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關鍵詞:新能源 汽柴油 政策
一、汽柴油價格持續攀升
在世界原油價格持續上漲的前提下,中國的汽柴油價格也在持續攀升,近一年來國家發改委就對汽柴油價格進行了6次較大的調整,導致汽柴油價格上升到了較高的水平。具體有以下幾次調整:
1.2010年4月13日,汽柴油價格每升分別提高0.24元和0.27元。
2.2010年6月1日零時起,將汽、柴油價格每噸分別降低230元和220元。
3.2010年10月26日零時起,國內汽柴油價格每升分別提高0.17元和0.19元。
4.2010年12月22日零時起,國內汽柴油價格分別每升上調0.23元和0.26元。
5.2011年2月20日,全國平均93號汽油和0號柴油每升分別提高0.26元和0.30元。
6.2011年4月7日,發改委上調油價,93號汽油漲0.40元/升,0號柴油漲0.34元/升。
汽柴油價格不斷上升,對各行各業都產生了深遠影響,特別是對汽車行業的影響尤為嚴重。但是,中國的汽車行業與國外有所不同,每次汽柴油價格上調,消費者沒有從消費大排量汽車轉移到消費小排量汽車,這是由于現在中國的汽車消費仍然是剛性需求,很多消費者仍然希望擁有自己的私家車,汽柴油價格的上調只是讓購買小排量汽車的消費者暫時放棄了購買,尋找新的替代產品。此時,新能源汽車行業應該抓住機遇,快速搶占市場。
二、新能源汽車在中國的發展現狀
新能源汽車是指除汽油、柴油發動機之外所有其它能源汽車。包括燃料電池汽車、混合動力汽車、氫能源動力汽車和太陽能汽車等,其廢氣排放量比較低。據不完全統計,全世界現有超過400萬輛液化石油氣汽車,100多萬輛天然氣汽車。中國市場上在售的新能源汽車都是混合動力汽車。
中國新能源汽車產業始于21世紀初。2001年,新能源汽車研究項目被列入國家“十五”期間的“863”重大科技課題,并規劃了以汽油車為起點,向氫動力車目標挺進的戰略。“十一五”以來,我國提出“節能和新能源汽車”戰略,政府高度關注新能源汽車的研發和產業化。2008年,新能源汽車在國內已呈全面出擊之勢,成為我國“新能源汽車元年”。2009年,在密集的扶持政策出臺背景下,我國新能源汽車駛入快速發展軌道。雖然新能源汽車在中國汽車市場的比重依然微乎其微,但它在中國商用車市場上的增長潛力已經開始釋放。2010年,我國加大了對新能源汽車的扶持力度。2010年6月1日起,國家在上海、長春、深圳、杭州、合肥等5個城市啟動私人購買新能源汽車補貼試點工作。2010年7月,國家將十城千輛節能與新能源汽車示范推廣試點城市由20個增至25個。新能源汽車正進入全面政策扶持階段。在能源和環保的壓力下,新能源汽車無疑將成為未來汽車的發展方向。專家推測,“十二五”期間,我國新能源汽車將正式邁入產業化發展階段。
三、新形勢下新能源汽車行業發展方式
汽柴油油價不斷攀升,使許多打算購買小排量汽車的消費者開始放棄購買,尋找新的替代品,世界原油的緊張也使很多的消費者乃至政府感到前所未有的壓力。在這種情況下,新能源汽車行業必須要抓住政策和市場的雙重機遇,盡快發展壯大。具體可以采取以下措施。
(一)緊隨國家政策
對于新能源汽車產業發展,科技部、工信部和國資委都已出臺政策支持。這些政策對于未來5年內新能源汽車產業發展給出了非常具體的目標和資金支持力度。新能源汽車行業要把握國家的政策指向,積極發展小型純電動汽車、大型純電動商用車、輕度混合動力汽車和插電式混合動力汽車,使之形成比較優勢。具體應做到以下兩方面:
1.對于混合動力汽車:輕混乘用車大批量投放市場,中重混乘用車投放市場,插電式混合動力乘用車批量生產、應用,插電式混合動力公交車小規模示范運行,混合動力大客車大批量投放市場。
2.對于純電動汽車:2人微型電動乘用車和4人微型電動乘用車批量生產,規模示范,5人小型電動乘用車小規模生產示范,各種短程純電動專用車輛投入使用,純電動城市公交車小規模示范運行。
同時,加大鋰離子電池攻關力度。積極推進純電動汽車和插電式混合動力汽車市場化,將具有自動起停功能的微混系統做成為乘用車標配,乘用車新車平均油耗達到5.9升/百公里。在技術方面,新能源汽車行業應統一電動車產業鏈技術標準,盡快突破電動車領域核心技術,打造具有國際競爭力的中國電動車企業和品牌。
(二)嚴格按國家標準生產產品
經過10多年的研究和積累,中國電動車標準體系已經初步建立,涵蓋了純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池車、電動汽車關鍵系統和零部件、充電基礎設施及基礎通用等方面。新能源汽車行業應嚴格按照已經頒布的國家標準生產產品,保障消費者的權益。新能源汽車行業不是夕陽行業,更不是“一錘子買賣”。要想長期站穩市場,必須嚴格制定并執行國家標準,將消費者的利益擺在第一位,盡量使各種零部件能夠通用,減少售后服務的麻煩,讓消費者買得放心、用得安心、修得省心。
(三)形成綠色制造業
新能源汽車行業是革命性的行業,各個企業不能各自為政。要協調發展,建立新的產業聯盟,新的產業鏈,新的綠色制造業。要重點突破,重點發展公交電動汽車和小型電動汽車。小型電動汽車要從優化結構,輕量化,綠色制造,開發多功能、低端和高端系列產品,特別是電動汽車和智能電網的結合,電動汽車和遠程智能信息控制、汽車移動互聯網相結合。隨著汽柴油價格的不斷攀升,消費者對環保、節能的新能源汽車越來越重視。新能源汽車行業要力求在上述兩個方面有所突破,將商品化、社會化、普通化的商品供銷給全國,最終實現“零排、零化石燃料、零交通事故、零交通阻塞”的交通愿景。
(四)充分利用網絡進行銷售
近年來,互聯網在中國的發展可謂是突飛猛進,幾乎家家戶戶都可以上網,各種網絡對消費者的影響越來越大。尤其是對汽車消費的影響力也越來越大,越來越強。上網詢價,交易市場看車,4S店做保養三部曲成了選車、買車、用車的一種模式。所以,新能源汽車企業必須高度關注網絡。不一定非得建立自己的網站,只要可以通過網絡發送各種各樣的信息即可。將自己企業的信息和與車相關的各種信息及時通過互聯網向消費者傳遞,使消費者能夠第一時間了解新能源汽車行業的動態,有助于其選擇新能源汽車。
新能源汽車行業還可以利用網絡做宣傳、做科普,讓消費者先了解新能源汽車有什么不同,有什么作用,在哪些地方有優勢,消費者如何選購,以及消費者為什么要選擇新能源汽車。
(五)注重口碑宣傳
現在新能源汽車市場上明顯是政策熱、市場冷,消費者沒有對新能源汽車有一個很明確的認識,或者對新能源汽車根本就不了解,談不上認知,也談不上買。新能源汽車行業可以選擇一些政府機構,讓他們先用新能源汽車,創造條件,提供榜樣,也可以著重向年輕人進行宣傳。因為很多青年人特別喜歡追新,愿意買一個電動車試試。有了這些人作為榜樣先行購買新能源汽車,就會形成一定的口碑宣傳。同一社會階層的人可以相互影響。例如:某人買一個某品牌的車,周邊的街坊、同事、朋友都會關注這個品牌。每一個消費者都有一個特點,當他消費完畢后,一定要夸夸其談此次消費經歷,特別是購車這種大宗消費,借以證明自己的選擇是對的、是超值的,因此會影響一圈,這個影響力非常大。
(六)盡快培養人才
現在市場上了解傳統汽車的人多,了解新能源汽車的人少之又少,多數是普通人買車。這就要求新能源汽車行業必須盡快培養出一大批懂車的銷售人員和售后服務人員,為消費者提供更加專業的服務,讓到消費者滿意。然而,現在這種人才非常奇缺。
關鍵詞:電動汽車;充電站;規劃;建設;思路
中圖分類號:F407.471 文獻標識碼:A 文章編號:
近年來隨著新能源政策不斷出臺,電動汽車的發展勢頭迅猛,因此加快配套的電動汽車充電設施建設意義重大。及早開展對電動汽車充電設施建設的策略性研究、布局規劃和試點工程,將對實現能源替代,優化能源結構,拓展清潔能源具有重要意義。
全面加快電動汽車充點設施建設不僅是建設統一堅強智能電網的重要內容,更是國家電網公司落實科學發展觀,展示責任央企形象的戰略舉措,是響應國家節能減排政策,支持電動汽車發展的實際行動,是實現能源替代,優化能源結構,提高電能占終端能源消費比重的有效手段。
本文從市場分析入手,在規劃思路、建設方案等方面對電動汽車充電站建設提出作者的想法和思路。
一、電動汽車現狀與市場前景
(一)電動汽車現狀及其發展
電動汽車的歷史其實早于內燃機汽車。當德國的戴姆勒和本茨于1883年發明汽油發動機汽車時,英國人羅伯特戴維森已于10年前制造出了世界上最早的可供實用的電動汽車。在1900年時,電動汽車與內燃機汽車相比還占有壓倒性優勢。然而此后內燃機技術不斷取得突破,而電動車技術發展緩慢,激烈的市場競爭使內燃機汽車后來居上,成為汽車行業的絕對主流。
目前,電動汽車技術也有了一定進步,在短途低速、城市公交及旅游區交通等特定用途已經得到應用,我國發展電動汽車從上個世紀90年代初期已經開始,到現在已將近20年。我國一開始就明確提出發展電動汽車,2000年開始叫作“電動汽車專項”,只是到目前“十一五”,才叫“節能與新能源專項”。經過近20年的發展,我國在電動汽車方面已經積累了豐富的經驗。2008年的奧運會上,新能源汽車已經進行了成功的展示。
科技部和財政部,以及工信部出臺了電動汽車的刺激方案,工信部提出了汽車振興方案,都發出了明確的信息,就是要往電動汽車方面發展。從目前的技術看,從造車、關鍵的零部件,電池、電動機方面都已經達到了可以在短時間內對電動汽車進行產業化的一個階段。
根據即將出臺的《節能與新能源汽車發展規劃(2011年-2020年)》,預計到2015年,我國電動汽車保有量將達到50萬輛。
(二)電動汽車充電站現狀、規模及前景
2009年10月,國家電網上海公司投資建設的國內第一座具有商業運營功能的電動汽車充電站—漕溪電動汽車充電站順利建成投運;截止2010年年末,國家電網公司已在全國27個城市建設充電站75座、交流充電樁6209。國家電網公司2011年2月16日的《2010社會責任報告》顯示,2011年,公司將在智能電網示范試點工程上取得重要突破,將建成電動汽車充換電站144座、充電樁1.3萬個。
南方電網近期也規劃:到2012年,南方電網將在深圳建設89個充電站以及29500個充電樁,預計總投資額將超過10億元,將打造覆蓋全市主要干道、居民小區、公共停車場以“慢充為主、中快充為輔”的充電服務網絡,建成滿足深圳市新能源汽車產業示范推廣和區域應用要求,與深圳市新能源汽車發展總體工作部署相協調的充電設施。
中石化北京石油分公司與北京首科集團成立合資公司,中石化旗下加油、加氣站將改建成加油充電綜合站。
中海油2009年向天津力神電池股份有限公司投資了50億元,生產電動汽車使用的鋰電池,正考慮在全國建設電池更換站網絡的可能性。
(三)電動汽車的經濟性評價
1.社會效益
傳統內燃機汽車效率為38%,考慮到電動汽車的適用范圍主要以城市區域內為主,按在城市中運行的車輛進行比較,因為汽車(內燃機)在市內行駛中頻繁的停車、低速行駛等,造成內燃機空轉或處在低效率區,其最終效率不過12%。純電動汽車停車時無機器空轉,80%以上的電池能量可轉為汽車的動力,即使考慮到用于發電的能源最原始的地方開發算起(電能的來源有核能、生物質能、石化能、風能等),考慮綜合考慮發電機效率,輸電網絡損耗等,原始能源轉換為汽車動能的效率也在20%~30%,故采用電動汽車比傳統汽車能耗大大降低。
根據科技部、財政部、發改委、工業和信息化部于2009年元月共同啟動《十城千輛節能與新能源汽車示范推廣應用工程》,通過提供財政補貼,計劃用3年左右的時間,每年發展10個城市,每個城市推出1000輛新能源汽車開展示范運行,涉及這些大中城市的公交、出租、公務、市政、郵政等領域,力爭使全國新能源汽車的運營規模到2012年占到汽車市場份額的10%。到2012年,國內有10%運營車輛是節能與新能源汽車,以目前國內汽車年產1000萬輛計,也就是100萬輛,那么國家一年可節油7.8億升,減少230萬噸的二氧化碳和7800噸一氧化氮的排放,以及減少780噸碳氫化合物的排放。
2.電動汽車購買相關政策
2009年初,財政部、科技部發出了《節能與新能源汽車示范推廣財政補助資金管理暫行辦法》,針對公共服務領域購車進行一定的補貼,但是這一補貼政策并沒有涉及到私人購車領域。在財政部補貼標準涉及的乘用車和輕型商用車中,混合動力汽車按照節油率分為五個補貼標準,最高每輛車補貼5萬元;純電動汽車每輛補貼6萬元;燃料電池汽車每輛補貼25萬元。
2009年12月9日,國務院常務會議最終敲定新能源車消費刺激政策:2010年不但將節能與新能源汽車示范推廣試點城市由13個擴大到20個,還將先選擇5個城市進行對私人購買節能與新能源汽車給予補貼試點。
3.電費與油價的對比
以比亞迪E6純電動汽車為例,下圖說明行駛單位里程運營成本:
根據網站資料,2006-2010年93#汽油漲幅約為34%,以此速度預計2012年可能會達到9元/升(93#汽油),以此計算汽車行駛成本計算如下表(以小型汽車為例,由于油價、電費等價格因素浮動變化較大,本表格僅為預測費用):
說明:⑴燃油汽車保養費按日常保養加車輛大修費用統計。
⑵油價2010年按6.23元/升統計,2012年預計達到9元/升。
⑶電費目前按商業低谷電價0.3657元/kWh,2012年預計達到0.4388元/kWh。
⑷行駛里程按18000 m/年統計。
如上表所示,預計2012年后燃油汽車綜合花費將可能達到電動汽車的10倍甚至14倍。
二、規劃思路
城市電動汽車充電設施的建設,需要綜合經濟發展水平、地理環境那個、電網條件等因素綜合考慮,以筆者所處某市為例,簡要分析某市2020年建設需求和建設規劃
關鍵詞:新能源 汽車技術 發展趨勢
中圖分類號:TK01 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)10(c)-0003-01
作為能源大國,我國現階段的很多能源都需要進口,結合能源開發的現代速度,石油總量可供開采11.5年,煤炭資源可開采45年,根據我國2011年統計的汽油消耗情況來分析,環境的不斷污染、石油儲備的不斷減少,新能源汽車只有朝著環保節能、新型的方向發展,才能夠在激烈的行業競爭中取得更大的突破。
1 新能源汽車的種類以及簡單概述
新能源汽車在一定程度上分為混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車以及氣體燃料汽車等。該文主要介紹了混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車、氣體燃料汽車等,通過對這些新能源汽車的優缺點以及發展現狀進行分析,從而明確我國新能源汽車未來的發展趨勢。
1.1 混合動力汽車
混合動力汽車主要以傳統的燃料為主要動力能源,配上相應的電動機能夠產生低消耗以及低速動力的混合動力汽車。[1]這種汽車主要有發動機、電池以及電動機構成。其最大的優點就是繼承了內燃機汽車以及純電動汽車的優點,動力性能在發動機以及電動機協調配合的狀況下能夠從根本上達到內燃機汽車的技術標準。混合電動車在行駛過程中受到電腦ECU較為精確的控制,從而能夠降低實際排放,通過這種電動機的雙重作用將其在制動以及減速過程中產生的能量轉換成電能儲存在電池中,實現了對能量的高度利用。其缺點就是混合動力汽車在長距離的行駛過程中其排放無法得以改善,價格相對較高。
1.2 純電動汽車
純電動汽車采用的是單一的蓄電池作為運行過程中需要的儲能動力源的一種汽車,最大的優點就是汽車在行駛過程中能夠實現零排放,其主要缺點是整個汽車的續駛里程相對較短,內燃機相對較小,價格過高。
1.3 燃料電池汽車
燃料電池汽車采用的燃料電池作為主要電源,車載能量源主要是通過質子交換膜燃料電池來實現。這種汽車的主要優點是效率較高,汽車行駛過程中的能量轉換效率基本能夠達到近30%。[2]汽車的續駛里程能基本上能夠與燃油汽車的續駛里程水平相一致,并且在行駛過程中氣體經過一定的化學反應,并不是直接燃燒而轉變成電能的,在這一過程中并不會產生任何有害氣體,環保綠色。能量補充相對較快。這種燃料電池汽車的缺點就是制造以及其他相關成本較高,并且汽車的啟動時間相對較長。
1.4 氣體燃料汽車
氣體燃料汽車是以可燃氣體作為主要燃料的一種新能源汽車,汽車的帶有燃料具有很多種類,常見的帶有液化石油氣和天然氣等,這種汽車與燃油汽車相比較,特點較為顯著,擁有較好的排放性能,天然氣汽車在行駛過程中排放的污染要低于內燃機汽車,并且尾氣中不含有任何鉛和硫化物,碳氫化合物、一氧化碳以及碳氧化合物的濃度能夠降低至60%、70%和80%的水平,汽車的經濟性能相對較高,并且在運行過程中噪音相對較低,具有良好的安全性能。
2 新能源汽車的市場分析
純電動汽車作為一種較為清潔的汽車,其整體價格相對較高,與統一級別的內燃機汽車相比較,是這種汽車價格的2倍,考慮到汽車在后期使用過程中的經濟性,若按照每輛汽車每年行駛25000 km路程來計算,這種汽車的總體競爭優勢大約需要4年或者5年時間才能夠顯現出來,這種汽車的消費群體大都集中在城市。[3]因為這種電動汽車的維修技術相對落后,充電設施并不完善,所以,純電動汽車的近幾年行情并不樂觀。
混合動氣汽車融合了純電動汽車以及內燃機汽車所具有的優勢,價格也比純電動汽車便宜,可以利用現代的加油站來進行能源補充,并不需要單獨設立充電設施,從而在一定程度上節約了充電設施的建設以及維修資金。政府可以對這種混合動力汽車的購車補貼加大扶持力度,通過這種扶持力度來降低現階段汽車的總體排放。在燃氣較為充足的區域,政府要鼓勵更多的民用車改裝為燃氣車,反之,則鼓勵消費者加大對混合動力汽車的購買。雖然現階段的燃料電池汽車具有很多優點,但是其價格相對較高,要想獲得更大的市場份額還需要一定的時間,主要可以將其利用在城市公交或者政府辦公用車方面。
3 新能源電動汽車的未來發展展望
結合以上有關資料,新能源電動汽車在我國汽車市場未來的發展具有較大的優勢,在最近幾年時間內,新型的各種小排量內燃機汽車仍然會占據較大的市場,到了2016年,我國的混合動力汽車數量將會不斷提升。[4]到了2020年,在電力系統以及充電設施不斷完善的推動作用下,電動汽車將會實現商業化發展,保養、維修等設施的不斷完善以及成本的逐漸降低,電動汽車將會被越來越多的消費者接受,混合電動汽車數量將會占據我國汽車總數的40%左右。到了2040年,較為單純的內燃機汽車將會逐漸退出整個汽車市場,純電動汽車將會占據整個汽車市場的25%左右,混合動力汽車將會占據汽車市場的60%左右,燃料電池汽車以及燃氣汽車將會占據汽車市場份額的15%。整個汽車行業在未來的發展必然以各種低污染、高性能的新能源汽車為主要發展推動力。
4 結語
隨著現代經濟社會的不斷發展,新能源汽車在科學技術的推動作用下開始獲得更大的空間,我國現階段汽車市場中的新能源汽車主要有混合動力汽車、純電動汽車、氣體燃料汽車以及燃料電池汽車,不同類型的新能源汽車在實際運用和發展過程中具有不同的優勢和劣勢,只有進一步解決其發展劣勢,才能在未來的汽車領域中獲得更大突破。通過對我國汽車發展前景的各種展望,混合動力汽車和純電動汽車將會成為新能源電動汽車的主力軍。
參考文獻
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[2] 普天新能源電動汽車動力供給網絡引各方關注[J].通信電源技術,2011(5):59.
[關鍵詞]新能源汽車;輕量化途徑;評價
中圖分類號:U469.7;U462.2 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)14-0014-01
1 國內新能源汽車發展現狀
1.1 新能源汽車技術發展狀況
目前國內的混合動力汽車在城市交通運輸中得到了較好的發展,對比其他種類的新能源汽車,混合動力汽車技術相對成熟,但和美、日等發達國家相比還是有很大的差距。為了實現新能源汽車能在彎道超車這一目標,國家以及地方政府部門對純電動汽車相關產業進行大力度扶持,在多家主機廠及相關科研機構的積極配合下,驅動電機、動力電池、電動汽車控制器,“三電”核心技術得到了大力發展。形成了完整的產業鏈,即模塊化設計,系統化開發,持續性驗證等一系列的措施,縮短了產品的開發周期以及整車的上市周期,最終提升了國產自主研發的產品在國際市場上的競爭力。純電動汽車最大的優點是不依賴石油等非可再生資源,對環境污染小,根據市場反饋,廣大人民群眾最關心的是電動汽車續航里程的問題。另外,電池是否安全、廢舊電池如何回收處理也是目前各方都在關注的焦點。目前在新型能源家族中,最理想的動力輸出是燃料電池,其原理是氫氣燃料,通過質子交換膜的作用,在此過程中氫氣會被分解而釋放電子,由負載引出而產生電能。由于此項技術處于研發實驗階段,還有很多技術難題需要攻克,我們期待在不久的將來,燃料電池可以普及應用。
1.2 充電基礎設施
純電動汽車的發展面臨以下兩個問題,充電時間問題、續航里程問題。目前的一、二線城市的充電基礎設施得到了很大的發展,高速服務區也增加了相應的充電樁,新能源汽車廠也在不斷的加大開發力度,研發出大容量鋰電池,進而保證續航里程,但是要普及到每家每戶,還需要消費者一個接受和認可的過程,根據最新消息,新建小區會預留電動汽車專屬充電線路,這對于電動汽車擁有者來說,無疑是一個好消息。另外消費者關注的充電時間問題,目前電動汽車行業也做出了相應的對策,第一,快速充電的模式,采用150-400A的直流電,可在一個小時內充滿80%的電量,例如北汽EC180、江淮IEV6E等,都具有此項功能。第二、快速集中換電的模式,例如,力帆330EV新能源電動車,電池采用模組化設計,通過集中式換電站,只需3分鐘,專業人員即可操作機器達到快速更換電池的目的,據資料顯示,一座集中式換電站每天可對16000塊電池同時充電,日均可為2000臺新能源汽車提供快速換電服務,我們可以大膽的預測,也許就在未來3-5年間,集中式充電站將會和加油站一樣普及,到那時受益最多的還是廣大新能源汽車的擁有者們。
2 新能源汽車輕量化途徑總論
2.1 采用材料替代或采用新材料
新能源汽車的輕量化目標,主要包括車身輕量化、電池輕量化、電驅傳動總成輕量化和零部件輕量化四個方面。在新能源汽車輕量化的過程中,新型材料扮演越來越重要的角色。就目前來看,可以用來減輕新能源汽車重量的新型材料大致可以分為兩類:一種是高強度材料,例如高強度鋼板的應用;另外一種是輕質材料,比如鋁合金,鎂合金,鈦合金,塑料和復合材料,陶瓷等。就目前的新能源汽車車身來講,新型材料的應用極為廣泛。
2.1.1 圖1是新型材料碳纖維在車身上的應用,碳纖維車身技術擁有輕量化、高扭轉剛度、高整合度以及高安全性等優勢。
2.1.2 輕質合金材料:鋁、鎂、鈦合金材料是目前金屬材料中體積質量較小的輕質合金材料,將其應用于低速電動車車身能夠有效減輕車身質量,降低能耗并提升動力性能。鋁合金車身具有質量輕、耐腐蝕性好、耐磨性好、比強度高及可回收等優點,相比于傳統的鋼板車身,輕質鋁合金車身可以顯著減輕車身質量30%~40%。
2.1.3 高強度鋼:高強度鋼是指屈服強度介于210~550MPa的鋼材,而屈服強度超過550MPa的鋼材則稱為超高強度鋼。目前高強度鋼主要應用在汽車安全件、底盤及車身等方面,特別是車身座艙的A、B柱,門檻,車頂邊梁以及底盤中央通道等關鍵部位上,可以大幅度提高車輛保護車內人員安全的能力。c普通鋼相比,高強度鋼能夠大幅增加構件的變形抗力,提高能量吸收能力和擴大彈性應變區。在同等強度等級下,高強度鋼可以通過減薄零件來達到減輕車身質量的目的。
2.1.4 采用新材料替代傳統的材料能夠更好的進行新能源汽車輕量化。新型材料具有輕質量,高強度等優點,滿足新能源汽車各性能的要求。不過,用這種途徑實現輕量化有其弊端,主要體現在以下方面:高成本,新型材料的制造成本遠遠高于傳統材料的制造成本;結構復雜,就碳纖維而言,車身結構設計復雜化。
2.2 采用先進的制造工藝
輕量化工藝制造技術主要分為熱成形技術與激光拼焊技術。熱成形技術是利用熱沖壓高強鋼板材加熱于奧氏體在接近溫度上,然后進行一段時間的保溫工作,使其均勻奧氏體化,將其快速轉移到具備冷卻系統的模具當中進行沖壓,再對其開展保壓與冷卻工作,使該奧氏體能夠轉化為板條狀馬氏體,提高該材料的整體強熱成形。該技術能夠使高強度鋼板經過熱沖壓后,將其材質的抗拉強度提升至1700MPa以上,使新能源汽車車身整體重量得到減輕,提高了車身的強度與鋼度,使車身整體更加堅固,安全性也隨之提高。激光拼焊工藝制造技術,該技術工藝是在20世紀時期起步,在當時,該技術的應用主要是為了解決鋼板寬度不足的問題,在伴隨我國汽車生產業實現了高速發展后,激光拼焊制工藝制造技術在越來越多的國家得到了廣泛的推崇與應用,并成為了目前世界上應用最廣泛的一項制造技術,該技術能夠有效滿足當前汽車零件的設計要求,并根據不同材質及厚度的零件來將其通過焊接方式組成一個完整零件,再將其沖壓成所需零件形狀,減少資源耗能。與傳統技術工藝相比,該技術能夠有效發揮不同板材的優勢,提高車身整體材質的強度,并通過減少零件數量,來達到降低成本的目的。另外,激光焊接通過對接工藝,能夠消除搭接縫,使汽車車身能夠有效提高抗腐蝕系數。雖然該技術工藝目前在我國汽車生產領域中得到了廣泛應用,但由于成型技術還尚未成熟,還難以找到適用于激光拼焊板材質,因此,激光拼焊板當前還只能用于不等料厚的鋼板或鋁板的焊接,而在其它材料上的用途十分稀少。另外通過粘接、鉚接、翻邊搭接、釬焊、螺紋連接等多種連接技術,巧妙地將多種減輕車體質量的材料結合在一起,克服了安全性差、質量難以減輕和加工成本高等難題,從而為新能源汽車提供了多材料優化組合的輕量化車身結構。
3 結語
為了能夠有效的解決現今我國面臨的能源不足與環境污染嚴重等問題,新能源汽車的開發與創新已經成為我國現今汽車行業未來良好發展的重要部分。本文主要對新能源汽車輕量化途徑及其評價進行了簡要的分析。
參考文獻
[1] 吳會敏.我國新能源汽車的現狀及前景分析[D].吉林大學,2014.
【關鍵詞】新能源汽車 技術 專利
【Abstract】The rapid development of social economy, energy consumption in short supply is more serious, coupled with the extensive economic development of the market environment, the ecological environment pollution problems more prominent. Facing the predicament of the dilemma of environment and energy, automobile industry in order to adapt to social development and solve the dual problem of energy and environment, launched new energy vehicles to the environment pollution and energy shortage of the dual pressures of the global automotive industry. Therefore, new energy vehicles launched not only is the automotive industry wise and also the industrialized society towards the road of green environmental protection has a great significance in promoting. In order to ensure the development of new energy vehicles in a smooth and healthy, for new energy vehicle technology patent research has very realistic significance, patent of new energy automotive technology to continuously push forward the development of new energy vehicles also has very important role.
【Keywords】new energy automotive technology patent
隨著近些年來,原油價格的不斷上漲,世界能源短缺的問題日益嚴重,加上世界環保組織的對可持續發展的,綠色發展的呼聲越來越高漲,新能源汽車技術的研究受到了行業發展與社會上資源分配發展的重視。以美國日本為首的發達國家和以中國巴西為首的發展中國家對于新能源汽車產業積極的展開了研發與實踐。根據新能源汽車產業的發展來看,目前在新能源汽車的技術種類,以及技術成本,技術成熟度,動力燃料的選用上,就各國的發展水平來看,其具有較大的差異性,故此重視新能源汽車技術的專利研究,制定合理的產業化發展戰略以及技術發展路線,對于汽車產業的可持續發展和向綠色環保節能型能源汽車轉型都具有深遠的影響意義。
1新能源汽車的類型
除了我們常見的以混合動力為能源的汽車是屬于新能源汽車類型的其中一種之外,以燃料電池、氫發動機為能源的,還有像用太陽能的純動力汽車都是新能源汽車的其中一種類型。目前主要推廣和研發的新能源汽車類型主要有以下幾種:
(1)目前許多城市的公交車大部分都是使用混合動力型的新能源汽車,此類新能源汽車依然會采用傳統的燃料,但與此同時為了改善低速動力輸出和燃油的消耗還配備了電動機或是發動機,混合動力型的新能源車還可以進一步劃分為柴油混合動力型能源車和汽油混合動力型能源車兩種。
(2)相對混合動力汽車而言,純動力型新能源汽車主要使用的電力驅動,在市面上此類型的大部分車輛是直接使用電機驅動,但也有將電動機裝在發動機艙內,或是直接以車輪作為四臺電動機的轉子。
(3)主要以甲醇,氫氣等作為主要燃料,經過化學反應產生電流,依靠電機驅動的汽車也是新能源汽車的一種,此類汽車稱為燃料電池汽車。
(4)以氫氣為汽車燃料的新能源汽車顧名思義稱之為氫動力汽車。
(5)而使用壓縮天然氣(CNG)、液化石油氣(LPG)和液化天然氣(LNG)作為燃料的新能源汽車我們稱其為燃氣汽車。
(6)我們常說的酒精汽車指的就是采用乙醇作為燃料的汽車,故此該類新能源汽車還可以稱為生物乙醇汽車。
2新能源汽車的發展前景
相比傳統汽車的尾氣會給環境帶來重大的污染,造成能源短缺等弊端,新能源汽車以其具有的可持續性,高度清潔等特低昂成為了目前世界各國爭相研究開發的對象。表1,表2是對各種燃料溫室氣體的排放量、行駛相同路程消耗的燃料體積的分析:
表1:各種燃料溫室氣體排放(CO2當量)比
燃料 柴油 汽油 二甲醚 液化石油氣 液化天然氣 壓縮天然氣 甲醇 乙醇
當量比 100 96-114 96-132 127-129 109-143 109-143 135-155 154-174
表2:行駛相同路程消耗燃料的體積比(MVEG循環)
燃料 柴油 汽油 二甲醚 液化天然氣 壓縮天然氣 甲醇 乙醇
體積比 1.0 1.8 1.7 2.0 5.0 2.4 2.5
通過表1,表2表可以看出,新能源汽車的環保性、節能性較傳統汽車較優。以下是關于它們運用于汽車行業的發展前景做出的定性分析:
表3:汽車代用燃料的發展前景
燃料 2000-2005年 2005-2010年 2010-2015年 2015-2020年
LPG 占有一定市場份額 市場份額增加 市場份額增加 市場份額增加放緩
CNG 占有一定市場份額 市場份額增加 市場份額增加 市場份額增加放緩
甲醇 占有一定市場份額 市場份額增加 因毒性問題發展前景不樂觀
乙醇 作為醇燃料有一定市場份額;作為含氧化合物在汽油的使用量增加 作為含氧化合物在汽油中使用量繼續增加;作為醇燃料的發展前景取決于農業水平 作為含氧化合物在汽油中使用 作為含氧化合物在汽油中使用
合成燃料 進入市場 成本降低 市場份額增加
二甲醚 進入市場 成本降低 市場份額增加
生物柴油 進入市場 發展前景取決于農業水平
表3可見,新能源汽車行業的發展前景十分客觀。
3 新能源汽車專利申請的現狀
在面對能源和環境的雙重壓力下,汽車工業將迎來一場史無前例的革命,世界汽車格局也將隨之大洗牌,縱觀國內外新能源汽車專利申請的狀況,了解目前新能源汽車技術專利的研究方向,為該新興領域的技術發展奠定條件基礎。
3.1全球范圍內新能源汽車專利申請的狀況
截至11年的3月份,全球范圍內有關新能源汽車專利申請中,混合動力型新能源汽車扎UN離身軀達到了38716項,純電動汽車專利的申請量則是19812項,而燃料電池類的新能源汽車申請量則為21130項。由以上數據可以看出,在全球范圍內,混合型動力汽車的專利申請量在持續增長,從90年的71項增長到08年的8656項,增幅達到了122倍,且年均增長率保持穩定,從混合動力汽車專利的申請量中不難看出目前混合動力新能源汽車的技術也處于持續高速的發展階段。
而純電動型新能源汽車的專利申請從06年起,也迎來其第三次的高速增長期,即使在專利申請公相對滯后的情況下,在2009年還是創下了申請量為1748項的歷史新高,向社會表明了純電動型新能源汽車的專利申請在往后的發展中人能保持高速增長的趨勢。
相對前面兩種類型的新能源汽車專利申請發展情況,燃料電池汽車專利申請量的增長在經過了98年到04年的高速增長后,目前進入了一個相對平穩的發展階段。面對燃料電池汽車技術的調整,發展的速度在一定程度上也受到了技術瓶頸的限制,故此燃料電池汽車的年專利申請量出現了穩中有降的情況,但大致還是能保持在2500項左右。
3.2我國新能源汽車專利申請的現狀
由國家知識產權局得知,近幾年中我國在新能源汽車領域中的自主創新能力有了較大飛躍,在過去7年的時間里,共提交中國專利申請2011件,與德國、韓國并列全球第3位。截至2012年底,我國共示范推廣節能與新能源汽車2.74萬輛。新近加大了對新能源汽車領域的投入力度,按“十二五”規劃、863規劃、科技支撐計劃,安排新能源汽車領域研發項目39個,投入經費超50億元,重點支持研發自主知識產權的新能源汽車車型及動力電池等關鍵技術。
4新能源汽車技術專利申請面對的困難
根據GSIP在國內的一份調研結果中得知,就目前我國大多數新能源汽車研發的相關企業在新能源汽車的技術專利申請數量以及質量,和專利信息的利用能力,專利整體布局等各個相關層面上都處于相對落后的局面,導致了我國在新能源汽車技術上的發展停滯不前。
4.1專利“含金量”較低
在GSIP的調研中得知,在新能源汽車技術研發的其中一項領域里,關于鋰離子動力電池的研究,我國在該項技術上的專利申請數量遠遠不如國外,即便在近些年里,國家在專利申請這一方面出臺了一系列的鼓勵政策,也推動了國內企業在技術專利申請上數量的增長,但對于國際組織間注重發明專利方面上的申請,我國的專利申請是遠遠還達不到要求,據分析我國在實用新型以及外觀設計方面中的專利申請比例占據了80%,而相對“含金量”較高的發明專利申請僅僅只是占到了20%。由此可以看出,專利“含金量”較低,是國內新能源汽車技術專利申請走向國際化所面臨的重要問題之一。
4.2專利信息利用率不高,且專利保護能力相對薄弱
北汽福田是一家很早就實現了新能源汽車產業化的企業,但其法律事務部知識產權相關人員在專利信息利用率的問題上還是指出:“我們希望有關機構能定期提供新能源領域專利數據信息資源,使國內企業更快地了解到國外優勢企業的技術發展趨勢,縮短研發水平距離。”
除了在專利信息的利用能力上有待提高,對于專利的保護能力也是有待加強。因為自主創新能力的不足,在新能源汽車產業中的投入不足等讓企業在專利保護上的能力也相對較弱,因此阻礙了新能源汽車技術的專利發展。
5新能源汽車技術的專利保護策略
激烈的市場環境競爭條件下,加強新能源汽車技術的專利研究,提高新能源汽車技術研發的知識產權保護,對于新能源汽車技術這個新興領域中的自主創新成果有著至關重要的作用。以下是新能源汽車技術專利保護的主要策略:
5.1充分利用專利法律法規
根據我國專利法新修訂中的規定,在以下兩種情況下可以實施強制許可的行為,第一種情況是專利權被濫用的行為,第二種是反壟斷法規制的行為。因此新能源汽車企業應該注意,在獲得專利后需要技術實施獲得專利技術方案,充分利用專利法律法規對技術專利進行保護,防止被他人提出強制許可申請。
5.2主動研發,以專利去爭奪市場
新能源汽車技術的研發應該從傳統汽車行業的跟蹤創新模式中走出來,積極研發,以增加原始性的創新成果,提高核心專利的占有率。與此同時管理好新能源汽車技術的研發,專利申請,專利實施以及專利管理等各個環節中的工作,占在經濟前提許可的前提下盡可能在多地多國申請技術專利,以專利爭奪市場,積極保護自主研發的技術,讓創新的成果為企業帶來最大的經濟效益。
5.3建立專利池,以共享機制推動企業間的合作
分析當前國際上新能源汽車技術的發展,不難看出國外在新能源汽車技術的研發,以及關鍵技術的掌握上都遠遠超出了國內的水平,而且部分專利壁壘已漸漸的形成。為了避免國內汽車企業在專利問題上遇到孤軍奮戰,建立新能源汽車技術專利池,制定合理的專利共享機制和防御機制,促進企業之間的相互合作,從而降低交叉許可成本,為企業面臨的專利糾紛提供談判籌碼或應訴武器,達到共同防御國外大企業專利侵擾的目的,同時還能加強國內新能源汽車技術的自主研發投入,增加專利申請“含金量”和專利申請的技術資本。
6結語
伴隨產業向節能高效的方向發展,新能源汽車毋庸置疑會成為汽車行業未來發展的重點,新能源汽車技術專利的研究,是推動新能源汽車技術不斷進步的主要保障,是促進新能源汽車技術方案自主創新研發的動力,是維護企業在新能源汽車領域利益的主要手段。采取有效的技術專利保護策略,對新能源汽車領域的創新成果加以保護,提升產業之間的競爭力,提高汽車產業在新能源汽車技術中的自主創新能力,為新能源汽車發展創造健康的競爭環境。
參考文獻:
[1]葉玲,楊志偉,李昆.混合動力電動汽車的發展[J].北京汽車,2012(06).