据预测,2011年日本混合动力汽车年度市场占有率将超过20%[5]。 3.1.3成熟技术造就凯美瑞混合动力
目前绝大多数其它品牌的混合动力产品属于弱混合动力系统,电动机的工作只是辅助发动机而已,凯美瑞油电混合动力系统却不同于前者,其系统核心更注重于发动机与电动机之间的配合,以电动、混动、全动力三个不同的发动机运转模式驱动车辆行驶,驾驶者可以更好地发挥车辆的能力,因此可以说:凯美瑞混合动力是目前技术十分成熟的量产车型,代表了丰田混合动力的顶尖科技。
2010年4月,凯美瑞混合动力在广汽丰田成功下线,广汽丰田凯美瑞混合动力,不仅装备了丰田顶尖的混动技术,而且在内饰豪华程度、内部空间的隔音技术等方面均有较大提升,上市以来以其出色的动力性、燃油经济性、静谧性为国内新能源车市带来一股清新之风,并受到了市场的广泛关注。从销量状况来看,凯美瑞混合动力也比市场中同类产品高出很多,而这与凯美瑞混合动力技术先进性、舒适豪华程度与广汽丰田北京各销售店的贴心服务和市场策略密不可分。
新能源汽车的发展已成为大势所趋,而以凯美瑞混合动力为代表的油电混合汽车正是这一环保浪潮的领军者,电动机与传统汽油发动机的有机结合,使节能减排的实际行动大踏步的前进,丰田混合动力技术拥有庞大的推广空间。随着全社会对低碳、环保的重视程度的增加,在不久的将来,由凯美瑞混合动力引领的新能源汽车阵营,必将成为环保汽车的主流之一。
3.2美国混合动力汽车市场发展现状
3.2.1政府的发展规划
1973年OPEC组织对西方国家石油禁运给美国政府敲响了警钟。但是直到 90年代初电动车的研究在美国才真正开始。1990年10月布什总统签署清洁空气法严格规定了汽车排放的标准,同月加州政府也有了新的规定,即要求汽车制造商在加州销售的车辆中2%必须是零排放车辆,而当时只有纯电动汽车才可能达到零排放车辆的要求。2002年1月9日,美国能源部宣布成立一个新的汽车研究项目,叫自由车 ( FreedomCAR)项目,长期目标是实现高效、价廉、无污染,研究先进、高效的燃料电池技术。2009年6月23日,福特、日产北美公司和Tesla汽车公司获得80亿美元的贷款,主要用于混合动力和纯电动汽车的生产。2009年8月美国总统奥巴马宣布安排24亿美元支持PHEV的研发与产业化,其中20亿美元用来支持先进动力电池的研发和产业化[6]。
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美国奥巴马政府实施绿色新政,计划到2015年普及100万辆插电式混合动力电动汽车(PHEV)。此外,美国新的汽车燃油经济性法规和欧盟新车平均二氧化碳排放法规,对汽车的技术要求大幅提高,如果不发展新能源汽车技术,汽车制造商将很难达到新法规的要求。美国对PHEV实施税收优惠,减税额度在2500美元和15000美元之间,同时美国政府对电动汽车生产予以贷款资助。 3.2.2美国混合动力汽车的发展
在美国,美国三大汽车公司通用、福特和戴姆勒-克莱斯勒在2004年就组建了生产混合动力汽车和燃料电池汽车所用电池联合开发公司—USABC,投资460万美元开发新一代环保型双动力汽车所需要的高性能锂聚合物电池。2005年9月,通用汽车、戴姆勒-克莱斯勒集团与宝马集团签署了关于构建全球合作联盟,以共同开发混合动力推进系统的合作备忘录,共享各自在混合动力推进系统方面领先的技术能力及丰富的科技资源,并把发展“双模”完全混合动力系统作为首要目标。2009年美国混合动力汽车销量达到29.03万辆,占美国汽车市场份额达2.8%,虽然份额还较小,但却从2005年的1.2%开始呈逐年上升之势。预计美混和动力汽车的销量2013年将达到87.2万辆,市场占有率将达到5%[7]。
3.3其他国混合动力汽车市场发展现状
在欧洲,各大汽车厂商争先恐后的推出了本公司研制的混合动力汽车。最近欧洲六大汽车公司联合就混合动力汽车技术进行了研讨和综合评述,认为其技术成果有望使混合动力汽车的成本接近于传统汽车,使用户买得起,生产厂商也有利可图。专家普遍评价:混合动力汽车是21世纪初汽车产业界的一场革命,只有混合动力汽车才能满足世纪之初对汽车的环保与节能要求。
德国政府在2008年11月提出未来10年普及100万辆插电式混合动力汽车和纯电动汽车,并宣称该计划的实施,标志德国将进入新能源汽车时代。从2010年起启动了一项4.2亿欧元的车用锂电池开发计划,几乎所有德国汽车和能源巨头均携资加入。国家的大量投入,充分调动了企业的积极性,目前国际主要汽车制造商不断加强与电池企业的合作,以动力电池突破为核心目标的强强联合与产业联盟不断涌现,动力电池技术研发和产业化进程明显加快。
法国对购买低排放汽车的消费者给予最高5000欧元的奖励,对高排放汽车进行最高2600欧元的惩罚。此外,欧盟在2009年上半年发放70亿欧元贷款,支持汽车制造商发展新能源汽车[8]。
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4 国内混合动力汽车的发展现状
我国政府在国家高技术研究发展计划(863计划)中专门开列了包括混合动力汽车在内的电动汽车重大专项。目前,我国在新能源汽车的自主创新过程中,坚持了政府支持,以核心技术、关键部件和系统集成为重点的原则,确立了以混合电动汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车为“三纵”,以整车控制系统、电机驱动系统、动力蓄电池/燃料电池为“三横”的研发布局,通过产学研紧密合作,我国混合动力汽车的自主创新取得了重大进展。
4.1国内混合动力汽车的现状
4.1.1形成了具有完全自主知识产权的动力系统技术平台,建立了混合动力汽车技术开发体系
混合动力汽车的核心是电池(包括电池管理系统)技术。除此之外,还包括发动机技术、电机控制技术、整车控制技术等,发动机和电机之间动力的转换和衔接也是重点。从目前情况来看,我国已经建立起了混合动力汽车动力系统技术平台和产学研合作研发体系,取得了一系列突破性成果,为整车开发奠定了坚实的基础。截止到2009年1月31日,在混合动力车辆技术领域,我国知识产权局受理并公开的中国专利申请为1116件。 在1116件专利申请中,发明为782件(授权为107件)、实用新型为334件。
4.1.2掌握了关键零部件核心技术,自主开发出系列化产品,关键零部件产业化全面跟进
在混合动力汽车的核心―电池技术研发方面,我国已自主研制出容量为6Ah-100Ah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200kW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/kg,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
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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。
4.1.3掌握了电动汽车整车开发关键技术,形成了各类电动汽车的开发能力
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10%-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[9]。
4.2国内企业的混合动力汽车发展状况
4.2.1一汽集团
发展目标:到2012年,该集团计划建成一个年生产能力为混合动力轿车1.1万辆、混合动力客车1000辆的生产基地。
一汽集团从1999年开始进行新能源汽车的理论研究和研制工作,并开发了红旗混合动力轿车性能样本。“十五”期间,一汽集团承担了国家“863”计划重大专项中“红旗牌串联方式混合动力轿车研究开发”任务,正式开始了新能源汽车的研发工作。从2006年开始,一汽在奔腾B70的基础上,进行混合动力化的技术研究。目前一汽混合动力轿车已经取得了42%的节油效果,达到了国际先进水平。
继2008年为北京奥运会提供了12台混合动力客车和6台混合动力轿车进行示范运行后,一汽集团积极参与2009年科技部新能源汽车试验运行项目,建立了“大连新能源汽车示范基地”,并中标大连和长春的示范运行,2009年分别为大连、长春提供了150辆和100辆混合动力客车。目前,奔腾混合动力轿车的中试生产线已获一汽集团批准,正在建设中;混合动力轿车已初步形成批量生产能力[10]。 4.2.2上汽集团
发展目标: 2012年上汽插电式强混轿车和纯电动轿车将推向市场。
在新能源汽车的研发上,上汽明确了以混合动力为重点,燃料电池为方向,同时加快替代产品的研发。
2010年上汽荣威750中混混合动力轿车将投放市场,在上海世博会期间上汽投放150辆混合动力汽车在世博越江专线上运行。2012年,荣威550插电式强混轿车将上市,目前该车的动力系统前期开发已经启动,并且进展顺利。
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4.2.3东风集团
发展目标:计划投入330亿,用10年时间来发展一系列包括混合动力汽车在内的环保汽车。
从“十五”计划开始,东风公司每年投资上亿元研发电动汽车,再加上国家以及省市政府投资,共达6个多亿,目前东风在纯电动、混合动力、燃料电池等各种电动汽车的研发方面都独立掌握了核心技术,不依赖于任何外力,实现自主知识产权。 4.2.4中国长安
发展目标:未来3年内,形成不同档次、不同用途、搭载不同的系统的中混平台化、弱混规模化、强混产业化研发能力,覆盖商用车、A级、B级、C级产品。2014年将实现产销新能源汽车15万,2020年达到新能源汽车产销50万辆以上。
“十一五”期间,长安加大了对清洁能源汽车的投入,开展了多元化能源技术的探索性研究。通过在节能环保车型上不断推陈出新、引领行业的技术升级,充分利用和调动全球资源,长安在中度油电混合动力汽车、强度油电混合动力轿车等技术领域均有探索。长安首款混合动力轿车长安杰勋HEV已于2009年6月成功上市;首批20辆长安志翔混合动力出租车今年1月正式在重庆投入投入运行。 4.2.5奇瑞汽车
发展目标:2011年以后,奇瑞汽车旗下产品一半以上搭载不同程度的混合动力系统。
从2003年开始到2008年,奇瑞主要进行混合与中度混合动力轿车以及节能环保系统的开发,并实现产业化;奇瑞已经在芜湖的出租车上进行了试用,油耗将降低10%到30%,达到欧Ⅳ排放标准。从2004年开始,奇瑞主要进行强混合动力轿车的开发,并实现产业化。奇瑞混合动力轿车油耗目标达到3L/100km,排放达到欧美法规。
4.2.6比亚迪汽车
发展目标:以双模电动车作为过渡、电动车作为终极目标,发展比亚迪新能源汽车。
比亚迪遵循“自主研发、自主生产、自主品牌”的发展路线,和“掌握核心技术、产业垂直整合”的发展战略,以双模电动车作为过渡、电动车作为终极目标,发展比亚迪新能源汽车。
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