纯电动汽车及动力电池技术发展现状.docx

纯电动汽车及动力电池发展现状调研 一、纯电动汽车发展现状 所谓纯电动汽车，是指完全山可充电电池作为动力源、以驱动电机及其控制 系统驱动行驶的汽车。纯电动汽车(Batter y Ele c trie Vehicle, BEV)与混合 动力汽车(H y bri d E 1 e c t ric Vehic 1 e , HEV)和燃料电池汽车(Fuel C el I El e ctric Vehicle^ EV)是目前主要的新能源汽车类型。 1.1发展纯电动汽车的必要性 (1)促进节能减排。与传统汽车相比，纯电动汽车具有更高的能源利用效 率，同时也具有二氧化碳减排的潜力。机动车污染排放是城市空气污染的主要来 源之一,20 1 3年春季北京出现多次大面积雾霾天气，机动车尾气是主要原因之 一。在上海，中心城区的主要大气污染物可吸入颗粒物、氮氧化物、挥发性有机 物分别有6 6%、9 0%和26%来自机动车尾气。大力推广纯电动汽车是交通领域 实现低碳的最佳方案，纯电动汽车行驶过程中不产生二氧化碳，即使考虑到中国 LI前电力生产过程中的二氧化碳排放，纯电动汽车仍然具有13%~68%的减排能 力。随着我国能源结构和电力生产方式的转变，纯电动汽车必将在未来发挥更大 的减排作用。 图1 . 1传统汽车与纯电动汽车综合能量效率比较(单位：％) (2 )降低石油对外依存度。汽车保有量的迅速增加为我国能源安全带来严 峻挑战。我国汽车保有量与原油对外依存度变化趋势见图1.2。最新数据显示, 截止到2 012年底,中国汽车保有量已达2 .4亿辆，与此相对应的是20 1 2年中 国原油对外依存度达到56.4%,创下历史新高。如果不采取措施，“十二五”中 将原油依存度控制在61%的计划将很难实现。在此背景下，如何满足未来汽车的 能源需求，是关系到我国能源安全的关键问题。电动汽车山于其电力来源多样化, 不仅更加适合中国以煤炭为主的资源禀赋，而且能够与中国大力发展可再生能源 的战略紧密衔接，对降低石油对外依存度、保障能源安全具有重要意义。 504540年605580604020009200082020016 504540 年 6055 8060 40200 09 200 08 20 200 16 200 5 2C0 图1. 2中国汽车保有量与原油对外依存度上升惜况 (3)平衡电网峰谷负荷。近年来，随着城市用电量的日益增加，全国累计?发电 装机容量逐年上升。与此同时，城市电网也面临着严重的峰谷差问题，特别是北 京、上海等大城市峰谷差率达4 0%以上。大城市日间用电高峰持续增长,迫使电 力企业不断投资新建发电机组，以满足一年中极少出现的用电高峰的需求;夜间 的用电低谷则会导致大量谷电的浪费,电力企业的各种调峰填谷技术方案也往往 面临着设备损耗大、能源效率低或投资高等问题。建设蓄能电站是实现调峰填谷 的有效方法，但较为经济的抽水蓄能电站，其能源效率仅有70%左右，而且对地 理位置要求较高；而蓄能效率较高的电池蓄能电站(锂离子电池、钠硫电池等) 不仅技术尚未完全成熟，且投资规模巨大。电动汽车在规模化使用后，将可能在 未来有效平衡电网峰谷负荷，间接降低社会的碳排放。不过H前该应用的推广还 取决于车辆到电网(Vehic 1 e to Gr i d, V2G)技术的进步以及相关政策 的支持。 108320967 10 8 3 209 6 7 图I .3全国发电装机容量发展情况 (4)带动经济发展。电动汽车技术将能够带动整个相关产业链发展。电动汽 车产业链包括零部件供应、整车制造和基础设施建设三个方面。其中，汽车零部 件制造业本身就是机械制造业的重要组成部分，并且中国也是纯电动汽车主要零 部件一一动力电池和驱动电机的重要生产国。其次，整车制造业是我国国民经济 的支柱产业，我国早在2 0 0 9年即成为世界第一大汽车产销国。再次，为配合电 动汽车推广运营，需要新建充电站等一系列配套设施，乂可带动基建等相关产业 的发展。总之，纯电动汽车产业对国民经济的带动效应是大力发展纯电动汽车的 重要推力之一。 1.2国外纯电动汽车产业发展现状 (1)第一代纯电动汽车阶段。该阶段电力电子技术尚不成熟，并且没有完善的 科学理论作指导，可供选择的动力电池也只有铅酸电池一种。截止到199 8年底, 全世界9个大型汽车厂I0款纯电动汽车产品进入小批量生产阶段。如通用汽车 开发的纯蓄电池电动汽车EV1最高时速可达128km/h,从静止加速到96km/h只 需9s, —次充电可行驶144k m,其后通用I MPACT电动车一次充电续驶里程达 到190 km；还有福特汽车公司和通用电气公司联合开发EXE- I EXE-II电动汽 车;丰田公司生产的RAV4电动汽车III铅酸电池改为银氢电池,一次充电可行驶 200