1、QYEVQYEV清源国内外国内外电动汽车电动汽车电驱动总成系统发展现状电驱动总成系统发展现状窦汝振 博士中国汽车技术研究中心天津清源电动车辆有限责任公司二零一一年十月QYEVQYEV清源主要内容一、电动汽车发展现状二、动力总成系统关键技术及现状三、标准法规与测试评价四、总结与展望QYEVQYEV清源一、电动汽车发展现状QYEVQYEV清源2009年,我国汽车保有量已突破7000多万辆2009年,我国石油进口量2.04亿吨对外依存度已超过50世界第二2010年,世界汽车保有量将突破10 亿辆。2020年,我国石油进口将超3 亿吨一、电动汽车发展现状2003全球 57%的石油消费在交通领域,预计到
2、2020年交通用油占全球石油总消耗的 60%以上。QYEVQYEV清源 汽车产量快速增长 2020年汽车保有量将达到目前的三倍 石油供应安全面临严峻挑战0500010000150002000025000300002010年 2015年 2020年 2025年 2030年货车客车轿车年份汽油消耗量柴油消耗量燃油总消耗量2010 7844 8133 159772012 9087 9334 184212015 10801 11277 220792020 15392 15146 305381.422.253.24.5544.4%54.9%61.5%70.0%2005 2010F 2015F 2020F
3、进口依存度我国未来车用燃油消耗量预测(单位:万吨) 我国未来石油进口依存度预测(单位:亿吨)我国未来汽车保有量预测(单位:万辆)一、电动汽车发展现状QYEVQYEV清源阶段1阶段阶段 1 1973年以前,电动汽车技术进步缓慢,传统汽车据主导地位阶段2阶段阶段 2 1973年-1990年,石油危机催生电动汽车第一次发展热潮阶段4阶段阶段 42005年以来,交通能源战略转型推动电动汽车进入第三次热潮阶段3阶段阶段 31990年-2005年,排放法规驱动电动汽车迎来第二次热潮一、电动汽车发展现状QYEVQYEV清源电动汽车历次失败的根本原因 动力电池技术进步缓慢,电动汽车性价比不能满足市场的要求。
4、1901年-1975年,电池能量密度只提高了0.8倍,仅为33瓦时/千克; 1975年-1990年,电池能量密度提高了1.8倍,电池材料没有根本性改变(铅酸电池为主)。 1990年-2005年,锂离子电池在技术上为混合动力汽车产业化创造了条件,但仍不能完全满足纯电动汽车的要求。一、电动汽车发展现状QYEVQYEV清源一、电动汽车发展现状QYEVQYEV清源一、电动汽车发展现状QYEVQYEV清源EV(电动汽车) HEV(混合动力车)FCV(燃料电池汽车)PEV(纯电动)一、电动汽车发展现状QYEVQYEV清源一、电动汽车发展现状QYEVQYEV清源一、电动汽车发展现状QYEVQYEV清源燃料电
5、池汽车混合动力汽车纯电动汽车燃料电池可以达到传统内燃机相似的功率密度,使用氢气为燃料,真正做到零排放,是世界汽车工业发展的未来方向。高集成度的机电混合技术,是传统内燃机技术的延伸,对现有的服务设施的适应性最强。用动力蓄电池为动力源,续驰里程一般为 150 公里左右一、电动汽车发展现状QYEVQYEV清源一、电动汽车发展现状QYEVQYEV清源一、电动汽车发展现状 液压系统 飞轮储能 燃料电池 。QYEVQYEV清源一、电动汽车发展现状第三代PRIUSQYEVQYEV清源2th to 3thPRIUS的代际(全球累计销量300 万台以上至2010 )一、电动汽车发展现状QYEVQYEV清源PLU
6、G-IN PRIUS一、电动汽车发展现状QYEVQYEV清源一、电动汽车发展现状主要项目 参数发动机排量 1.4L燃料 汽油或E85 乙醇最高车速 161km/h0-60mile/h加速 9s续驶里程(纯电动) 64km驱动电机 70kW最高车速(纯电动) 40km/h发电机 53kW电池类型 锂离子电池组容量 16kWh充电时间( 220V) 3小时通用VOLT (增程型) PLUG-IN混合动力QYEVQYEV清源不同技术方案的汽车能源效率比较From Mitsubishi一、电动汽车发展现状QYEVQYEV清源一、电动汽车发展现状NISSAN LEAF2010Mitsubishi iMi
7、ev2006-2009QYEVQYEV清源TeslaRoadsterTeslaModel S一、电动汽车发展现状项目 参数最高时速 125mph0-60mile 5.6s续驶里程 300mile充电时间/ 快充 4h/45min电池模块数量 8000电池快换 支持项目 参数最高时速 125mph0-60mile 4s续驶里程 244mile充电时间 3.5h电池模块数量/ 重量 6800(model 18650)450kgQYEVQYEV清源一、电动汽车发展现状QYEVQYEV清源“十五 ”863电动汽车重大专项“十五” 期间,我国电动汽车分别完成了功能样车、性能样车和产品样车试制。混合动力汽
8、车和纯电动汽车通过了国家标准规定的考核,有 7种车型进入国家汽车产品公告程序,其中 4种车型获得批准,具备了小批量生产能力。开发纯电动客车产品 4个,纯电动轿车产品2 个,混合动力客车产品2 个,混合动力轿车产品4 个,燃料电池客车车型2 个,燃料电池轿车车型 3个。新能源汽车产品公告2008年北京奥运会示范2010年上海世博会示范2009年汽车产业振兴与调整规划一、电动汽车发展现状QYEVQYEV清源在电动汽车用动力电池、驱动电机和燃料电池发动机等关键零部件技术、电子控制技术和系统集成技术上取得了较大进展,初步形成电动汽车关键零部件研发体系。开发了5个系列的镍氢动力电池产品、2 个系列的锂离
9、子动力电池产品、2 个系列的超级电容器产品;研制了3 个系列的纯电动和燃料电池轿车用驱动电机产品,3 个系列的客车用驱动电机产品;研制了3 个系列的混合动力客车用主电机产品,3 个系列的混合动力轿车用ISG电机,2 个系列的混合动力轿车用主电机产品;研制电动汽车用DC/DC产品 2个。多能源控制系统研发单位与整车企业联合开发整车多能源控制器,配置16种不同的整车。在电动汽车专项执行期间,共申请了796 项国内外专利,其中发明专利413 项,有效地提升了我国电动汽车这一核心产品和新兴产业的竞争力。到目前为止,我国已颁布纯电动汽车国家标准20 项,混合动力汽车国家标准6 项,混合动力汽车测试方法、
10、试验规程报告2 项,动力电池标准报批稿3 项;初步实现了电动汽车的人才聚集,建立了一支结构合理、年富力强的高水平攻关队伍。一、电动汽车发展现状“十五”电动汽车成果概况QYEVQYEV清源一、电动汽车发展现状我国自主开发研制的电动汽车2008 年圆满完成奥运示范运行,是奥运史上最大规模的电动汽车集中应用。北京奥运会和残奥会示范运行期间,共有595辆电动汽车示范应用在奥运中心区和36个比赛场馆,应用在中心区外围公交环线、奥运交通保障公务、出租保点,应用于马拉松等赛事服务,累计运行371.4 万公里,累计载客达441.73万人次,公务车执行任务近970 车次。车辆性能稳定、安全可靠,受到了北京奥组委
11、和车辆运营使用单位的肯定。如此大规模的应用节能与新能源电动汽车在奥运历史上是第一次。同时,如此规模的燃料电池车队、混合动力车队、纯电动汽车车队在奥运和残奥会期间载客运行,在国内外也是第一次,这成为中国电动汽车发展史上具有里程碑意义的事件2008奥运示范运行QYEVQYEV清源From C.C Chen一、电动汽车发展现状上海大众燃料电池轿车20辆, 7.6万公里奇瑞混合动力轿车46辆,累计里程近200万公里一汽混合动力客车10辆,累计里程近16万公里,乘客66万人次北理工,北京京华公交纯电动客车50辆,13.1万公里,14.5万人次QYEVQYEV清源一、电动汽车发展现状作为全国“节能与新能源汽车示范推广试点工作”的首批试点城市之一,上海市结合世博科技行动计划,在世博会期间将示范运行包括纯电动、混合动力、燃料电池等在内的总计1017 辆各类新能源车辆。其中,纯电动汽车321 辆,混合动力汽车500 辆,燃料电池汽车196辆。这是继2008年北京奥运会后,我国新能源汽车技术成果的又一次更大规模的集中展示。上海2010世博会QYEVQYEV清源一、电动汽车发展现状我国电动汽车QYEVQYEV清源一、电动汽车发展现状纯电动轿车