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第參章 中國新能源汽車發展

第五節 中國新能源汽車技術特點

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(四)2011 深圳大運會

第 26 屆世界大學生運動會於 2011 年 8 月 12 至 23 日在深圳舉行,深圳作為 首批 13 個新能源汽車示範推廣試點城市之一,將為服務大運會投入試行 2,011 輛新能源汽車。據悉,深圳大運會投入運行 2,011 輛新能源汽車全部由五洲龍和 比亞迪生產。深圳新能源汽車產業發展迅速,比亞迪、五洲龍等企業為代表的新 能源汽車整車和零配件生產廠商,已經在新能源汽車研發及製造領域達到國際先 進水準。106本屆大運會試行的混合動力大型巴士、純電動大型巴士、純電動中型 巴士都使用新技術,充電設施首次實現多種車型充電相容,並實現智慧化、網路 化營運管理,本屆大運會實現新能源汽車營運規模商業化。

第五節 中國新能源汽車技術特點

電動汽車與傳統汽車的最大區別在於其動力系統平臺,以及涉及的關鍵零 件來自於傳統汽車行業之外,技術的困難之處,首先表現在開發汽車級高度整合 性、可靠性及品質穩定性的電驅動零組件體系。從「十五」開始,在國家 863 計畫電動汽車重大科技專項強有力的引領和「三縱三橫」研發布局的組織下,中 國車用鎳氫和鋰離子電池、車用燃料電池、車用電動馬達等對電動汽車性能有決 定性影響的零組件領域取得重要進展。107從基礎研究到關鍵技術研發,再到產業 化準備均已全面展開,並形成國際上規模最大的電動汽車零組件產業。在基礎技 術方面接近國際先進水準,部分指標具有一定優勢。

中國的動力電池在性能、工藝、安全性和電池管理技術研發具成效,目前正 在形成大規模配套產能,「十五」863 計畫電動汽車重大科技專項實施,推進中 國車用動力蓄電池技術,開發出 6.5Ah、8Ah、27Ah、40Ah、80Ah、100Ah 等系 列車用動力電池品種,電池各項性能明顯呈現逐年上升的趨勢。

106中國網,「萬鋼考察大運會新能源汽車示範運行籌備進展情況」,2011 年 6 月 28 日,

http://big5.china.com.cn/policy/txt/2011-06/28/content_22874191.htm,查詢日期 2012 年 4 月 1 日。

107甄子健,「實現“三縱三橫”關鍵技術突破」,中國科技財富網 2011 年 5 月 10 日,

http://auto.cnfol.com/110510/169,1691,9832874,00.shtml,查詢日期 2012 年 3 月 10 日。

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「十一五」期間,又在「十五」研究成果基礎上,加強以產業化為目標的電 池系統及關鍵原材料的產業化技術研發,形成用於混合動力汽車的高功率型電池 和用於純電動汽車的高能量型電池產品化成套技術。在鎳氫電池方面,開發出使 用於混合動力汽車(HEV-Hybrid Electric Vehicle)的 6Ah~40Ah 系列產品,鎳氫 蓄電池功率密度達到 1,173W/kg,能量密度超過 50Wh/kg,使用最大運行里程已 超過 15 萬公里,已經批量用於混合動力轎車和混合動力客車;在鋰離子電池開 發方面,開發出用於純電動汽車的 50~100Ah 系列產品,鋰離子動力電池能量密 度超過 110Wh/kg,功率密度接近 500W/kg。108高能量型動力電池在奧運會、世 博會電動汽車大規模應用中得到驗證,已經初步具備推動電動汽車進行大規模商 業化示範運行的技術和產業條件。

目前,中國已形成以長三角、珠三角及京津地區為核心的動力電池產業集群 帶,109同時帶動電池關鍵原材料及基礎研究的快速進展。中國已成為世界電動汽 車業投資車用動力電池研發、生產、應用基地。

「九五」結束時,中國燃料電池已具備純氫、純氧燃料電池技術,惟其並非 汽車使用;經過「十五」「十一五」863 計畫的支援,研發出燃料電池關鍵材料、

零件技術,完成氫-空氣加壓與中低壓燃料電池引擎系統,達到預期目標,為客 車與轎車提供燃料電池引擎系統,在北京與上海進行實際運行,形成以「大連化 學物理研究所」與「上海神力科技有限公司」為代表的車用燃料電池引擎的 2 大研發團隊,成為中國燃料電池引擎研發的主力。

中國已成為世界上少數掌握車用燃料電池引擎研發、製造以及測試技術的國 家之一,自主品牌的燃料電池在額定功率下,引擎的氫燃料效率≥50%,重量比 功率≥160W/Kg。「十一五」期間,中國燃料電池關鍵基礎技術取得突破,開發出 高活性、抗聚集的電催化劑以及高比表面積、抗氧化的本體,突破國際個別企業

108中國投資諮詢網,「科技創新帶動新能源汽車戰略性新興產業形成」,

http://big5.ocn.com.cn/book/chapter_10993_28477.html,查詢日期 2012 年 10 月 5 日。

109搜狐汽車網,「闊步邁向東北最大電池產業集群」,2012 年 8 月 15 日,

http://roll.sohu.com/20120815/n350659803.shtml,查詢日期 2012 年 9 月 10 日。

絲網印刷膜電極技術基本成熟,CCM 膜(Catalyst Coated Membrane,催化劑塗 層膜)電極已實現小規模產品出口。

中國車用電動馬達產品技術在功率密度,控制精度,系統集成,冷卻系統方 面取得成果,110形成量產配套能力,在車用驅動電動馬達開發方面,經過「863 計畫」兩個 5 年計劃的持續支持,在「三縱三橫」研發與產業化帶動下,已可針 對永磁同步電動馬達、交流非同步電動馬達和開關磁阻電動馬達產品進行量產,

111功率範圍覆蓋 200kw 以下的使用範圍,電動馬達重量與功率比超過 1,300w/kg,

最高效率超過 93%,中國電動馬達企業已具備近 30 萬輛電動汽車的配套能力。 月 16 日,http://wenku.baidu.com/view/a65296dfd15abe23482f4ddc.html,查詢日期 2012 年 10 月 6 日。

111鳳凰網汽車,「專家預測五年內或迎混合動力汽車產業潮」,2012 年 7 月 26 日,

http://auto.ifeng.com/xinwen/20120726/800773.shtml,查詢日期 2012 年 8 月 9 日。

112新能源汽車聚焦網,上海電驅動股份有限公司,http://www.nevfocus.com/enterprise/1022.html,

查詢日期 2012 年 7 月 8 日。

113北京新能源汽車發展中心,「電動汽車用電機控制器的設計方法」,

http://beijingev.com/?Zsk/zsk_detail/class_id/8/id/53.html,查詢日期 2012 年 2 月 6 日。

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30 個以上新能源汽車國家重點實驗室等國家級技術創新平臺,並建立車用電池、

電動馬達、整車和基礎設施檢測能力,有助於中國掌握電動汽車核心技術,進一 步推進戰略性新興產業的發展。

二、組織建立公共檢測試驗平臺

建立電動汽車整車測試能力,動力蓄電池測試基地,車用驅動電動馬達測試 基地,燃料電池引擎測試基地,上述公共測試技術平臺配置具有國際先進水準的 檢測、記錄、分析設備和相關軟體,建立靜、動態檢測條件。114經過近幾年進行 的動力蓄電池、燃料電池引擎、驅動電動馬達等關鍵零組件的檢測和評價,不斷 優化整車和關鍵零組件組合、競爭擇優提供依據,並提供試驗檢測方法,發揮國 家技術平臺的作用。

三、形成研發產業化基地與產業聯盟

針對產業化、技術轉型及科技跨越的需求,各地建立不同形式科技創新聯盟,

推動關鍵技術開發及產品產業化進程。以整車企業為主體,以關鍵零組件企業為 支撐,結合成產學研戰略聯盟、整車-零組件技術鏈產業聯盟,建立中國自主的 電動汽車產業鏈,初步形成研發、生產配套體系,提升中國電動汽車的整體核心 競爭力。在北京、重慶、廣東、吉林、湖北、安徽等地建立電動汽車區域產業技 術創新聯盟,115建立「中汽協」TOP10 電動汽車產業聯盟、國有企業電動汽車 產業聯盟等,積極推動新能源汽車產業的發展。

一汽、東風、上汽、長安汽車、奇瑞汽車等汽車企業積極參與電動汽車重大 科技專項,研發電動汽車整車技術,創立電動汽車自主品牌;力神、萬向、比克、

中信、科霸、中炬、春蘭、銀通等中國動力蓄電池企業的產業化投入和生產配套 能力顯著增強;南車時代、湘潭電機、上海電驅動、大洋電機、中紡銳利、北京 精進電機等電動馬達企業,在電動汽車驅動產業化方面總投資超過 15 億人民幣,

114南方網,「電動汽車科技發展“十二五”專項規劃(摘要)」,2012 年 6 月 28 日,

http://big5.southcn.com/gate/big5/tech.southcn.com/t/2012-06/28/content_49434148.htm,查詢日期 2012 年 7 月 5 日。

115中國投資諮詢網,「地方央企各立山頭 電動車聯盟諸侯混戰」,2010 年 9 月 3 日,

http://big5.ocn.com.cn/info/201009/diandongche061136.htm,查詢日期 2012 年 3 月 1 日。

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相關高新技術企業積極自主研發適合整車關鍵零組件產品,與汽車企業建立產業 聯盟。隨著「十城千輛」工程的實施,電動汽車能源供給基礎設施的潛在機會開 始受到重視,中國國家電網公司、南方電網公司、中國普天集團、中海油集團等 國企,積極介入國家新能源汽車發展,累計投資達 20 億人民幣以上。

四、中國新能源汽車相關標準訂定

中國的電動汽車標準體系是在 1998 年開始啟動的,隨著國家「十五」、「十 一五」展開大規模的科技創新與研究開發,標準訂定初期係從國際先進標準學習 複製,到現在自主研究和訂頒標準的發展過程。科技部從「十五」開始,投入數 千萬人民幣經費支持電動汽車整車、零組件和基礎設施標準的制修訂工作,還組 織參與重大科技專項相關產品技術的研發單位協助進行電動汽車標準的研究制 定。

中國新能源汽車產業相關標準,係參考和借鑒國外相關行業性組織已出臺的 標準,對國外新能源車輛標準化工作進行充分的分析和研究後,中國將新能源汽 車分為純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車三種類型並制定相應標準。因 對這三類新能源汽車研究開發的進度不同,所以相關標準制定工作也不同步。中 國在「九五」期間制定純電動汽車標準,「十五」期間制定混合動力汽車標準,「十 一五」期間制定燃料電池汽車標準。為推動電動汽車商業化發展,正加快制定相 關基礎設施的技術標準,116目前中國已制定並發布的新能源汽車相關國家標準和 行業標準共計 42 項,其中 22 項已列為新能源汽車產品准入的專項檢驗標準,形 成整車、動力蓄電池、驅動電機等相關檢測評價和產品認證能力。

中國新能源汽車產業相關標準,係參考和借鑒國外相關行業性組織已出臺的 標準,對國外新能源車輛標準化工作進行充分的分析和研究後,中國將新能源汽 車分為純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車三種類型並制定相應標準。因 對這三類新能源汽車研究開發的進度不同,所以相關標準制定工作也不同步。中 國在「九五」期間制定純電動汽車標準,「十五」期間制定混合動力汽車標準,「十 一五」期間制定燃料電池汽車標準。為推動電動汽車商業化發展,正加快制定相 關基礎設施的技術標準,116目前中國已制定並發布的新能源汽車相關國家標準和 行業標準共計 42 項,其中 22 項已列為新能源汽車產品准入的專項檢驗標準,形 成整車、動力蓄電池、驅動電機等相關檢測評價和產品認證能力。