我国新能源汽车的产业基础及发展趋势研究毕业论文
2020-04-08 14:27:58
摘 要
随着节能环保成为世界发展主题,新能源汽车的发展开始走入人们的视线,并且渐渐成为了我国未来汽车行业发展的方向,我国新能源汽车已经发展了近20年,取得了不错的成就,市场表现十分突出,相关政策逐步完善,技术也在不断突破,然而在新能源汽车的发展过程中依旧存在不少问题值得我们分析与解决。
本文主要对我国新能源汽车产业现状和发展趋势进行了分析与研究,包括我国新能源汽车种类和特点、我国新能源汽车产业发展及趋势;国内外目前新能源汽车的技术、市场和政策现状及存在的问题,并从技术方面对电池、电机以及充电基础设施进行了总结分析;从市场方面对我国新能源汽车市场的现状,不同种类的新能源汽车进行了对比分析,并结合国外的市场趋势的对比分析,总结了世界新能源汽车发展方向以及我国市场需要发力的方向。此外,研究了我国新能源汽车产业政策现状,简要分为四个阶段:摸索阶段、稳步发展阶段、补贴退坡阶段和双积分阶段,对比分析我国与其他各国的财政政策。最后总结我国新能源汽车发展方向,对技术、市场、政策三大部分进行总结,对我国新能源汽车产业发展进行展望。
研究表明:我国新能源汽车面临的依旧是突破核心技术成为汽车强国的挑战。(摘要中不要出现引文)因此,积极分析目前新能源汽车发展现状,探讨新能源汽车产业应该如何发展,以推进中国新能源汽车产业化进程,具有极大的研究空间。
关键词:新能源汽车;政策现状;市场分析;技术分析
Abstract
With the development of energy conservation and environmental protection as the world's development theme, the development of new energy vehicles has begun to enter the people's attention, and has gradually become China's future development direction of the automotive industry, China's new energy vehicles have developed for nearly 20 years, and has made good achievements The market performance is outstanding, policies are closely followed, and technology is constantly breaking through. However, there are still many problems in the development of new energy vehicles that warrant our analysis and resolution.
This article mainly analyzes and researches the current situation and development trend of China's new energy automotive industry, summarizes the types and characteristics of China's new energy vehicles, and analyzes the development trend. Then analyze the current status of the technologies, markets, and policies of new energy vehicles at home and abroad, as well as existing problems, and summarize the technical analysis of batteries, motors, and charging infrastructure; analyze the current status of China's new energy vehicle market in the market. Contrastive analysis of different types of new energy vehicles, coupled with comparative analysis of foreign market trends, summarizing the development direction of the world's new energy vehicles and the direction that our country's markets need to develop; the main policy research in China's new energy automotive industry policy, a brief It is divided into four phases: exploration phase, steady development phase, subsidy withdrawal phase and double integration phase, and a comparative analysis of China's and other countries' fiscal policies. Finally, we summarize the development direction of China's new energy vehicles, summarize the three major technologies, markets, and policies, and look forward to the development of China's new energy automotive industry.
Research shows that: China's new energy vehicles are still facing the challenge of breaking the core technology to become a powerful automobile country [1]. Therefore, it actively analyzes the current status of development of new energy vehicles, discusses how the new energy automobile industry should develop, and promotes the process of industrialization of new energy vehicles in China. It has great research space.
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 背景 1
第2章 新能源汽车简介 3
2.1纯电动汽车 3
2.2混合动力汽车 5
2.2.1普通混合动力汽车 6
2.2.2增程式混合动力汽车 6
2.2.3插电式混合动力汽车 6
2.2.4小结 7
2.3燃料电池电动汽车 8
2.4其他新能源汽车 9
第3章 我国新能源汽车产业发展分析 10
3.1新能源汽车的关键技术 10
3.1.1电池技术 10
3.1.2驱动电机技术 13
3.2充电基础设施产业 14
3.2.1充电技术发展趋势 15
3.2.2充电基础设施产业发展现状 16
第4章 国内外新能源汽车产业市场现状分析 20
4.1我国新能源汽车市场发展概况 20
4.1.1乘用车和商用车市场 20
4.1.2纯电动和插电混动汽车市场 21
4.1.3小结 22
4.2全球新能源汽车市场发展现状和趋势 23
4.2.1全球新能源乘用车市场现状 23
4.2.2中国依旧引领全球 26
4.2.3奋力追赶的美国市场 27
4.2.4其他国家市场的发展 28
4.2.5小结 28
第5章 我国新能源汽车产业政策分析 29
5.1我国新能源汽车产业政策现状 29
5.1.1摸索阶段(2001-2009) 29
5.1.2稳步发展阶段(2009-2013) 30
5.1.3补贴退坡阶段(2014-2015) 31
5.1.3“双积分”阶段(2017-) 33
5.2我国新能源汽车产业政策的发展趋势 34
5.2.1财政补贴 34
5.2.2小结 38
第6章 结论 39
参考文献 41
致 谢 43
背景
随着时代与技术的发展进步,“新能源汽车”这个概念也渐渐地出现在人们面前,但这并不仅仅是一个概念,还是我国目前新能源产业的重大产业支柱。众所周知,全世界各国都已经开展了清洁能源技术的发展,像国外的著名企业苹果、Facebook、Google、Microsoft都在再生清洁能源方面下了不少功夫,国内的例子更是数不胜数,而汽车作为全世界各国非常重要的产业支柱,发展新能源汽车也是大势所趋[2]。
首先从环境角度来说,人类与自然之间的矛盾激化,早在人口过剩后就一直存在,汽车造成的环境污染主要是雾霾,当然并不仅仅是雾霾,而是雾霾是与我们生活息息相关的,并且我们有能力改善这一现象。根据中华人民共和国环境保护部于2017年3月3日发布的报告来看,中国已连续8年成为全球最大的汽车生产和销售国。在环境保护部发布的《中国机动车环境管理年报(2017)》中对我国机动车现状进行了阐述,根据年报,我国机动车的2016年保有量达到了2.95亿辆,比2015年增长8.1%,而其中新能源汽车的保有量仅仅只有101.4万辆。而我国空气环境污染的主要原因之一就是车辆尾气污染,机动车保有量的持续增长使得我国空气环境问题更加严峻,甚至在我国部分城市的空气出现了汽车尾气与煤烟混合污染的情况,其中北京、天津、上海等15个城市大气细颗粒物(PM2.5)源解析工作结果显示,本地排放源中移动源对细颗粒物浓度的贡献范围为13.5%至41%,汽车尾气对空气环境污染越来越严重。除此之外,噪声污染、对城市水体的污染、固体废弃物的污染、热污染、光污染等等也是现有传统汽车造成的环境污染。而新能源汽车采用清洁能源,不仅无尾气污染和噪声污染等,而且从很大程度上解决了石油短缺的问题,因此从环境角度来说,相比传统机动车,新能源汽车是非常有利于我国的环境保护的,也有利于我国汽车行业的可持续发展,新能源汽车对于我国来说将是一个巨大的发展机遇[3]。
其次从政策角度来说,新能源汽车势在必行。国家从2001年开始启动了“863计划”电动汽车重大专项,在2009年开始实施了“十城千辆”政策,在2014年开始发布各种详细有效的相关产业政策,新能源汽车销量也得到了突破性发展,年总销量达到了8万辆,在2015 年相继出台了取消新能源车限购、限行等政策,更多品牌的新能源汽车加入摇号池,大大推动了新能源汽车的销量。在2016年至2017年6月,国务院有关部门继续大力支持新能源汽车发展,它引入了覆盖宏观导向、研发支持、投资管理、生产及产品准入、财政补贴、行业管理、动力电池、基础设施、安全保障及交通管理等十个方面的政策,2017年国家出台双积分政策,并且累积出台了其他各种多达40多项新能源汽车相关政策,各地方对新能源汽车产业的支持政策也是越来越多,同时 2018年全国国民委员会和全国民族协会政府工作报告指出,新能源汽车购置税优惠政策又延长了三年,这一举措极大促进了新能源汽车产业的健康有序发展。在这些产业政策基础上,加上国家对新能源汽车的补贴,新能源汽车的发展之路势在必行,即使中途会遭遇坎坷,但是发展前景一片大好。
综上,从环境和政策两个方面而言,新能源汽车是汽车行业的大势所趋[4]。另外从我国国家发展和社会进步的角度来说,从新能源汽车方向来推进我国汽车产业的发展,提高我国工业行业发展水平,是有利于我国实现弯道超车成为汽车强国的。
所以笔者从此出发,对我国新能源汽车产业基础及发展趋势进行研究。其中主要研究新能源汽车的种类及特点,从基本角度介绍新能源汽车,接着分析国内外目前新能源汽车的技术、市场和政策现状及存在的问题,综合整体地对新能源汽车现状进行阐述,最后分析讨论新能源汽车发展趋势。因此,积极分析目前新能源汽车发展现状,探讨新能源汽车产业应该如何发展,以推进中国新能源汽车产业化进程,具有极大的研究空间。
新能源汽车简介
新能源汽车是指采用清洁的能源作为动力来源的汽车,区别于以往的常规汽油和柴油燃料。新能源汽车一般是采用电能来作为动力来源,或者利用其它清洁能源如氢燃料、燃气、醇醚等作为燃料来提供动力,或者和传统汽车结合的新型节能汽车。
新能源汽车总体来说就是区别于传统燃油汽车的汽车。新能源汽车的发展前景从行业发展来看,是处于一个加速发展的过程,新能源汽车的产量每年也在不断增加;从行业规模来看有一个很广阔的空间,涵盖了很多的上下游产业;从技术角度来看,目前新能源汽车的技术还是有待突破,就比如纯电动汽车的电池如果采用到石墨烯电池,行驶里程将会有很大的突破,技术方面对于发展前景也有一个很重要的决定性作用。
新能源汽车包括有:纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车、以及其他新能源汽车等[5]。
从目前国内外的新能源汽车的发展来看,我国新能源汽车的最终的方向是纯电动汽车,混合动力汽车在发展方向上可以理解为燃油汽车过渡为纯电动汽车的产品,燃料电池汽车则是取代传统燃油利用新燃料来为汽车提供动力。目前我国新能源汽车产业政策主要是扶持纯电动汽车。下文从新能源汽车技术路线的基础层次来概述分析不同类型的新能源汽车。
2.1纯电动汽车
纯电动汽车采用蓄电池作为驱动动力来源,通过电机来传输动力,从而使汽车行驶。和传统燃油汽车不仅在动力来源上有很大区别,在动力传输方式上也有所差异。纯电动汽车的核心技术包括动力电池及能量管理技术、驱动电机技术及控制技术、汽车车电控技术、汽车轻量化技术等,和传统燃油汽车主要在动力来源传输和能源管理上有所区别。
纯电动汽车普遍分为纯电动乘用车和纯电动商用车,也可以细分为三类:电动轿车、电动货车和电动客车。纯电动乘用车目前最常见并且市场庞大,市场表现十分出色,目前2017年纯电动汽车市场表现比较好的有北汽EC系列、知豆D2、江淮iEV6E、新帝豪三厢EV、比亚迪E5。纯电动商用车目前也广泛运用在公共场合,部分城市公交和高校校车开始渐渐使用纯电动汽车运营。
纯电动汽车使用驱动电机来传输动力,没有传统燃油汽车的离合器和发动机,目前主要有永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机,其中永磁同步电机在新能源汽车中运用最广。电池作为电动汽车的心脏,电池技术以及能量管理技术也是发展电动汽车需要突破的技术层次。由于采用电池作为能量源泉,电机对于能量的转化方面也是很关键的部分,所以电机技术也是电动汽车的关键技术之一。下文会对动力电池技术与驱动电机技术进行详细分析。
图 2‑1 纯电动汽车种类和特点
图 ‑2 2017年我国纯电动汽车前五销量型号
2.2混合动力汽车
混合动力汽车采用发动机和蓄电池两者结合来作为动力来源,通过电动机、逆变器、发电机等不同的连接方式来组成不同的动力能源传输路线。由于技术路线是采用传统燃油汽车和纯电动汽车的结合,所以混合动力汽车在技术水平上较为复杂。从新能源汽车的需求驱动的发展方向来看,混合动力汽车是纯电动汽车的过渡方案,但从技术要求上来看,混合动力技术并不是纯电动汽车技术的过渡。因此尽管我国目前纯电动汽车市场极好,但混合动力汽车在市场上表现一般,其中混合动力汽车的技术难度也是原因之一。目前我国混合动力汽车主要以插电式混合动力汽车为主。
以往在混合动力汽车的分类上分歧较大,以混合动力驱动的传导方式进行分类,主要分为串联式、并联式和混联式三种,串联式的发动机、发电机和电机三者串联成一个动力总成来传输动力,并联式的发动机和电池并联成为两个动力总成来传输动力,而混联式则是综合串联式和并联式,在不同的工况下可以运行不同的工作模式;以混合动力系统中混合度(电系统功率/总功率)来分类,主要分为微混合动力系统、轻混合动力系统、中混合动力系统和重混合动力系统。
图 2‑3 混合动力驱动原理分类
图 2‑4 混合动力汽车传统分类和特点
但现在按市场划分基本可以分为普通混合动力汽车、增程式混合动力汽车、插电式混合动力汽车。三者差异关键在于电池容量大小和是否可以充电。
2.2.1普通混合动力汽车
普通混合动力汽车主要动力来源依旧是内燃机,其次采用小容量的电池作为辅助动力源,这类车型的小容量的电池一般不提供充电接口,会在汽车运行过程中回收能量。普通混合动力汽车一方面主要采用发动机为汽车提供动力,一方面可以将发动机多余能量回收给电池,电池也可以通过电动机为汽车提供动力。
2.2.2增程式混合动力汽车
增程式混合动力汽车,也可以定义成增程式电动汽车,关键在于增程式混合动力汽车的发动机是没有直接为汽车提供动能的,而是将能量传输给电池,通过电动机来为汽车提供动力,同时增程式混合动力汽车的电池是可以外接充电的。
2.2.3插电式混合动力汽车
插电式混合动力汽车在混合动力汽车的基础上进行了强化,不仅其动力电池可以外接插电,而且可以以纯电动模式、纯燃油模式、混合模式来运行汽车,能够应对不同的汽车运行工况。
2.2.4小结
对于插电式和增程式,插电式混合动力汽车采用的是大电池容量,而且能够外接充电,普通的混合动力汽车则是不能外部充电,而且电池容量较小;而增程式混合动力汽车相当于串联式的插电混合动力汽车,它的电池容量较小,可以分为纯电动工作模式和插电式工作模式。插电式混合动力汽车和增程式混合动力汽车的自身发动机可以供能,从一定程度上解决了纯电动汽车的续航里程和充电设施问题,具有更多的灵活性。
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