新能源汽车的概念分类及发展背景与现状-94汽车网

新能源汽车的概念分类及发展背景与现状

一、新能源汽车的概念和分类

新能源汽车是指采用新型动力系统，完全或主要依靠新型能源驱动的汽车。按照能量源的不同，新能源汽车可分为电动汽车、新型电动汽车、动势能汽车及新型燃料汽车等。电动汽车是主要以动力电池或超级电容为能量源、全部或部分由电机驱动的汽车。这类汽车主要有插电式混合动力（增程式）电动汽车、纯电动汽车及燃料电池汽车等。

新型电动汽车主要是利用一些新型能源进行车载发电，全部或部分由电机驱动的汽车。目前应用到车上的新型能源主要有太阳能、风能等可再生能源以及核能等。动势能汽车主要是通过转化动能或者势能驱动的汽车。这类汽车主要有飞轮电池汽车、空气动力汽车及重力汽车等。

新型燃料汽车主要是用新型清洁燃料全部或者部分取代内燃机中的汽油、柴油，再由内燃机驱动的汽车。这类汽车主要有醇类燃料汽车、生物柴油汽车、氢燃料汽车以及二甲醚汽车等。新能源汽车具体分类由汽车能源的发展历程可以看出，它是一个“脱碳加氢”的过程。与能源发展相对应，新能源汽车的发展也存在着相同的历程。下图为新能源汽车技术发展路线。

从图中可以看出，2010 年左右主要发展的新能源汽车为微混、轻混型，主要还是以化石能源（包括柴油、汽油等）为主。经过几年的发展，逐渐以深混（主要包括插电式、增程式）为主，燃料从化石能源向电能及其他清洁能源（醇类、生物柴油、二甲醚）转型，多元化并存的过渡时代，插电式混合动力（增程式）电动汽车、纯电动汽车竞相发展；2025年之后，进入基本单一的氢能源汽车时代（或者说摆脱依赖石油的汽车时代），燃料电池汽车将会是汽车产业的主流。

二、新能源汽车技术发展趋势具有以下特征

1.插电式混合动力汽车技术成为全球新的研发热点，产品将进一步丰富、成熟。在技术方案上，混联式、并联式和串联式混合动力方案均有不同的产品投放市场；在产品技术上，优化匹配动力系统和电池容量，以满足不同人群日常纯电行驶里程需求的技术方案将成为研发热点。

2.纯电动汽车是电动汽车技术发展的主要方向，未来将呈现平台化、轻量化、智能化的特点。在技术上，纯电动汽车呈现动力系统平台化、车身轻量化、车辆智能化等发展趋势，并将进一步朝着机械、电子、信息技术高度集成的方向发展。特别是轮毂驱动电机技术的应用，不但使动力传递链缩短，传动效率提高，而且使得动力系统更易于实现平台化。在车身上，纯电动汽车呈现轻量化特点。轻量化是汽车的一项基础节能技术，车辆结构设计轻量化、轻量化材料及先进制造技术的应用将进一步实现纯电动汽车的减重和节能。纯电动汽车也呈现出智能化特点，全球定位、车载娱乐、手机互联等技术应用广泛。未来，智能网联、V2G以及无线充电等新技术将逐步应用到纯电动汽车上。

3.燃料电池汽车技术将进一步取得突破，在技术上呈现动力系统混合动力化和底盘专用化的趋势。国内外推出的燃料电池汽车动力系统广泛采用燃料电池系统与动力电池混合驱动的方案。这种方案不仅延长了燃料电池的寿命，还降低了车辆成本。本田、奔驰等国际厂商均把燃料电池动力系统零部件布置在底盘中，采用非承载式车身结构，底盘专用化趋势明显。此外，跨国企业均趋于采用全新车型平台，这有利于燃料供给系统、动力系统以及储能装置实现进一步的集成匹配和优化。

三、新能源汽车的发展背景

在 200 年的工业化进程中，化石能源大量、广泛地使用，在创造了工业文明的同时，也带来了日益严重的“副产品”：环境污染，气候变暖，生态恶化，对人类的生存与发展构成了严重威胁。我们需要寻求更节约、可持续发展、更符合自然和社会伦理的生产和生活方式。一个公认的思路是，以新一轮技术革命为支点，以发展新能源汽车为突破口，推进和实现汽车产业革命。

1. 石油短缺

随着汽车保有量的不断增长，世界范围内对石油的需求也与日俱增。汽车和其他工业领域每年消耗大量的石油，使石油这一不可再生能源以很高的速度锐减，世界性的石油危机日益严重。尽管从 1980 年到 2010 年，世界已探明的石油储量从 800 多亿 t 增长到 2000 多亿 t，增长了 2 倍多，但还是难以改变石油危机的预期。

随着发展中国家汽车数量的迅速增长，大部分新增石油消费量将来自交通运输行业。随着我国经济的发展，交通运输业的石油消费比重日益增大。当前，世界政治、经济格局深刻调整，能源供求关系深刻变化。我国能源资源约束日益加剧，生态环境问题突出，调整结构、提高能效和保障能源安全的压力进一步加大，能源发展面临一系列新问题新挑战。

2. 环境污染

城市环境问题的恶化与城市交通污染之间的关系密不可分，交通污染不但影响了本地区的生态环境，也给全球环境造成了严重的影响。城市交通所产生的废气、噪声与扬尘已经成为城市环境污染的主要来源。世界各国的大城市中，机动车排出的废气是空气中最大的污染源。传统燃油汽车在行驶过程中会产生大量的有害气体，不但污染环境，还影响人类健康。汽车尾气排放的主要污染物为一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）、铅（Pb）、细微颗粒物（PM）及硫化物等。这些一次污染物还会通过大气化学反应生成光化学烟雾、酸沉降等二次污染物。

3. 政策环境

在积极研发新能源汽车的同时，各国还提供了大量购车优惠政策。美国能源部提供资金，支持通用汽车公司、福特汽车公司、通用电气公司的研究项目。联邦政府为推进插电式混合动力汽车计划，出台了一系列强力措施，斥资巨额支持动力电池、关键零部件的研发和生产，支持充电基础设施建设、消费者购车补贴和政府采购。美国还设立了专项基金，以低息贷款方式支持厂商对节能和新能源汽车的研发和生产，目标是每年汽车燃油经济性提高一倍。欧洲更加注重温室气体减排战略，规定了日益严格的二氧化碳排放限制要求，提出将每辆乘用车的 CO2 排放量从 2012 年平均 130g/km 减少至 2020 年平均 95g/km、2025 年平均70g/km 的中长期目标，这也成为欧洲对新能源汽车发展的主要驱动力之一。

日本是汽车生产大国。由于日本的石油资源匮乏，石油几乎全部依赖进口，日本汽车公司积极开展和推进各种新能源汽车研究和市场化工作，其混合动力汽车处于世界领先地位。

日本政府在 2009 年 6 月启动了“新一代汽车”计划，即环保汽车，包括混合动力电动汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车等。该计划力争到 2050 年，使环保汽车占据汽车市场总量的一半左右。为了实现这一计划，日本政府通过援建电动汽车基础设施、减税和发放补贴等促进环保汽车发展。日本通过制订国家目标，引导新能源汽车产业的发展并高度重视技术创新。同时，政府也制订了鼓励电动汽车开发与推广应用的相关政策及措施，把发展电动汽车作为“低碳革命”的核心内容。

我国政府高度重视新能源汽车的发展，将其确立为国家战略。我国新能源汽车的研发与产业化历程，大致可分为三个阶段。第一阶段从“九五”初期到 2008 年，主要通过技术支持和研发与奥运会等小规模示范运行相结合，奠定了纯电动、混合动力和燃料电池三种动力系统平台汽车的研发和初步产业化基础。

第二阶段是从 2009 年到 2012 年。2009 年 1 月，中华人民共和国财政部、中华人民共和国科学技术部共同发布了《关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》和《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》，在北京、上海、重庆等 13 个城市开展节能与新能源汽车示范推广试点工作，逐步完善了对企业和相关产品的管理，加快了标准化体系建设。第三阶段是从 2013 年至今。近年来在国家政策的大力推动下，产业化与市场推广形势喜人，2016 年年销量已突破 100 万辆，居世界第一位。

《中国制造 2025》中提出：继续支持电动汽车、燃料电池汽车发展，掌握汽车低碳化、信息化、智能化核心技术，提升动力电池、驱动电机、高效内燃机、先进变速器、轻量化材料、智能控制等核心技术的工程化和产业化能力，形成从关键零部件到整车的完整工业体系和创新体系，推动自主品牌节能与新能源汽车同国际先进水平接轨。

三、新能源汽车的发展现状

1. 美国新能源汽车的发展现状

美国是汽车工业最发达的国家之一，汽车产量和保有量均位居世界前列。为增强汽车制造业的竞争力，美国政府提出了著名的 PNGV 计划和 Freedom CAR 计划。美国前总统奥巴马部署实施了总额为 48 亿美元的电池与电动汽车研发与产业化计划。美国的通用、福特汽车公司在混合动力汽车方面重点在于插电式混合动力和强混技术。通用、福特都曾在燃料电池汽车研发方面投入巨资，但随着燃料电池车产业化的推迟和混合动力汽车市场份额的不断扩大，关注重心已经转向混合动力汽车方面。

2. 欧洲新能源汽车的发展现状

欧盟与电动汽车相关的发展计划主要有 FP 系列计划、欧盟燃料电池研究发展示范计划、欧盟燃料电池巴士示范计划和欧洲电动汽车城市运输系统计划等。欧盟已拨款 14.3 亿欧元用于支持电动汽车研发。德国电动汽车在欧洲处于领先地位，已于 2009 年 8 月发布了以纯电动式和插电式电动汽车为重点的《国家电动汽车发展计划》。英国和法国是欧洲电动汽车研发和应用最早的国家，目前已有十几万辆电动汽车在运行。

3. 日本新能源汽车的发展现状

目前日本的弱混合动力汽车可以节能 38%，而且为了适应未来新能源汽车的发展，日本已经开始进行道路、周边设施的改造，包括居民住宅设施。

日本的丰田、本田两家公司分别实现了电动汽车的产业化，它们推出的普锐斯和思域两款混合动力汽车得到了日本和北美市场的普遍认可。截至 2013 年 12 月底，普锐斯全球累计销量已达 600 万辆。可以说日本在混合动力汽车领域走在了世界前列，其电动汽车的市场推广已经进入了实质性阶段。除丰田外，其他几家日本汽车企业也在开发新一代的新能源动力汽车，如本田的 In?SightIMG 混合动力汽车、日产 Leaf 和三菱 iMiEV 纯电动汽车等。

4. 我国新能源汽车的发展现状

近年来，在国家“863”计划和节能与新能源汽车示范推广、私人购买试点政策的推动下，我国新能源汽车关键部件及相关技术取得重大进步，新能源汽车产业已基本具备产业化发展基础，纯电动汽车和插电式混合动力汽车开始小规模投放市场，企业通过“引进来”与“走出去”，国际化合作不断深入。总体上看，我国新能源汽车产业发展基础进一步夯实，发展环境进一步优化，具备了更好的技术、市场和资源条件，新能源汽车产业迈入崭新的发展阶段。在国家多年的研发支持下，到“十二五”初期，我国汽车行业初步掌握了新能源汽车整车动力系统平台以及关键零部件的核心技术，基本建立了“三纵三横”和“三大平台”构成的矩阵式的技术创新体系，具备了较为全面的基础研究、产品开发、试验检测和评价的能力。

新能源汽车整车技术水平明显提升，关键核心技术取得了重大突破，主要体现在以下方面：

① 插电式混合动力乘用车技术取得较大进展。目前，国内插电式混合动力技术主要应用于乘用车，主要汽车企业纷纷加大研发力度，推出插电式混合动力乘用车车型。比亚迪插电式混合动力已发展到第二代，技术明显提升，最高车速和加速性能均有较大提高；上汽荣威550 插电式混合动力、一汽奔腾 B50 插电式混合动力等车型也在 2012 年开始了示范运行活动。

② 纯电动汽车技术日益成熟，初步具备产业化条件。我国已基本掌握了整车控制、动力系统匹配与集成设计等关键技术，部分企业开始进入产业化阶段。纯电动轿车方面，主要整车企业均将电动汽车纳入企业产品规划，投入不断加大，比亚迪、江淮、东风、长安、奇瑞、吉利等主要汽车企业均研制开发出纯电动汽车轿车，部分车型技术已有显著提高。如江淮同悦 EV 已经发展到第三代，车辆续驶里程提高了 30%，而能耗下降超过 5%。

③ 燃料电池汽车技术取得重要进展。在电动汽车重大专项和节能与新能源汽车重大项目支持下，我国燃料电池汽车技术研发取得重要进展，初步掌握了整车、动力系统与关键零部件的核心技术；建立了具有自主知识产权的燃料电池汽车动力系统技术平台；形成了燃料电池发动机、动力电池、DC/DC 变换器、驱动电机、储氢与供氢系统等关键零部件配套研发体系，具有百辆级燃料电池汽车动力系统平台与整车生产能力。2007 年，我国长安汽车研制成功了中国首台氢内燃机。2008 年，在北京车展上人们首次看见了“氢程”——我国自主研发的首款氢动力概念车。

④ 关键零部件产业化技术明显提高，部分关键技术取得突破。在动力电池方面，初步具备了产品研发能力和基础生产装备设计制造能力，动力电池性能指标逐步接近国际先进水平，锂离子电池的正负极材料、电解液材料实现了国产化；在驱动电机系统方面，产品主要技术指标达到国际水平，性价比在国际上具有一定优势，形成了若干家年产能达到万套级以上的驱动电机企业；在电控系统方面，初步形成了混合动力系统、纯电驱动系统的小批量生产能力，掌握了部分核心技术，部分企业形成年产 5 万套以上的生产能力。发展和应用节能与新能源汽车是促进汽车工业可持续发展的重要途径，在这一点上政府和汽车生产企业已经达成了共识。我国在市场、政府支持的力度方面又有着较大的优势，新能源汽车的前景可观。

我国新能源汽车的产量不断增加，从 2010 年的 1663 辆到 2014 年的 84 900辆，是 2010 年的 50 多倍，市场占有率也不断增加。其中，2014 年插电式乘用车、公交车所占产量的百分比是 18%、15%，纯电动乘用车、公交车分别是 50%、17%。