电动汽车科技发展“十二五”规划的形势与需求
从技术上看,混合动力汽车技术已经逐渐成熟,进入产品市场竞争期,率先实现产业化,正在成为汽车市场新的增长点。其中,日本市场的混合动力电动汽车已经达到汽车销量的65,438+00%左右;纯电动汽车电池技术进步加快,整车产品更贴近消费者需求。作为一种兼具纯电动和混合动力双重特性的电动汽车技术,插电式电动汽车已成为全球新的研发热点。以电池租赁为代表的纯电动汽车商业模式创新取得进展,全球主要汽车制造商加快了纯电动汽车量产步伐。率先上市的日产聆风销售势头良好,各大汽车公司的各种小型纯电动汽车将于2013-2065438上市。车用燃料电池技术取得重大进展。通用汽车公司燃料电池发动机的贵金属催化剂Pt的消耗量从上一代的80克减少到30克,计划在2065,438+05年减少到65,438+00克。燃料电池汽车的动力性、安全性、续航里程、低温启动等性能指标接近汽油车,燃料电池汽车的成本大幅下降。丰田宣布2065,438+05。
经过多年的探索和实践,国际汽车工业对电动汽车产业化达成了战略共识:在技术路线上,近期(2010-2015),在依托内燃机汽车技术改进、推动车辆小型化以降低油耗和排放的同时,为满足更加严格的节能减排法规要求,应尽快推广混合动力技术的应用,发展小型纯电动汽车和插电式汽车。中期(2015-2020)在混合动力技术广泛应用的基础上,提高汽车动力系统电动化程度,加大小型纯电动汽车和插电式混合动力汽车的推广力度;从中长期来看(2020年以后),各种纯电驱动技术将逐渐占据主导地位。通过进一步发展纯电动汽车和燃料电池汽车,石油消耗和二氧化碳排放将大大减少。
在车辆应用方面,不同类型的电动汽车技术,如纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池,都有各自的最佳交通应用范围。对于城市短途出行的需求,小型纯电动车有优势;对于长途出行的需求,适用于混合动力汽车、插电式混合动力汽车或者燃料电池汽车。
中国非常重视电动汽车技术的发展。十五期间启动了863计划电动汽车重大科技专项,确立了“三纵三横”(三纵:混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车;三横:电池、电机、电控)研发布局,实现了电动汽车的大量技术创新。“十一五”期间,组织实施了863计划节能与新能源汽车重大专项,重点是电力系统技术平台和关键零部件的研发。经过两个五年科技攻关计划和北京奥运会、上海世博会、深圳大运会、“十城万辆”等示范工程的实施,我国电动汽车从无到有,在关键零部件、整车集成技术、技术标准、测试技术、示范运营等方面取得重大进展。电动汽车技术体系初步建立,申请专利3000多项,颁布电动汽车国家和行业标准56项,建设节能和新能源30多项。科技创新为我国新能源汽车战略性新兴产业的形成奠定了良好的基础。
当前,我国电动汽车发展进入关键时期,既面临巨大发展机遇,也面临严峻挑战。我国电动汽车发展还存在核心技术竞争力不强、企业投入不足、政府的协调和统筹潜力没有充分发挥等诸多亟待解决的问题。总的来说,我国电动汽车的研发起步不算晚,发展也不慢。但由于传统汽车及相关产业基础相对薄弱,投入不足,差距依然存在,高端和高端技术竞争压力加大。因此,要加大攻关力度,推动我国汽车产业向创新驱动转变,抢占技术制高点,培育新能源蒸汽。
汽车是战略性新兴产业,引领产业变革,保障中国汽车产业可持续发展。面对节能减排的严峻挑战和培育新能源汽车战略性新兴产业、实现自主创新和技术跨越的历史任务,发展电动汽车已成为我国重大科技战略需求和战略重点。
1.产业升级需求
从汽车行业节能减排的趋势来看,发展电动汽车是汽车技术进步和产业升级的必然选择。从2000年开始,我国进入汽车产销快速发展期,新车年销量从209万辆增长到2065,438+0年的65,438+0,856,5438+0,000辆,增长了近8倍。自2009年以来,连续三年成为全球最大的新车生产国和消费国。随着汽车保有量的快速增长,道路交通的燃料消耗量也在不断上升,这导致了石油消耗量的快速增长。我国原油年消费量从2000年的2.3亿吨增长到2011年的4.2亿吨,对外进口依存度超过55%。中国正面临汽车节能减排的严峻挑战,迫切需要产业技术升级。
为了使2020年我国乘用车燃油经济性达到国际水平,平均油耗要降到5升/百公里以下,采用以混合动力为代表的重大汽车节能技术势在必行。同时,以混合动力技术为龙头,可以推动传统汽车节能减排技术的全面融合和全面进步。
2.技术改造的需求
从国家战略性新兴产业的角度来看,电动汽车的发展是我国汽车产业技术转型和培育战略性新兴产业的历史机遇。
从汽车能源的角度来看,电力可以作为我国汽车的主要替代能源之一。预计到2020年和2030年,中国乘用车保有量将达到654.38+0.5亿辆和2.5亿辆。假设这些车辆全部采用电力驱动,则总用电量低于电网总发电量的654.38+0%。电动汽车大规模应用后,可在电网低负荷期间进行常规充电,对电网起到“填谷”的作用,提高发电设备的综合利用率,起到节能减排的作用。
中国发展电动汽车具有独特的资源和市场优势。我国在锂离子动力电池、永磁电机等电动汽车关键零部件的核心材料方面具有资源优势。中国拥有巨大且多元化的汽车市场优势,在电动汽车基础设施建设方面具有后发优势。在我国城市化和城镇化进程中,电动汽车充电站等基础设施建设有很大的发展空间。
总之,中国的资源、市场特点和培育战略性新兴产业的现状,适合推进汽车动力电动化的技术改造。
3.对技术跨越的需求
从新一轮国际低碳技术竞争来看,十二五电动汽车自主创新是中国汽车产业实现技术跨越的攻坚战。
中国在电动汽车关键零部件的高端技术整体上还没有形成竞争优势。在电池组技术、燃料电池发动机技术、车辆电机电力电子集成技术、强混合动力机电耦合技术等方面与国际先进水平仍有一定差距。
与此同时,中国在汽车动力总成发展方面也面临新一轮国际低碳技术竞争压力。为了应对能源和环境的压力,各国制定了更加严格的汽车CO2排放法规,推动了低碳技术的发展和竞争。从排放标准来看,汽车生产企业仅靠燃油车的技术进步很难达到排放限值,必须依靠汽车动力电动化的技术改造。根据潜力分析结果,减少40%以上CO2排放的技术途径主要集中在深度混合动力、插电式混合动力、纯电动和氢燃料电池技术。
因此,必须加强攻坚,实现科技跨越,推动我国汽车产业由投资驱动向创新驱动快速转变,否则将形成新一轮的技术引进。