1、1河南省电动车辆工程协会基于电池应用技术体系的纯电动汽车商业模式简介“基于电池应用技术体系的纯电动汽车商业化运营模式”由河南省电动车辆工程协会联合新乡市北方车辆动力技术有限公司，在清华大学、国家电网公司支持下研究开发，属国际首创，其先进技术、财务指标和完备的标准化电池应用技术体系，具有独占性和垄断性自主知识产权和专利，是当前国际上唯一能够实现市场化运营的商业模式。 先进性的技术和财务指标该模式具有先进的技术和财务指标，创造出了多赢的结果:(一)用户充电便利、购车和使用成本都低于燃油汽车，一辆出租车一年可节省 2 万元，维修费用也只有燃油汽车的 1/2，无需政府补贴。（二）汽车企业和电池企业打开
2、了市场，规模化生产将带来丰厚的收益。 （三）更换电站每年从为每辆纯电动出租车服务中获取 4 万多元收益，利税将达 6000 元，服务 10000 辆电动出租车年营业收入将超 4 亿元，加上退役电池残值，将达到 4.6 亿元, 利润总额超过6000 万元。附：技术和财务指标1. 纯电动汽车最高时速: 150 公里。2. 车辆续驶里程：400 公里。3. 更换电池所用时间：5-10 分钟。4. 电池类型：磷酸铁锂动力电池。5. 电池组循环寿命：1500 次，每百公里折旧仅为 18 元。6. 汽车制造成本（不含电池）：6-8 万元，与同类燃油汽车相当。7. 汽车售价（不含电池）：7-9 万元，与同类
3、燃油汽车相当。8. 电池组充电方式：在充电站进行专业维护和标准化充电。9. 充电成本：每百公里 14 度电，成本 32 元。（包括电池折旧和电损） 。10.充电收费：每百公里 40 元。（比同类燃油汽车低 30%,有很大的比较优势）11.充电站选址：路边、公园旁边、立交桥下、小区内、临街房均可，不存在安全和噪音问题。12.充电站占地面积：300-400 平方米，也可以采用移动换电车。13.充电站造价： 80-100 万元。214.充电站密度：使车主随地出门就可换电。15.电池租赁收费：全免。16.电池所有权：换电站网络公司所有。17.电池的采购协议价格：批量采购每 AH 低于 6 元，可以退换
4、。18.退役电池残值：40%。 完善的电池应用技术体系该模式以电池为中心，系统开发建立了电池应用技术体系，并开始逐步标准化。其核心理念是在承认当前电池质量、性能的情况下，运用技术手段将电池用好，来满足纯电动汽车市场化、商业化。该模式不是单一的技术，而是系统工程，它包括电池的产品质量、分容技术、成组技术、电池组的热管理技术、电池管理系统（BMS） 、负载技术（电动汽车驱动技术） 、充电技术、车辆电池快速更换技术、移动换电站技术、维护技术和回收技术等。附：自主知识产权和专利1 一种电动汽车用智能可控电源装置2 电动汽车用多回路直流电源并联输入变频控制装置3 电动汽车用多路电池组并联输入变频控制电机
5、的装置4 带有液压气体储能发电装置的增程式纯电动汽车5 液氮汽车空调6 多组电池独立供电的电动汽车动力系统7 电动小汽车电池快速装卸的结构设计。8 快速装卸电池的专用工具。9 立体电池架。10 动力电池快速检测仪器。11 小型移动充电站结构设计。12 电池组可读式记录仪。13 换电站信息管理系统，原创软件。（一）解决了“电池瓶颈”难题当前，由于“电池瓶颈”的存在，纯电动汽车的经济性、可靠性、便利性以及续行里程都无法满足商业化运营的要求。短时期内发现符合纯电动汽车产业化需要的新型电池的机会几乎不存在，成组电池具有极强的一致性是不符合系统工程的特殊状态， 20 多年来研究的电池管理系统（BMS）无
6、法解决“电池瓶颈”已现实。该模式系统、科学地解决了“电池瓶颈”的难题。（二）实现电池应用技术和电池组模块标准化当前，电池有生产标准，没有应用标准。这对于数码电器和电动工具而言影响不大，但每天都要使用的电动汽车对电池应用标准3提出了极高的要求。 “电池应用技术体系”将围绕电池组的可靠循环寿命建立了包括电池组模块在内的电池应用技术标准，使得纯电动汽车运营更具有的经济性、可靠性和便利性，实现了纯电动汽车的商业化运营。（三） 实现了电池组快速更换1996 年，河南省电动车辆工程协会专家刘祖德教授发明了“一种具有易摘挂内置电池包拖车的电动车” ，取得了多项专利（实用型专利 CN2595604 和 ZL2
7、0042007482.X） ，为化解电池瓶颈难题打下了基础，使得纯电动汽车不再因快速充电而牺牲循环寿命（一般动力电池组的标准化时间在 35 小时之间，远远超过了纯电动汽车用户等待能源补充时间） ，又能给用户提供便利。新乡市新能电动汽车有限公司开发的底盘换电汽车和移动换电站满足“更换电池”的纯电动汽车运营模式需要，在新乡市 100 辆纯电动出租车采用这种方式示范运营 1 年，没有出现任何事故，并且成功实现了盈利。 电池组维护技术当前，国内几家企业都采用了更换电池的方法，但很少企业拥有和采用电池维护技术。河南千熙新能源有限公司段万普高工的“蓄电池维护技术”为纯电动汽车动力电池组的可靠循环寿命超过1
8、500 次提供了保障。现在许多可更换电池的电动汽车设计存在缺陷，电池组都无法维护，即使采用更换电池的方式，纯电动汽车运营的成本仍相当高，无法满足商业化要求。该技术成功地应用到四川联通 7000 个基站电池组的维护，使基站电池组寿命延长到原来的 3 倍。附：电池维护技术相关指标：电池使用方式：换电模式、专家维护电池箱结构：开放防水式更换电池时间：3 分钟电池维护方式：对单体进行人工均衡电池维护周期：每充换电 15 次维护一次电池维护效果：确保电池循环寿命达到 1500 次以上。人力成本：平均每人每年可为车辆提供 100 万的电池保障。人力成本的投入产出比：1:10 分散动力集成技术国内纯电动汽车
9、一般都是一个大电池组驱动一个大功率电机，控制器和 DSP 指挥下工作。大电池组中任何一只电池损坏，纯电动汽车就会抛锚在路上，可靠性差。另外，大电池组中单只电池数量多，连接复杂，成组效应危害大，出现单只电池损害的几率大。新乡市北方车辆动力技术有限公司的专利技术“多绕组纯电动汽车动4力系统”采用分散动力集成技术，相当于一个几个缸集成汽车发动机，即使其中一组电池的单只电池损害，其他电池组和绕阻也能够继续驱动转子将纯电动汽车驱动，可靠性增加 27 倍。另外，电池组中单只电池数量少，成组效应危害小，出现单只电池损害的几率小。两者综合，采用分散动力技术集成，纯电动汽车的可靠性增加 50 倍左右。该系统正在
10、测试，即将通过河南省科技成果鉴定，具有十分积极的意义。1.采用三组蓄电池并联独立供电和多绕组电机驱动的方法，在不降低驱动功率的前提下，降低了系统工作电压，提高了电动汽车系统对司乘人员的安全性，降低了安装、调试、驾驶难度，利于电动汽车产业化发展。2三组蓄电池并联独立供电，通过将动力电池分散使用，减少成组组内数量，降低动力电池的成组效应，有效解决蓄电池成组效应导致的电池寿命缩短，可防止蓄电池过放电，延长蓄电池使用寿命。从而降低电动汽车的成本，降低电动汽车产业化困难。3.三组电池独立供电，控制系统和电机系统冗余备份，有效的提高电动汽车运行的安全可靠性，使电动汽车抛锚在途中的可能性几乎降低到零。彻底解
11、决这一当前电动汽车行业无法回避的抛锚风险问题。 小型移动换电站新乡市新能电动汽车有限公司自主创新研发的小型移动换电站取代电动汽车停站充电，适合各类电动汽车大量发展，主要是移动换电车择地设点为电动汽车服务，不征地、不建永久性站点工程，不配置供电充电系统、不需大面积站地停车、投资少，启动快，方便灵活。移动换电车可视用户群需求组织设点服务，也可在停车场、居民区、机场、车站、码头、体育场馆、旅游景点、公共活动场所以及电动专用车场等设点送电服务。移动换电车可根据信息系统动态指挥调度，及时向特定地点提供机动性、应急性送电服务。移动换电系统适用于电动出租车、电动社会乘用车、电动公交车以及各类电动专用车。附：
12、小型充换电站的技术和经济指标：标准型充换电站投资：195 万元占地面积：400建筑面积：300服务能力：满足 100 辆电动出租车或 600 辆电动私家车运行。充换电量：日充换 5500kwh, 月充换 165000kwh收费标准（含电池折旧）：3.2 元/kwh车辆百公里电费（含电池折旧）：Comment b1: 这个标题序号有误，535元（2 厢车、微型车）-46 元（中级车）月营业收入：58 万元月全部支出和税费：50 万元月税后利润：8 万元投资回收周期：23 个月 市场分析按照国务院节能与新能源汽车产业发展规划要求，我国发展新能源汽车选择纯电驱动，累计产销量 2015年达到 50万辆
13、，2020年超过 500万辆。然而，当前纯电动客车推广受阻，纯电动家用车短时期又难普及，政府支持纯电动出租车示范运营具有十分重要的意义。国内纯电动出租车试点大多数停留在“形象工程”阶段，基本上是不计成本地在试点，广州、深圳、厦门、杭州、合肥及北京的7个区县的纯电动出租车主要依赖政府补贴过日子。车辆昂贵的价格、电池组快速的折损、加上充电站建设、车辆购买，日常维护、驾驶员的待遇，政府已经难堪如此巨大投入开始对试点运营叫停。该模式从经济性、可靠性和便利性三个方面满足纯电动出租车商业化运营，将很快被推广到全国 25新能源汽车示范运营试点城市。随着纯电动出租车的推广，换电站网络将在 3年内逐步形成，纯电
14、动出租车和家用纯电动轿车、公务轿车等将在 3年内得到大量推广。九.“基于电池应用技术体系的商业化运营模式”操作模式（详见河南省新能源汽车集团有限公司商业计划书） 附：项目团队成员杜凤臣博士，中国致公党员，河南省人民政府电动汽车领导小组办公室专家，河南省改革与发展委员会“十二五”新能源汽车产业规划专家组组长，河南省电动车辆工程协会秘书长兼专家委员会主任，曾任河南省科技厅技术产权交易所常务所长、中国石油河南销售公司总经理助理等职务，现任新乡市市长助理兼电动汽车产业办公室主任。刘祖德研究员，国务院特殊贡献津贴专家，河南省科学院能源研究所学术委员会主任、研究室主任、电动汽车技术领头人。曾获省、部级二等
15、奖，实用新型专利三项，发明专利一项。毛慧勇博士，河南工业大学自动化与电气工程实验中心主任。曾发表学术论文 6篇，其中 SCI检索 2篇，EI 检索 2篇，ISTP 检索1篇。曾主持和参与企业科研项目 8项。目前承担校级基金项目 1项，题目：冷阴极磁控放电及其在真空开关真空度在线监测中的应用；企业横向课题 1项，题目：中压开关柜在线监测系统研制。6段万普高级工程师，河南省电动车辆工程协会专家委员会主任委员，国内蓄电池行业著名专家，1997 年2001 年，组织生产铁路机车使用的密封蓄电池。1983 年、1991 年、2004 年铁道部机车蓄电池检修工艺的执笔人。出版 5 部专著，发表 48 篇论
16、文，开发 8 个专用仪器仪表，获得 8 项专利。近期出版纯电动汽车技术和商业化（电力出版社）。徐振方副教授，郑州大学电气工程学院博士，河南电工技术学会理事，中国电子学会电子工程师助理级考评员，河南工业大学培训中心主任，发表论文 20 篇，其中被 EI 检索 3 篇，中文核心期刊6 篇，主要参与国家自然基金 1 项，通过省级科技厅鉴定 6 项，其中主持 2 项，全部达到国内领先水平以上，荣获河南省教育厅一等奖 3 项，二等奖 2 项 。黄志刚工程师，河南省电动车辆工程协会专家委员会委员、新乡市北方车辆动力技术有限公司总工程师。主要从事电动汽车动力系统和空调系统研究，有多项专利技术。陈富安教授，华中科技大学博士，河南工业大学电气工程学院电气工程系主任。主要从事电气工程、控制科学与控制工程领域的教学与科研工作。完成省科技攻关项目 5 项、地厅级科技攻关项目2 项、横向科研科技开发项目 15 项，获机械部科技进步二等奖 1 项，黄委会水文局科技进步一等奖 1 项，河南省科技进步奖 3 项，发表学术论文 16 篇，主编教材 3 本。于心俊副教授，河南省工业大学电气工程学院高级实验师，曾发表论文 10 余篇，其中 ISTP 收录 2 篇，参与编写教材 1 部，参与完成河南省科技攻关项目 3 项，主持或参与郑州市科技攻关 3 项，主持校科研基金项目 2 项。
