载货动力汽车研究现状论文

战略性新兴产业之新能源汽车:中国车企冲顶 2010年10月18日发布的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》规划到2020年，新能源汽车将成为中国国民经济的先导产业。发改委随后在对有关决定解读时指出，新能源汽车是全球汽车行业升级转型的方向。我国要在未来形成具有世界竞争力的汽车工业体系，必须超前部署新能源汽车的研发和产业化。当前，要充分发挥社会各方面的积极性，以产业联盟系列化为途径，着力突破动力电池、驱动电机和电子控制领域关键核心技术，加速形成知识产权，推进插电式混合动力汽车、纯电动汽车推广应用和产业化。而有关规划实际上已经将中国新能源汽车10年内的发展目标定为全球第一。若这一规划成真，中国汽车企业将有望通过新能源汽车的跨越发展一举登上全球汽车产业的王者宝座。 2009年9月，我国在联合国气候变化峰会上提出，争取到2020年非化石能源占一次能源消费总量的比重达到15%左右。同年12月，我国在哥本哈根气候变化大会上承诺到2020年，我国单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40-45%。这意味着未来10年我国节能减排任务艰巨。我国工业能耗大约占70%，而汽车是工业能耗大户，我国每年新增石油需求的2/3用于交通运输业。截至2010年10月，全国机动车保有量约亿辆。若未来国内机动车完全更新换代为新能源汽车（价格按每车10万元计算），则整个市场规模将高达20万亿元（这还未考虑到出口）。因此，发展新能源汽车不但有助于节能减排目标的实现，同时也代表了汽车产业的发展方向，其市场空间极其惊人。 根据《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》，到2015年中国电动汽车保有量计划达到100万辆，动力电池产能约达到100亿瓦时。 此外，根据《节能与新能源汽车产业规划》，到2015年我国新能源汽车将初步实现产业化，动力电池、电机、电控等关键零部件核心技术实现自主化；纯电动汽车和插电式混合动力汽车市场保有量达到50万辆以上；到2020年，我国新能源汽车实现产业化，新能源汽车产业化和市场规模达到全球第一，其中新能源汽车(插电式混合动力汽车、纯电动汽车、氢燃料电池汽车等)保有量达到500万辆；以混合动力汽车为代表的节能汽车销量达到世界第一，年产销量达到1500万辆。 因此，我国新能源汽车产业即将面临爆发期，可以预计该产业中将会涌现出许多高速成长的企业，而这些企业也将会在资本市场获得良好的表现，极具投资价值。 新能源汽车产业政策支持全面加强 现代电动汽车一般可分为三类：纯电动汽车（PEV）、混合动力汽车（HEV）、燃料电池电动汽车（FCEV）。近些年在传统混合动力汽车的基础上，又衍生出一种外接充电式（Plug-In）混合动力汽车（PHEV）。目前全世界各国对电动汽车都非常重视，许多国家都开始投入大量资金开发电动汽车。 我国对新能源汽车产业支持政策由来已久。“十五”期间，投入亿元设立电动汽车重大科技专项，并取得重要进展，形成了“三纵三横”的研发布局，基本形成电动汽车自主开发的技术平台。所谓“三纵”是指开发燃料电池汽车、混合动力电动汽车、纯电动汽车；“三横”是指多能源动力总成控制、驱动电机、动力蓄电池。此外，电动汽车也被列入我国“863”计划12 个重大专项之一。 目前我国汽车产业支持政策包括两个方面：一是鼓励节能环保和小排量汽车，减少现有汽车能源消耗和排放；二是鼓励新能源汽车发展。主要补助插电式（plug-in）混合动力车和纯电动车。支持政策的走向是： （1）一揽子政策推动整个产业发展、补贴范围扩展到私人购车领域 节能与新能源汽车产业发展规划和一揽子扶持政策将于近期上报国务院审议，如审议通过，最快年内有望实施。一揽子扶持政策将从研发生产、市场推广、售后服务和回收利用等各个环节入手，制订产业政策、财政政策、税收政策、投融资政策等。我国还准备设立国家层面的节能与新能源汽车研发与产业化专项，重点支持节能与新能源汽车关键技术研发和技术改造。这将是我国第一次针对一个产业提出一揽子扶持政策。 近期我国对新能源汽车的补贴范围从对公交、公务、市政、邮政等政府采购补贴逐步扩展到对私人购买新能源汽车进行补贴。 2009年1月，国家启动“十城千车” 节能与新能源汽车示范推广试点，计划用3年左右的时间，每年发展10个城市，每个城市推出1000辆新能源汽车，首批列入了13个城市。09年底试点城市由13个扩大到20个，选择5个城市对私人购买节能与新能源汽车给予补贴试点。 2010年5月，政府在全国范围内开展“节能产品惠民工程”，消费者在6月18日之后，每购买一辆节能型汽车，将获得3000元的补贴。6月，出台对于私人购买新能源汽车补贴办法，对满足支持条件的新能源汽车，按3000元/千瓦时给予补助。插电式混合动力乘用车最高补助5万元/辆；纯电动乘用车最高补助6万元/辆。 （2）通过补贴扶持和引导新能源汽车产业链整体的发 展，并重点支持关键环节 新能源汽车的补贴政策通过规定补助范围、对象，并需要满足一系列的支持条件，来引导试点城市建立相关配套设施和示范推广工作。通过《推荐车型目录》和国家标准，来引导申请补助的汽车生产企业及其新能源汽车产品，提高和保证产品性能参数，重点扶持具备一定产能规模和完善售后服务体系，具有自主知识产权的企业。 目前，发改委正在修订《产业结构调整指导目录（2010年本）》，在鼓励类产品中，新增新能源汽车关键零部件。其中包括电池管理系统、电机管理系统、电动汽车驱动电机、电路集成以及充电设备等。 在配套设施方面，国家电网2010年将建设75个电动汽车充电站和6200个充电桩，2015年前将建设1700个充电站。南方电网也宣布2010年将建设超过80座充电站。 在国家和行业标准方面，我国已制定并发布了新能源汽车相关国家标准和行业标准共计42项，其中22项已列为新能源汽车产品准入的专项检验标准。2012年前，我国将基本建立与产业发展和能源规划相适应的节能与新能源汽车及充电设施标准体系。 新能源汽车技术路线：近期以混合动力汽车为重点，未来以纯电动车为主要发展方向 面对纯电动汽车（PEV）、混合动力汽车（HEV）、燃料电池电动汽车（FCEV）等不同的技术选择，根据《节能与新能源汽车产业规划》，我国新能源车发展路线将以纯电动汽车作为主要战略取向，近期以混合动力汽车为重点，大力推广普及节能汽车。考虑到技术发展现状，而将燃料电池电动汽车作为未来长期的发展方向。 经过近10年的自主研发和示范运行，中国在电动车产业技术方面与世界先进水平的差距在大幅度缩小；中国电动车领军企业与国外电动车技术的先行车企正在同一起跑线上成长。小型纯电动乘用车将是3到5年内中国电动车产业发展的主导方向。在“十二五”电动车发展规划中，小型纯电动车将得到充分重视。 动力电池：以锂电池为主要发展方向、以锰酸锂+钛酸锂为正负极搭配方式 动力电池、电机、电控等关键部件成本占电动车整车成本的30%至50%，同时也是新能源汽车的关键核心技术。根据《节能与新能源汽车产业规划》，到2015年，动力电池、电机、电控等关键零部件核心技术实现自主化；到2020年，节能与新能源汽车及关键零部件技术将达到国际先进水平。 在动力电池环节，我国力争突破动力电池瓶颈。到2015年，动力电池系统能量密度达到120瓦时/公斤以上，成本降低至2元/瓦时，循环寿命稳定达到2000次或10年以上。到2020年，动力电池系统能量密度达到200瓦时/公斤以上，成本降低至元/瓦时以下。 目前二次电池包括铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池等。虽然影响电池性能及决定其相对优势的因素很多，但是比能量是最重要最直观的一个指标。从铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池到锂电池，比能量越来越高。与铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池比较，锂电池的优势明显，因此作为发展方向的锂电池将会在电动汽车领域广泛应用。我们预计2015年国内新能源汽车动力锂电池的市场规模达到180亿元。到2020年，新能源汽车已经进入普及期，新能源汽车动力锂电池规模将达到2880亿元。市场容量巨大，且增长迅速。 锂电池单元主要由正极、负极、隔膜和电解液四部分组成。正极材料是决定电池性能的关键，目前市场应用的主流正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、三原材料和磷酸铁锂，其中锰酸锂和磷酸铁锂可以说是各领风骚。由于磷酸铁锂产品存在一致性、低温性能、高倍率放电性能和成本等问题，因此我们认为未来新能源汽车将主要选择锰酸锂路线。从目前市场主流新能源汽车看，除了比亚迪坚持使用磷酸铁锂电池，其他公司也基本都选择了锰酸锂路线。 在负极材料方面，虽然碳材料一直处于主导地位，但是我们预计钛酸锂的出现将会颠覆行业格局。钛酸锂是一种性能优异的负极材料，由于电位过高，钛酸锂并不适合与磷酸铁锂搭配，反而锰酸锂+钛酸锂体系是较优的一种选择。锰酸锂+钛酸锂体系的优势包括：近乎完美的安全性、使用寿命更长、可以快速充放电、结合锰酸锂具备整体成本优势等。因此我们认为锰酸锂+钛酸锂体系将会是未来正负极材料的主要搭配方式。 电解液约占锂电池成本的15%，电解液中关键材料六氟磷酸锂约占成本一半，目前六氟磷酸锂国产化程度很低，毛利率更高达70%；隔膜是锂电关键材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料，占锂电池成本的20%左右，由于技术含量高，目前国内80%的隔膜需要进口。可以预计动力锂电池用隔膜的发展方向是耐高温、多层隔膜、高强度、高保液能力。 驱动电机：我国驱动电机技术进步明显 驱动电机是电动汽车的关键部件，直接影响整车的动力性及经济性。驱动电机主要包括直流电机和交流电机。目前电动汽车广泛使用交流电机，主要包括：异步电机、开关磁阻电机和永磁电机（包括无刷直流电机和永磁同步电机）。其中，异步电机主要应用在纯电动汽车，永磁同步电机主要应用在混合动力汽车中，开关磁阻电机目前主要应用在客车中。 车用电机的发展趋势包括：第一、电机本体永磁化：永磁电机具有高转矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等优点。我国具有世界最为丰富的稀土资源，因此高性能永磁电机是我国车用驱动电机的重要发展方向。第二、电机控制数字化：专用芯片及数字信号处理器的出现，促进了电机控制器的数字化，提高了电机系统的控制精度，有效减小了系统体积。第三、电机系统集成化：通过机电集成和控制器集成，有利于减小驱动系统的重量和体积，可有效降低系统制造成本。 在驱动电机方面，经过“九五”、“十五”、“十一五”国家对电动汽车用电机系统的集中研发和应用，我国已自主开发了满足各类电动汽车需求的驱动电机系统产品，获得了一大批电机系统的相关知识产权，形成具有核心竞争能力的车用驱动电机系统批量生产能力。 目前，我国自主开发的永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机已经实现了与国内整车产业化技术配套，电机重量比功率显著提高，电机系统最高效率达到93％以上，系列化产品的功率范围覆盖了200kW以下电动汽车用电机动力需求，各类电机系统的核心指标均达到相同功率等级的国际先进水平。但是与国际先进水平相比，在产品集成度、可靠性和系统应用技术方面，仍存在较大的差距。

从世界汽车产业发展趋势看我国汽车产业的发展从世界汽车产业发展趋势看我国汽车产业的发展2004年5月9日 摘要：汽车产业是我国的主导产业，对我国国民经济发展具有重要影响在全球经济一体化和技术进步不断加快的条件下，当前的世界汽车产业呈现出了一系列不同于以往的发展趋势本文从世界汽车工业的发展趋势入手，在分析我国汽车产业的发展现状的基础上，探讨了我国汽车产业的发展对策关键词：汽车产业；发展趋势；发展对策随着全球经济一体化进程和科技进步的不断发展，世界范围内的汽车产业从产业技术生产经营以及销售等方面都呈现出了与以往截然不同的发展趋势我国汽车产业作为国民经济支柱型产业之一，人世以后将面临全球范围内的激烈竞争，这对我国汽车产业的发展而言，既带来了新的动力，同时也提出了新的挑战所以，从全球汽车产业的发展趋势出发，探讨新形势下我国汽车产业的发展对策，对于实时更新我国汽车产业的发展战略，保证其健康持续发展具有重要意义一当代世界汽车产业发展趋势自 1886 年德国人卡尔·奔驰发明了世界上第一台以汽油为动力的汽车以来，世界汽车工业已经历了 100 多年的发展历程随着全球经济一体化进程的发展及技术进步的加快，当代全球汽车产业呈现出一系列与以往不同的发展趋势，具体表现为如下几个方面：( 一 ) 汽车市场由发达日家逐步转向发展中日家进入新世纪以来，全球汽车市场呈现萎缩趋势， 2002 年世界汽车销售量与 200 旧年销售的 5500万辆相比，减少了 11 ％ r11 西欧及北美等传统发达国家的情况与全球整体变化趋同与此同时，全球汽车产业的生产规模不减反增，目前每年全球有1500 万辆汽车属于过剩产品，各大汽车生产商都在全球范围内寻找新的市场增长点在发达国家汽车市场逐渐饱和，美国英国法国意大利等国汽车销售持续疲软的同时，以亚洲东欧南美的中国马来西亚泰国匈牙利巴西等国为代表的发展中国家，以其庞大的人口 ( 为发达国家的 6 倍之多，且绝大部分为无车人口 ) 和较快的经济增长速度为基础，近年来汽车市场发展迅速，成为新的世界汽车市场全球汽车市场的重心逐渐由发达国家向发展中国家转移，并以这些地区为转移重点( 二 ) 汽车生产全业通过世界范日内的集团化直组教并联合，新的汽车产业格局巳初步形成20 世纪末和 21 世纪初，世界汽车产业经过一系列全球范围的汽车企业改组兼并联合，逐步形成了当前的六加三格局，就是通用集团福特集团大众集团丰田集团戴姆勒克莱斯勒集团雷诺日产集团六大集团和宝马公司本田公司法国标致雪铁龙公司三家相对独立的汽车公司 r1 经历兼并重组之后的世界汽车工业基本上为美德汽车公司所统治，新形成的集团公司规模惊人，超过了以往任何时期基于现代信息技术的跨国管理方式，推动了扁平型企业管理组织的发展，加速了大集团管理链中的信息流动，大大降低了规模扩张后带来的管理成本，使超大汽车集团的形成成为现实这表明原有的世界汽车产业竞争格局已被打破，新的汽车产业格局正在逐渐形成( 三 ) 产生艘配置量全球化趋势目前，全球主要汽车制造企业在全球范围内配置资源，以适应各地区不同的经营环境和市场需求产业链中主要环节的分布已不再局限于一国的地理范围，而是日趋立足于全球平台操作进入 20 世纪 80 年代以来，随着汽车市场逐渐向发展中国家的转移，发达国家的汽车企业纷纷采取跨国投资办厂的经营模式，这些跨国公司的子公司或者合资公司为当前的产业链全球性配置提供了基础进入 20 世纪如年代以后，世界各个地区性贸易组织逐步扩张，地区和国家问关税壁垒逐步打破，导致世界多边贸易体制逐步形成，国际贸易趋于同化信息技术的发展加速了信息传递，互联网采购使得交易成本大幅下降，新型的跨国组织形式逐渐完善阅处于汽车工业的产业链当中的市场客户分销中心生产商零部件供应商之间的资源配置，逐渐由过去在一个地区转向在全球范围内进行产业链资源的最优配置，缩短了产品的研发周期和新产品的投放周期，使自身竞争能力得以提高( 四 ) 零部件企么技术进步加快，系统集成和模决化生产成为新的发展方向网络化采购保证了企业可以及时地了解市场当中消费者的需求与偏好，以适时调整自己的产品满足市场需求，降低库存成本，减少以前常常出现的过时产品积压现象这种生产方式加速了产品的更新，缩短了汽车产品的生命周期，传统的一个车型独享一系列零部件的生产方式，已不能满足当前汽车产业发展的需要原来依附于单个整车组装企业的零部件企业开始面对全球范围的多个企业供货，原来配置于整车组装企业内部的某些非核心业务开始外部化，整车和零部件企业之间出现了网络型组织零部件企业技术进步加快，系统集成和模块化生产成为新的发展方向在传统零部件企业数量大大减少的同时，零部件的跨国公司迅速增加新的分工协作模式推动了平台化战略的实施，最大可能地实现了零部件共享系统集成和模块化生产( 五 ) 产生的核心技术变革加快当代汽车产业核心技术变革主要集中在汽车燃料和自动驾驶两个方面传统的石油燃料给环境造成了难以挽回的破坏及石油资源日渐枯竭的形势，使得寻找新的绿色能源成为全球汽车产业技术变革的努力方向目前汽车代用燃料技术开发已经处于突破性阶段， 2002 年年底，在加拿大蒙特利尔举办的第 17 届国际电动汽车展览会上，福特奔驰公司宣布，将在 200 鸿年实现燃料电池汽车的商品化据预测，到 2010 年，燃料电池汽车产量将达到100 万辆福特公司的小威廉·克莱·福特预言：燃料电池将最终结束内燃机一百余年的统治阅 为了实现汽车的安全驾驶，世界各大汽车生产厂商一直在寻找各种增加汽车安全系数的技术，新的驾驶技术就是其中的一种进入信息时代以来，随着电子技术的飞速发展，汽车的自动驾驶即将实现，通过通讯卫星和全球定位系统，电脑将协助人来驾驶汽车，电子系统的精确性将大大提高汽车驾驶的安全性当前汽车功能的集成化控制正在实现，智能交通系统已开始建设二汽车强国的发展经验通过上面的分析，可以看出随着全球经济一体化进程的不断加速，汽车产业也出现了很多不同于以往的发展趋势从这些国际汽车强国的发展历程，可以得出以下值得借鉴的经验：( 一 ) 独立完整的技术体系无论从美国欧洲日本这些传统的汽车强国来看，还是从后起之秀韩国来看，他们都毫无例外地具有独立完整的技术品牌，比如美国的福特通用日本的丰田德国的大众韩国的大宇等而且随着信息时代的到来以及汽车周边技术的发展和消费者环境保护意识的不断增强，当前的汽车技术在向环保和电子化两大方面发展，而且在此过程中，汽车强国充当着技术革命先头兵的角色以环保技术为例，据美国加州国际汽车经济研究所的调查显示， 20 世纪 80 年代，北美西欧和日本的汽车工业在环保技术上的投资，年均增长幅度约为5 ． 5 ％， 20 世纪 90 年代前 5 年为 8 ． 5 ％，而 1996 2 凹旧年则达到了 12 ． 5 ％以上，其中德国达到了15 ％另外韩国巴西和墨西哥等汽车生产国家也十分重视环保科技的发展，其中韩国的燃料电池技术已经基本成形，相应的汽车产品也已经投入了小批量生产技术作为汽车产业生命力的源泉，拥有自己的技术体系，对于本国汽车产业的生存和发展具有重要意义

( 二 ) 主动 O 入世界汽卑大市场从国际汽车强国的发展历程来看，他们都在资本逐利性的驱使下积极寻求新市场，主动融人世界汽车大市场而潜在需求大经济发展迅速的发展中国家，近年来正成为他们新的目标市场，汽车强国向发展中国家的销量在不断增加同时，在融人世界汽车大市场的过程中，汽车发达国家也十分注重新技术手段的采用，如近年来在网络技术的应用上，各大汽车生产厂商都有自己的电子商务，不断丰富服务内容拓宽服务范围我国加入 wm 以后，汽车市场将面向世界，且由于其庞大的消费群体和稳步发展的经济已成为汽车强国拓展国际市场的首选目前全球几乎所有的汽车强国都在大陆有投资就是一个很好的例子但是我们应该看到，以目前国内汽车产业的技术实力和生产水平尚无力进行国际市场的扩张，目前国内汽车产业的任务就是加快发展速度，积极进取，以多个渠道多种形式增强在国内市场的竞争力，尽力满足国内市场需求( 三 ) 在开放中课发展，坚持自主开发型的发展模式一国汽车的发展模式按照技术和资金的自有程度可以划分为共同经营型发展模式自主开发型发展模式和外资主导型发展模式三种从汽车强国的发展来看，他们最终都采取了自主开发型的发展模式以美国汽车工业为例，虽然在其发展早期，由于国际间交流合作的欠发达并不存在开放的因素，但是随着经济和其汽车工业的逐渐发展，美国汽车开始向外扩张，在加拿大及欧洲等地区输出资金和技术尔后，随着国际汽车工业的发展，美国开始从德国日本等国引进资金和技术，最终走上了自主开发型的发展道路日本德国英国法国以及意大利韩国等国家的汽车工业，也都是在坚持自主开发的模式下发展起来的尤其是在当前全球经济一体化加速的情况下，各汽车强国在不断加大开放力度，探索合作模式当前跨国公司的兼并重组除了是企业间资金与物质的优化利用之外，也是技术的相互借鉴与融合，是新形势下自主开发型发展模式的新形式( 四 ) 政府引导下摄大的社会支螺体康首先，全球强大的汽车生产国都有自己完善的汽车产业法律法规体系，如美国早在 20 世纪70 年代就建立了自己的大气清洁法噪声控制法联邦公路安全法联邦机动车的燃油经济性法等法律法规欧洲也在 1958 年成立了联合国欧洲经济委员会 (ECE) 汽车法规欧洲经济共同体 (EEC) 汽车法规日本也有自己相应的汽车法律法规体系其次，全球强大的汽车生产国还在政府的引导下，建立并不断完善自己的人才培训体系汽车金融协调体系咨询服务体系和技术支撑体系这些社会支撑体系的建立与完善为汽车产业的发展壮大奠定了基础，保证了汽车产业的健康发展三中国汽车产业的发展现状( 一 ) 产品生产初县撮模，市场露求扩雍迅速截止到 20C 12 年底，我国汽车产业拥有注册汽车生产厂家 100 多家，其中位于生产量前 15 家的企业生产量达到了国内汽车总产量的 91 ％ 20 四年全行业累计完成不变价工业总产值 7 坝． 6 亿元，累计完成现价工业总产值吩酗． 18 亿元，累计完成工业销售产值 6M 9 ． 44 亿元删 2 年全行业累计完成工业增加值 1544 ． 54 亿元，同比增长28 ． 82 ％，增长额为 345 ． 53 亿元，增幅高于全国工业增加值平均增长速度 (12 ． 6 ％ )16 ． 22 个百分点同时， 20C 12 年我国汽车总销售量已经达到了 324 ．以万辆，居世界第五位，其中轿车已经达到了 110 万辆阂专家预测，别 03 年我国汽车市场持续扩大，预计汽车产量有望达到 380 万辆，跃居世界第四位这其中虽然有部分因素是因为国内汽车竞争日渐激烈及降价等促销措施所带来的销售量增加，但是汽车作为高档消费品，随着国民经济的持续发展及居民生活水平的逐渐提高，它进入普通老百姓的消费视野，进而推动我国汽车市场的急剧扩张却是勿庸置疑的( 二 ) 技术水平有所提高，但依然姨免自主研度能力当前我国的汽车工业与建国初期相比，综合技术水平有了很大提高，已不同程度地具备了适合国情的载货汽车大客车微型汽车及实用型中小排量摩托车的开发能力；汽车生产中采用的高新技术电子技术越来越多 3 在 ABS 安全气囊自动变速器牵引力控制系统防侧滑系统等安全技术研究方面，已取得了创新性成果 N 同时，汽车产品质量监督方面的检测能力的增强及检测水平的提高，促进了我国汽车产业的技术进步，提高了汽车产品质量及使用的安全性同时我们还应清醒地认识到，虽然我国汽车产业技术水平有了很大提高，但是自主研发能力低下依然是一个需要迫切解决的问题我国汽车产业的技术多集中在通用零部件生产和成车组装等制造环节，产品的核心零部件以及整体研发技术基本上还是空白自主研发能力是汽车产业从产业链的价值低端向高端过渡的必要条件，是汽车产业发展的瓶颈，如果没有一定的自主研发能力，汽车产业就只能在附加值比较低的制造阶段徘徊我国汽车产业应加快自身研发能力的培养，争取早日生产自主研发的品牌产品，从汽车产业价值链的高端谋取利润 ( 三 ) 零部件生产技术落后，阻碍汽丰产量整体水平的提蔫 零部件生产处于汽车工业金字塔结构的基层，一个运作良好的汽车产业体系必须有一个强大的零部件生产体系而我国汽车零部件从研发到制造与发达国家相比存在很大差距我国汽车零部件生产的技术落后，在研发能力上表现为：电子化和集成化研发能力不强，产品更新换代速度慢；在零部件制造水平上表现为：产品精度不高，产品成本过高，这都使得我国汽车零部件难以跟上世界汽车工业模块化集成化生产的发展趋势同时，我国汽车零部件企业规模小，无法获得规模效益，使得汽车零部件企业无力进行技术改造，在阻碍自身发展的同时也阻碍了整个汽车工业的发展

立帜汽车制造网 随着世界能源危机和环保问题日益突出，汽车工业面临着严峻的挑战。一方面，石油资源短缺，汽车是油耗大户，且目前内燃机的热效率较低，燃料燃烧产生的热能大约只有35%—40%用于实际汽车行驶，节节攀升的汽车保有量加剧了这一矛盾；另一方面，汽车的大量使用加剧了环境污染，城市大气中CO的82%、NOx的48%、HC的58%和微粒的8%来自汽车尾气，此外，汽车排放的大量CO2加剧了温室效应，汽车噪声是环境噪声污染的主要内容之一。我国作为石油进口国和第二大石油消费大国，污染严重，世行认定的20个污染最严重的城市有16个在中国。国内汽车产品水平与国外差距很大，平均油耗高出10%—30%，排放约为15—20倍，汽车工业面临的压力更大。上个世纪末以来世界各国和各大汽车公司以及国内各大科研机构和高等院校纷纷致力于开发清洁节能汽车，新能源汽车获得了长足发展。汽油和柴油是传统内燃机汽车的能源，利用除此以外的能源提供汽动力的汽车均可称为新能源汽车。目前正在开发的新能源包括天然气、液化石油气、醇类、二甲醚、氢、合成燃料、生物气、空气以及电荷燃料电池等。本文介绍新能源汽车技术的发展概况，并对其发展前景提出看法。1 新能源汽车的种类及其特点 天然气汽车和液化石油气汽车天然气汽车又被称为“蓝色动力”汽车，主要以压缩天然气(CNG)、液化天然气(LNG)、吸附天然气(ANG)为燃料，常见的是压缩天然气汽车(CNGV)。液化石油气汽车(LPGV)是以液化石油气(LPG)为燃料。CNG和LPG是理想的点燃式发动机燃料，燃气成分单一、纯度高，与空气混合均匀，燃烧完全，CO和微粒的排放量较低，燃烧温度低因而NOx排放较少，稀燃特性优越，低温起动及低温运转性能好。其缺点是储运性能比液体燃料差、发动机的容积效率较低、着火延迟期较长。这两类汽车多采用双燃料系统，即一个汽油或柴油燃料系统和一个压缩天然气或液化石油气系统，汽车可由其中任意一个系统驱动，并能容易地由一个系统过渡到另一个系统。康明斯与美国能源部正合作开发名为“先进往复式发动机系统(ARES)”的新一代天然气发动机，根据开发目标，该发动机热效率达50%(热电联产时达到80%以上)，NOx排放量低于／km，制造成本为400450美元／kW，维护费用低于美元／kwh，在满足这些目标的同时，发动机具有较高的可靠性。 醇类汽车醇类汽车就是以甲醇、乙醇等醇类物质为燃料的汽车，使用比较广泛的是乙醇，乙醇来源广泛，制取技术成熟，最新的一种利用纤维素原料生产乙醇的技术其可利用的原料几乎包括了所有的农林废弃物、城市生活有机垃圾和工业有机废弃物。目前醇类汽车多使用乙醇与汽油或柴油以任意比例掺和的灵活燃料驱动，既不需要改造发动机，又起到良好的节能、降污效果，但这种掺和燃料要获得与汽油或柴油相当的功率，必须加大燃油喷射量，当掺醇率大于15%—20%时，应改变发动机的压缩比和点火提前角。乙醇燃料理论空燃比低，对发动机进气系统要求不高，自燃性能差，辛烷值高，有较高的抗爆性，挥发性好，混合气分布均匀，热效率较高，汽车尾气污染可减少30%以上。这种汽车最早由福特公司在20世纪80年代中期开发，到2003年底，美国有230多万辆乙醇汽车，其中多数是道奇和克莱斯勒厢式车——2003年已卖出233466辆。 氢燃料汽车氢是清洁燃料，采用氢气作燃料，只需略加改动常规火花塞点火式发动机，其燃烧效率比汽油高，混合气可以较大程度地变稀，所需点火能量小，有利于节约燃料。氢气也可以加入其它燃料(如CNG)中，用于提高效率和减少N02排放。氢的质量能量密度是各种燃料中最高的一种，但体积能量密度最低，其最大的使用障碍是储存和安全问题。宝马公司一直致力于氢气发动机研制，开发了多款氢发动机汽车，其装有V12氢发动机的7系列轿车是世界上首批量产的氢发动机，该发动机可使用氢气和汽油两种燃料。 二甲醚汽车二甲醚(DME)是一种无色无味的气体，具有优良的燃烧性能，清洁、十六烷值高、动力性能好、污染少，稍加压即为液体，非常适合作为压燃式发动机的代用能源，使用该燃料的车辆可达到美国加州的超低排放标准。日本NKK公司成功地开发出用劣质煤生产二甲醚的设备，并且和住友金属工业公司于1998年完成了用二甲醚作为汽车燃料的试验，二甲醚汽车(DMEV)不会排放黑色气体污染环境，产生的NOX比柴油少20%。 气动汽车以压缩空气、液态空气、液氮等为介质，通过吸热膨胀做功供给驱动能量的汽车称为气动汽车，气动发动机不发生燃烧或其他化学反应，排放的是无污染物辐射的空气或氮气，真正实现了零污染。目前开发比较成功的是压缩空气动力汽车(APV)，工作原理类似于传统内燃机汽车，只不过驱动活塞连杆机构的能量来源于高压空气。APV介质来源方便、清洁，社会基础设施建设费用不高，较容易建造。无燃料燃烧过程，对发动机材料要求低，结构简单，可借鉴现有内燃机技术因而研发周期短，设计和制造容易。但目前APV能量密度和能量转换率还不够高，续驶里程短。1991年法国工程师Guy Negre获得了压缩空气动力发动机的专利，并加盟MDI公司，2000年MDI公司推出的名为“进化”(evolution)的APV，质量仅700kg，其发动机质量仅为35kg，速度可达120km／h，一次充满压缩空气可行驶200km，充气费用仅为美元，在城市中约可行驶10h，在压缩空气站充气2min就可完成，用气泵充气3h可完成。 电动汽车世界上第一辆电动车(EV)由美国人在19世纪90年代制造。EV大致分为蓄电池电动汽车(BEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)和混合动力电动汽车(HEV)。电动汽车的一个共同特点是汽车完全或部分由电力通过电机驱动，能够实现低排放和零排放。蓄电池电动汽车是最早出现的电动汽车。使用铅酸电池的汽车整车动力性、续驶里程与传统内燃机汽车有较大的差距，而使用高性能镍氢电池或者锂电池又会使成本大大增加。而JtBEV都需有一定充电时间及相应的充电设备，使用场合受到了限制。燃料电池具有近65%的能量利用率，能够实现零排放、低噪声，国外最新开发的高性能燃料电池已经能够实现几乎与传统内燃机汽车相当的动力性能，发展前景很好，但成本却是制约其产业化的瓶颈。在加拿大进行的示范试验表明，使用燃料电他的公共汽车制造成本为120万加元，而使用柴油机的公共汽车仅为万加元。混合动力汽车融合了传统内燃机汽车和电动汽车的优点，同时克服了两者的缺点，近年来获得了飞速发展，并已经实现了产业化和商业化，PRIUS和INSIGHT两款混合动力汽车的成功向人们展现了混合动力技术的魅力和巨大的市场潜力。 以植物油为燃料的汽车为了寻找可代替石油的新能源，科学家也将目光投向了植物油，正在研制以植物油如大豆油、玉米油及向日葵油为原料的内燃机油。科学家们还在研究生物柴油，这是一种以植物油为原料的燃料，将来可作为柴油的替代品大量用于卡车和轮船。生物柴油中不含硫，因此不会对环境造成酸雨威胁。为生产生物柴油，化学家们正在对植物油进行酯化加工，使之变成甲基酯化合物，燃烧起来更干净，发动机内残留物也较少。2 我国新能源汽车的发展概况我国天然气资源丰富，分布广泛，海南、北京、上海、重庆等省市被列为国家燃气汽车重点示范城市，各地均在燃油汽车基础上研制开发改装了压缩天然气汽车和液化石油气汽车，主要用于出租车、公交客车、大型车辆和工程设施等。一汽—大众公司开发了捷达LPG，上海交大研制成LPG轿车并和申沃客车联合开发成功改装型LPG城市bus，北京开发了CNG城市bus。山西是产煤大省，甲醇汽车项目已进行多年，目前已达到商业运行阶段，所用甲醇汽车采用灵活燃料系统，既可用甲醇，也可用汽油，将乙醇当作有氧燃料使用，现在在河北和黑龙江等地推广。同时国家制定了乙醇汽油燃料相关标准。我国云岗汽车公司大同汽车制造厂开发了甲醇中巴车。我国煤炭资源丰富，政府支持以煤炭为原料制造车用燃料项目。煤直接液化和间接液化制取车用燃料的项目正在积极进行。“十五”期间在云南和陕西建立了煤直接液化示范厂，以煤为原料合成石油或二甲醚等车用燃料。西安交通大学与中国科学院煤化工研究所经过5年协同攻关，于2000年研制出了“超低排放二甲醚汽车”，通过在TYll00单缸柴油机及装备有大连柴油机厂生产的CA498柴油机的面包车上燃用二甲醚的试验，发现发动机的功率可提高10%-15%，热效率提高2—3个百分点，噪声降低10%-15%。我国从事燃料电池研究的单位有20余家，质子交换膜(PEM)燃料电池技术已取得较大进展，但与国外还有不小差距，例如，国外将功率50—80kW的PEM燃料电池用于轿车，而我国最大的PEM燃料电池单堆功率为5kW，离轿车使用相距甚远。我国的金属燃料电池技术已经达到世界先进水平。我国的镍氢电池和锂电池技术水平也已经达到国际先进水平，比亚迪在2005年上海车展展出的E1电动车已经具备了很好的整车动力性能。目前国内对压缩空气动力汽车的研究报道最多的是浙江大学，他们已经开发出压缩空气动力摩托车研究平台，探索出不少有益的结论，正在进一步深入研究，此外重庆大学和同济大学也做过一些探索性研究。应当说APV在国内的发展才刚刚起步。3 代用燃料汽车的发展前景在各种汽车代用燃料中，LPG和CNG最方便投入使用，而且目前已经具有好的配套基础设施。在排放和经济性能要求较高而动力性能要求一般的公共交通领域具有很好的应用前景，美国近年来新型公交客车中天然气汽车就占据了较大比例。在中国这样的农业大国特别是一些农业大省，乙醇资源丰富，乙醇汽车有良好的应用前景。二甲醚等合成燃料具有很好的排放特性，也将具有很好的应用前景，特别是作为代用柴油应用于混合动力汽车。混合动力汽车毫无疑问是下一代汽车动力系统的主要形式。蓄电池电动汽车的使用性能不如混合动力汽车和燃料电池汽车，且成本高。氢燃料发动机的能量利用率不如氢氧燃料电池。因而蓄电池电动汽车和氢发动机汽车的发展前景不是十分乐观。当然随着太阳能电池技术的发展和突破，也许纯电动汽车能迎来一个不错的发展局面。压缩空气动力汽车虽然实现了零污染，但其整车性能与传统汽车相差太远，只能在较小的范围内应用于特定场合。燃料电池是目前技术条件下能量利用率最高的车用能源。燃料电池的比能量可达200—350Wh／kg，为锂离子电池的2—3倍；能量转换效率高达60%～80%，是汽油机或柴油机的～2倍，能实现超低污染甚至零污染，而且燃料电池使用的氢能源是可再生的。目前以甲醇燃料电池技术最为成熟。国外各大石油公司和汽车均在致力于燃料电池汽车的研发以抢占在未来汽车发展中的滩头。戴姆勒—奔驰汽车公司从1993年到2000年先后推出了NecarI—NecarⅣ和Nebas等系列FCEV，2001年5月Necar4在美国试车，功率55kW，最高车速145km／h，装载行程450km，最新推出的Necar V-FCEV采用甲醇燃料电池。1997年Ballard动力公司和福特汽车公司组建了Xcellsis公司开发燃料电池轿车，美国AR—CO、壳牌、德士古等石油公司和加州CARB先后加盟，组成世界上最强大的燃料电池车开发联盟。日本电力中央研究所正在开发一种全面使用耐热陶瓷的燃料电池，电池在发电效率非常高的1000℃的高温下工作，电解质的输出功率达到1W／cm2，相当于传统燃料电池的5倍。EvomR公司致力于开发铝和锌燃料电池，已具有相当水平。总之对代用燃料的综合评价应考虑以下因素：燃料成本；车辆成本；对进口石油的依赖程度；有效能源利用率；温室效应；排放污染；生产、储运、分销、加注设施；装载行驶里程和加注时间；安全性。基于这些因素，目前最容易投入使用的代用燃料是CNG和LPG。电、甲醇和乙醇的综合评价指数都低于汽油。可以预计LPG和CNG以及乙醇的市场份额将会不断增加。二甲醚和合成柴油在十年后其市场份额会快速稳定增长。混合动力汽车会进一步发展，迅速增加市场份额。而燃料电池汽车会在20年之后开始实现产业化逐渐增加市场份额。传统汽油机汽车的市场份额会在20年之后开始出现明显的下降，但柴油车会在重型车辆领域继续保持很高的市场份额。4 结束语在未来的20年内，汽油和柴油仍是汽车主要的能量来源，但汽油和柴油的质量要求越来越高，发动机技术将快速发展以提高能量利用率。代用燃料会得到迅速运用，天然气汽车和乙醇汽车会率先大规模投入使用，二甲醚和合成燃料会逐步扩大应用。混合动力系统会得到快速发展和应用，混合动力汽车将至少在30年内都是汽车工业最切实可行的解决能源问题和污染问题的途径。因此应当整合资源加速混合动力汽车的开发，抢占汽车技术发展的新高地。燃料电池是最有前途的车用能量，也是未来汽车的主要能量源，国内石油工业应该与汽车工业联手开发先进的燃料电池技术，抢占未来先进汽车技术的前沿阵地!