车动力系统有限公司,承担燃料电池汽车轿车的研发,着眼于更靠近前沿的燃料电池汽车动力系统的自主研发;天津汽车工业集团、北京客车总厂、北京尼奥普兰、武汉客车厂等汽车企业作为联合承担单位则分别承担了燃料电池城市客车、纯电动轿车和城市公交车等车型的开发。这些大汽车企业的参与为电动汽车专项的技术创新奠定了坚实的产业基础。

2004年9月15日,一汽与丰田决定2005年内合作生产“普锐斯”混合动力车。虽然价格不易占优,也缺乏配套,但丰田首次在国外生产混合动力车就选择中国,大有影响中国相关汽车标准,迫使竞争对手跟进之意。至于一汽希望在新“红旗”上采用混合动力,恐怕不易得到丰田的关键技术转让。2004年10月,通用汽车也决定与上汽集团合作开展混合动力客车的商业示范运行。广州本田虽然对市场有所观望,但据说也正考虑在华生产“雅阁”混合动力车。

由于汽车是移动式交通工具,因此要求车用燃料电池具有较高的能量密度以及作为车辆所必需的快速起动和动力响应的能力,同时,具有成本低、安全性好、寿命长等特点。从能

量密度、操作温度、耐CO

能力以及耐振动冲击能力等来看,质子交换膜燃料电池(PEMFC)

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最适合用作电动汽车的动力电源,它与电动机结合后,成为一种新概念的动力机,是内燃机最强有力的竞争者。

三、中国的燃料电池技术

随着燃料电池的商业化推广,市场前景十分广阔。人们预测,燃料电池将成为继火电、水电、核电后的第四代发电方式,它将引发21世纪新能源与环保的绿色革命。目前,我国传统能源利用依靠煤、油的方式给我国国民经济可持续发展造成了许多不安全因素,汽车工业乃至整个国民经济的可持续发展也受到了巨大的挑战。21世纪,氢能经济将给我国汽车工业带来一次难得的跨越式发展机会,加快我国氢燃料电池的产业化发展对我国能源安全以及实现汽车工业跨越式发展有重要意义。氢能经济将是从新能源角度来构建的一种经济,氢燃料电池技术是氢能经济中的最重要的关键技术。

目前,我国在大力发展燃料电池电动汽车时,应注意加大力度从根本上、源头上支持燃料电池技术产业化,就好像发展电脑产业,就应大力实现核心技术--芯片的国产化一样。因此,燃料电池技术本身的产业化是发展我国燃料电池电动车的先决条件。氢能经济将以燃料电池产业为中心构建一条宏大的产业链,包括氢气制造、生产、储存及运输,燃料电池上游原材料的生产、下游的应用等。燃料电池不仅能在电动车上得到应用,而且可以作为分散式、移动式发电站得到应用。

"燃料电池加氢气罐"是一种发电装置,既可以为汽车提供电能动力,也可以为用户发电提供用电服务。氢燃料电池电动车的最大特点是核心动力心脏部分由燃料电池加氢气罐组成,而不同于传统的内燃发动机加油箱组成。氢燃料电池电动车的性能、价格甚至产业化的进程主要取决于其动力心脏--"燃料电池加氢气罐"的性能、价格及产业化生产的成熟程度。

近几年我国燃料电池的研究开发取得了长足的进展,特别在质子交换膜燃料电池方面,达到或接近了世界水平;在熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池技术等方面也取得一些进展。但在总体上,我国燃料电池仍处于科研阶段,与国外相比,水平较低。发达国家都已将大型燃料电池的开发作为重点研究项目,并取得了许多重要成果,各等级的燃料电池发电厂相继建成,即将取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车动力。我国应集中研究力量,加大投入,大力推动燃料电池发电技术的研究开发和应用工作。

“燃料电池技术”是我国“九五”期间的重大发展项目,目标是,利用我国的资源优势,从高起点做起,加强创新;在“九五”期间,使我国燃料电池的技术发展接近国际水平。内容包括“质子交换膜燃料电池技术”、“熔融碳酸盐燃料电池技术”及“固体氧化物燃料电池技术”三大项目,其中,用于电动汽车的“5kW质子交换膜燃料电池”列为开发的重点。此项任务由中国科学院及部门所属若干研究所承担。所定目标业已全部实现。

在质子交换膜燃料电池(PEMFC)方面,我国研究开发的这类电池已经达到可以装车的技术水平,可以与世界发达国家竞争,而且在市场份额上,可以并且有能力占有一定比例。我国自把质子交换膜燃料电池列为"九五"科技攻关计划的重点项目以后,以大连化学物理研究所为牵头单位,在全国范围内全面开展了质子交换膜燃料电池的电池材料与电池系统的研究,取得了很大进展,相继组装了多台百瓦、1kW-2kW、5kW、10kW至30kW电池组与电池系统。5kW电池组包括内增湿部分,其重量比功率为100W/kg,体积比功率为300W/L。千瓦级电池系统作为动力源,已成功地进行了应用试验。由6台5kW电池组构成的30kW 电池系统

已成功地用作中国首台燃料电池轻型客车动力源。装车电池最大输出功率达46千瓦。目前该车最高时速达60.6km/h,为燃料电池电动汽车的发展打下良好的基础。该电池堆整体性能相当于奔驰、福特与加拿大巴拉德公司联合开发的MK7质子交换膜燃料电池电动车的水平。我国目前正在进行大功率质子交换膜燃料电池组的开发和燃料电池发动机系统集成的研究。

在熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)方面,我国已经研制出α和γ型偏铝酸锂粗、细粉料,制备出大面积(大于0.2m2)的电池隔膜,预测隔膜寿命超过3万小时。在进行材料部件研究的基础上,成功组装和运行了千瓦级电池组。

在固体氧化物燃料电池(SOFC)技术方面,已经制备出厚度为5-10μm的负载型致密YSZ电解质薄膜,研制出一种能用作中温SOFC连接体的Ni基不锈钢材料。负载型YSZ薄膜基中温SOFC单体电池的最大输出功率密度达到0.4 W/cm2, 负载型LSGM薄膜基中温SOFC 单体电池的最大输出功率密度达到0.8W/cm2。这些技术创新为研制千瓦级、十千瓦级中温固体氧化物燃料电池发电技术的研发奠定了坚实基础。

去年5月在北京召开的世界氢能大会上,我国自主研发的燃料电池轿车和客车样车与世界领先的奔驰公司样车同堂展示,引起了世界的惊赞。在10月举行的必比登世界清洁汽车挑战赛上,我国自主研发的燃料电池轿车在7个单项奖中获得5个A(在高速蛇行障碍赛、噪音、排放、能耗、温室气体减排5个单项指标方面的最高等级)的好成绩,燃料电池城市客车也以较高的技术性能和可靠性在挑战赛中取得了良好成绩。

今年,上汽研制出满足工业化生产工艺的燃料电池汽车产品技术平台和原型车样。在合作伙伴方面,将一方面加大对科研机构和高效燃料电池车项目的支持,另一方面通过多种方式与通用等国外大公司建立技术合作关系;在产品进度方面,上汽已经在引进美国通用燃料电池车的基础上,由上海泛亚汽车技术中心改装调试而成一款氢燃料电池汽车,并已做过展示。

近日,武汉理工大学和东风汽车公司联手研制完成一辆银灰色东风牌氢燃料电池车楚天一号得到了以中国科学院、中国工程院查全性、衣宝廉、张寿荣等3名院士为首的专家组的验收。这标志着我国氢燃料电池电动车技术研发成功。 '楚天一号'由和武汉理工大学。东风汽车公司出资1000万元,武汉理工大学整合学校技术资源攻关。经过两年多的努力,由爱丽舍轿车改装的燃料电池电动汽车'楚天一号'终于问世,这是继上海研制的'超越号'之后,我国研发成功的第二台燃料电池轿车型样车。与普通汽车发动机相比,'楚天一号'的燃料电池发动机具有功率高、响应速度快、输出功率强的特点,最高时速超过100公里,其体积接近于传统发动机,完全适于安装在轿车前舱。参加验收的专家组认为,'楚天一号'具有完全独立的自主知识产权,其整车达到国内先进水平,与国际水平同步。专家们建议加快燃料电池电动车产业化进程,尽快将燃料电池电动车技术转化为现实生产力。

四、国外燃料电池技术发展迅猛

燃料电池是新世纪最有前途的清洁能源,是替代传统能源的最佳选择。因此,燃料电池技术的研究开发受到许多国家的政府和跨国大公司的极大重视。美国将燃料电池技术列为涉及国家安全的技术之一,《时代》周刊将燃料电池电动汽车列为21世纪10大高技术之首;日本政府认为燃料电池技术是21世纪能源环境领域的核心;加拿大计划将燃料电池发展成国家的支柱产业。近十年来,国外政府和企业在燃料电池方面的投资额超过100亿美元。为开发燃料电池,戴姆勒-克莱斯勒公司一家近年来每年就投入10亿美元,丰田公司的年投资额超过50亿日元。壳牌打算到2006年投资10亿美元以上,英国石油公司和埃克森-美

孚等能源巨头也都有计划,此外还有全球100多家燃料电池制造商的努力。

欧、美发达国家和日本等国政府和企业界都将大型燃料电池的开发作为重点研究项目,并且已取得了许多重要成果,PEMFC技术已发展到实用阶段,使得燃料电池即将取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车上。2MW、4.5MW、11MW成套燃料电池发电设备已进入商业化生产,各等级的燃料电池发电厂相继在一些发达国家建成,其中,国际燃料电池产业巨头加拿大巴拉德公司筹资3.2亿美元,建成的燃料电池厂已于 2001年2月正式投产。美国和欧洲将成批生产低成本的家用供电-供暖燃料电池作为最近的开发计划。目前,在北美、日本和欧洲,燃料电池发电正快速进入工业化规模应用的阶段。国际上最著名的氢燃料电池公司,如加拿大的Ballard Power Systems、美国的Plug Powe r等认为:氢燃料电池产业化应用最先发生在汽车发动机的产业化方面技术上已经成熟。福克斯燃料电池汽车采用Ballard燃料电池发动机,利用氢和氧将化学能转变为电能,用电力驱动汽车电动机,排污量接近于0。

目前,车用氢燃料电池已成为世界各大汽车公司技术开发的重中之重。迄今为止,世界六大汽车公司在开发氢燃料电池。

五、燃料电池的优点

1、节能、转换效率高、不需要石油燃料

除用汽油重整产生氢气外,其他(甲醇、碳氢化合物等)燃料基本不用石油燃料。由发动机经驱动系统到车轮的综合效率,内燃机汽车为11%左右。以氢气为燃料的FCEV实际效率达到50%~70%;用甲醇为燃料,经过重整产生氢气FCEV,实际效率达到34%。可见,FCEV 的实际效率大大高于内燃机汽车。内燃机在额定功率附近才有最高效率,而在部分功率输出条件下运转,效率迅速降低。燃料电池在额定功率下的效率可以达到60%,而在部分功率输出条件下运转效率可以达到70%,在过载功率输出条件下运转效率可以达到50~55%。高效率随功率变化的范围很宽,在低功率下运转下率高,特别适合于汽车动力性能的要求。内燃机过载能力低,在过载运转时容易"熄火"。燃料电池短时间的过载能力,可以达到额定功率的200%,非常适合汽车在加速和爬坡时动力性能的特征。所以,燃料电池的节能远远超过内燃机,而且稳定性和可靠性高于内燃机。

2、排放达到零污染

内燃机排放废气中的有害气体,对环境造成的污染是内燃机汽车的致命缺点,尽管采取了各种各样的机内和机外的技术措施,只能是达到"低污染"的水平,由于内燃机汽车的数量庞大,即使是"低污染"也给地球环境带来巨大影响。用氢气作为燃料的燃料电池发动机主要生成物质为水,属于"零污染"。用碳氢化合物作为燃料的燃料电池发动机主要生成物质为水、二氧化碳和一氧化碳等,属于"超低污染"。出于对地球环境保护的要求和谋求新的能源,燃料电池发动机是比较理想的动力装置,并有可能逐渐取代石油作为车辆的主要能源。

3、车辆性能接近内燃机汽车

内燃机的比功率约为300W/kg,目前燃料电池本体的比功率为700 W/kg,功率密度1000W/L。如果包括燃料电池的重整器、净化器和附属装置在内,比功率为300~350 W/kg,功率密度280W/L。在能量方面燃料电池与内燃机相接近,因此其动力性能可以达到内燃机汽车的水平。

4 、结构简单、运行平稳

燃料电池发动机的能量转换是在静态下完成,结构件构造简单。加工精度要求比内燃机低得多。特别是质子交换膜燃料电池能量转换效率高,能够在80℃得低温条件下起动和运转,对结构件的耐热性能要求也不高。结构件大多数为板状和管件,没有运动零部件和各种摩擦副,没有因零部件磨损引起的故障,维修、保养方便。燃料电池发动机由多个单体燃料电池串联组成,可以配置成各种不同规格的系列燃料电池发动机组,可以装配在不同用途和不同型号的车辆上。在车辆上可以根据车辆的轴荷分配车辆有效空间的利用等具体情况,灵活、机动地进行总布置。燃料电池发动机在运行过程中,噪声小、振动小、散热系统比内燃机简单得多、热管理系统也更加简单;产出物不需要进行净化和消声处理,整个燃料电池系统容易实现自动化系统管理。

六、燃料电池的缺点

1、燃料种类单一

目前,不论是液态氢、气态氢、储氢金属储存的氢,还有碳水化合物经过重整后转换的氢是燃料电池的唯一燃料。氢气的产生、储存、保管、运输和灌装或重整,都比较复杂,对安全性要求很高。但燃料种类的单一性,可以建立标准化、统一的供给系统。

2、要求高质量的密封

燃料电池的单体电池所能产生的电压约为1V,不同种类的燃料电池的单体电池所能产生的电压略有不同。通常将多个单体电池按使用电压和电流的要求组合成为燃料电池发动机组,在组合时,单体电池间的电极连接时,必须要有严格的密封,因为密封不良的燃料电池,氢气会泄漏到燃料电池的外面,降低了氢的利用率并严重影响燃料电池发动机的效率,还会引起氢气燃烧事故。由于要求严格的密封,使得燃料电池发动机的制造工艺很复杂,并给使用和维护带来很多困难。

3、比功率还要进一步提高

内燃机的比功率约为300W/kg,以氢为燃料的燃料电池比功率约为300~350W/kg,功率密度为280W/L。甲醇经过重整产生的氢为燃料的燃料电池综合功率密度(包括重整器质量)降低到220W/L。为了满足FCEV动力性能的要求,需要进一步提高燃料电池发动机的比功率。

4、造价太高

目前质子交换膜燃料电池是最有发展前途的燃料电池之一,但质子交换膜燃料电池需要用贵金属铂(Pt)作为催化剂,其使用量要求达到0.1~0.2mg/cm3,目前用量要求达到

0.5mg/cm3,距离要求还较远。而且铂(Pt)在反应过程中受CO 的作用会"中毒"而失效。铂(Pt)的使用和铂(Pt)的失效使质子交换膜燃料电池的造价持高不下。

5、需要配备辅助电池系统

燃料电池可以持续发电,但不能充电和回收FCEV再生制动的反馈能量。通常在FCEV

上还要增加辅助电池,来储存燃料电池富裕的电能和在FCEV减速时接受再生制动时的能量。

七、燃料电池产业化的程度取决于两个方面:1。技术本身的成熟、安

全、可靠以及使用寿命。2。制造燃料电池的上游关键原材料产业的发展,使燃料电池的生产成本大大降低。

国际上加拿大、美国等国家的燃料电池采用高压运行,导致不安全、自功耗高、成本高、难产业化;上海神力科技公司的燃料电池采用常压运行,在不牺牲性能的前提下,具有安全、寿命长、自功耗低、成本低、易产业化的特点。

虽然燃料电池的发展仍存在若干技术难题,但可以预见,随着技术的进步。燃料电池汽车必将在人们的生活中发挥越来越重要的作用。

八、燃料电池的类型

燃料电池按燃料状态分为液体型和气体型2种;按工作温度分为低温型(低于200℃)、中温型(200-750℃)和高温型(高于750℃);按电解质类型不同分,常有这几种:碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)等。这些燃料电池的性能和特点见表1。

表1 几种常见燃料电池的性能与特点

九、燃料电池发展过程中存在的问题

虽然燃料电池汽车在理论上具有比内燃机车辆优越的经济性、动力性和排放性,但在替代内燃机车辆的过程中还有若干的技术难题有待解决。降低成本:到目前为止,燃料电池汽车仍然十分昂贵。燃料电池汽车要达到实用化的程度,至少需要产生60—90kW的功率。当NASA第一次将燃料电池技术用于电动车辆时,燃料电池成本大约是50万美元/kW,今天价格已经降到500美元/kw,但即使如此,也意味着电动汽车的燃料电池价值3万美元以上,约是普通内燃机〔3500美元〕的10倍。如何降低成本是燃料电池汽车实用化的关键。降低氢气的储存成本和使用成本:燃料电池发展的一个基本难题是氢气储存困难。目前燃料电池汽车所用的燃料主要有三种:氢、甲醇和汽油。氢气的储存主要有三种方法,其一氢气可以直接利用,此时车辆需要携带一个充满高可燃性气体的高压容器,需要的空间很大。其二氢气也可以液态形式储存,那样又需要很复杂的制冷设备和更安全的压缩技术。其三使氢气与金届镁和钒反应形成储氢金届,但是此时氢气分离温度高(储氢镁分离温度287℃),且此时其比能量较低(储氢钒比能量为700Wh/kg)。目前也有使用甲醇作为燃料的,通过甲醇和水混合、蒸发,经过车载重整器转化为氢气和二氢化碳气体。甲醇虽然储存安全,但甲醇重整对纯净度和转化温度有很高的要求,且甲醇有一定的毒性,会对人体造成危害。汽油裂化困难:在路上从汽油中提取氢是非常困难的,甚至比裂化甲醇还困难。汽油裂化反应需要在850—1000℃温度下进行,并且当燃油裂化结束时,冷却它也很困难。此外在汽油裂化过程中将产生CO2和其他可导致温室效应的气体。另一个难以解决的问题是防止燃料电池在催化剂作用下发生疏化反应。设备开支问题:设备开支问题对燃料电池汽车的实用化也十分重要。燃料电池汽车用来保护复杂的电池反应堆的装置和相关的费用都有待于进一步降低。防结冰问题结冰性是燃料电池的致命弱点。燃料电池在工作过程中,不可避免地产生水。在低温的情况下,水结成冰会破坏聚合隔膜。更大的问题是电池反应堆在低于0℃时是不会产生电流的,如何使在—20——40℃温度下已经冻透的反应堆很快的正常工作将是一个难点。

十、燃料电池电动车的系统组成y

组成燃料电池电动车的动力系统有三个关键零组件,即重组器(reformer):将甲醇、汽油等液体燃料重组为富氢气(hydrogen-rich)气体燃料,提供予燃料电池反应。燃料电池(fuel cell stack):燃料电池是燃料电池电动车的动力源,其提供氢气与空气中的氧气反应并产生电流与电压,同时产生废热(水)等副产物。电力转换器(inverter/converter):将燃料电池产生的电力转换为直流电或交流电,或具备升压或降压以调整电力输出者。

十一、燃料电池电动车普及化的课题

一、气燃料的供给

日本经济产业省原来预估2010年底,燃料电池电动车可以达到5万台,2020年达到500万台的目标,目前看来似乎有些过热,各个车厂开始以较务实的态度对应这件事情。众所周知,燃料电池电动车系以燃料的氢气与空气的氧气反应,以其产生的电力推动马达而得以行驶者,相较于传统电动车,燃料电池电动车的燃料电池可视为小型发电厂,且燃料电池电动车可以改善传统电池过重、电能容量及长时间充电的缺点,燃料电池发电可视为水电解的逆反应,发电过程中只有水份的排放,是清净的动力能源。Toyota预定2003年燃料电池电动车商品化,且希望将价格訂在日币1000万元以下才具产品竞争力,惟短期的一至二年,燃料电池价格不易降至数百万日元内,同期从事研发工作的Honda、Daimler Chrysler、Ford 等车厂都认为燃料电池电动车发展的难题是─氢气燃料的供给!特别是氢气供应站与氢气燃料的环境整备 (infrastructure),燃料电池电动车可以纯氢气为燃料,抑或以碳氢系燃料如甲醇、天然气、汽油等经由重组取得富氢气燃料,其热值等性质虽各有所长,以储存性与管理而言,甲醇与高品质的汽油经由重组似乎较具优势。

二、燃料重组U

燃料重组,最大的问题在于重组过程中造成的高温现象,甲醇重组时温度约300℃,汽油重组时的温度则高达800℃(碳与氢分子键结强,不易打断),已经在道路行驶测试(fleet test)的甲醇重组方式燃料电池电动车,因为高温而需要配置大型冷却风扇,衍生令人不快的噪音问题,虽然静肃性 (如:马达运转等) 较传统电动汽车优越,燃料重组时大型冷却风扇噪音问题亦不得不重视,又大型冷却风扇亦会造成能量消耗,燃料重组方式燃料电池电动车因兼顾能源效率与噪音问题,事实上、较Toyota 的Prius 的复合动力能源效率相异不大,看不出燃料电池电动车的优势,更何況燃料重组时并非百分之百的零污染,仍有一定量的CO2排出!以甲醇重组并完成日本道路行驶测试的Mazda认为“唯有以纯氢气作为燃料的燃料电池电动车才具有挑战性!”甲醇与汽油重组衍生的各种问题,特别是高温,是燃料电池电动车普及化的障碍,另外,高效率的重组器开发亦刻不容缓。_

三、纯氢气燃料储存方式=

纯氢气燃料,似乎是燃料电池电动车未来可能普及化的燃料供应方式,然而氢气的储存却是另一问题点,目前即使是气密性最佳的燃料容器,放置一边很可能即漏失完毕!可能的现象是,边末有事未出门,隔边出门时氢气容量所剩无几甚至完全漏失完毕。氢气燃料储存方式有高压储氢(compressed hydrogen gas),可能引发安全上的顾虑,理论上较高的压力储氢量越多,惟储氢材料、容器价昂,尤其是燃料电池电动车,这种移动式载具必需严肃考量碰撞的安全性;低温储氢,要储存氢气燃料于 -273℃环境且应考虑前述漏失问题,其所需低温储存处理的能量消耗亦不容忽视;较安全且可行的储氢合金(metal hydride),其储存效率多在1.5~2.0wt%,储存效率仍有极大的改善空间。

四、纯氢气燃料制造方式

依照日本经济产业省预估2020年达到500万台的燃料电池电动车目标,相当于一年需要37亿5000mm3的氢气,这样的消耗量单靠天然气提炼氢气是不可能符合需求,況且在精制氢气

时亦会衍生一定数量的CO2排放,与降低CO2排放诉求的燃料电池电动车互为矛盾,CO2排放只是改变为燃料电池电动车以外发生的场所罢了!为了不增加制造纯氢气燃料时所带来的环境污染,以太阳能发电的电力对水产生电解制造纯氢气似乎可行!实际上,Honda 在美国加州的研发中心即利用太阳能发电制造纯氢气,并由供应站供给氢气进行相关实验,单以太阳能发电制造纯氢气即可获得一年约7600L,相当于每天20.8L氢气,以目前供给氢气1.0L 行驶1.8km的实验车为例,每天可行驶37.4km,一年可累积里程13,680km,不过、配置在每台燃料电池电动车上的太阳电池面积需求量是车辆的4倍,太阳电池的能源利用效率与如何小型化又是另一个课题!

五、燃料电池价格;

目前燃料电池因需要使用一定量配方的贵重金属,燃料电池试作厂预估短期内不易降至量产化价格,燃料电池关键零组件中的膜组合体,贵重金属如何降低使用量,开发耐高温(200℃)与耐不纯物的质子交换膜等都是当前重要的课题。

十二、燃料电动汽车的发展前景:

由于近来原油价格的不断攀升,汽车制造商开始转移目标,抢占节能汽车市场。世界各国的汽车业巨子竞相发展自己的燃料电池汽车,以期成为未来环保型汽车业的霸主。

以燃料电池作为动力的电动汽车,是现代电动汽车家族中的后起之秀,是21世纪最有希望的一种汽车新能源。新型的燃料电池是采用氢和氧化学反应直接转化为电能的装置,而排出的只是水,它具有零排放、高效率和资源可再生的巨大优点。近年,国际汽车界对燃料电池的研制,取得重大进展,现在可以说燃料电池在汽车上应用,不是什么技术层面上的困难,而是什么时候能实现大批量生产的问题。

在各大汽车厂商纷纷斥重金打造燃料电池汽车的同时,日、美、欧各国政府也对混合动力汽车倾注了巨大的心血,出台了大量的鼓励措施,以配合和刺激燃料电池汽车的发展,这对燃料电池汽车这么快进入市场起到了十分关键的推动作用。

美国政府也对那些生产燃料电池汽车的厂商和购买者提供税收优惠,原因是政府认为它们为保护环境,减少排放作出了贡献。而且美国政府还专门制定了相关的计划,大力推动节能环保型汽车的研究。90年代中期,克林顿政府曾制定了发展燃料电池汽车的计划,希望通过政府、学院和厂商的共同努力将中级电动车的成本降低到可被普通消费者接受的程度。当时美国的各大车厂都参与其中。2003年2月6日布什说:我对未来的汽车燃料,氢能源的开发和应用,不是出于空想,美国燃料电池使用上的转变,是为后代留下一份特殊的遗产。接着美国能源部制订了“氢计划”,要求在2010年燃料电池电动汽车,计划达到市场份额25%,2015—2020年美国政府坚信,燃料电池电动汽车和氢燃料的加注基础设施,要一切准备就绪。在美国,《时代周刊》将燃料电池列为21世纪10大高科技之首。布什总统在2002年宣布出台“Freedoncar”计划,确定将使用燃料电池成为社会上的主要能源,首先在汽车产品上应用。美国AB1公司预测,2011年,全球燃料电动汽车的产量将达240万辆,约占全球汽车总产量3.4%。2010年将是燃料电池电动汽车的决战年,而真正成气候,可能是在2020年,这种预测,国内外汽车界人士多是应同的。

在日本同样如此。日本政府对那些购买燃料电池汽车的车主实施政府补贴,买车的时候实行税收减免,甚至还为那些拥有燃料电池汽车的车主提供免费的停车位。尽管燃料电池汽车在成本和售价方面比普通汽车高出了许多,但是在政府优惠的刺激下,得到了快速的发展。小泉首相明确表示,燃料电池是打开未来汽车业的一张王牌,要尽一切力量使其投入使用。日本经济产业省已组成“燃料项目小组”进行燃料电池应用的普及和推广工作,在2010年前要把燃料电池电动汽车的价格,降低到目前普通汽车发动机相等的水平。日本目标,建设3800个氢加注站,要在2020年燃料电池电动汽车的社会保有量达500万辆以上。

对于世界各国汽车厂商和政府不惜投入巨资,研发以燃料电池汽车为代表的新型节能环保汽车,国内很多有识之士表示了担心。人们认为这些厂商的如意算盘是:在通过内燃机传统技术的价值链的不断优化——包括向中国转移部分增值环节、以维护其在成熟市场的现有竞争地位和份额的同时,加速对新兴可再生能源动力系统的研发和市场进入,确保自己在汽车产业的技术领先及可持续发展。

科尔尼(上海)有限公司副总裁孟凡辰博士在接受记者采访时表达了自己的看法,“我们如果没有可再生能源动力系统对现有内燃机动力平台的补充、替代及其相应的自主知识产权,就会长期保持对进口的依赖。这对中国汽车厂商这样后起的企业来说是不可想象的。”“内燃机的发展到今天已经相当成熟,这意味着它有一套成熟的系统、标准和工艺。对我国的汽车工业而言,这些都是非常高的门槛。”中国863计划电动汽车专项总体组组长、首席科学家万钢认为,从经济性角度讲,国内汽车企业对于中、高端的传统汽车技术,与其巨资投入研发不如直接购买,但同时也就难以摆脱“永远跟在人家后面跑”的局面。

万钢的观点很明确,在传统内燃机领域,中国汽车产业已经没有超越的可能。要从根本上解决中国汽车工业崛起的问题,强力推动新型动力汽车发展是一条不得不走的出路。其理由是,相对于发达国家汽车工业,中国目前的劣势——传统内燃机技术基础的薄弱——反而会成为优势,因为这意味着中国的历史包袱比他们更轻,这为中国发展以混合动力为代表的新节能环保汽车创造了一定的条件。

而且按照万钢的说法,我国在内燃机汽车技术上距国际先进水平有近20年的差距,但在电动汽车方面则全然不同。万钢表示,在燃料电池汽车方面我们和全球最领先的戴-克最新的车型也只有2年左右差距。在某些技术上———比如燃料电池组———我们还具有局部优势。

国际汽车界权威人士认为,尽管燃料电池电动汽车目前还存在不少困难,这些问题是不会阻碍人们对发展和应用燃料电池的热情,这已成为一种不可阻挡的潮流,推进人类进入一个完善的新能源时代。氢燃料电池电动汽车排出的仅仅是水,而不是二氧化碳、氮氧化合物等有害气体,从根本上解决了制约汽车工业发展的能源和环境问题,将给我国汽车技术的发展带来一次深层次革命。氢燃料电池技术有三大好处。一是有利于缓解能源紧缺问题,使用燃料电池技术可实现汽车能源结构多样化,缓解国家进口石油的压力。二是有利于缓解汽车尾气污染问题。三是有利于我国汽车产业的发展。通过发展燃料电池电动车技术,缩短与发达国家汽车产业的差距。

2008年北京绿色奥运需要1.8万辆清洁燃料汽车和1000辆电动汽车,包括纯电动、混合驱动、燃料电池的客车、汽车和场馆车,两年后的上海世界博览会则需要1000辆电动汽车、5个氢气加注站和大量燃料电池城市客车和燃料电池出租车等,因此,未来我国新型燃料汽车未来发展空间是很大的。

新能源汽车电子教案 第五章 燃料电池电动汽车

第五章燃料电池电动汽车 学习目标 1.掌握燃料电池的类型及特点,并了解其工作原理。 2.掌握燃料电池电动汽车的类型及结构。 3.了解燃料电池电动汽车的产业发展状况。 4.了解燃料电池电动汽车的典型车型。 第一节燃料电池电动汽车的类型与基本结构 一、燃料电池类型及其性能分析 燃料电池是一种将氢和氧的化学能通过电极反应直接转换成电能的装置、燃料电池可分为碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)等。 1.质子交换膜燃料电池 质子交换膜燃料电池单体主要由膜电极(阳极、阴极)、质子交换膜和集流板组成。 2.碱性燃料电池 碱性燃料电池的电解质为碱性的氢氧化钾(KOH),故称为碱性燃料电池。 3.磷酸燃料电池

磷酸燃料电池是以磷酸为电解质,故称为磷酸燃料电池。 4.熔融碳酸盐燃料电池 熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)通常采用含锂和钾的碳酸盐为电解质,阴极为镍的氧化物,阳极为镍合金,正常工作温度为650oC。 5.固体氧化物燃料电池 固体氧化物燃料电池的电解质是固体氧化物,催化剂和电池的结构材料,也都是固体氧化物。故称为固体氧化物燃料电池。 二、燃料电池电动汽车的类型与其结构 燃料电池汽车定义:燃料电池电动汽车(FCEV)是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下在燃料电池中经电化学反应产生的电能,并作为主要动力源驱动的汽车。 1.燃料电池单独驱动FCEV 该结构只有燃料电池一个动力源,汽车的所有功率负荷都由燃料电池承担。

图5-6纯燃料电池驱动的FCEV 2.燃料电池与辅助蓄电池联合驱动FCEV 该结构为一典型的串联式混合动力结构。 图5-7燃料电池与辅助蓄电池联合驱动FCEV 3.燃料电池与超级电容联合驱动FCEV 这种结构形式与燃料电池+蓄电池结构相似,只是把蓄电池换成超级电容。

电动汽车现状与发展趋势研究_论文

电动汽车现状与发展趋势研究 摘要:本论文文探讨了电动汽车的发展方向以及电动汽车发展的重要性,分析了电动汽车发展的机遇揭示了电动汽车发展中存在的问题,并分析了电动汽车发展的背景和前景。 论文首先论述了纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车的研究现状,探讨了世界发达国家和地区电动汽车的发展状况,并了解了超级电容器、驱动电机系统和动力电池。借鉴发达国家(地区)发展电动汽车的成熟经验,结合我国现有的政策环境和低碳生活。研究提出适合我国电动汽车发展切实可行的配套政策体系,并提出相关的政策建议。重点介绍了电动汽车在今后人们生活的中广泛应用。 针对电动汽车发展现状,本论文对电动汽车的未来做了积极展望:驱动电机呈多样化发展;新能源汽车的突出地位日渐显现;混合动力汽车最具发展潜力。关键词:电动汽车超级电容驱动电机现状趋势发展

Research on the Present Situations and Development Trends for Electric Vehicles Abstract:This article analyzes the importance of electric vehicle. And it puts focus on the opportunities, threats and real problems in the development of the electric vehicle. This article explains the backgrounds of electric vehicle. This paper analyzes the importance of electric vehicle, gives a brief view for present status of battery electric vehicle, hybrid electric vehicle and fuel cell electric vehicle in the world. And it confers the projects of the electric vehicle industry in the main developed countries. Meanwhile it explains electric automobile purpose driving motor system, the battery and the Super-Capacitor. With existing policy environment in China, this paper refers the mature experience of developing electric vehicles industry in developed countries (regions), proposes a supporting politic system that can be practically fulfilled in Chinese

电动汽车充电技术国内外研究现况及发展趋势

电动汽车充电技术国内外研究现况及发展趋势 班级: 姓名: 学号:

摘要:对国内外电动汽车、电动汽车充电技术及规划布局等方面现状进行了研究,并对电动汽车充电需求进行了分析。介绍了国内外电动汽车充电设施的发展状况,对未来我国电动汽车发展前景进行了初步研究,提出积极推动电动汽车充电设施建设应是电网企业义不容辞的责任以及未来发展机遇。 关键词:电动汽车充电技术研究现状发展趋势 1.前言 电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车,按照目前技术的发展方向或者车辆驱动原理,可划分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三种类型。近年来,我国电动汽车行业取得了快速发展,攻克了一系列关键技术难题,在部分领域已实现了与日美欧等国同步发展。目前我国发展电动汽车已具有消费市场规模大、制造成本低、技术取得局部突破、资源保障能力强的四大优势。在技术突破和政策扶持的双重刺激下,我国电动汽车已处于市场引爆的临界点,预计未来两年电动汽车的市场规模和生产规模将迅速扩大,电动汽车将进入快速成长期。电动汽车充电设施是电动汽车产业链的重要组成部分,在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展。 1 电动汽车充电的基本方式 目前常用的电动汽车充电方式有慢充、快充和快换三种: (1) 慢充方式。慢充一般以较小交流电流进行充电,充电时间通常为6~10 h,慢充方式一般利用晚间进行充电,充电时可以采用晚间低谷电价,有利于降低充电成本,但是难以满足使用者紧急或者长距离行驶需求。慢充一般采用单相220V/16A 交流电源,通过车载充电器对电动汽车进行充电,车载充电器可采用国标三口插座,基本不存在接口标准的问题。电动汽车慢充一般通过充电桩进行。 (2) 快充方式。快充又称应急充电,以较大直流电流在20 min 至1 h 内,为电动汽车提供短时充电服务,快充方式可以解决续航里程不足时电能补给问题,但是对电池寿命有影响,因电流较大,对技术、安全性要求也较高。快充的特点是高电压、大电流,充电时间短(约1 h)。目前,这种充电方式的充电插口的针脚定义、电压、电流值、控制协议等均没有国家标准,也没有国际标准,已投入使用的充电机和电动车电池充电插口均由各生产厂家自定,世界各国都在积极争夺标准的制订权,各大电动汽车厂家也纷纷抢先投放产品,抢占市场、提高占有率,试图使多数充电站不得不采用其充电设备,从而成为事实标准。快充方式主要在充电站中进行。 (3) 快换方式。快换则是通过直接更换车载电池的方式补充电能,换电时间与燃油汽车加油时间相近,大约需要5~10 min。快换方式最为便捷,但是需要电动汽车和车载电池实现标准化,而且快换过程中需要专业人员进行操作。快换可以在充电站也可在专用电池更换站完成。这种方式的优点是电动车电池不需现场充电,更换电池时间较短,但要求电池的外形、容量等参数完全统一,同时,还要求电动汽车的构造设计能满足更换电池的方便性、快捷性。 2 国外电动汽车充电设施发展状况

燃料电池电动汽车可行性报告

燃料电池汽车市场可行性分析报告 (长安大学信息工程学院2004级高继) 燃料电池是一种把储存在燃料和氧化剂中的化学能,等温地按电化学原理转化为电能的能量转换装置。燃料电池是由含催化剂的阳极、阴极和离子导电的电解质构成。燃料在阳极氧化,氧化剂在阴极还原,电子从阳极通过负载流向阴极构成电回路,产生电能而驱动负载工作。燃料电池与常规电池不同在于,它工作时需要连续不断地向电池内输入燃料和氧化剂通过电化学反应生成水,并释放出电能;只要保持燃料供应,电池就会不断工作提供电能。 燃料电池电动汽车实质上是电动汽车的一种,在车身、动力传动系统、控制系统等方面,燃料电池电动汽车与普通电动汽车基本相同,主要区别在于动力电池的工作原理不同。一般来说,燃料电池是通过电化学反应将化学能转化为电能,电化学反应所需的还原剂一般采用氢气,氧化剂则采用氧气,因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直接采用氢燃料,氢气的储存可采用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。 直接供氢的FCEV推广普及的关键是纯氢的供应和储存。为了保证直接供氢的FCEV用氢的需要,必须建造氢站,这就增大了直接供氢的FCEV商品化和推广普及的难度,因此,世界上各大汽车公司纷纷推出了通过燃料重整反应制取氢气的技术,可使用多种碳氢燃料,包括醇类燃料、天然气等。目前,通过重整反应利用甲醇制取氢气的技术已十分成熟,甲醇为液体燃料,携带方便,提高了燃料电池电动汽车的续驶里程,且燃料能量的利用率可达70%-90%,大大高于热力发动机的效率。 福特汽车公司的21世纪绿色汽车的开发计划中,FCEV作为开发研究重点,其推出的P2000HFC试验车即为直接供氢的FCEV,福特公司也有利用甲醇进行改质产生氢气的技术。目前,福特公司与石油公司摩比尔一起开发更具实际意义的车载汽油改质氢燃料电池车(FCEV)。从基础设施建设和社会使用环境上看,汽油改质型比甲醇改质型更为有利。新开发的汽油改质器与以往的相比,质量和体积都缩减了30%左右,从而提供了车载性,实现了与汽油相媲美的包装效率,对汽油改质氢FCEV的早日实用化及FCEV的普及推广具有重要意义。 由于它不经历热机过程,不受热力循环限制,故能量转换效率高,燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%,实际效率已达60%~80%,是普通内燃机热效率的2—3倍。现在应用于电动汽车中的燃料电池是一种被称为质于交换膜燃料电池(PEMFC),它以纯氢为燃料,以空气成龙为氧化剂。在1993年加拿大温哥华科技展览会上,加拿大的BALLABC公司推出了世界上第一辆以PEMFC电池为动力的电动公共汽车。载客20人,可行驶160km/h,最高速度72.2km/h。德国奔驰汽车公司也研制了以PEMFC电池为动力的电动汽车。生成物是水,不污染环境,缺点是造价太高,目前仅燃料电池的价格就要25000美元。 一、美国对燃料电池汽车的优惠政策 1999年10月克林顿总统签署清洁空气法,严格规定了汽车排放的标准,同月加州政府也有了新的规定,即要求汽车制造商在加州销售的车辆中百分之二必须是零排放车辆。2001年8月2日,美国议院代表批准了2001年美国未来能源保证法案。这项立法的目的是使美国到2012年后对外国能源的依赖由56% 降到45%,从伊拉克进口的石油由700,000桶/天减

燃料电池电动汽车发展现状与前景

燃料电池电动汽车发展现状与前景 随着社会的进步和人员移动性增强,全球汽车需求 量快速增长,迄今世界上的汽车保有量达到创纪录的10 亿 辆以上且还在不断大幅增长,使得基于传统的内燃机 Internal Combustion Engine ,ICE )汽车的轻量化与节能减排等技术进步难以降低汽车燃料的消耗和减少污染物的排放。2020 年之前温室气体(Greenhouse Gas ,GHG) 排放在1990 年水平基础上下降20% 的任务日益艰巨。如果再不采取有效措施,公路交通运输车辆的GHG 温室气体排放将会持续不断增长。通过研讨纯电动汽车( Battery Electric Vehicle ,BEV )、混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle HEV )、或燃料电池电动汽车( Fuel Cell Vehicles ,FCVs ; Fuel Cell Electric Vehicles ,FCEVs )等多种类型的电动汽车( Electric Vehicle ,EV )技术[3-5]有望明确实现节能减排 的理想途径。自1966 年通用汽车推出了世界上第1 款燃料电池电动汽车GMC Electrovan ,尤其是本田在1999 年推出了世界上第1 台商用的燃料电池电动汽车FCX-V4 以来,世界上EV 电动汽车型号不断丰富和租赁销售量明显增长,太、北美和欧洲成长为全球EV 电动汽车重要的新车研发制造和租赁销售市场,2014 年全世界的EV 电动汽车销售量达到34.6 万辆以上,年增长率达到86% 。

燃料电池是一种高效、清洁的电化学发电装置,近年来 得到国内外高度重视,成为最被看好的可用于替代汽油和柴 油等传统的 ICE 内燃机发动机技术的先进新能源汽车技术。 日本政府希望其到 2020 年的 FCVs 燃料电池汽车销量达到 500 万辆,再通过 10 年的研发推广实现全面普及 FCVs 燃 料电池汽车。 美国政府在 2003 年投入 12 亿美元大力推进氢 技术和燃料电池技术,其中重要项目之一就是美国能源部 Department of Energy , DOE )在北加州、南加州、密歇 展的氢技术和基础实施验证与示范综合工程,吸引了 Hyundai-Kia/Chevron 、 DaimlerChrysler/BP 、 Ford/BP 和 GM/Shell 等多家汽车制造 /能源供应商参与。 美国能源部大力推进氢经济和燃料电池技术,尤其是商 业化推广应用方面取得显著进展,比如目前高容量和低容量 燃料电池制造成本分别为 55 美元 /kW 和 280 美元 /kW[6] , 汽车燃料电池 2014 年的制造成本自 2006 年下降 50% 并自 2008 年以来进一步下降 30% 以上(基于高容量电池制造) 这必将带动创造工作岗位、投资机会和可持续、安全的能源 供应。为了在 2020 年前争取把欧盟建立成一个具有全球领 先水平的燃料电池 (Fuel Cell ,FC )系统和氢能源 (Hydrogen Energy ,HE ) 经济的巨大市场,欧盟高度重视燃料电池技术 和氢能源技术并把之视作能源领域的战略高新技术大力推 根州东南部、大西洋区中部和佛罗里达州中部等 5 个区域开 f It 步

电动汽车的研究背景及现状

电动汽车的研究背景及现状 1.研究的背景 汽车的发展引起了地球资源的过大消耗。地球上的能源是有限的,能源紧缺是全人类面临的越来越严重的问题,是一个全球问题,关系到全球的经济与军事安全。我国的能源问题已经成为国民经济发展的战略问题,从国家安全角度出发,石油资源已经和国家安全、经济发展紧密的联系起来,能源的稳定供应是一个国家所关注的重点,也是我国能源安全战略的核心内容。如果继续按照传统的能源动力系统发展下去,将难以持续我国这个泱泱汽车大国的兴起。 汽车在给人们带来便利的同时也污染了环境。汽车尾气的排放引起了城市的温室效应,同时也引起了臭氧层的破坏,形成酸雨等大气环境问题,进而对动植物也产生了很大的危害。面对汽车造成的空气污染,人们可以直接闻到汽车尾气排放的带有刺鼻臭味的燃烧不完全的雾化混合气。随着生活水平的提高,人类对生存环境的要求越来越高,降低汽车的尾气排放的呼声也与日俱增。 面对资源紧缺与环境保护问题,发展电动汽车成为汽车工业发展的主流趋势。 1.1电动汽车的定义和分类 电动汽车是指用车载电源为动力,电动机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的汽车。电动汽车应具有汽车的性能和属性,但动力线路与原内燃机动力线路不同,又具有电力车辆的基本特征。电动汽车通常被分为蓄电池电动车(Battery Electric Vehicle,BEV)、混合动力电动汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV)和燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV)三大类。 1.2电动汽车的早期发展 尽管电动汽车技术目前看来还处于新兴发展时期,但它的产生却早于燃油车,并已经历了多个兴衰周期。以下是主要的时期: 1834年 Thomas Davenport 电动三轮车不可充电的干电池驱动 1881年法国古斯塔夫?特鲁夫电动三轮汽车以铅酸电池为动力 1882年英国人阿顿与培里三轮电动汽车以铅酸电池为动力 1890年美国电动汽车以蓄电池为动力 直到20世纪60年代后,由于能源、环境问题使人们对电动汽车又开始重新重视,世界各国政府与汽车制造商对电动汽车的研究开发均有不同程度的投入。但主要还是在近来十几年中,电动汽车的研究开发进入了高峰期,并在各项技术发展商开始取得了一定的成果和进步。 2.电动汽车在各国的发展现状 近几十年来,世界各国著名的汽车制造商都在加紧研制各类电动汽车,并取得了一定程度的进展和突破。 2.1日本 日本一直以来出于对能源危机和环境保护的关注及占领未来世界汽车市场的考虑,十分重视电动汽车的研制和开发。以下是日本研制电动汽车的进程: 1976年日本成立电动汽车协会 20世纪80年代本田公司开始研究开发电动汽车 1996年本田推出“PLUS”纯电动汽车 1997年本田的“PLUS”被推向了美国 1997年12月丰田公司推出第一款批量生产的混合动力轿车普锐斯

电动汽车国内外现状

关于电动汽车国内外现状的研究 化学系 0907401班贺绍飞 [摘要] 文章论述了电动汽车的发展过程和技术现状(主要是能源系统(电池技术)的现状),以及国内外电动汽车的发展现状和电动汽车的优缺点,同时对电动汽车技术的发展趋势进行了分析。 [关键词] 电动汽车;能源系统;优缺点 1引言 世界汽车工业的迅速发展,推动了世界经济交通能源工业等各方面的发展,却也带来了很大弊端;燃油造成的大气污染日益严重。加之目前世界石油资源日益枯竭。因此,百余年来作为人类最主要交通工具之一的汽车的动力系统以燃油为根本的地位开始发生动摇,而电动汽车这一无污染且能源又可多样化配置的动力方案已引起世人的普遍关注。 电动汽车的诞生距今已有120年的历史,但长期以来,一直无法解决电池高功率容量及充电等方面的问题,只好让燃油汽车垄断市场。进入本世纪80年代末,节能与环保问题已成为世界各国所关注的主要社会发展问题,进而电动汽车的研究又成为许多发达国家及各大汽车公司的重要发展项目。由于近年来高新技术的飞跃发展,新型高能电池不断开发利用,以及燃料电池的应用成功,使电动汽车进入了一个新的发展时期,开始步入实用化阶段。可以预计,21世纪将是电动汽车风靡全球的新时代。 2电动汽车的发展过程 电动汽车和内燃机汽车同样历史悠久,早在世界第一辆燃油汽车诞生于1886年之前,1881年在法国巴黎街上就出现了世界上第一台电动汽车,它是法国工程师Gusave Trouve装配的以铅酸蓄电池为动力的三轮车。此后电动汽车曾盛行一时,1904年,纽约、波士顿和芝加哥等大城市,有1/3的车辆是电动的,其中不仅有轿车,也有载货车。1915年,美国电动汽车的产量达5000辆。但由于电动汽车的蓄电池太重,充电时间长,每一次充电后的行车路程太短,同时汽油机技术发展趋于完善,其轻便、快速、舒适,一次加油能持续行驶400-500公里,燃料费低廉且价格便宜,由于这些原因,使电动车辆逐渐没落了。然而在20世纪末,随着排放法规的日趋严格,电动汽车的优点便显现出来,同时科学的进步也使电动车辆的实用化成为可能。现代电动汽车绝不是百年前阵旧技术的重复,它是汽车、电力拖动、电子、智能控制、化学能源、计算机、新能源、新材料工程技术最新成果的集成产物。 3电动汽车的技术现状 电动汽车与燃油汽车在外形上没有什么区别,它们之间的主要区别见下表一,其余部分基本相同。

燃料电池汽车的动力传动系统设计

燃料电池汽车的动力传动系统设计 1引言 燃料电池汽车是电动汽车的一种。 燃料电池发出的电,经逆变器、控制器等装置,给电动 机供电,再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动 ,就可使车辆在路上行驶,燃料电池的能量转 换效率比内燃机要高 2-3倍。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物 ,因此燃料电池车 辆是无污染汽车。随着对汽车燃油经济性和环保的要求 ,汽车动力系统将从现在以汽油等化 石燃料为主慢慢过渡到混合动力 ,最终将完全由清洁的燃料电池车替代。 近几年来,燃料电池系统和燃料电池汽车技术已经取得了重大的进展。世界著名汽车制 造厂,如丰田、本田、通用、戴姆勒-克莱斯勒、日产和福特汽车公司已经开发了几代燃料电 池汽车,并宣布了各种将燃料电池汽车投向市场的战略目标。 目前,燃料电池轿车的样车正在 进行试验,以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。其中本 田的FCX Clarity 最高时速达到了 160 km/h[8];丰田燃料电池汽车 FCHV-adv 已经累计运行 了 360,000 km 的路试,能够在零下37度启动,一次加氢能够从大阪行驶到东京 (560公 里)。 在我国科技部的支持下,燃料电池汽车技术得到了迅速发展。 2007年,我国第四代燃料电池 轿车研制成功,该车最高时速达150 km/h,最大续驶里程319 km 。2008年,20燃料电池示范 汽车又 在北京奥运进行了示范运行。 2010年,包括上汽、奇瑞等国内汽车企业共有 196辆燃 料电池汽车在上海世博园区进行示范运行。 燃油绘济性 排放环保 l ;uel economic exhaust eih ironmen(al protection Internal combustion engine Shori peicxl Mid peitxl Long pei

国内电动汽车发展现状及趋势研究毕业设计

.....................最新资料整理推荐..................... 本科生毕业论文(设计)题目国内电动汽车发展现状及趋势研究 学院 专业班级 学生姓名 指导教师 撰写日期:2013年 5 月 20 日 1

摘要 近年来,随着我国经济的迅猛发展,汽车保有量迅速增加,从而导致我国每年近一半的原油需要进口。过度依赖石油资源将制约我国经济的发展,甚至影响到国家利益和安全。建设资源节约、环境友好的和谐社会,倡导并鼓励研发、使用环保节能的新能源汽车,是世界汽车业发展的方向,也符合我们的国情。本文探讨了电动汽车发展的重要性,分析了电动汽车发展的机遇,揭示了电动汽车发展中存在的问题,了解了我国高度重视电动汽车发展的相关政策,结合我国电动汽车的发展现状研究提出了自己的一些建议。通过研究发现,虽然电动汽车产业发展前景良好,但在电动汽车的商业化运作上,无论从产品技术还是从市场开发方面,都还面临许多亟待解决的问题,这就需要政府的大力支持。也只有这样才能在大好形势下,把握机遇,开创电动汽车产业发展的新局面,在国际汽车产业转型过程中形成竞争优势,实现我国汽车产业由大变强和自主发展。 关键词:电动汽车;混合动力;发展趋势;国内现状 1

Domestic Electric Vehicle Development Present Situation and Trend of Research Abstract This paper discusses the importance of development of electric car, and analyse the opportunities of electric car, and find some existing problems. Given the development status of our electric cars, the country puts forward the development problem of electric car and gives some advice. The paper firstly discussed the advantages and disadvantages of pure electric vehicles, hybrid electric vehicle and fuel cell electric vehicles. It also discussed the advantages and the development of electric cars. The paper has a good understanding of the reason that our country puts more importance to electric cars and related policies. In view of the present development of electric cars. This article makes a positive outlook about the future of the electric car:adhere to the "three vertical and three horizontal" development layout and the "industrialization of research and development" mode. Increase the intensity of charging infrastructure, scientific and technological innovation, and speed up construction of infrastructure. Speed up the technical standards of research, and perfect the standard system construction. Deepen the model promotion and explore the business driving mode. Support to form industry technology innovation alliance, undertake the task of science and technology plan. Improve the public platform and strengthen the cultivation of talent. Deepen the international technical exchanges and cooperation, promoting the development of internationalization of electric cars. Key Words:Electric Cars; Hybrid Power; Development 2

燃料电池汽车的介绍

燃料电池汽车的介绍 ?燃料电池汽车是电动汽车的一种,其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用,而不是经过燃烧,直接变成电能或的。它的最大特点也在于此,能量转换效率不受“卡诺循 环”的限制,其能量转换效率可高达60%~70%,实际使用效率则是普通内燃机的2倍左右。 燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2~3倍,因此从能源的利用和环境保护方面,燃料电池汽车是 一种理想的车辆。 燃料电池汽车的氢燃料能通过几种途径得到。有些车辆直接携带着纯氢燃料,另外一些车辆有可能装有燃料重整器,能将烃类燃料转化为富氢气体。 单个的燃料电池必须结合成燃料电池组,以便获得必需的动力,满足车辆使用的要求。燃料电池汽车的优点 ?与传统汽车相比,燃料电池汽车具有以下优点: 1、提高了燃烧效率。 2、减少了机油泄露带来的水污染。 3、降低了温室气体的排放。 4、提高了燃油经济性。 5、零排放或近似零排放。 6、运行平稳、无噪声。 燃料电池汽车的关键技术 ?电动汽车的关键技术包括电动技术、自动化技术、电子技术、信息技术及化学技术,虽然能源是最首要的问题,但是车身结构、电力驱动以及能源管理系统的优化同样至关重要。 与内燃机车相比,电动汽车的行驶里程较短,因此为了尽可能地利用车载的储存能量,必须选用合适的能量管理系统。可以在汽车的各个子系统安装传感器,包括车内外温度传感器、

充放电时间的电流电压传感器、电动机的电流电压传感器、车速传感器、加速度传感器及外部气候和环境传感器。能量管理系统可实现9 个功能: 1)优化系统能量流; 2)预计所生的能量来估计还能行驶的路程; 3)提供参考以便进行有效操作; 4)直接从制动中获取能量存入储能元件,例如:蓄电池; 5)根据外界的气候调节温度控制; 6)根据外界环境调节灯光亮度; 7)估计合适的充电算法; 8)分析能源,尤其是蓄电池的工作记录; 9)诊断能源的任何不恰当或者无效的操作。 把能源管理系统和导航系统结合起来,就可以规划能源效率的路径,锁定充电站的位置并可以根据交通状态预测可行驶里程。总之,能源管理系统综合了多功能、灵活和可变的显着优点,从而可以合理利用有限的车载能源 1 燃料电池 同电化学电池相比,燃料电池的显着优点在于燃料电池电动汽车可达到与燃油车一样的续驶里程,这是因为燃料电池电动汽车的行驶里程仅与燃料箱中的燃料多少有关,而与燃料电池的尺寸无关。实际上,燃料电池的尺寸仅与电动汽车的功率需求水平有关。 燃料电池的优点: 1)反应物加料时间远远短于电化学电池的充电时间(机械充电式电池除外); 2)使用寿命长于电化学电池并且电池维护工作量更小。同普通电池相比,燃料电池是一个能量生成装置,并且一直产生能量直至燃料用尽。

世界电动车发展现状

世界电动车发展现状 一、产能分析 电动车是目前世界上唯一能达到零排放的机动车。由于环保的要求,加之新材料和新技术的发展,电动车进入了发展高-潮。电动汽车作为绿色交通工具,将在21世纪给人类社会带来巨大的变化。顺应当前国际科技发展的大趋势,将电动汽车作为中国进入21世纪汽 车工业的切人点,不仅是实现中国汽车工业技术跨越式发展的战略抉择,同时也是实现中国汽车工业可持续发展的重要选择。目前我国电动车研究已取得阶段性成果,完成了概念车车身设计构想书及界面设计,电池方面正在组织开发镍氢电池、锂离子电池、锌空气电池、燃料电池,有望取得突破。电动汽车的标准体系已经编制完成,同时建立了有关电动 汽车的数据库。电动汽车项目的国际合作正在按计划进行。 二、市场需求状况 近年来在全球范围内掀起了一股电动汽车热,世界各汽车工业强国从资金和政策上积极支 持电动汽车的研制工作。国际国内市场需求巨大。就国内而言,未来潜在的市场很诱人。2017年北京奥运会组委会已宣布,将投入20亿元左右确保奥运会期间接送运动员所使用的汽车,奥运场地使用的特种车辆和部分公交车辆采用电动汽车,使北京成为中国使用电动汽车的示范城市。杭州已决定投入一些电动公交车试运行;2017年的上海世博会同样会 有上千辆电动汽车投入运行。 三、主要产品分析 目前电动汽车分为三种:纯电动汽车、燃料电池电动汽车和混合动力电动汽车。纯电动汽车(ev)正向小型化和专用化方向发展,燃料电池电动汽车(fcev)成为跨国汽车集团联 合攻关相互竞争的焦点。从经济角度看,混合动力电动汽车为当前市场推崇的原因有:(1)在石油资源没有枯竭以前,汽车发展仍将主要以燃油汽车为主,但其总量不会增加,汽车保有量的增加将主要依赖于混合动力电动汽车,混合动力电动汽车是未来10年汽车 的发展的主要方向。据比较乐观的估计,混合动力电动汽车将在2017年实现商品化。(2)混合动力电动汽车可以实现单用发动机难以达到的下一代超低油耗汽车的目标。(3)混合动力燃料电池电动汽车成熟、成为主流方向的技术方案将在未来10年内形成,燃料 电池电动汽车将在2017年实现商品化。 电动汽车的成本构成及影响电动汽车推广因素的分析 电动汽车目前成本仍高居不下,究其原因是:电动汽车目前尚处于研发阶段,样车和试运行阶段,根本无批量可言,这是与流水线生产燃油汽车所不能比拟的。同时目前各式电动 汽车能示范运行的,都是在原燃油汽车的底盘、车厢之基础上改装而成的,即将发动机、 油箱等系统全数拆下,然后装上电动机,电池等相关配套设备就形成电动汽车,而混合动 力是在原然油系统基础上加装一套电池、电气驱动系统,形成了油、电混合驱动系统。那

纯电动汽车能源系统检修课程标准

《纯电动汽车能源系统检修》课程标准 基本信息: 课程名称:纯电动汽车能源系统检修 课程性质:职业技术课 学分:4 计划学时:64 适应对象:新能源汽车技术 建设团队:该课程团队含一线教师5人,其中高级职称2人;聘请1名具有资深工作经历的企业技师作为兼职教师参与指导实践教学。 第一部分课程概述 本课程是新能源汽车技术专业的专业核心课程。主要知识点是全面系统地介绍新能源汽车新技术。针对本专业的特点,系统阐述了新能源汽车的类型,发展新能源汽车的必要性和新能源汽车发展现状。重点介绍电动汽车用动力电池、电动汽车用电动机、纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车的结构、原理及设计方法等。对天然气汽车、液化石油气汽车、甲醇燃料汽车、乙醇燃料汽车、二甲醚燃料汽车、氢燃料汽车和太阳能汽车的特点、发展现状及趋势也进行了介绍。本课程授予学生新能源汽车构造原理等规律性的知识,使学生具有举一反三的分析能力,对结构原理不断更新的适应能力,为学习后续课程和参加专业实践奠定基础,对于适应地方经济建设的应用性人才培养目标具有十分重要的意义。 第二部分课程目标 总目标:电动汽车用动力电池、电动汽车用电动机、纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车的结构、原理及设计方法。 具体目标: 第一章新能源汽车概述 (一)新能源定义与分类 主要内容: 1.新能源汽车的定义。 2.新能源汽车的分类。 重点:新能源汽车的定义和分类。 难点:新能源汽车的分类方法。 基本要求: 1.掌握新能源汽车的定义。 2.了解新能源汽车的分类方法。 3.掌握新能源汽车的分类。

(二)发展新能源汽车的必要性 主要内容: 1.全球背景下的能源危机。 2.大气环流与环境污染。 3.新能源汽车的优点。 4.发展新能源汽车的必要性。 重点:能源危机。环境污染。 难点:发展新能源汽车的必要性。 基本要求: 1.了解全球背景下的能源危机。 2.了解大气环流与环境污染。 3.掌握新能源汽车的优点。 4.掌握发展新能源汽车的必要性。 第三章纯电动汽车基础 (一)纯电动汽车蓄电池 主要内容: 1.纯电动汽车用动力电池分类。 2.纯电动汽车用动力电池的性能指标。 3.纯电动汽车对动力电池的要求。 4.铅酸蓄电池的分类、结构和特点、工作原理、充放电特性和充电方法。 5.镍氢电池的分类、结构和特点,镍氢电池的工作原理、充放电特性和充电方法。 6.锂离子电池的分类、结构和特点,工作原理,充放电特性和充电方法。 7.燃料电池的发展动态、分类、结构和特点。 8.了解质子交换膜燃料电池、碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池、直接甲醇燃料电池、微生物燃料电池和再生型燃料电池的性能特点。 9.了解太阳能电池的分类、特点、发电原理、伏安特性。 重点:铅酸蓄电池的分类、结构和特点;镍氢电池的分类、结构和特点;锂离子电池的分类、结构和特点。燃料电池的分类、结构和特点;燃料电池系统;质子交换膜燃料电池。 难点:铅酸蓄电池的充放电特性和充电方法。镍氢电池的充放电特性和充电方法。锂离子电池的充放电特性和充电方法。 基本要求:

国内外新能源汽车行业现状

JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 新能源汽车大作业 作业名称:国内外新能源汽车行业现状,分析我国与先进国家同行业的差距,提出改进方案建议。 学院:工学院 专业:交通运输 年级:交通运输1201 学号: 策划人:张弟 二零一五年六

月 能源领域无疑是 21 世纪国际竞争的焦点和热点。随着环境保护概念的深入人心和国际原油供应的持续紧张,多数发达国家的研究机构和汽车厂商都加大了对新能源汽车技术的研发投资,以替代传统以石油为燃料的汽车,形成了多种技术共同发展的局面,其中部分技术已经在商业化领域取得了重要成功。以美国、德国和日本为代表的国家,特别是通用、福特、大众、宝马、丰田、本田等主要汽车厂商根据本国和公司的实际情况,先后采取了不同的新能源汽车技术发展策略,成功研发了多款新能源概念车型和应用车型,其中一些成熟的技术己经投放市场,实现量产。新能源汽车包括的范围较广,大致分为纯电动汽车(Electric Vehicles,EV)、混合动力电动汽车(Hybrid Electric Vehicles,HEV)、燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicles,FCEV)、燃气汽车(Gas Vehicles,GV)、生物燃料汽车(Biological Fuel Vehicles,BFV)等类型。美国将新能源汽车研发重点放在燃料电池电动汽车,同时推广生物燃料汽车的产业化,日本在混合动力电动汽车方面技术最为先进,德国在混合动力电动汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车方面都有独特技术,同时也努力推广生物燃料汽车产业化。随着我国经济发展和国民收入的提高,特别是加入世界贸易组织(World Trade Organization,WTO)之后,从 2002 年开始,我国汽车产业出现了快速发展的状态,直到 2009 年,我国汽车产销量均超 1360 万辆,产销量位居世界第一,2010 年,中国产销更是双双突破 1800 万辆,继续蝉联全球汽车产销第一的位置。但是在我国汽车保有量逐年增加,增长率居高不下,汽车改善居民生活水平的同时,也产生了能源消耗、大气污染、危害安全等方面问题。在我国,汽车对石油需求约占石油总需求量的 35%,原油对外依存度高达 50%按照目前的汽车普及速度,在不久的将来,我国无论是石油产量还是石油进口量都将面临严重负担。随着汽车保有量的大幅提升,汽车污染已经成为城市空气污染、生态环境日趋恶化的主要源头之一。鉴于此,在我国建设资源节约型和环境友好型社会的发展主题下,我国应当借鉴发达国家汽车产业发展的经验,根据自身实际情况,积极发展新能源汽车,以实现我国经济的健康发展。 1.新能源汽车的定义 2007年11月1日,国家发改委正式颁布了《新能源汽车生产准入管理规则》,首次明确了新能源汽车的概念和范围。新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

纯电动汽车和燃料电池汽车的比较

纯电动汽车和燃料电池汽车的比较 【摘要】在现阶段,技术相对较成熟、污染程度最小的,当属电动汽车。电动汽车又分为纯电动汽车和燃料电池汽车。而它们都有各自的优缺点。本文介绍了纯电动汽车和燃料电池汽车各自的优缺点。 【关键词】纯电动汽车;燃料电池汽车;清洁能源 0引言 目前,世界各国针对汽车产业都在寻找一种既洁净又储量丰富的能源来缓解日益紧张的石油资源和改善不断恶化的环境,使用此类能源的汽车就是人们常说的新能源汽车。新能源汽车的发展方向呈现多元化,主要有电动汽车、燃气汽车和混合动力汽车三种,而在现阶段,技术相对较成熟、污染程度最小的,当属电动汽车。电动汽车又分为纯电动汽车和燃料电池汽车。而它们都有各自的优点和尚需解决的问题。 1纯电动汽车 纯电动汽车采用单一蓄电池作为储能动力源,通过电池向电机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车前进[1]。其最大优势在于无污染、噪声小,对环境保护十分有益。另外,纯电动汽车较内燃机汽车结构简单,运转、传动部件少,维修保养工作量小,同时可回收制动、下坡时的能量,提高能量的利用效率。 在我国,首款面向个人销售的纯电动汽车是被定名为e6先行者的比亚迪纯电动汽车,该车以自主研发的,具有高安全、储电多、功率大等特点的铁电池作为动力,一次充电最大续驶里程达到300公里,列世界第一。而且,比亚迪还和南方电网合作,为每位购车者配备充电柜,只要车主有自己的固定车位,南方电网将上门为车主安装,车主自己可在家中完成充电。而这不失为纯电动汽车推广的一条可行路径。 虽然纯电动汽车的优势明显,但目前的普及程度仍远不及内燃机汽车。其需要解决的是: 1.1降低电动车价格。目前电动车整车价格昂贵的主要原因一方面是蓄电池的价格昂贵,另一方面也是电动汽车量产小,配件未形成规模化生产; 1.2提高一次充电后的续驶里程,目前蓄电池单位重量存储的能量太少,使得电动汽车的续驶里程过短,在一定程度上也制约了电动车的普及; 1.3延长蓄电池的使用寿命。目前一个新的蓄电池在使用一到两年后,其充满电所能储存的能量明显下降,基本上三年就要报废; 1.4发展包括充电设施在内的基础设施。除工作单位、家庭等夜间充电设施外,还必须建立行车途中充电所必须的充电网络[2]。电动汽车要想普及,基础充电设施的规模化、网络化是一个不能回避的问题; 1.5建立一个电动汽车发展的相关行业标准。相关行业标准的缺失,容易导致各电动汽车制造企业各自为政,生产的电动汽车的充电插口以及相关零部件无法通用,限制了电动汽车的推广普及。 2燃料电池汽车 燃料电池汽车电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用,直接变成电能获得的[3]。这种化学反应过程不会产生有害产物。燃料电池汽车与纯电动汽车最大的区别在于两个电池的概念不一样,纯电动汽车用的是蓄电池,把电储蓄在电池里。燃料电池并不是蓄电池,而是一个发电装置,能源储存在氢里面,使氢气和

美国电动汽车的现状及发展(二)

美国电动汽车的现状及发展(二)-汽车 美国电动汽车的现状及发展(二) Karen Fierst是美国事故车维修领域的知名人士,曾任职于美国汽车零部件认证协会(CAPA)。Karen女士自1998年成立KerenOr Consultants公司以来,为美国及其他海外客户提供了广泛的汽车后市场咨询服务,为客户建立行业关系提供了有力的指导和帮助。目前,她担任美国车身理事会(NABC)理事,是美国汽车服务协会(ASA)、美国汽车后市场行业协会(AAIA)、美国事故车维修专家学会(SCRS)、行业妇女组织(WIN)的成员,也是美国事故车行业会议(CIC)的联席会委员。 Karen女士在其职业生涯中获得过各种荣誉和奖励,其中阿克苏诺贝尔公司授予的“行业最具影响力女士”称号尤为珍贵。她编著、撰写的文章发表于行业内众多知名出版物。作为研究咨询顾问,她撰写的《事故车电子评估系统的发展和演变》等文章已在我刊发表。她也是知名的演讲者,在全球多个行业会议及高峰论坛,包括国际事故车行业高峰论坛(IBIS)、法兰克福展等场合发表演说。 KerenOr Consultants公司为事故车维修行业的相关领域及政府机构、律师事务所、软件公司及行业出版物提供各类咨询服务,致力于美国本土与外资企业间的战略规划、市场研究分析、公共关系、公开政策、结盟合作、项目管理以及跨文化间的交流与沟通,其客户资源来自于美国、英国、中国台湾、中国大陆、以色列等。 文/美国KerenOr咨询公司Karen Fierst 译/本刊记者张淑珍 (接上期) 从2000年初开始,美国汽车市场对混合动力汽车的需求出现了显著地 1

增长,而对纯电动汽车的需求则表现得相对缓慢一些。但是,目前很难预测在未来的一段时间里这两种车型市场占有率的变化及比例。另外,美国任何州政府及联邦政府也没有为替代燃料车设定具体的市场渗透目标。然而,现有的CAFE法律、政府的一些激励措施以及替代燃料车辆需求的增加等,都表明纯电动汽车及混合动力汽车将在美国市场中继续发展。实例研究 电动汽车技术的演变与改进,需要与之相配的远见性投资及发展。它不仅要求车辆本身的设计满足消费者的愿望和需求,同时也需要建立、建成与之相适应的配套充电设施系统。这里我简,单举出两个实例,说明在电动汽车发展过程中,有过失败,也有成功的例子。 1.Better Place 2010年夏天,茌以色列Better Place这家新公司的市场展示厅,我获得了在专业试车跑道驾驶电动汽车的机会,也有幸借此机会深入地了解这家公司。Better Place公司革命性的理念是,除了充电站外,还要建立更换汽车电池的基础设施。雷诺公司生产的Fluence Z.E.(零排放车),就是专为Better Place 公司设计的、具备可更换电池技术的车型。Better Place独特的理念是,不使用电线软管、不花费插入式的充电时间,在以色列全国建立起可更换电池的换电池网络。也就是说,在充电站只需花几分钟的时间,即可完成取出旧电池、更换新电池的作业任务,就像人们在加油站加油一样快捷。图1所示为本文作者在以色列Better Place展示中心为雷诺车充电。

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