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国内外电动汽车发展现状及优化建议

职称驿站所属分类:机械论文发布时间:2019-01-17 10:19:19浏览:1

近年来,电动汽车的普及应用已逐渐成为一种解决全球能源危机和环境污染问题的有效措施。不仅美、德、日等发达国家的电动汽车市场得到迅猛发展,我国在电动汽车市场方面也取得较大进步。文章首先概括了全球电动汽车发展现状和趋势,之后梳理分析了部分发达国家及我国电动汽车市场的发展历程。最后指出我国在电池技术、配套基础设施、管理机制和扶持方式等方面的不足,并提出優化建议。

   近年来,电动汽车的普及应用已逐渐成为一种解决全球能源危机和环境污染问题的有效措施。不仅美、德、日等发达国家的电动汽车市场得到迅猛发展,我国在电动汽车市场方面也取得较大进步。文章首先概括了全球电动汽车发展现状和趋势,之后梳理分析了部分发达国家及我国电动汽车市场的发展历程。最后指出我国在电池技术、配套基础设施、管理机制和扶持方式等方面的不足,并提出優化建议。

湖北汽车工业学院学报

  《湖北汽车工业学院学报》主要刊登汽车工程、机械工程、材料工程、电气工程、管理工程、基础学科等方面的学术论文、研究报告、综合性学术评论。入编《中国学术期刊(光盘版)》、《中国期刊网》、《万方数据——数字化期刊群》和《书生数字期刊》,被“中国学术期刊综合评价数据库”、“中文科技期刊数据库”、“中国核心期刊(遴选)数据库”和“CEPS中文电子期刊服务”全文收录。曾获湖北省高等学校学报评比二等奖、全国首届《CAJ-CD规范》执行优秀奖。

  近年来,全球变暖、能源枯竭和生态危机等问题加剧,人们开始寻求解决此问题的有效方法,因电动汽车在节能减排和替代方面具有显著优势,大力研究电动汽车相关技术和应用,促进产业发展已成为发达国家和相关企业关注的重点之一。

  美、德、日等发达国家和地区不仅在电动汽车产业发展较早,而且其电动汽车市场规模依然保持着高速增长趋势。与之相比,我国电动汽车市场起步较晚,但也取得了巨大的进步。

  一、全球电动汽车发展现状和趋势

  近年来,全球电动汽车市场规模日益扩大,电动汽车产销量均有明显提升。从国际能源署IEA的预测中可知,从2020年开始,传统汽柴油汽车的市场份额开始出现下降趋势,新能源汽车,包括普通的混合动力汽车在未来市场份额呈持续扩大的趋势。如图1所示。

  2015年全球电动乘用车总销量达到549414辆,同比大幅攀升72.8%。中国、美国、挪威、英国、法国、日本、德国这7为销量较高的国家共销售电动汽车442985辆,几乎占到全球的 50%。尽管全球电动汽车市场大部分是呈上升趋势,但2016年部分市场也存在电动汽车销量不景气现象,其中日本已经是连续两年销量下跌,市场份额仅占到0.45%。

  国外电动汽车企业在电动汽车相关技术的研开发上都呈现出很强的实力。我国的电动汽车品牌也表现突出,从2015年占全球市场份额的31%增长到43%,目前已是全球最大的电动汽车市场。从各企业和项目研究现状来看,目前混合动力车辆技术最为成熟,已成为电动汽车市场最受欢迎车型;纯电动车也逐步走上了工业化的道路;燃料电池汽车在技术和经济方面仍存在不足,暂不适合大规模推广。总的来说,车身轻量化、动力清洁化、价格接地化和充换电方式便捷化将是未来全球电动汽车的发展趋势。

  二、国外电动汽车发展现状

  (一)市场状况

  美国、德国和日本等发达国家及地区不仅是汽车工业强国,也是全球范围内早期发展电动汽车的国家。美国电动汽车产业最具市场化,2016年美国电动汽车全年的累计销量接近16万辆,与2015年相比增长了37%。纯电动车和插电式混合动力车型之间的比例为54:46,但是插电式混合动力车的市场份额在逐渐上升,相较于2015年的39%来说上升了7%。值得关注的是美国首次使用燃料电池电动汽车,目前已经有1074辆车使用的是燃料电池。德国电动汽车市场正处于成长阶段,根据德国汽车管理中心(Center of Automotive Management)的统计,截止2016年7月,德国本土总计销售10481辆电动汽车,较去年同期增长了8.7%。日本的电动汽车普及程度较高。2014年之前,日本电动汽车销售量逐年稳增,但在2015年因低廉的油价和新版本电动汽车的推迟上市,其销量第一次出现了下降,同比减少22%。2016年1~6月日本电动汽车的销量为14597辆。

  (二)技术研发

  电动汽车长远发展的关键在于其相关技术的研制和开发。美国主要以通用、福特和克莱斯勒三大汽车公司为主导,从1991年起开始对电动汽车车用电池技术进行研究,2001年成立了“SAE燃料电池标准委员会”,美国将研究重心置于蓄电池技术,但长期未能到到关键性突破,从而转向了对燃料电池车的研究。于2016年7月,由多家国家实验室和大学共同组建了名为“电池500”的研究中心,旨在延长电动汽车行驶里程和降低电动汽车造价;其获得授权专利数量占据了全球专利总数的22%;德国《国家电动交通发展计划》发布之后的5年里,国家将研究重点放在围绕蓄电池、驱动技术、车身轻量化、信息及通信技术、充电基础设施和整车集成技术等电动汽车核心技术领域,先后启动了82个研究项目,近日,德国将研发重点放于新一代电动汽车“干式电池”技术;日本十分重视电动汽车技术的研发,1965年电动汽车研发被正式列入国家项目,并成立了日本电动汽车协会。1997年组建了锂电池电力储存技术项目(LiBES)研发联盟研究开发高效率、高密度、高容量的车用锂电池,并于当年推出全球第一辆锂离子电池电动汽车Prairie Joy。目前,日本已制定电动汽车充电国际标准共9项,并形成了成熟的电动汽车生产和研发体系。

  (三)扶持政策

  为加速电动汽车的市场化和推动其发展,根据不同的国情制定不同的扶持政策是十分必要的。如美国为加速电动汽车的市场化,制定大量法律法规和税收优惠政策,其电动汽车产业扶持政策模式为典型的市场带动型。2010年提出的《电动汽车发展法案(草案)》中,在税收减免的基础上对5个试点城市的电动汽车及其基础设施提供消费补助,通过相关政策的扶持,促进了美国电动汽车产业的发展和应用,特别是加州政府采用的强制销售和电动车积分制度,更全面的普及了电动汽车。但2016年11月美国新任总统唐纳德·特朗普在竞选期间对于能源产业的相关计划增加了新能源发展的不确定性,美国未来或将重点置于化石能源的开采。

  德国电动汽车产业扶持政策表现为创新主导型模式,虽然其电动汽车产业具有较强国际竞争力,但却因产品售价较高,导致其电动汽车市场化难以取得实质性发展。于是在2014年10月发布的《电动汽车法》中,颁布了一系列关于电动汽车道路交通、停车收费等方面予以特权和优惠的条例。

  资源匮乏的日本十分重视新能源汽车的普及,很早就开始制订了新能源国家战略。日本电动汽车产业发展的技术基础为先进的整车集成技术其产业扶持政策表现为领导型模式。其电动汽车的发展分为早、中、后三个阶段。早期阶段先从运营商、地方自治体等用户车辆作为公车或业务用车开始普及;中期阶段将范围普及到家用车;后期阶段将范围普及到汽车共享、汽车租赁等业务。总的来说,每一阶段都取得了实质性的效果。日本政府以2020年为目标,拟投入210亿日元研发用于电动汽车的新型大容量电池,旨在提高电动汽车续航里程,大力推動电动汽车的普及。

  三、我国电动汽车发展现状

  (一)市场状况

  中国电动汽车产业的起步较晚,但近年来一直紧跟随世界前沿技术,取得了不小的进步,并且在中国政府的强力推动下,电动汽车的产量和销量均实现了巨大的飞跃。据统计,我国2016年1~11月新能源汽车产量为42.7万辆,销量为40.2万辆,比上年同期分别增长59.0%和60.4%。其中纯电动汽车产量为成34.0万辆,销量为31.6万辆,比上年同期分别增长75.6%和77.8%;插电式混合动力汽车产量为8.7万辆,销量为8.6 万辆,比上年同期分别增长16.2%和18.0%。中国本土汽车品牌逐渐增多,市场上可供选择的车型也日渐丰富。

  (二)技术研发

  中国从“十五”开始发展中国新能源汽车,组织实施了国家“十五”电动汽车重大科技专项,重点开发汽车整车技术和关键零部件技术,建立了电动汽车“三纵三横”的矩阵式研发布局,期间推动出台了26项国家标准,累计申请796项国内外专利;自“十一五”以来,经过15年的努力,中国在电动汽车研发方面取得了巨大进展。在公共平台技术方面,实现了新能源汽车标准体系和整车、电池、电机测试平台的建立。在整车技术方面,实现了纯电动汽车在续驶里程、可靠性、安全性等方面的提高。我国燃料电池轿车采用独具特色的“电-电混合”动力系统平台技术方案,实现了燃料电池城市客车在三大系统(燃料电池/蓄电池混合动力、电动化底盘、整车控制)的应用和在三大技术(燃料电池耐久性、氢气安全性、整车燃料经济性)取得重要突破。

  (三)扶持政策

  近几年,我国电动汽车行业迅猛发展,离不开政府颁布的相关扶持政策。仅2016年就颁布相关政策共277项,其中国家政策39项,地方补贴政策56项,产业政策80项,充电基础设施政策102项。这些政策对于电动汽车产业的发展起到了重要作用。2001年,启动了《国家“863”计划电动汽车重大专项》。2009 年出台了“十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程”、新能源汽车购车补贴和购置税减免和充电设施建设奖励等一系列政策措施,以及2012年国务院出台《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020)》,2013年四部委联合出台《关于继续开展新能源汽车推广应用工作的通知》。2014年来,国家更是密集出台政策,加大推广力度。同时,国家及地方政府出台了系列补贴奖励和税收减免等政策,旨在加速推动电动汽车市场的发展。

  财政部数据显示,2009~2015年年底,中央财政累计安排补助资金334.35亿元对新能源汽车推广应用予以补助。但自2015年起,一些不法企业利用补贴政策,采取虚假生产、产品不符合一致性要求等方式骗取国家补贴资金,导致电动汽车“虚假”发展,国家补助资金大量流失。因此,为了促进我国新能源汽车行业健康稳定发展,国家相关部门将从提高补贴获得条件、完善补贴标准和机制、改进补贴资金拨付方式、建立地方政府为责任主体的监管体系等,调整新能源汽车国家补贴政策。新的政策的颁布,在一定程度上将影响电动汽车的销量,最新数据显示,2017年1月我国电动汽车销量仅为0.54万辆,同比下降61%。虽然电动汽车销量出现下降,但业内人士表示此现象不会影响电动汽车市场发展的良好趋势。

  在法规和标准方面, 2009年发布了《新能源汽车生产准入管理规定》和《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》,2014年7月的《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》要求新能源汽车和充电设施的国家标准和行业标准必须严格统一,不得自行制定、出台地方性的新能源汽车和充电设施标准。

  总的来说,中国电动汽车的发展十分乐观,拥有巨大潜力的中国电动汽车市场,推动着中国电动汽车相关技术研发的发展,中国或将成为全球电动汽车研发中心。

  四、我国电动汽车产业发展瓶颈及优化建议

  目前我国新能源汽车推广应用比较被动,主要依靠政策拉动,尚未形成成熟且完全竞争的市场格局。与世界先进水平相比,我国新能源汽车的发展面临着诸多挑战和瓶颈。

  (一)发展瓶颈

  1. 电池技术

  目前我国电动汽车电池技术方面存在电池使用寿命较短、电池种类较少、电池稳定性及安全性存在一定的不足、电池续航里程较短、充电时间较长、电池性能受环境影响较大、成本相对较高等问题。

  2. 配套基础设施

  我国电动汽车随着近几年国家政策的推动下,生产规模不断扩大,但配套充电基础设施建设严重不协调,其规模化建设和兼容标准的统一直接影响了电动汽车的快速发展。

  3. 管理机制

  电动汽车发展涉及较多的管理单位,包括电网企业、能源规划与发展、交通产业、城市规划建设等多个管理主体,其发展需要政府的政策引导和市场的有效协调。然而,我国缺乏统一协调的产业引导和行业沟通机制,在利益相关资源和产业链整合方面存在不足,在电动汽车生产、销售、手续办理、充电、维护等各环节仍面临着城市建设、小区物业管理、政府审批等多方面事务性影响。

  4. 扶持方式

  近年来,出台了一系列政策来推动电动汽车的发展,虽然有显著的效果,但仍存在不足。在经济扶持方面,由于政府设定的电动汽车发展目标多集中于产销量,提供的补贴也多集中在整车生产及销售领域,核心技术研发缺乏足够吸引力,利益驱动不够,从事核心技术研发的企业数量较少,规模较少,实力稍弱,长期来看会导致我国电动汽车发展后劲不足;在政策优惠方面,国家在加大新能源汽车补贴政策和激励机制的普及力度的同时,不法分子利用国家政策漏洞进行骗取政府补贴行为,导致国家损失大量资金,造成电动汽车市场发展的反馈失去参考价值,严重影响了国家对电动汽车发展的有效规划。

  (二)优化建议

  1. 电池技术

  长期来看,我国必须从提高电池能量密度、提高电池安全性能和降低电池成本等电池技术层面进行根本性突破。

  2. 配套基础设施

  若要满足我国电动汽车发展的市场需求,必须大力提升电动汽车配套基础设施的建设以及完善充电技术标准方案的制定和实施。

  3. 管理机制

  高效的组织沟通及统一协调的管理机制是影响我国电动汽车发展的关键之一,因此,政府需协调各个部门,整合资源,统一管理。

  4. 扶持方式

  法规强制的建设与完善,是我国电动汽车持久发展的关键,因此,国家应加强法律法规的制定和完善,避免骗取补贴等事件的再次发生。

  五、结语

  随着全球能源和生态环境问题的日益恶化,电动汽车的开发与应用问题已成为各国汽车工业积极探索的焦点。本文从市场现状、技术研发和扶持政策方面探讨了美国、德国、日本及我国电动汽车的发展历程,进而提出我国电动汽车产业的存在的问题和优化建议。希望以此为我国电动汽车产业的稳步前进、健康发展并实现全球领先地位提供参考。

  参考文献:

  [1]李立理,王乾坤,张运洲. 德国电动汽车发展动态分析[J].能源技术经济,2012(01).

  [2]李立理,张义斌,周原冰,葛旭波. 我国发展电动汽车充电基础设施若干问题分析[J].能源技术经济,2011(01).

《国内外电动汽车发展现状及优化建议》
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