随着石油价格的日益高涨和汽车尾气排放对环境的影响加剧,电动汽车在全世界范围内进入了高速发展的时期。纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车等电动汽车正在发挥各自的优势,得到规模性推广应用。
城市客车混合动力系统出现平台化趋势。发电机组+驱动电机+储能装置,构成了混合动力系统的基本技术平台。
经历了长期发展,纯电动汽车技术日臻成熟,相关的技术检测标准体系已经完善,并在美、日、欧等国家和地区得到商业化的推广应用,重点是市政特殊用车(邮政运输车、环卫车等)、固定线路的公交车、公务车队用车和私人用车等领域。
纯电动汽车面临新发展机遇
各种高新技术开始在纯电动汽车上应用,主要技术包括:动力系统集成优化技术不断取得进展,节能效果不断提高;高性能锂离子电池、镍氢电池取代传统的铅酸电池;高效的一体化电力驱动系统取代传统的直流电机;电动辅助系统的广泛应用提高了整车能量利用效率和性能;网络系统的应用促进了电动汽车的模块化和智能化;轻量化技术和电器结构安全性技术得到了系统应用。
美、日及欧洲发达国家纯电动汽车即将进入实用化阶段。目前,法国电动汽车的普及程度和保有量都位居世界前列,据不完全统计已有2万辆不同的纯电动汽车在运行,其中纯电动轿车有8000辆。法国政府、法国电力公司、标致-雪铁龙汽车公司和雷诺汽车公司签署协议,共同开发和推广电动汽车,共同合资组建了电动汽车的电池公司,萨夫特公司承担电动汽车的高能电池的研究和开发以及电池的租赁和维修等工作。2006年11月,法国政府、法国电力公司与汽车制造商签订了协议,近期使全国电动汽车保有量达到10万辆在20个城市推广使用电动汽车。
混合动力汽车已初步商业化
由于技术相对成熟,节能和环保效果明显,混合动力汽车得到快速发展,并在各国优惠政策的鼓励下,逐步进入商业化推广应用阶段。以日本为主导的格局正在打破,大型汽车公司纷纷推出具有各自特色的混合动力汽车。目前已批量销售的混合动力汽车包括丰田公司Prius、本田公司Insight、Civic、福特公司的Escape等轿车和OrionBusVI、NovaBus、HIMR客车等。2007年,美国市场上销售的混合动力车达到40多万辆,占新车总销售量的3%。在混合动力技术的发展上,表现出明显的模块化和平台化趋势,轿车混合动力系统的模块化愈加明显,逐步推进汽车动力的电气化。从只具备自动启停、怠速关机功能的“微混合”、以并联式混合动力发动机为主体的“轻混合”和以混联式为特征的“强混合”,随着电功率的比例逐步提高,混合程度不断提高,最终过渡到可充电式的串联式“全混合”方式。城市客车混合动力系统出现平台化趋势。发电机组+驱动电机+储能装置,构成了混合动力系统的基本技术平台。通过换用不同的发电机组即APU,从汽、柴油内燃机到气体燃料发动机各种不同的能源动力转化装置,形成油—电、气—电、电—电等各种不同混合动力系统,促进了动力系统的平稳过渡与转型。混合动力客车在公共汽车交通系统得到推广应用。由于公共汽车单车能耗和污染物排放比轿车高,其主要运行于城市中心区域,平均速度低,怠速、加速/减速工况所占的比重大,能够充分发挥混合动力汽车的优势。目前,美国一些城市的公交公司已开始推广混合动力公共汽车。例如,纽约从2004年到2007年定购了上千辆柴油混合动力公共汽车,投入使用。同年,西雅图也定购250辆柴油混合动力公共汽车。
燃料电池汽车技术研究更加深入
出于不同的能源战略、环境保护和高附加值制造目的,燃料电池汽车的研发模式目前均是在政府主导下的产学研联合进行攻关,并积极开展全球范围内的跨国合作。美国能源部联合国防部、国家实验室、公司等签署研发合同,支持5个汽车与能源公司构成的产业联盟进行燃料电池汽车车队和基础设施示范。2004年,包括我国在内的“氢能经济国际合作伙伴(IPHE)”成立,计划从2006年开始连续4年支持“先进氢燃料电池”项目。燃料电池汽车商业化的路线图逐步明确。美国能源部计划2010年有不少于10万辆、2020年不少于250万辆燃料电池汽车,交通部计划2015年新增公交车的10%为燃料电池汽车。日本计划2010年拥有燃料电池轿车5万辆,2020年500万辆,2030年1500万辆。
我国电动汽车产业化条件与政策环境已具备
我国燃料电池汽车研发采用与国际同领域权威单位不同的技术路线,开发出了独具特色的能量混合型和功率混合型两种燃料电池混合动力系统。
我国在“十五”和“十一五”国家“863”计划重大专项中共投入20亿元的研发经费,支持电动汽车的关键技术、平台集成技术以及整车和关键零部件的开发。其中混合动力汽车关键技术、动力系统平台和整车开发,在“863”项目中占有非常重要的地位。