1、新能源汽车的时代即将来临 1.1. 大力发展新能源汽车是能源与环境的必然要求
根据美国能源信息署EIA发布的国际能源展望,世界能源市场消耗量2005年到2030年预计增加50%。
随着能源消耗的逐年增加,二氧化碳的排放量也将增加,目前二氧化碳排放中,25%来自于汽车。至2030年,将由2005年的281亿吨增至423亿吨。在我国,汽车排放的污染已经成为城市大气污染的重要因素,我国的二氧化碳排放目前已居全球第二,减排二氧化碳的压力将越来越大。
1.2. 中国发展新能源汽车的压力更为紧迫
近年来,我国的汽车行业发展迅速,已成为世界第四大汽车生产国和第三大汽车消费国。根据国务院发展研究中心估计,2010年,我国的汽车保有量将接近6千万辆,2020年将达到1.4亿辆,机动车的燃油需求分别为1.38亿吨和2.56亿吨,为当年全国石油总需求的43%和57%。我国的石油资源短缺,目前石油进口量以每年两位数字的百分比增长,预计到2010年进口依存度将接近50%。因此大力发展新能源汽车,用电代油,是保证我国能源安全的战略措施。
因此大力发展新能源汽车是实现我国能源安全、环境保护以及中国汽车工业实现跨越式、可持续发展的需要。
2、混合动力汽车将成为我国新能源汽车发展的主要方向
2.1混合动力汽车的定义
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料来作为动力源[行情、资料、新闻、论坛](或者使用常规的车用然后、采用新型的动力装置,包括混合动力汽车(FCEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池电动汽车(PCEV)以及其它新能源汽车等。
目前各种新能源汽车中,混合动力汽车是目前新能源汽车的研究热点,已经实现小规模的产业化生产。混合动力汽车是由电动马达作为发动机的辅助动力驱动行驶的汽车。
2.2 混合动力汽车的分类
混合动力汽车目前主要有3种:
以发动机为主动力,电动马达作为辅助动力的“并联方式”
低速时只靠电动马达驱动行驶,速度提高时由发动机和电动马达相配合的“串-并联方式”
只使用电动马达驱动行驶的“串联方式”
我们认为:混合动力汽车的产业化生产,通过汽车各个功能模块的发展与组合逐步推动汽车动力化,从只具备自动启停、怠速关机功能的“微混合”、以并联式混合动力发动机为主体的“轻混合”和以混联式为特征的“全混合”,随着设备功率的逐步提高,最终过渡到串联式“可充电混合”,最终实现纯电动汽车产业化。
3、车用动力蓄电池是混合动力汽车产业化的关键,锂离子电池将成为 未来车用动力电池的明星
3.1 车用电力蓄电池具有极高的性能要求
发电机组+驱动电机+储能装置构成了汽车混合动力系统的基本技术平台,目前发电机组和驱动电机的研制均已实现技术上的突破,储能装置成为限制混合动力汽车实现产业化的重要瓶颈。
目前混合动力汽车使用各种蓄电池作为储能装置,车用动力蓄电池具有很强的性能要求:
高能量密度:至少与汽油相当,100-1000Wh/Kg
高功率密度:300-1500W/Kg
长寿命:与车同寿命
宽工作温度范围:-45-80℃
具有较高的安全性与可靠性
低成本:≤50-100$/KWh
环保无污染
3.2 锂离子电池具有极高性能优势,是未来动力蓄电池发展的必然方向
目前常用的二次可充电电池包括铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池以及锂离子电池。相对传统的铅酸以及镍氢和镉镍电池而言,锂离子电池的历史很短。锂离子电池被称为性能最为优越的可充电电池,号称“终极电池”,受到市场的广泛青睐。随着手机、笔记本电脑、数码相机、MP3、MP4、蓝牙、PDA 和便携摄像机等的消费和便携式电子产品的持续走强,锂离子电池的市场需求一直保持相当高的增长速度,市场对于锂离子电池的巨大需求也引导锂离子电池行业的继续走强,也使锂离子电池在电动车方面的应用成为可能。
(1) 单体电池工作电压高达3.7V,是镍镉电池, 镍氢电池的3倍,铅酸电池的近2倍
(2) 重量轻,比能量大,高达150Wh/Kg,是镍氢电池的2倍,铅酸电池的4倍, 因此重量是相同能量的铅酸电池的三分之一到四分之一
(3) 体积小,高达到400Wh/L,体积是铅酸电池的二分之一到三分之一。提供了更合理的结构和更美观的外形的设计条件、设计空间和可能性。
(4) 循环寿命长,循环次数可达1000次。以容量保持60%计,电池组100%充放电循环次数可以达到600次以上,使用年限可达3-5年,寿命约为铅酸电池的两到三倍
(5) 自放电率低,每月不到5%
(6) 允许工作温度范围宽,低温性能好,锂离子电池可在-20℃~+55℃之间工作
(7) 无记忆效应,所以每次充电前不必像镍镉电池、镍氢电池一样需要放电,可以随时随地的进行充电。电池充放电深度,对电池的寿命影响不大,可以全充全放
(8) 无污染,锂电池中不存在有毒物质,因此被称为“绿色电池”,而铅酸电池和镉镍电池由于存在有害物质铅和镉,环境污染问题严重