新能源汽車背景—新能源汽車背景圖片高清

一、新能源汽車的概念和分類

新能源汽車是指采用新型動力系統，完全或主要依靠新型能源驅動的汽車。按照能量源的不同，新能源汽車可分為電動汽車、新型電動汽車、動勢能汽車及新型燃料汽車等。電動汽車是主要以動力電池或超級電容為能量源、全部或部分由電機驅動的汽車。這類汽車主要有插電式混合動力（增程式）電動汽車、純電動汽車及燃料電池汽車等。

新型電動汽車主要是利用一些新型能源進行車載發電，全部或部分由電機驅動的汽車。目前應用到車上的新型能源主要有太陽能、風能等可再生能源以及核能等。動勢能汽車主要是通過轉化動能或者勢能驅動的汽車。這類汽車主要有飛輪電池汽車、空氣動力汽車及重力汽車等。

新型燃料汽車主要是用新型清潔燃料全部或者部分取代內燃機中的汽油、柴油，再由內燃機驅動的汽車。這類汽車主要有醇類燃料汽車、生物柴油汽車、氫燃料汽車以及二甲醚汽車等。新能源汽車具體分類由汽車能源的發展歷程可以看出，它是一個“脫碳加氫”的過程。與能源發展相對應，新能源汽車的發展也存在著相同的歷程。下圖為新能源汽車技術發展路線。

從圖中可以看出，2010 年左右主要發展的新能源汽車為微混、輕混型，主要還是以化石能源（包括柴油、汽油等）為主。經過幾年的發展，逐漸以深混（主要包括插電式、增程式）為主，燃料從化石能源向電能及其他清潔能源（醇類、生物柴油、二甲醚）轉型，多元化并存的過渡時代，插電式混合動力（增程式）電動汽車、純電動汽車競相發展；2025年之后，進入基本單一的氫能源汽車時代（或者說擺脫依賴石油的汽車時代），燃料電池汽車將會是汽車產業的主流。

二、新能源汽車技術發展趨勢具有以下特征

1.插電式混合動力汽車技術成為全球新的研發熱點，產品將進一步豐富、成熟。在技術方案上，混聯式、并聯式和串聯式混合動力方案均有不同的產品投放市場；在產品技術上，優化匹配動力系統和電池容量，以滿足不同人群日常純電行駛里程需求的技術方案將成為研發熱點。

2.純電動汽車是電動汽車技術發展的主要方向，未來將呈現平臺化、輕量化、智能化的特點。在技術上，純電動汽車呈現動力系統平臺化、車身輕量化、車輛智能化等發展趨勢，并將進一步朝著機械、電子、信息技術高度集成的方向發展。特別是輪轂驅動電機技術的應用，不但使動力傳遞鏈縮短，傳動效率提高，而且使得動力系統更易于實現平臺化。在車身上，純電動汽車呈現輕量化特點。輕量化是汽車的一項基礎節能技術，車輛結構設計輕量化、輕量化材料及先進制造技術的應用將進一步實現純電動汽車的減重和節能。純電動汽車也呈現出智能化特點，全球定位、車載娛樂、手機互聯等技術應用廣泛。未來，智能網聯、V2G以及無線充電等新技術將逐步應用到純電動汽車上。

3.燃料電池汽車技術將進一步取得突破，在技術上呈現動力系統混合動力化和底盤專用化的趨勢。國內外推出的燃料電池汽車動力系統廣泛采用燃料電池系統與動力電池混合驅動的方案。這種方案不僅延長了燃料電池的壽命，還降低了車輛成本。本田、奔馳等國際廠商均把燃料電池動力系統零部件布置在底盤中，采用非承載式車身結構，底盤專用化趨勢明顯。此外，跨國企業均趨于采用全新車型平臺，這有利于燃料供給系統、動力系統以及儲能裝置實現進一步的集成匹配和優化。

三、新能源汽車的發展背景

在 200 年的工業化進程中，化石能源大量、廣泛地使用，在創造了工業文明的同時，也帶來了日益嚴重的“副產品”：環境污染，氣候變暖，生態惡化，對人類的生存與發展構成了嚴重威脅。我們需要尋求更節約、可持續發展、更符合自然和社會的生產和生活方式。一個公認的思路是，以新一輪技術革命為支點，以發展新能源汽車為突破口，推進和實現汽車產業革命。

1. 石油短缺

隨著汽車保有量的不斷增長，世界范圍內對石油的需求也與日俱增。汽車和其他工業領域每年消耗大量的石油，使石油這一不可再生能源以很高的速度銳減，世界性的石油危機日益嚴重。盡管從 1980 年到 2010 年，世界已探明的石油儲量從 800 多億 t 增長到 2000 多億 t，增長了 2 倍多，但還是難以改變石油危機的預期。

隨著發展中國家汽車數量的迅速增長，大部分新增石油消費量將來自交通運輸行業。隨著我國經濟的發展，交通運輸業的石油消費比重日益增大。當前，世界政治、經濟格局深刻調整，能源供求關系深刻變化。我國能源資源約束日益加劇，生態環境問題突出，調整結構、提高能效和保障能源安全的壓力進一步加大，能源發展面臨一系列新問題新挑戰。

2. 環境污染

城市環境問題的惡化與城市交通污染之間的關系密不可分，交通污染不但影響了本地區的生態環境，也給全球環境造成了嚴重的影響。城市交通所產生的廢氣、噪聲與揚塵已經成為城市環境污染的主要來源。世界各國的大城市中，機動車排出的廢氣是空氣中最大的污染源。傳統燃油汽車在行駛過程中會產生大量的有害氣體，不但污染環境，還影響人類健康。汽車尾放的主要污染物為一氧化碳（CO）、碳氫化合物（HC）、氮氧化物（NOx）、鉛（Pb）、細微顆粒物（PM）及硫化物等。這些一次污染物還會通過大氣化學反應生成光化學煙霧、酸沉降等二次污染物。

3. 政策環境

在積極研發新能源汽車的同時，各國還提供了大量購車優惠政策。美國能源部提供資金，支持通用汽車公司、福特汽車公司、通用電氣公司的研究項目。聯邦政府為推進插電式混合動力汽車計劃，出臺了一系列強力措施，斥資巨額支持動力電池、關鍵零部件的研發和生產，支持充電基礎設施建設、消費者購車補貼和政府采購。美國還設立了專項基金，以低息貸款方式支持廠商對節能和新能源汽車的研發和生產，目標是每年汽車燃油經濟性提高一倍。歐洲更加注重溫室氣體減排戰略，規定了日益嚴格的二氧化碳排放限制要求，提出將每輛乘用車的 CO2 排放量從 2012 年平均 130g/km 減少至 2020 年平均 95g/km、2025 年平均70g/km 的中長期目標，這也成為歐洲對新能源汽車發展的主要驅動力之一。

日本是汽車生產大國。由于日本的石油資源匱乏，石油幾乎全部依賴進口，日本汽車公司積極開展和推進各種新能源汽車研究和市場化工作，其混合動力汽車處于世界領先地位。

日本政府在 2009 年 6 月啟動了“新一代汽車”計劃，即環保汽車，包括混合動力電動汽車、純電動汽車、燃料電池汽車等。該計劃力爭到 2050 年，使環保汽車占據汽車市場總量的一半左右。為了實現這一計劃，日本政府通過援建電動汽車基礎設施、減稅和發放補貼等促進環保汽車發展。日本通過制訂國家目標，引導新能源汽車產業的發展并高度重視技術創新。同時，政府也制訂了鼓勵電動汽車開發與推廣應用的相關政策及措施，把發展電動汽車作為“低碳革命”的核心內容。

我國政府高度重視新能源汽車的發展，將其確立為國家戰略。我國新能源汽車的研發與產業化歷程，大致可分為三個階段。第一階段從“九五”初期到 2008 年，主要通過技術支持和研發與奧運會等小規模示范運行相結合，奠定了純電動、混合動力和燃料電池三種動力系統平臺汽車的研發和初步產業化基礎。

第二階段是從 2009 年到 2012 年。2009 年 1 月，中華人民共和國財政部、中華人民共和國科學技術部共同發布了《關于開展節能與新能源汽車示范推廣試點工作的通知》和《節能與新能源汽車示范推廣財政補助資金管理暫行辦法》，在北京、上海、重慶等 13 個城市開展節能與新能源汽車示范推廣試點工作，逐步完善了對企業和相關產品的管理，加快了標準化體系建設。第三階段是從 2013 年至今。近年來在國家政策的大力推動下，產業化與市場推廣形勢喜人，2016 年年銷量已突破 100 萬輛，居世界第一位。

《中國制造 2025》中提出：繼續支持電動汽車、燃料電池汽車發展，掌握汽車低碳化、信息化、智能化核心技術，提升動力電池、驅動電機、高效內燃機、先進變速器、輕量化材料、智能控制等核心技術的工程化和產業化能力，形成從關鍵零部件到整車的完整工業體系和創新體系，推動自主品牌節能與新能源汽車同國際先進水平接軌。

三、新能源汽車的發展現狀

1. 美國新能源汽車的發展現狀

美國是汽車工業最發達的國家之一，汽車產量和保有量均位居世界前列。為增強汽車制造業的競爭力，美國政府提出了著名的 PNGV 計劃和 Freedom CAR 計劃。美國前總統奧巴馬部署實施了總額為 48 億美元的電池與電動汽車研發與產業化計劃。美國的通用、福特汽車公司在混合動力汽車方面重點在于插電式混合動力和強混技術。通用、福特都曾在燃料電池汽車研發方面投入巨資，但隨著燃料電池車產業化的推遲和混合動力汽車市場份額的不斷擴大，關注重心已經轉向混合動力汽車方面。

2. 歐洲新能源汽車的發展現狀

歐盟與電動汽車相關的發展計劃主要有 FP 系列計劃、歐盟燃料電池研究發展示范計劃、歐盟燃料電池巴士示范計劃和歐洲電動汽車城市運輸系統計劃等。歐盟已撥款 14.3 億歐元用于支持電動汽車研發。德國電動汽車在歐洲處于領先地位，已于 2009 年 8 月發布了以純電動式和插電式電動汽車為重點的《國家電動汽車發展計劃》。英國和法國是歐洲電動汽車研發和應用最早的國家，目前已有十幾萬輛電動汽車在運行。

3. 日本新能源汽車的發展現狀

目前日本的弱混合動力汽車可以節能 38%，而且為了適應未來新能源汽車的發展，日本已經開始進行道路、周邊設施的改造，包括居民住宅設施。

日本的豐田、本田兩家公司分別實現了電動汽車的產業化，它們推出的普銳斯和思域兩款混合動力汽車得到了日本和北美市場的普遍認可。截至 2013 年 12 月底，普銳斯全球累計銷量已達 600 萬輛?？梢哉f日本在混合動力汽車領域走在了世界前列，其電動汽車的市場推廣已經進入了實質性階段。除豐田外，其他幾家日本汽車企業也在開發新一代的新能源動力汽車，如本田的 In?SightIMG 混合動力汽車、日產 Leaf 和三菱 iMiEV 純電動汽車等。

4. 我國新能源汽車的發展現狀

近年來，在國家“863”計劃和節能與新能源汽車示范推廣、私人購買試點政策的推動下，我國新能源汽車關鍵部件及相關技術取得重大進步，新能源汽車產業已基本具備產業化發展基礎，純電動汽車和插電式混合動力汽車開始小規模投放市場，企業通過“引進來”與“走出去”，國際化合作不斷深入。總體上看，我國新能源汽車產業發展基礎進一步夯實，發展環境進一步優化，具備了更好的技術、市場和資源條件，新能源汽車產業邁入嶄新的發展階段。在國家多年的研發支持下，到“十二五”初期，我國汽車行業初步掌握了新能源汽車整車動力系統平臺以及關鍵零部件的核心技術，基本建立了“三縱三橫”和“三大平臺”構成的矩陣式的技術創新體系，具備了較為全面的基礎研究、產品開發、試驗檢測和評價的能力。

新能源汽車整車技術水平明顯提升，關鍵核心技術取得了重大突破，主要體現在以下方面：

① 插電式混合動力乘用車技術取得較大進展。目前，國內插電式混合動力技術主要應用于乘用車，主要汽車企業紛紛加大研發力度，推出插電式混合動力乘用車車型。比亞迪插電式混合動力已發展到第二代，技術明顯提升，最高車速和加速性能均有較大提高；上汽榮威550 插電式混合動力、一汽奔騰 B50 插電式混合動力等車型也在 2012 年開始了示范運行活動。

② 純電動汽車技術日益成熟，初步具備產業化條件。我國已基本掌握了整車控制、動力系統匹配與集成設計等關鍵技術，部分企業開始進入產業化階段。純電動轎車方面，主要整車企業均將電動汽車納入企業產品規劃，投入不斷加大，比亞迪、江淮、東風、長安、奇瑞、吉利等主要汽車企業均研制開發出純電動汽車轎車，部分車型技術已有顯著提高。如江淮同悅 EV 已經發展到第三代，車輛續駛里程提高了 30%，而能耗下降超過 5%。

③ 燃料電池汽車技術取得重要進展。在電動汽車重大專項和節能與新能源汽車重大項目支持下，我國燃料電池汽車技術研發取得重要進展，初步掌握了整車、動力系統與關鍵零部件的核心技術；建立了具有自主知識產權的燃料電池汽車動力系統技術平臺；形成了燃料電池發動機、動力電池、DC/DC 變換器、驅動電機、儲氫與供氫系統等關鍵零部件配套研發體系，具有百輛級燃料電池汽車動力系統平臺與整車生產能力。2007 年，我國長安汽車研制成功了中國首臺氫內燃機。2008 年，在北京車展上人們首次看見了“氫程”——我國自主研發的首款氫動力概念車。

④ 關鍵零部件產業化技術明顯提高，部分關鍵技術取得突破。在動力電池方面，初步具備了產品研發能力和基礎生產裝備設計制造能力，動力電池性能指標逐步接近國際先進水平，鋰離子電池的正負極材料、電解液材料實現了國產化；在驅動電機系統方面，產品主要技術指標達到國際水平，性價比在國際上具有一定優勢，形成了若干家年產能達到萬套級以上的驅動電機企業；在電控系統方面，初步形成了混合動力系統、純電驅動系統的小批量生產能力，掌握了部分核心技術，部分企業形成年產 5 萬套以上的生產能力。發展和應用節能與新能源汽車是促進汽車工業可持續發展的重要途徑，在這一點上政府和汽車生產企業已經達成了共識。我國在市場、政府支持的力度方面又有著較大的優勢，新能源汽車的前景可觀。

我國新能源汽車的產量不斷增加，從 2010 年的 1663 輛到 2014 年的 84 900輛，是 2010 年的 50 多倍，市場占有率也不斷增加。其中，2014 年插電式乘用車、公交車所占產量的百分比是 18%、15%，純電動乘用車、公交車分別是 50%、17%。

同時，我國可再生能源、非常規油氣和深海油氣資源開發潛力很大，能源科技創新取得新突破，能源國際合作不斷深化，能源發展面臨著難得的機遇。