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论中国电动汽车产业的发展(上)
 
 

张 翔

  一、中国政府的政策与支持

  电动汽车及产业是21世纪世界四大高新技术之一,是节能、环保、可持续发展的朝阳产业。我国政府对电动汽车及产业的发展十分关注、高度重视和大力支持。"八五"期间,电动汽车被正式列入国家攻关项目;"九五"期间,经李鹏总理签署列入国家重大科技产业工程项目;"十五"期间,经国家科教领导小组第十次会议批准,电动汽车被列入"863"计划12个重大专项之一。

  1.国家"863"计划

  为维护我国能源安全,改善大气环境,提高加入WTO后我国汽车产业的竞争力,2001年9月,中国科技部在"十五"期间的国家"863"计划中,特别设立了电动汽车重大专项。专项将从国家汽车产业发展战略的高度出发,选择新一代电动汽车技术作为我国汽车科技创新的主攻方向,组织企业、高等院校和科研机构,以官、产、学、研四位一体的方式,联合进行攻关。计划在"十五"期间,促进我国符合市场经济发展要求的研发体系、机制和人才队伍的形成,以电动汽车的产业化技术平台为工作重点,力争在电动汽车关键单元技术、系统集成技术及整车技术上取得重大突破,集中有限资源抢占新一代电动汽车制高点,促进我国汽车产业实现跨越式发展。

  2.国家"973"计划

  氢能是开发燃料电池汽车的关键技术。从能源的资源量、能源对环境的影响,以及我国经济的持续发展考虑,新能源和可再生能源将发挥更大的作用。氢能的开发利用是能源领域的新技术,发达国家起步不过十年,我国与之差距有限,加大氢能开发力度,将极有可能成为中国解决能源紧缺问题的突破口。为此,国家�"973"项目的能源领域设置了"氢能的规模制备、储运及相关燃料电池的基础研究"课题。其中,氢能的规模储运技术是发展氢能的"瓶颈"。目前,国外虽然准备大规模生产氢燃料电池汽车,但是还没有从根本上解决氢燃料供应问题,这样就不能形成未来的燃料电池汽车市场。

  3.国家电动汽车试验示范区

  1998年6月9日,汕头-南澳国家电动汽车运行试验示范区正式开通,它是我国惟一的电动汽车运行试验示范区,属于国家"863"计划的"电动汽车整车运行检测试验基地"建设项目。其主要职能是:探讨在中国条件下推广应用电动汽车的社会条件和支持环境;为新开发的电动汽车进行公证的性能评价和探索推广应用的经验;与国外伙伴进行试验,为进一步合作提供基础;为国家发展电动汽车提供决策上的依据。试验示范区首期试验工作于2001年9月顺利通过国家验收。

  在试验示范区内,来自日本丰田汽车公司、美国通用汽车公司及国内多家汽车生产厂家的24部纯电动、混合动力汽车,开展以公务、出租、公共交通等3种形式的试验。试验车辆累计行程120万km;采集和积累了数以亿计的试验数据;排除和解决了上千次故障和技术问题,培养了大批专业技术人才,为国内、外有关厂家提供了大量的试验报告和信息简报。同时,召开专题研讨会、技术交流会、学术报告会、座谈会百余场次,接待莅临试验示范区视察、考察、参观、学术交流的各级领导、国外友人、国内外专家、业界人士、学者近四千人次,在国内、外产生了良好的反响,为我国电动汽车研究开发和标准制订提供了十分宝贵的基础资料。

  基地建设投入2100万元,形成了能够满足电动汽车整车和电池常规测试的基础条件,以及能够比较全面地完成各种电动汽车试验研究、检测、充电、维护、维修等功能。拥有目前国内惟一的电动汽车试验数据库;拥有380V、220V、200V3种电动汽车充电网络及其充电设备,可供数十辆电动汽车同时充电;拥有电动汽车整车检测系统、电动汽车运行检测、故障检测等仪器;拥有电池检测系统及电池试验室;拥有可以进行包括电池装卸装置在内的电动汽车维护、维修设施等。

  4.中国政府的采购

  中国成功申请2008年奥运会和2010年上海世博会为中国经济的快速发展带来了动力。我们应该以此为良机,加快中国电动汽车的产业化进程。

  第一,2008年北京奥运会。2008年北京奥运会以"绿色、科技、人文"为宗旨,届时北京市政府将为奥运会提供绿色车辆,保证环保性能指标达到世界发达国家的先进水平。到2008年,北京90%的客车和70%的出租车将使用清洁燃料。同时规定,奥运会清洁客车只能在中国国内生产制造。目前,中国科技部首推电动汽车,它能够满足世界上最严格的排放标准。在奥运会的采购清单上,有18000辆清洁燃料客车、1000辆电动汽车和1000辆其他类型的汽车。这一总金额高达20亿元的奥运电动汽车定单将为中国电动汽车行业提供巨大的发展资金。在2008年之前,北京市将建成世界上最大的一支电动汽车队伍。

  第二,2010年上海世博会。国际展览局将2010年世博会的主办权给了上海市,上海市赢得了又一次发展城市、促进地方经济加速增长的机会。据上海市有关方面预计,世博会的总投资大约为150亿美元,上海市准备加快城市基础设施的建设,使其能够适应世博会的要求。为体现"城市让生活更美好"的主题,上海市将优化调整公交线网,完善与轨道交通的衔接配套,加大公交汽车、电车的更新改造力度,鼓励公交运营企业使用高等级车辆。在未来5年内,上海市将更新8000辆客车,快速发展公交电车。到2010年世博会时,由于各比赛场馆里需要大量无污染的电动汽车,这将促进国产电动汽车的全面上市。

  5.电动汽车国家标准体系

  我国电动汽车标准是随着国内电动汽车开发应运而生的。在各有关政府部门的支持下,全国汽车标准化技术委员会于1998年新组建了电动汽车车辆标准化分技术委员会,成为第24个分技术委员会(代号SAC/TC114/SC27)。

  在"九五"国家重大科技产业工程--标准的制订项目中,国家给予了大量的经费支持,在国家科技部、原国家技监局的大力支持下,由全国汽车标准化委员会电动汽车分技术委员会组织,针对"九五"电动汽车开发项目,完成了16项急需标准的制订工作,这16项标准包括整车、蓄电池、电机及其控制器、充电器四大方面。

  2005年5月23日,国家质检总局、国家标准委批准发布了我国第一批共6项混合动力电动汽车国家标准,这批标准于2005年10月1日正式实施。在这6项混合动力汽车标准中,有3项是共用标准,即"安全要求"、"动力性能试验方法"和"定型试验规程";关于轻型和重型混合动力汽车(以最大设计总质量3.5t为限)的标准分别是能耗和排放试验方法、能耗试验方法。

  二、中国企业的电动汽车项目

  1.一汽集团

  第一,长春一汽公司。①解放牌CA6110HEV混合动力城市客车。一汽"解放牌混合动力城市客车研究开发"项目是国家"863"计划电动汽车重大专项资助项目。该客车由中国第一汽车集团公司联合吉林大学、哈尔滨大学、春兰(集团)公司、北京有色金属研究总院、锦州锦容超级电容器有限责任公司共同研制。经过4年的刻苦攻关,自主完成了解放牌混合动力客车CA6110HEV的样车开发,试制整车7辆,其中2辆已投入长春市示范运行。已通过国家"863"电动汽车重大专项专家组的项目验收。解放牌混合动力城市客车具有纯电动驱动、发动机单独驱动(同时充电)、联合驱动、电机启动发动机,以及滑行再生制动5种基本工作模式。与其配套的动力总成控制试验室已投入使用,并进行了关键部件试验。解放牌CA6110HEV动力总成采用双轴并联结构,装配DEUTZ全电控EUR03发动机、机械式自动变速器(AMT)、交流异步感应电机、镍氢动力电池组等。整车控制器通过CANBUS实现对发动机控制单元、AMT控制单元、电机控制单元、电池控制单元等通信、模式切换和能量分配。实现了纯电动起车、发动机起停、纯电动驱动、混合驱动、发动机单独驱动、再生制动等各种工作模式,各种工作模式间切换平滑,驾驶性能良好。该混合动力客车动力性和经济性达到国内领先水平,0-60km/h的加速时间为29.5s,北京市城市循环工况的百公里油耗为25.7L,比传统客车节油38%,排放降低30%。整车控制系统采用国际流行的"V"字形开发模式,实现了控制策略和算法的实时标定。建立了国内领先的动力总成控制试验室,配置了测功机、电池模拟器等先进的测试设备,可进行整车参数匹配和控制策略的开发。建造的整车转鼓性能试验台,可进行混合动力客车的动力性、经济性和排放试验;②红旗牌混合动力轿车CA7180AE。红旗牌混合动力轿车CA7180AE的研究开发课题由一汽集团公司联合美国电动车(亚洲)公司、汕头国家电动汽车试验示范区、清华大学、哈尔滨工业大学、沈阳中辽三普电池有限公司等单位共同承担。经过近四年的潜心研发,该车已经研制成功。这是一汽集团继2004年与国防科技大学联合研制成功红旗牌无人驾驶轿车之后,在自主品牌轿车向高科技发展上的又一重大突破。在2001年4月19日闭幕的第3届北京国际清洁车展上展出了红旗牌混合动力轿车CA7180AE。红旗牌混合动力轿车是按国家"863"计划在国内率先完成的具有产业化前景的轿车,它建立在红旗轿车的基础上,具有良好的性能和操作平顺性。该款串联式的混合动力轿车属中、高档轿车,配置为13kW汽油机、15kW直流电机、144V(105Ah)铅酸电池、4×2前驱动形式,最高车速可达135km/h。它是按照一汽集团技术中心提出的结构方案(已获国家专利,并申报国际专利)、控制策略和规格参数,与日本三菱公司合作开发的具有自主知识产权的产品。该产品通过发挥汽油发动机与电动机这两大动力源的复合效应,在大幅度提升燃油效率和加速度等各项功能的同时,明显降低了尾气排放。目前,已实现了混合动力系统的全部设定功能。经转鼓试验台的性能测试,该轿车最高车速不小于160km/h;0-100km的加速时间为14s,NEDCT况百公里燃料消耗为4.9L(较同类传统车型降低约50%),排放可以达到欧Ⅲ标准。

  第二,天津一汽公司。天津一汽公司承担的国家"863"项目--"夏利纯电动轿车"已经通过验收。该项目以天津清源电动车辆有限责任公司和天津一汽产品开发中心牵头,中国汽车技术研究中心、天津大学、清华大学、北方交通大学、北京航空航天大学、天津和平海湾公司和天津蓝天高科公司等十几个单位共同承担。该项目整车的总布置及相关部件的设计,车辆的改造、调试、试验由天津一汽产品开发中心和清源公司完成。并且利用中国汽车技术研究中心、十八所和天津大学等技术门类完整的科研体系,以及在电动汽车技术开发方面积累的丰富经验,优化了纯电动轿车的整车控制策略和全局能量管理策略,以及车载能源安全保护系统,形成了具有自主知识产权的CAN总线通讯协议,极大地推动了上述学科和领域的研究。该项目应用和平海湾的镍氢电池和十八所锂离子动力电池等比较成熟的技术,整合了技术和产业的双重优势,初步建立了电动汽车整车仿真平台、电传动试验台及动力蓄电池成组测试试验台。

  夏利纯电动轿车以夏利2000轿车为基础,确定了两套技术方案:一套是配置锂离子电池和交流感应电动机;另一套是配置镍氢电池和开关磁阻电动机。该轿车的整车电力驱动端控制中心是主控制器,它通过CAN,总线实现与各总成部件的通讯。该轿车具备部分制动能量回收功能。目前已经试制了5辆样车,其中2辆在国家质检中心进行了型式认证试验,通过了国家检测中心的检测。其最高车速大于120km/h,续驶里程等速法大于230km,工况法大于150km,计划在2年内实现产业化。

  第三,一汽丰田汽车有限公司。日本丰田公司和一汽集团签订了技术专利协定,计划于2005年内,由四川一汽丰田汽车有限公司长春丰越公司在中国长春开始生产普锐斯(Prius)汽车。这将是我国正式投入批量生产的第一款混合动力汽车。

  "普锐斯"是世界上首款量产混合动力汽车,从1997年上市以来,全球销量已超过四十万辆,获得了非常高的评价。它最大的魅力,是将汽油发动机和电动机有效结合,组成了全新的"丰田混合动力系统THS"。"普锐斯"搭载的丰田混合动力发动机的排气量为1.5L,但与电动机组合后能够实现2.0L发动机的动力和加速性能。

  2.东风汽车集团

  东风汽车集团1996年就推出了电动汽车样车,最近他们联合湖北省的高校和科研力量,共同组建了"东风电动车辆股份有限公司",专门开发生产电动汽车。东风电动车辆股份有限公司由东风汽车公司、湖北省高新技术发展促进中心、武汉经发投资有限公司、武汉华中科技大产业集团有限公司、武汉理工大产业集团有限公司、武汉东电投资管理有限公司和武汉火炬科技投资有限公司等7家股东共同发起设立。目前,东风电动车辆股份有限公司同时承担2个"863"计划的整车项目,已研制出的4台电动客车已作为武汉市509路和510路公交线路的营运客车。东风电动车辆股份有限公司的纯电动汽车已成功实现商业化,相继开发了游览车、多功能车、工业专用车和高尔夫球车等四大系列近二十个品种的产品,行销全国三十多个省、市。在混合动力车型方面,目前混合动力城市公交车和轿车已完成样车开发。

  第一,神龙富康纯电动轿车。神龙富康纯电动轿车是中国第一批由政府定购的商品化电动轿车,它是利用富康ZX轿车改制,采用交流感应电机和镍氢电池,具有空调系统。神龙富康纯电动轿车的价位将比同型号轿车高30%。

  第二,EQ7200HEV混合动力轿车。EQ7200HEV混合动力轿车是"863"项目的重大专项和东风汽车公司重大战略项目。该轿车是以EQ7200-Ⅱ车型(风神蓝鸟轿车)为基础,采用电控自动变速箱与创新型并联机电耦合的方案,配置直流永磁无刷电动机和镍氢电池,计划在"十五"期间实现产业化。产业化后,整车成本比EQ7200轿车成本增加幅度≤30%。

  第三,EQ61100HEV混合动力客车。EQ61100HEV混合动力客车由东风电动车辆股份有限公司联合北京交通大学、北京中纺锐力机电有限公司和湖南神州科技股份有限公司共同开发。EQ61100HEV混合动力客车采用开关磁阻电机、康明斯ISBel504缸共轨电喷柴油机、全新设计的车身底盘系统、电控自动变速箱和创新型并联机电耦合方案。在年产量达到200台时,整车成本比装备6CT发动机汽车的增幅≤30%。

  第四,燃料电池电动汽车--"楚天一号"。经过2年的努力,由东风汽车公司和武汉理工大学联合研发的东风燃料电池电动汽车"楚天一号"获得成功,2005年1月正式通过专家组验收。该车最高时速超过每小时100km。这辆电动汽车保持了原车型的平顺性能、制动性能、动力转向、空调、制动助力及ABS等各种辅助性能,安全系统齐全,起动响应时间快,爬坡性能好。车辆控制系统采用光纤作为车上通信网络信息传输媒介,大大提高了系统的抗干扰能力。

  "楚天一号"由"爱丽舍"轿车改装,整车设计合理。其燃料电池发动机采用了独特的单堆设计,体积接近传统发动机,适合安装在轿车前舱,使整车的外形保持不变,具有功率高、响应速度快、输出功率强等特点。燃料电池电动汽车使用的燃料是氢气而不是汽油,排出的是水而不是二氧化碳、氮氧化合物等有害气体,它可以有效地解决能源和环保的问题,是汽车技术发展的新方向。

 
 
 
论中国电动汽车产业的发展(中)
论中国电动汽车产业的发展(下)
 

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