发展电动汽车是提高汽车产业竞争力、保障能源安全和发展低碳经济的重要途径。未来五年将是电动汽车研发与产业化的战略机遇期。“十二五”期间,国家科技***将加大力度,持续支持电动汽车科技创新,把科技创新引领与战略性新兴产业培育相结合,组织实施电动汽车科技发展专项规划。 从国际发展趋势看,随着技术的不断创新与突破,面对金融危机、油价攀升和日益严峻的节能减排压力,2008 年以来,以美国、日本、欧盟为代表的国家和地区相继发布实施了新的电动汽车发展战略,进一步明确了产业发展方向,明显加大了研发投入与政策扶持力度。日本以产业竞争力为第一目标,全面发展混合动力、纯电动、燃料电池三种电动汽车,研发和产业化均走在世界前列;美国以能源安全为首要任务,强调插电式电动汽车发展;欧盟以CO2 排放法规为主驱动力,重视发展纯电驱动汽车,仅德国国家电动汽车平台***就投入近50 亿欧元。
从技术层面看,混合动力电动汽车技术逐步成熟,已进入产品市场竞争期,率先实现产业化,正成为汽车市场销售新的增长点,其中,日本市场混合动力电动汽车已达到汽车销量的10%左右;纯电动汽车电池技术进步加速,整车产品更加接近消费者需求,插电式电动汽车作为一种具有纯电动和混合动力双重特征的电动汽车技术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,世界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LEAF 车型销售势头良好,各大汽车公司多种小型纯电动轿车将在2013-2015 年密集上市;车用燃料电池技术取得重大进展,通用汽车公司轿车燃料电池发动机贵金属催化剂Pt 的用量从上一代的80 克降低到30 克,并***2015 年降至10 克,燃料电池轿车在动力性、安全性、续航里程、低温启动等性能指标方面已接近汽油车水平,燃料电池汽车整车成本显著下降,丰田公司宣布,2015 年将实现燃料电池车零售价格为5 万美元/辆的目标。
经多年探索实践,国际汽车产业界达成了电动汽车产业化战略共识:在技术路线上,近期(2010-2015 年),在依靠内燃机汽车技术改进和推进车辆小型化实现降低油耗和排放的同时,为满足更为严格的节能减排法规目标要求,应尽快推进混合动力技术的应用,并发展小型纯电动汽车和插电式混合动力车;中期(2015-2020 年),在混合动力技术得到广泛应用的基础上,提高汽车动力系统电气化程度,加大小型纯电动汽车和插电式混合动力汽车推广力度;中远期(2020年以后),各种纯电驱动技术将逐步占据主导地位,通过进一步发展纯电动汽车和燃料电池汽车,实现大幅度降低石油消耗和CO2 排放。
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在车型应用方面,纯电动、混合动力和燃料电池等不同类型的电动汽车技术各自具有最优的交通出行适用范围。对于城市短途出行需求,小型纯电动汽车具有优势;对长途出行需求,适合***用混合动力汽车、插电式混合动力汽车或者燃料电池汽车。
我国高度重视电动汽车技术的发展。“十五”期间,启动了863 ***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)的研发布局,取得了一大批电动汽车技术创新成果。“十一五”期间,组织实施了863 ***节能与新能源汽车重大项目,聚焦动力系统技术平台和关键零部件研发。经过两个五年***的科技攻关以及北京奥运会、上海世博会、深圳大运会、“十城千辆”等示范工程的实施,我国电动汽车从无到有,在关键零部件、整车集成技术以及技术标准、测试技术、示范运行等方面都取得重大进展,初步建立了电动汽车技术体系,已申请专利3000 余项,颁布电动汽车国家和行业标准56 项,建成30 多个节能与新能源汽车技术创新平台。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基础。
当前,我国电动汽车发展已进入关键时期,既面临重大的发展机遇,也面临着严峻的挑战。我国电动汽车发展中还存在很多需要解决的问题,例如核心技术还不具竞争优势,企业投入不足,***的协调统筹潜力还没有充分发挥等。总体看,我国电动汽车研发起步不晚,发展不慢,但由于传统汽车及相关产业基础相对薄弱、投入不足,差距仍在,中高端技术竞争压力越来越大。因此,必须加大攻坚力度,推动我国车工业向创新驱动转型,抢占技术制高点,培育新能源汽
车战略性新兴产业,引领产业变革,确保我国汽车行业可持续发展。 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、实现自主创新与科技跨越的历史任务,发展电动汽车已成为我国重大的科技战略需求与战略重点。
1.产业升级的需求
从汽车行业节能减排趋势看,发展电动汽车是汽车技术进步与产业升级的必然选择。我国从2000 年开始进入汽车产销快速发展期,新车年销售量从209 万辆增加到2011 年的1851 万辆,12 年间增长了将近8 倍。自2009 年以来已连续3 年成为全球第一大新车生产国和消费国。随着汽车保有量的快速增长,道路交通燃料消耗量也持续上升,导致石油消费进入快速增长期,全国原油年消费量从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%。我国面临着汽车节能减排的严峻挑战,迫切需要产业技术升级。
为了使我国2020 年乘用车燃油经济性达到国际同期水平,平均油耗应降至5 升/百公里以内,***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,可带动传统汽车节能减排技术的综合集成与全面进步。
2.技术转型的需求
从国家战略性新兴产业看,发展电动汽车是我国汽车工业技术转型和培育战略性新兴产业的历史机遇。
从车用能源角度看,电可以作为我国车用主体替代能源之一。预计到2020 年和2030 年我国乘用车保有量将会达到1.5 亿辆和2.5 亿辆的规模,***设这些车辆全部使用电力驱动,所使用总电量低于电网总发电量的10%。电动汽车大规模应用后,可在电网负荷低谷时段常规充电,对电网起到“填谷”作用,提高发电设备的综合利用率,起到节能减排的效果。
我国发展电动汽车具有独特的***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***优势。我国具有巨大的、多元化的汽车市场优势,而且在电动汽车基础设施建设方面有后发优势。我国城镇化、城市化过程中,电动汽车充电站等基础设施建设具有较大的发展空间。
总之,我国的***状况、市场特点和战略性新兴产业培育的现状,适合推动汽车动力电气化技术转型。
3.科技跨越的需求
从国际新一轮低碳科技竞争角度看,“十二五”电动汽车自主创新是中国汽车工业实现科技跨越的攻坚战。
我国在电动汽车关键零部件高端技术方面总体上尚未形成竞争优势。在电池成组技术、燃料电池发动机技术、车用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。
同时,我国在整车动力系统发展方面也面临着国际新一轮低碳科技竞争压力。针对能源及环境的压力,各国纷纷制定了更加严格的汽车CO2 排放法规,促进了低碳技术的发展与竞争。从排放标准来看,汽车厂商仅仅依靠燃油车的技术进步难以满足排放限值,必须依靠汽车动力电气化技术变革。从技术的潜力分析结果来看,将CO2 排放降低40%以上的技术途径主要集中在深度混合动力、插电式混合动力、纯电动和氢能燃料电池技术。
为此,必需加大攻坚力度,实现科技跨越,推动我国汽车工业从投资驱动向创新驱动迅速转型。否则,将会形成新一轮技术引进的***。
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