浙江新能源汽车产业现状与发展模式

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1、11年杭州市科技计划项目调研报告 计 划 编号: 210424 项 目 名 称: 浙江新能源汽车产业现状与发展模式调研 计划 类 别: 科技情报调研专项 委 托单位(甲方）：杭州市科学技术局 承 担 单 位（乙方): 杭州职业技术学院项 目 执 行期：2011年8 月 至 201年4月2日2012。42339 / 42课题组成员和分工姓名职称专业工作单位在本项目中分工叶峥讲师产业经济杭州职业技术学院项目负责人郑健壮教授产业集群与技术创新浙江大学城市学院新能源汽车产业研究龙艳讲师汽车营销杭州职业技术学院汽车市场分析周鸿波工程师汽车技术研究中国青年汽车集团研究院新能源汽车技术分析严峻讲师市场营销杭

2、州职业技术学院汽车企业调研目 录1 引 言11.1 项目背景与意义11。2 国内外相关研究述评1。3 项目组织与实施22 调研内容3。1 新能源汽车产业分析32。1.1新能源汽车概念与类型32。1新能源汽车技术621。3 新能源汽车产业链142。2浙江新能源汽车产业现状及发展障碍调研182。1汽车厂商和产业链相关者82。22消费市场2.3产业政策及相关配套5。2。4 产业发展障碍29.新能源汽车发展模式研究312.3。1新兴产业发展模式分析31.。2 浙江新能源汽车产业发展模式32 结束语参考文献37附录381 引 言。 项目背景与意义随着中国经济持续发展,中国汽车产业不断壮大，机动车保有量急

3、剧增长,已成为世界第四大汽车生产国和第三大汽车消费国.根据国务院发展研究中心估计，2020年我国的汽车保有量将达到 。4 亿辆,机动车的燃油需求分别为 1.3 亿吨和2。6亿吨，为当年全国石油总需求的3%和7。传统汽车在改变人们出行方式的同时也带来了严重的环境污染和大量的原油消耗.发展节能环保的新能源汽车成为解决当前交通能源和环境问题的一项重要手段。在美国、日本、欧洲等国,随着汽车产业领域各大公司对新能源汽车的资金与技术投入,政府也制定了一系列配套政策和法规积极鼓励和推动其产业化和商业化进程。对比发达国家，我国的新能源汽车产业仍处于发展初期。作为战略性新兴产业之一的新能源汽车产业,对浙江经济社

4、会的和谐发展具有重要意义。目前我国新能源汽车产业的发展主要存在以下问题：一是在生产供给方面,由于新能源汽车的关键技术尚未完全成熟，无法实现批量生产，导致单位成本较高以及产品售价较高；二是在市场需求方面,由于配套设施建设相对滞后,消费需求难以真正形成，阻碍了产品进一步走向市场。综上所述，我国新能源汽车产业发展和市场扩大间的反馈机制仍未形成。因此,调研新能源汽车产业的现状，对比国内外新能源汽车产业发展的过程，提出适合浙江新能源汽车产业的发展模式，并针对现阶段发展的瓶颈提出产业发展的关键任务和解决途径,具有重要的理论和现实意义。. 国内外相关研究述评（)新能源汽车产业发展欧盟在其20年推广战略和进展

5、报告中提出一种新的商业化模式,该模式将新能源汽车的商业化分为技术驱动、成本驱动和市场驱动三个阶段.在不同的阶段,车辆、基础设施、新能源供应和财政支持的策略不同。周家高(200）从新能源电池汽车的工作原理角度论述了新能源汽车的应用前景，并对生产的关键技术进行了分析。胡冬雪、胡志根（2009）采用市场德尔菲法，在对新能源汽车领域技术专家、社会专家和国内相关企业、科研院所和高校技术专家发放的问卷进行回收、处理和分析的基础上,得到新能源汽车领域关键技术清单,并对关键技术对我国新能源汽车产业发展的重要度、预期实现时间、我国目前的研发水平、能否形成自主知识产权、能否形成产业化、技术对生活质量的影响、技术发

6、展的制约因素、技术课题的发展路径进行了分析。陈黎、陈翌、许思传（009）在对国内外新能源汽车促进政策和激励措施进行了对比分析后得出,在其商品化过程中，政府的支持起到了不可替代的作用,政府的鼓励政策主要分为支持基础设施建设、加强对共性技术的支持、开展示范运行项目和进行消费补贴等方面。徐鹏（209)从政策、体系和市场三方面对我国新能源汽车产业进行了分析,提出我国新能源汽车产业体系基本形成,但在标准制定企业间协作和整体系统规划等方面还有待完善;对于对价格敏感的消费者占主体地位的中国新能源汽车潜在消费人群,市场的跨越式发展的关键在于汽车价格的降低和补贴政策的完善带来的新能源汽车购置成本和使用成本的降低

7、，因此政策是新能源汽车健康发展的关键。此外，李佳霖等（00)、马钧等（00)、沈玲（2009)等人从市场分析层面入手，对新能源汽车的市场预测方法、营销模式、市场导入策略等进行了研究。(2)新兴产业发展模式、路径、影响因素Krumn(1979）在分析了2世纪50年代以来日本的汽车、电子、家电等产业的崛起与特定时期的科技革命的联系后,提出主导产业在全球范围内是随着科技革命的兴衰而演变，科技革命决定了新兴产业或战略产业的发展和演变。Mark（25) 结合1、20世纪德国高技术产业的发展，提出了高技术产业发展中的技术推动和市场拉动两种发展模式。Par等(2008)、Blonien （2000）结合产业

8、案例从R&密度和技术吸收能力、跨产业技术能力溢出等维度分析了高技术产业的发展。Ansri等（2009)结合移动通信产业从2G到3G技术平台发展的案例，探讨了高技术产业发展中多种社会因素和技术互动的影响机制。陈刚 （004）认为新兴产业的形成与发展有其自身的内在逻辑和规律，这种逻辑和规律就是新兴产业形成与发展的机理,它集中表现在新兴产业形成与发展的动因、路径和影响因素三个方面。娄勤俭（008)、路风（20）、柳卸林（208)等结合T-SCDM等大量产业和企业案例分析了我国高技术产业发展和自主创新的内在机制和规律。李拓晨（209)从历史演进、产业规模、产业结构、产业布局、产业技术水平和进出口状况等

9、角度分析我国高新技术产业的发展并提出对策。黄南（2008)对世界各国和地区产业发展的历程概括分析后得出，新兴产业的发展建立在对先进技术的掌握和应用基础之上。高峰、唐家龙（2011）认为需求和市场决定了新兴产业的发展方向和技术方向,从新兴产业技术进化的途径看，不同的市场需求会导致新兴产业技术发展侧重点不同，进而衍生出不同的技术发展路径。陈洪涛(20）等通过总结新兴产业发展的一般路径、发展现状和战略方向，全面分析发展新兴产业中政府作用的必要性、原则和领域，探索政府在促进新兴产业发展中的地位和作用机制，进而针对性地提出加速新兴产业发展的政府行为导向和措施，为宏观经济决策提供参考依据。万钢（2010）

10、提出高新技术产业化、自主创新技术的进步、产品的推广应用和自主创新政策的落实是培育和发展战略性新兴产业的前提条件。上述研究表明,在新兴产业的一般发展规律中，技术、市场和政策是主要的影响因素,其决定了新兴产业的发展模式选择;在新兴产业发展路径的不同阶段,由于产业发展的关键问题不同，上述影响因素的作用效果有所差异.新能源汽车产业作为新兴产业，其发展需要技术、市场和政策三方面的保证.1.3 项目组织与实施(）研究的技术路线浙江新能源汽车产业的发展模式浙江新能源汽车产业的现状及发展障碍调研新能源汽车厂商与产业链相关者调研（技术、产业链）国内外典型新兴产业发展规律（技术、市场、政策）新能源汽车协同发展模式

11、（政府、企业、市场）新能源汽车产业分析（技术结构、产业链形态）新能源汽车消费市场调研（发展基础、前景）新能源汽车发展政策调研（战略、规划）图 课题研究的技术路线（2）调查组织与实施本课题组以浙江新能源汽车产业技术、市场和政策现状为调查目标,主要调查以下内容：1 新能源汽车厂商与产业链现状;2.新能源汽车消费市场现状；3.新能源汽车发展政策（战略与规划）。为保证调查数据的可靠性,提高调查效率，本次调查综合运用了问卷调查、典型调查相结合的方式进行（如表1所示）。调查从211年月至211年2月。问卷调查主要针对新能源汽车消费市场，共发放问卷50份，主要包括浙江省的杭州、宁波、金华、温州、台州和湖州六

12、个地级市的00名消费者。同时组织了名教师和研究生走访了5个省内典型的汽车生产厂商，3个产业链典型企业。同时,以座谈会、咨询会等形式向相关职能部门和单位调查了新能源汽车发展政策。表1 课题组的调查安排时间研究内容调查对象地点01年6月-7月新能源汽车产业分析(技术结构、产业链形态）新能源汽车示范项目北京、上海、杭州01年8月对汽车厂商进行访谈，了解产业情况。众泰控股集团、康迪汽车、青年汽车、永源汽车、吉利汽车金华、台州011年8月对新能源汽车产业链相关者进行调研万向集团、浙江省电力公司、天能集团杭州、湖州201年采用问卷对汽车消费市场进行调查，了解消费市场差异（消费需求、使用成本与相关配套),收

13、集新能源汽车产业发展面临的市场现状与问题500名消费者杭州、宁波、金华、温州、台州和湖州2011年10月 12月政府相关部门进行调研,了解新能源汽车政策（战略与规划)现状浙江省 调研内容.1 新能源汽车产业分析2。1. 新能源汽车概念与类型新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料,但采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车.新能源汽车包括混合动力汽车(E）、纯电动汽车（BEV)、燃料电池汽车(F)、氢发动机汽车、其他新能源汽车等产品 资料来源：新能源汽车生产企业及产品准入管理规则。本课题的研究重点是

14、前三类新能源汽车。(）混合动力汽车混合动力是指采用传统燃料的，同时配以电动机发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。按照燃料种类的不同，主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种.目前国内市场上，混合动力车辆的主流都是汽油混合动力,而国际市场上柴油混合动力车型发展也较快.混合动力汽车的优点是采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时，由电池来补充；负荷少时，富余的功率可发电给电池充电,由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电,故其行程和普通汽车一样。在使用中可以利用现有的加油站加油,不必再投资。其电池可以十

15、分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。在繁华市区关停内燃机而由电池单独驱动,实现“零”排放.可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放,延长其使用寿命，降低成本。内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。其缺点是长距离高速行驶基本不能省油.(2)纯电动汽车电动汽车是主要采用电力驱动的汽车,大部分车辆直接采用电机驱动,有一部分车辆把电动机装在发动机舱内，也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子,其难点在于电力储存技术。其本身不排放污染大气的有害气体，即使按所耗电量换算为发电厂的排放，除硫和微粒外,其它污染物也显著减少，由于电厂大多建于远离人口密集的城市,对人

16、类伤害较少,而且电厂是固定不动的，集中的排放，清除各种有害排放物较容易，也已有了相关技术。此外,电力可以从多种一次能源获得,如煤、核能、水力、风力、光、热等，解除人们对石油资源日见枯竭的担心。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益.有关研究表明,同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池,再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车高，因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量，正是这些优点，使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。纯电动汽车的优点是技术相对简单成熟，只要有电力供应的地方都能够充电。其

17、缺点是目前蓄电池单位重量储存的能量太少,且没有形成经济规模，故电池购买价格较贵;在使用成本方面，部分试用结果表明其使用成本比传统汽车贵,而有些仅为传统汽车的1/3,主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。对于电动车而言，目前最大的障碍就是基础设施建设以及电池价格影响了产业化的进程，与混合动力相比,电动车更需要基础设施的配套，这不是一家企业能解决的，需要各企业联合起来与当地政府部门一起建设，才会有大规模推广的机会.(）燃料电池汽车燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料，通过化学反应产生电流,依靠电机驱动的汽车。其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能的。燃料电池的化学反

18、应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是无污染汽车，燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2至3倍,因此从能源的利用和环境保护方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆。单个的燃料电池必须结合成燃料电池组，以便获得必需的动力，满足车辆使用的要求。 近几年来,燃料电池技术已经取得了重大的进展.世界著名汽车制造厂,如戴姆勒克莱斯勒、福特、丰田和通用汽车公司都制定了专门的燃料电池汽车推广计划。目前,燃料电池轿车的样车正在进行试运行,以燃料电池为动力的运输大客车在我国的北京和上海进行示范项目运行。与传统汽车相比，燃料电池汽车的优点是零排放或近似零排放；减少了机油泄露带来的水污染；降低了温室气体的排放;提高了燃油

19、经济性；提高了发动机燃烧效率；运行平稳、无噪声。但在开发燃料电池汽车中仍然存在着技术性挑战,如燃料电池组的一体化及成本的降低。()氢动力汽车氢动力汽车是一种真正实现零排放的交通工具，排放出的是纯净水,其具有无污染,零排放，储量丰富等优势，因此,氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案。与传统动力汽车相比，氢动力汽车成本至少高出20。中国长安汽车在207年完成了中国第一台高效零排放氢内燃机点火，并在208年北京车展上展出了自主研发的中国首款氢动力概念跑车“氢程”。在新能源汽车中，电曾经被认为是汽车的未来动力，但蓄电池漫长的充电时间和重量使得其存在商业化障碍。而电与汽油合用的混合动力车只能暂时性地缓解

20、能源危机,只能减少但无法摆脱对石油的依赖。氢具有很高的能量密度，释放的能量足以使汽车发动机运转,而且氢与氧气在燃料电池中发生化学反应只生成水,没有污染。因此，以氢为能源的燃料电池是1世纪汽车的核心技术。其优点是排放物是纯水，行驶时不产生任何污染物。其缺点是氢燃料的存储和运输按照目前的技术条件来说非常困难,因为氢分子非常小,极易透过储藏装置的外壳逃逸。另外最致命的问题，氢气的提取需要通过电解水或者利用天然气,如此一来同样需要消耗大量能源，除非使用核电来提取，否则无法从根本上降低二氧化碳排放。(5）其他新能源汽车 燃气汽车燃气汽车是指用压缩天然气（CG）、液化石油气(LPG）和液化天然气(LN)作

21、为燃料的汽车。近年来，世界上各国政府都积极寻求解决这一难题，开始纷纷调整汽车燃料结构。燃气汽车由于其排放性能好，可调正汽车燃料结构，运行成本低、技术成熟、安全可靠，所以被世界各国公认为当前最理想的替代燃料汽车。目前,燃气仍然是世界汽车代用燃料的主流，在我国代用燃料汽车中占到90%左右。替代燃料的作用是减轻并最终消除由于石油供应紧张带来的各种压力以及对经济发展产生的负面影响。近期，中国仍将主要用压缩天然气、液化气、乙醇汽油作汽车的替代燃料。汽车代用燃料能否扩大应用，取决于中国替代燃料的资源、分布、可利用情况，替代燃料生产与应用技术的成熟程度以及减少对环境污染等；替代燃料的生产规模、投资、生产成本

22、、价格决定着其与石油燃料的竞争力;汽车生产结构与设计改进必须与燃料相适应。 生物乙醇汽车生物乙醇是指通过微生物的发酵将各种生物质转化为燃料酒精.它可以单独或与汽油混配制成乙醇汽油作为汽车燃料。使用乙醇（俗称酒精）为燃料的汽车即乙醇汽车.用乙醇代替石油燃料的活动历史已经很长,无论是从生产上和应用上的技术都已经很成熟,近来由于石油资源紧张，汽车能源多元化趋向加剧，乙醇汽车又提到议事日程. 目前世界上已有40多个国家，不同程度应用乙醇汽车，有的已达到较大规模的推广，乙醇汽车的地位日益提升.目前世界上使用乙醇汽油的国家主要是美国、巴西等国。在汽车上使用乙醇，可以提高燃料的辛烷值,增加氧含量,使汽车缸内

23、燃烧更完全,可以降低尾气的有害物的排放。目前的工业化生产的燃料乙醇绝大多数是以粮食作物为原料的，从长远来看具有规模限制和不可持续性.经合组织(OEC） 2007年9月，经合组织(OECD)，生物燃料：是比疾病还要糟糕的治疗方案吗？认为发展生物燃料得不偿失，呼吁美国和欧洲国家取消对当前生物液体燃料的补贴政策。针对燃料乙醇的能源投入产出比、经济性、社会和环境影响问题,支持和反对生物燃料的两派展开了激烈辩论。8年6月，我国发改委全面叫停粮食乙醇的开发,要求今后生物燃料的发展必须满足不占用耕地、不消耗粮食和不破坏生态环境为前提。因此，以木质纤维素为原料的第二代生物燃料乙醇是决定未来大规模替代石油的关键

24、。我国的河南天冠、安徽丰原等公司的纤维素燃料乙醇的研发和示范走在全国前列。2。1。2 新能源汽车技术从全球新能源汽车的总体发展情况看，混合动力汽车技术基本完善，已经进入商业化规模销售阶段，特别是插电式混合动力汽车已成为市场关注的新热点;纯电动汽车技术取得较大进展，全新结构纯电动汽车和增程式纯电动汽车开始进入市场；燃料电池汽车技术处于新的技术突破前期，其关键技术的研发是抢占制高点的重要战略.而从国内范围来看，目前动力电池、永磁电机及其驱动控制系统已经具备一定的产业规模，纯电动汽车小批量示范运行已在特定区域展开，混合动力汽车已经开始规模化应用,燃料电池汽车研究工作也取得了较大的进展，部分成果已经获

25、得示范验证.截至2011年6月,国内累计超过15000辆节能与新能源汽车投入运行.根据电动汽车科技发展“十二五专项规划（摘要），发展电气化程度比较高的“纯电驱动”电动汽车是我国新能源汽车技术的发展方向和重中之重.在技术路线上（如图2所示），近期(10-215）将尽快推进混合动力技术的应用,发展小型纯电动汽车和插电式混合动力电动车;中期(20200）将在混合动力技术得到广泛应用的基础上，加大小型纯电动汽车和插电式混合动力汽车推广力度；在202年之后，纯电驱动技术将逐步占据主导地位，通过发展纯电动汽车和燃料电池汽车，实现大幅度降低排放。到205年左右,在20个以上示范城市和周边区域建成由40万个充

26、电桩、2000个充换电站构成的网络化供电体系。图2 新能源汽车发展技术路线根据新能源汽车整车、系统及关键总成技术成熟程度、国家和行业标准完善程度以及产业化程度的不同，将其分为起步期、发展期、成熟期三个不同的技术阶段（如表2所示）.起步期产品是指技术原理的实现路径尚处于前期研究阶段,缺乏国家和行业有关标准,尚未具备产业化条件的产品.发展期产品是指技术原理的实现路径基本明确,国家和行业标准尚未完善，初步具备产业化条件的产品。成熟期产品是指技术原理的实现路径清晰，产品技术和生产技术成熟，国家和行业标准基本完备，可以进入产业化阶段的产品.对处于不同技术阶段的产品采取不同的管理方式。起步期产品只能进行小

27、批量生产，且只在批准的区域、范围、期限和条件下进行示范运行，并对全部产品的运行状态进行实时监控。发展期产品允许进行批量生产,只能在批准的区域、范围、期限和条件下销售、使用，并至少对20%的销售产品的运行状态进行实时监控。成熟期产品与常规汽车产品的车辆生产企业及产品公告管理方式相同，在销售、使用上与常规汽车产品相同.表 新能源汽车技术阶段划分表 注：（2010年12月31日前适用）1.技术阶段的划分主要以储能装置种类为依据。2.采用电-电混合方案的汽车，其技术阶段的确定以储能装置中技术阶段较低的一种为准，如：采用锂离子动力蓄电池与超级电容器电-电混合方案的纯电动商用车，其技术阶段确定为起步期；采

28、用燃料电池与超级电容器电-电混合方案的乘用车/商用车，其技术阶段确定为起步期。3.目前表中所列的锂离子动力蓄电池包括锰酸锂型锂离子动力蓄电池和磷酸铁锂型锂离子动力蓄电池两种类型。如果有企业申报采用其它锂离子动力蓄电池的产品，需临时提请专家委员会确定技术阶段。序号产品类别储能装置种类技术阶段 混合动力乘用车锂离子动力蓄电池发展期 2金属氢化物镍动力蓄电池成熟期 3铅酸蓄电池成熟期 4锌空气蓄电池起步期超级电容器发展期 液压/气压储能装置发展期 7混合动力商用车锂离子动力蓄电池发展期 金属氢化物镍动力蓄电池发展期 9铅酸蓄电池发展期 10锌空气蓄电池起步期 超级电容器发展期1液压/气压储能装置发展

29、期 纯电动乘用车锂离子动力蓄电池发展期 14金属氢化物镍动力蓄电池起步期 15铅酸蓄电池成熟期 1锌空气蓄电池起步期 17超级电容器起步期 18纯电动商用车锂离子动力蓄电池起步期 19金属氢化物镍动力蓄电池起步期 20铅酸蓄电池成熟期2锌空气蓄电池起步期 2超级电容器起步期 23燃料电池乘用车/商用车燃料电池起步期 24氢发动机汽车起步期5二甲醚汽车起步期在新能源汽车重大项目的不断推动下，在汽车行业及相关产学研单位共同努力下，我国建立起节能与新能源汽车“三纵三横（燃料电池汽车、混合动力汽车、纯电动车三种整车技术为“三纵”,多能源动力总成系统、驱动电机、动力电池三种关键技术为“三横）的研发布局（

30、如图3).采取了整车企业牵头、关键零部件配合、第三方监理、产学研结合、政策法规技术标准同步研究、基础设施协调发展的创新研发体制。全国共有200多家大型汽车企业和相关零部件企业、高等院校和科研院所,以及300多名中高级科技人员直接参加了电动汽车专项研发。图3 节能与新能源汽车“三纵三横”研发布局课题组基于市场德尔菲法，通过对浙江新能源汽车厂商与产业链相关者、科研机构、政府部门、高等院校等对象发放调查问卷和专家座谈,对问卷和座谈结果进行整理、处理和分析,根据技术重要性排名选出以下8项关键技术的预期实现时间(见表3)。其中，共性技术包括四项，混合动力汽车技术两项，纯电动汽车技术、燃料电池汽车技术各一

31、项。混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车的结构差异（图）和技术性能比较分析如以下图表（表)所示。表3新能源汽车领域关键技术预期实现情况表序号技术编号技术适用类别技术内容预期实现时间(年)1J11混合动力汽车混合动力汽车变速器及动力耦合系统205J12混合动力汽车混合动力汽车发动机电控系统0153J1纯电动汽车纯电动汽车电池系统0144J31燃料电池汽车代用燃料汽车发动机系统0145GJ共性技术整车与关键零部件标准20126G2共性技术电动助力转向系统20147共性技术动力总成控制系统04GJ4共性技术高功率蓄电系统关键技术201图 混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车的结构差异表4 混合动

32、力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车的技术性能比较名称现状市场前景优点缺点混合动力汽车低排放、低能耗,节能在-0之间成本高，比同类传统车型成本增加30-4。很好，尤其是城市公交、出租、环卫、机场等公共服务领域。纯电动汽车零排放、低能耗、噪音低,结构简单,节能在50%以上成本比同类传统车型增加4% -0%；续驶里程短;电池寿命短；充电时间长。很好，尤其是以日常代步工具为主的微型电动汽车市场和公共服务领域.燃料电池汽车零排放、低能耗、低噪音；能量转化率高；无需充电，无需化石燃料,氢气来源广泛；燃烧热力学效率最高.燃料电池制造成本高.氢的存储携带困难。加氢站等基础设施缺乏。适应性、可靠性和安全性有待提高

33、。很好,目前尤其是在城市公共服务领域。以下针对三种新能源汽车技术进行详细分析。(1）混合动力汽车（HV） 电池技术在混合动力汽车的核心即电池技术研发方面，我国已自主研制出容量为6h-00h的镍氢和锂离子动力电池系列产品,能量密度和功率密度接近国际水平,同时突破了安全技术瓶颈，在世界上首次规模应用于城市公交大客车；自主开发的20kW以下永磁无刷电机、交流异步电机和开关磁阻电机,电机重量比功率超过1300w/g，电机系统最高效率达到93；自主开发的燃料电池发动机技术先进，效率超过50,成为世界上少数几个掌握车用百千瓦级燃料电池发动机研发、制造以及测试技术的国家之一。与此同时,混合动力汽车关键零部件

34、的产业化全面跟进，生产配套能力显著增强。近来，力神、比亚迪、比克、万向等动力电池企业投入数十亿资金加快产业化建设,上海电驱动、大郡、湘潭电机、南车时代等电机企业加强与上下游企业合作，积极完善产业链建设。在未来2-3年内，预计将形成20亿Ah以上的动力电池和全系列驱动电机生产能力,能够满足100万辆混合动力及电动汽车的配套要求. 整车开发在整车开发关键技术方面,我国混合动力汽车在系统集成、可靠性、节油性能等方面进步显著，不同技术方案可实现节油0%40.同时，各汽车企业对混合动力汽车的研发和产业化投入显著增强，产业化步伐不断加快.目前，国内汽车企业已将混合动力汽车作为未来主流竞争型产品在战略上高度

35、重视，一汽、东风、上汽、长安、奇瑞、比亚迪等都已投入了大量的人力、物力，混合动力车型已完成样车开发，并有部分车型已经实现小批量上市。 动力架构混合动力车的动力架构主要有串联、并联、混联三种方式(如图5)。串联式的优点是只用电能驱动可以实现“排放，发动机运行状态能够保持稳定、高效、低污染；其缺点是电池组容量要求大,中小型车空间难以满足,驱动电机对功率要求高，能量转换次数多、损耗大、效率低，发动机/发电机和电池组匹配度要求高.并联式的优点是基本为发动机驱动、总能源转换效率高，发动机功率要求不高、成本较低,驱动电机体积较小、空间适应性好；其缺点是动力系统结构复杂、空间布置和相关控制复杂,难以实现真正

36、的“”排放。混联式的优点是有独立电驱动模式实现“0排放”,发动机要求功率小，提高燃油利用经济性,各动力总成的功率和体积小，有害气体排放小,综合能量转化率高；其缺点是需要两套驱动系统、结构复杂，需要配套多能源动力总成控制系统，空间布置困难、成本高。图5 混合动力车的动力架构方式(2）纯电动汽车（BE）纯电动汽车的关键技术主要包括电池技术、充电技术、电机驱动及控制技术、电动汽车整车技术以及电池管理系统技术。图6整车控制系统网络结构示意图 电池技术在蓄电池技术领域，具有重量轻、储能大、功率大、无污染(也无二次污染）、寿命长、自放电系数小、温度适应范围宽泛等优点的锂离子电池技术逐渐取代铅和镍氢电池，成

37、为纯电动汽车中的核心技术之一。我国在锂离子电池方面的研究水平，有多项指标超过了 ABC 提出的 200 年长期指标所规定的目标。超级电容具有充电快、无记忆充放电、充放电循环次数高、无二次污染等优异特性，但有放电快的缺点;锂离子电池具有储电量大、储存时间长的优点，但充电时间比较长。取两者之长,结合起来使用在电动汽车上，除了可以具有传统纯电动汽车的“电代油”和“零排放”主要优点外,还具有一次充电行驶距离长（可达 300 公里)、速度快(可达 0 公里/小时)、行使过程中能量回收效率高等优点,代表了纯电动汽车的最新发展方向之一.如富士重工和 NE 联合开发“锂离子电容器”，能量密度达3 瓦时/千克,

38、为先前电容器的 倍，达到了用于纯电动汽车的实用水平。 超快充电技术采用传统的慢速充电法，纯电动汽车充满一次电要好几个小时.这虽然能够保证相对较长的续驶里程，但由于要安装许多电池,增加了车辆的重量和成本,对电池一致性的要求也较高.现在，快速充电电池技术出现，具有寿命长(可充电 200次以上)、没有记忆性、可以大容量充电及放电等特点，在几分钟内就可充7080的电。 电力驱动及其控制技术电动机与驱动系统是电动汽车的关键部件，驱动电机应具有调速范围宽、转速高、启动转矩大、体积小、质量轻、效率高且有动态制动强和能量回馈等待性.目前电动汽车用电动机主要有直流电动机、感应电动机、永磁无刷电动机和开关磁阻电动

39、机四类. 电动汽车整车技术整车轻量化始终是汽车技术重要的研究内容，纯电动汽车由于布置了电池组,整车重量增加较多，轻量化问题更加突出。通常通过对整车实际使用工况和使用要求分析，对电池电压、容量、驱动电机功率、转速和转矩、整车性能等车辆宏观参数总体优化，合理选择电池和电机参数；通过结构优化和集成化、模块化优化设计，减轻动力总成、车在能源系统的重量；此外,积极采用轻质材料和利用D技术对车身承载结构件进行有限元分析研究,用计算和试验结合的方式实现结构最优化。 电池管理系统电池管理系统(BMS)管理的对象是电动汽车动力系统的电池，面对动力电池在电动汽车上工作时的苛刻的充放电状况，防止过充电与过放充、避免

40、深度放电、SOC和剩余行驶里程的预测。电池在大功率充放电时，电池组发热，在电池箱内形成一定的温度梯度，使得各个单体电池工作时的环境温度不一致，将会削弱各单体电池间的均衡性，降低电池组的充放电能力.针对这样的情况，BMS必须具备先进的热量管理能力,维持电池模块间温度的平衡，并控制电池的工作温度在合理范围内.电动汽车的动力电池的高达数百伏的高压电，可能危及生命及车辆安全，为了确保电动汽车高压电安全，BMS 需要实时监控高压电路的电气状态、通断状态及高压电路的接通过程，在发现异常状况后能立即通过状态线输出故障状态并做出相应的动作，在危险的情况下能自动切断高压电的输出。BS 作为电动汽车的一个子系统，

41、在监控电池组的同时,通过总线,必须实时的将电池状态告知车载动力总成系统和其他相关分系统,实现信息共享。MS 作为汽车电子部件,需要满足十分严格的汽车电磁兼容性要求.（3)燃料电池汽车（FCV）燃料电池汽车与其它类型汽车的最大差异在于动力系统结构与工作原理。传统汽车是将化学能转化为热能，再转化为机械能的动力装置。而燃料电池是一种原电池，借助于电化学过程,其内部的燃料的化学能直接转换为电能。一般来说,燃料电池由多个平板状叠在一起的电池组成,每个电池中间夹有高分子电解质膜，从燃料电极供氢，空气电极供氧。氢在燃料电极催化剂的作用下分解成氢离子和电子，氢离子通过电解质膜移到空气极，电子通过外部回路（负荷

42、)流到空气极。通过向燃料电极和空气电极连续供给氢和氧，电极间形成电位差，持续向外部回路供电（见图7)。图7 燃料电池的工作原理一般而言技术的发展需要经过4个阶段：第一阶段为技术孕育期，这个阶段企业进入意愿低，专利申请数量和申请人数量均很少；第二阶段为技术成长期，这一阶段产业技术有突破或厂商对于市场价值有了认知，竞相投入发展,专利申请量与专利权人数急速上升；第三阶段为技术成熟期，厂商投资于研发的资源不再扩张，只剩少数继续发展此类技术,且其他厂商进入此市场意愿低，专利申请量与专利权人数成长逐渐减缓；第四阶段为技术瓶颈期，产业技术研发遭遇瓶颈难以突破或此类产业已过于成熟,专利申请量与专利人数呈现负成

43、长.从图8可以看出，年至205年间，燃料电池汽车技术的专利数量持续增长,但申请人开始减少,显示有进入第三阶段技术成熟期的迹象,专利数量仍在高速增长，但专利申请人数量开始较少，反映竞争趋于激烈,市场进入门槛提高。图燃料电池汽车技术生命周期图 燃料电池虽然燃料电池的工作原理和普通的电化学原电池和充电电池类似，但是后者是一个封闭系统，封装后与外界只存在能量交换而没有物质交换,当电池内部的化学物质耗尽或反应条件发生变化时，系统就无法继续输出能源,而燃料电池是由外部的供气系统供给的，只要保证物质供应的持续性，就可保证能量输出的连续性，从这一来看燃料电池是开放的发电装置。燃料电池存在不同类型，按照工作温度

44、可分为高(500以上)、中(10C 300)、低(1C以下）三类,按照燃料来源，分为直接式燃料电池（燃料直接使用氢气），间接式燃料电池(提供其它烃类化合物转化为氢或富含氢的混合气后再供给)、再生燃料电池（燃料电池产生水再分解发电）等.目前主要按照电解质进行分类,正在开发以下5类商用燃料电池，其主要特征比较如表5所示，其中以质子交换膜燃料电池为最有前途的汽车动力源。表5 主要燃料电池特征比较电池类型工作温度（C）典型电解质优点缺点效率(）碱性燃料电池80KOH2O启动快；室温常压下工作需要以纯氧为氧化剂；成本高70磷酸燃料电池00H3PO4对O不敏感对O敏感；工作温度高;低于峰值功率输出时性能下

45、降固体氧化物燃料电池100Zr2Y2O3可以用空气作氧化剂;可用天然气或甲烷作燃料工作温度高6熔融碳酸盐燃料电池650aC2可以用空气作氧化剂；可用天然气或甲烷作燃料工作温度高60质子交换膜燃料电池80100全氟磺酸膜寿命长；可以用空气作氧化剂；工作温度低；启动迅速对O敏感；反应物需要加湿;成本高60据课题组调查统计得,国内著名燃料电池企业武汉理工新能源公司、江苏华源氢能公司、北京金能燃料电池公司、北京飞驰绿能电源公司、上海攀业氢能源科技公司分别仅公开相关专利1件、3件、5件、9件、0件.上市公司如佛山塑料集团股份有限公司、上海同济科技实业股份有限公司分别公开相关专利仅14件、20件。香港上市

46、的山东东岳集团虽然突破了国外技术壁垒，在核心技术上取得了重大突破，但是公开的相关专利也很少。在燃料电池领域，我国仅有少数企业公开的专利接近或者超过100件。例如,辽宁新源动力公司、上海燃料电池汽车动力系统公司、上海神力科技公司公开的相关专利分别为91件、97件、10件。 辅助能源系统辅助电池及其管理系统是混合型燃料电池汽车动力系统中的重要组成部分，在汽车起动、加速、爬坡等工况下，需要驱动功率大于燃料电池可以提供的功率时，释放存储的电能,从而降低燃料电池的峰值功率需求,使燃料电池工作在一个稳定的工况下，而在汽车怠速、低速或减速等工况下,燃料电池功率大于驱动功率时，存储动力系统富余的能量，或在回馈

47、制动时，吸收存储制动能量，从而提高整个动力系统的能量效率.目前应用于电动汽车的动力电池主要有如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池等（见表6).为解决燃料电池商业化问题，一方面需进一步完善电池，另一方面，从使用的角度，需优化电池管理系统,优化电池使用，充分发挥现有电池的性能，并提高寿命.表6 各种电池性能比较铅酸电池镍镉电池镍氢电池锂离子电池商业化时间90年1956年1990年92年能量密度差中良优功率密度中良良优使用寿命差良中良经济性优优良中环保性差差良良技术成熟度优优良中优点技术成熟,价格低，安全性好可快速充电，价格低,循环寿命长可快速充电,高功率放电，循环寿命长能密度高，循环寿命长，

48、环保性好缺点不可快速充电，能量密度低，寿命短，污染环境能力密度低，污染环境高温下性能差，充放电效率差价格高，安全性未完全了解决,高功率放电性能差 驱动电机及控制系统驱动电机及控制系统是燃料电池汽车的心脏，它的功能是使电能转变为机械能,并通过传统系统将能量传递到车轮驱动车辆行驶。其基本构成为电机和控制器，电机由控制器控制，是一个将电能转变为机械能的装置,控制器的作用是将动力源的电能转变为适合于电机运行的另一种形式的电能，所以控制器本质上是一个电能变换控制装置。目前燃料电池汽车驱动系统主要考虑以下问题：(1）感应电机的效率优化控制；（2)提高电驱动系统的鲁棒稳定性；(3)无传感器化。2.1.3 新

49、能源汽车产业链从全球范围来看，混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车已初步形成了产业链，整车制造企业与关键零部件的电池厂商合作广泛（如图9所示)。三类新能源汽车的产业链包括上游资源、核心零部件、整车、使用配套与设备四部分（图10)。图9汽车厂商与电池厂商协作状况图0 新能源汽车产业链示意图(1）混合动力汽车产业链分析整个混合动力汽车行业产业链大致分为 个部分,即金属原材料（电池材料）、汽车用动力电池、混合动力汽车企业。 上游原材料碳酸锂是生产二次锂盐和金属锂的基础材料，广泛应用于电池、玻璃、陶瓷、铝制品、润滑剂、制冷剂及光电等新兴应用领域。从碳酸锂的下游分布来看,电池行业的需求大致占 5左右。

50、碳酸锂行业具有极高的资源门槛，因此全球的产能高度集中。目前世界上主要的碳酸锂厂商主要有 家,智利的 SQ,产量 2.8 万吨,德国的 Chemetall 和美国的FC 产量分别为 万吨，合计 7 万吨,占据全球产量的90以上。而国内来看，目前上市公司中的中信国安和西藏矿业208年合计产量不超过 00吨. 关键零部件电池及电池材料生产：目前磷酸铁锂电池材料的主要竞争厂商来自于美国的vlece、A12和天津的斯特兰。天津斯特兰公司目前拥有年产 500 吨磷酸铁锂的生产能力,并计划扩产到 2000 吨。 整车制造混合动力汽车的关键技术在于车载动力蓄电池，车载动力蓄电池的成本占到全部成本的 05，比亚

51、迪是同时具备车载电力蓄电池与整车生产能力的企业。（2）纯电动汽车产业链分析（图11） 上游原材料国内锂电池材料（正极）供应商主要有北京当升、中信国安、湖南衫衫、湖南瑞祥、北大先行,无锡博节能、沈阳北泰集团、西安荣华、美特、钨业、博杰、深圳振华、河南思维、重庆普瑞格斯、天骄、恒力电源、新乡创佳、浙江黄岩江口、冀州远新、盐光科技、青岛乾运高科、广州洪森、深圳源源、余姚金和、烟台卓能、西安铁虎能源新材料有限公司、新乡华鑫能源材料股份有限公司.国内锂电池材料（负极)供应商主要有杉杉、BR、长沙海容、汕头诚翔、湖南辉宇、青岛大华、远东、弘光、红顶、金卡本、瑞富特、华容、斯诺、湖南星光、余姚宏远、北京创亚

52、、佛山三高.国内锂电池材料（电解液）供应商主要有张家港国泰华荣化工新材料有限公司、东莞市杉杉电池材料有限公司、深圳宙邦化工有限公司、广州天赐高新材料股份公司、汕头金光高科有限公司、北京创亚恒业新材料科技有限公司、北京化学试剂厂、天津金牛电源材料有限责任公司、福禄（苏州)新型材料有限公司(rro 美资企业） 、河北香河昆仑、上海图尔实业、珠海赛维等。 关键零部件锂离子动力电池厂商主要有深圳比亚迪，天空能源（洛阳），苏州星恒，深圳雷天，河南环宇，青岛澳柯玛，武汉力兴,天津力神，北京盟固利，TL 金能,北京中润恒动，浙江兴海，山西光宇,天津航力源，苏州迪耐特，双一力（天津)新能源，深圳兴科特,江西美

53、亚能源，天津蓝天双环,湖南海星高科，深圳德朗能电池等。 整车制造纯电动汽车制造厂商主要包括福田、一汽、江淮、吉利、大众、长城、上汽、北汽、天津清源、奇瑞、比亚迪、众泰、双环、江苏益茂等.图1 纯电动汽车产业链详解(3)燃料电池汽车产业链(图2） 上游原材料目前我国燃料电池行业缺少成型的上游产业链，大部分关键材料和零部件都依赖进口，具体说来,在燃料电池即电堆方面,主要就有质子交换膜、催化剂、碳扩散层材料和双极板等等。比如隔膜，很多企业就需要向美国的杜邦公司购买。而国内的贵研铂业则主要提供金属材料铂。 关键零部件上海神力科技有限公司、上海中科同力化工材料有限公司、大连新源动力股份有限公司、上汽是国

54、内主要的燃料电池生产企业;另外,春兰清洁能源研究院是国内主要的新能源动力电池及管理系统供应商.其他关键零部件则包括空气压缩机、高效散热器、特种阀件以及高压储氢罐等。图12燃料电池汽车产业链示意图 整车制造在燃料电池汽车及加氢基础设施领域有了良好的起步:上汽、一汽、奇瑞、长安等整车厂与同济大学、清华大学、上燃动力、新源动力、神力科技等产学研联合,形成了具有自主知识产权的燃料电池乘用车和商用车动力系统技术平台，分别开发出相应的燃料电池汽车产品投入实际示范运行考核.其中，在215年，上汽争取做到0辆左右的规模化量产.主要燃料电池汽车厂商及车型特点如表7所示。表7 我国主要燃料电池汽车厂商及其产品汽车

55、厂商合作单位车型及特点客车轿车技术优势北汽福田清华大学201,欧燃料电池客车2001,燃料电池出租车全承载车身技术、CAN总线技术、底盘控制技术,氢气瓶置顶增强安全性，混合动力配置增强续航力上汽集团上海燃料电池动力系统有限公司、同济大学2，混合动力型燃料电池公共汽车203，搭载“超越”系列燃料电池的桑塔纳、东方之子轿车和搭载新一代燃料电池的上海牌、荣威、帕萨特、东方之子轿车燃料电池最佳效率控制、动力蓄电池恒SOC管理、最高车速5km/h、百公里加速时间157秒、百公里氢能消耗为1。39,回馈能量最大限度利用控制、辅助系统最小功耗控制东风汽车公司武汉理工大学/2005，“楚天一号” 燃料电池轿车

56、燃料电池发动机单堆设计（体积接近传统发动机）、车辆控制系统采用光纤作为车上通信网络信息传输媒介长安/2008,志翔氢燃料轿车没有发动机而通过电机来驱动汽车奇瑞/QR70燃料电池轿车氢燃料电池系统和大容量动力蓄电池（既能以纯燃料电池电动模式行驶，又能以燃料电池锂蓄电池混合模式行驶）一汽奔腾/奔腾氢燃料电池轿车/资料来源：课题组整理。 使用配套与设备上汽已在世博园区建立了全国最大的加氢站。北京清能华通公司与BP公司合作承建北京示范加氢站.。2浙江新能源汽车产业现状及发展障碍调研2.21 汽车厂商和产业链相关者我省在电动自行车、电动摩托车等轻型电动车发展上具有优势，为新能源电动汽车产业化奠定了良好基

57、础。“十一五期间,浙江省在新能源汽车整车产品开发、关键零部件总成结构材料和工艺创新、电子技术应用等重点研究领域进行立项资助,突破了一批重大共性关键技术。带动了新能源汽车技术的研发和产业化工作，吉利汽车、众泰汽车、青年汽车等整车生产企业以及万向集团等零部件生产企业开展的新能源汽车相关技术研发都得到了省重大科技专项的资助，在整车集成、电池、电机及其控制系统等关键技术领域形成了一大批专利,其中发明专利近百项.目前,万向集团开发的锂电池、驱动系统总成、整车总线控制等技术位于国内领先行列，并进入产业化生产阶段;众泰汽车、吉利汽车、青年汽车、东风裕隆汽车等整车企业已初步具备纯电动汽车或混合动力汽车的自主研

58、发和生产能力.图1 浙江新能源汽车产业分布图课题组调查了浙江新能源汽车产业的主要分布地（图13）杭州、金华、台州和湖州的一些典型企业。从浙江省范围看，已初步形成主要汽车厂商与上游原材料企业、零部件企业协作发展的体系。通过对金华车企的调查了解到金华目前已有青年汽车、康迪车业、众泰控股家车企具备新能源汽车研发生产能力。青年汽车客车项目面临一个最大的困境,就是发电机组效率以及电池寿命问题。目前已组织人员在研发电池,未来的思路和重心还是超级电容增程式公交车。青年的主要高校研发团队除青年汽车工程研究院外，还包括浙江大学,此外，青年也与哈工大和南京大学的新能源汽车项目进行了积极接洽.此外众泰也与浙江大学有

59、着密切合作,每年浙大有一笔专项资金用于金华新能源汽车领域的科研合作。新能源汽车发展的技术难点还是电池，这也是金华企业最大的挑战.寿命短、成本高,重量大等现有电池技术都影响着新能源汽车的发展.除上述金华地区范围的车企积极走出区域寻求产业链合作外，万向电动车已建成较为密集的产业链合作网（如图14）。万向集团公司从 19 年开始涉足电动汽车领域，目前已经研制出了纯电动轿车和纯电动公交车，运行总里程已经超过了 1 万公里。其纯电动轿车最高时速为 1 公里，经济时速下最大续驶里程为 30 公里,百公里平均耗电量为1千瓦时;纯电动公交车最高时速为0 公里，经济时速下的最大续驶里程为 280 公里，百公里平

60、均耗电量为 7 千瓦时，充电方式采用设置换电站快速更换电池组方式。006年月,万向集团公司研制的锂离子电池驱动纯电动汽车在杭州开始示范运行。万向电动车组建了与杭州临江汽车工程研究院、吉利汽车研究院、浙江大学等研发合作团队,同时形成了与杉杉新材料、赛赛思斯能源科技、关西机电、方正电机、兆丰机电、钱潮轴承的产业链合作，在新能源汽车产业发展中,也积极拓展与竞争对手的合作网，建立了与众泰集团的关系网络。此外，广泛用于电动汽车的电机主要有直流电机、交流感应电机、永磁无刷直流电机等。目前我省生产可供应电动汽车的电机的企业主要有永康市博宇汽车电机厂，生产电动车永磁无刷轮毂电机的主要有浙江卧龙公司。图14 万

61、向电动车的产业链合作网络通过对浙江主要汽车厂商和产业链相关者进行的调研，课题组整理了如下个汽车厂商和产业链相关者关注的新能源汽车产业重点问题。 产业发展的动脉：产业链新能源汽车要通过产业聚集，形成产业链。 产业链中的关键：新型电池技术产业任何产业竞争优势的形成都离不开相关及支持性产业。对新能源汽车来说，动力系统的转型将强烈依赖电池技术的突破，因此新型电池技术产业已成为新能源汽车产业最重要的支持产业. 汽车厂商竞争的关键：明确方向、制订阶段性发展规划面对国家同时推进混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车的局面，国内企业在技术路线的选择上迷失了方向,缺乏清晰的近期、中远期发展规划。激烈有效的竞争可以促进发明创造、提高产品质量、降低成本、增强国际竞争力。 产业发展的源动力：新能源汽车人才培养与储备根据波特的“钻石模型”，生产要素分为初级要素和高级要素。初级要素是指一个国家先天拥有的天然资源