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1、电动汽车的市场分析 2011,8/5/2011,Contents,中国电动车发展规划电动汽车的发展和应用技术电动汽车的发展和商业模式电动汽车的充电系统,中国电动车发展规划,中国把新能源汽车作为国家战略产业之一予以重视。希望在这次全球产业结构的调整中，借着新能源技术革新和相关产业发展，带动全球能源消费的变化，从而可能改变全球地缘政治和地缘经济的战略态势。“八五”期间国家科委就把纯电动汽车列入国家重点攻关研究项目“九五”期间纯电动汽车再次被列入国家重大科技产业工程项目2001年在十年的攻关研究基础上正式启动“十五”863之纯电动汽车重大科技专项2009年推出的“新能源汽车示范推广通知”和“汽车产业
2、调整和振兴规划”提出了具体的补贴计划和发展目标，并且安排200亿专项资金支持汽车产业技改。中国十二五规划中新能源汽车再次被列入汽车业的重点发展目标，计划到2015年国内新能源汽车的年销量达到百万辆级。到2020年产销总量达到500万辆水平，国家计划在未来十年里拿出超过1000亿元资金，用以扶持整个产业链的发展。2009年分两批在25个城市开展“节能与新能源汽车示范推广应用工程”，以财政补贴政策鼓励的方式在公交，出租，环卫等公共服务领域率先推广使用节能和新能源汽车。2010年在其中6个城市（上海，重庆，长春，深圳，杭州，合肥）试点城市对私人购置新能源汽车实施财政补贴。已累计推广使用新能源汽车50
3、00多辆，运行里程超过8000万公里，实施国家财政补贴10亿元。,电动汽车的发展和应用技术-1,概述电动汽车是与燃油汽车相对应的,1881年就出现了电动汽车.20世纪20年代达到过一个鼎盛时期,但在燃油汽车出现后,由于受相关材料和技术发展的限制,在经济性,实用性,技术性各方面的大大落后与燃油汽车而被搁置.进入20世纪70年代,由于能源和环境问题,人们又开始重新关注电动汽车.并且随着高性能蓄电池和高效率电机的发展,人们开始推出了新一代电动汽车.电动汽车的分类以车载燃料电池为动力的燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric VehicleFCEV)以车载蓄电池为动力的纯电动汽车（Ele
4、ctric VehicleEV)以车载多能源为动力的混合动力电动汽车（Hybrid Electric VehicleHEV）,电动汽车的发展和应用技术-2,燃料电池汽车（FCEV），纯电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）有时统称电动汽车，也叫新能源汽车燃料电池电动汽车(FCEV).其动力源是燃料电池发动机-电动机系统，不同燃料作为动力源其发电机组是有区别的。目前多以压缩氢气或液态氢气作为基本燃料。燃料电池技术曾被认为是21世纪首选的洁净，高效发电技术，其能量转换效率和使用寿命都是强大优势，但燃料电池的研究还有其瓶颈，使得FCEV的发展也受到限制。纯电动汽车（EV).其动力源采用蓄电池-电动
5、机系统，除了在污染，噪音和振动方面，其操作性能也大大好于燃油汽车，是当前开发和研制取代燃油汽车的首选车型。EV也是中国政府（主要是发改委和科技部）主要研究和鼓励发展的电动汽车技术。但蓄电池是EV的核心也是其瓶颈，重量，体积，容量，冲放电效率，造价，维护成本，使用寿命，还有重金属的二次污染问题等，都还有待进一步发展和解决。混合动力电动汽车（HEV）由于大容量蓄电池的难题和燃料电池的技术瓶颈，混合动力汽车是市场化催生的一款新车型，它将现有内燃机与一定容量的储能设备结合产生混合动力，由于其技术实现相对简单，投入少，同时又能大大降低油耗和排放，所以当前被各大车企所热衷，其目前商用化的车型也是最多的。但
6、HEV毕竟只是对现有汽车的一种改进，只能降低排放，而不能做到真正的零污染，所以从长远看可能也还是一种过渡产品。,电动汽车的发展和应用技术-3,动力蓄电池目前已经在电动汽车上应用的动力蓄电池主要包括：阀控铅酸电池，镍镉电池，镍锌电池，镍氢电池，锌空气电池，铝空气电池，钠硫电池，钠镍氯化物电池，锂离子电池和聚合物锂电池目前技术最成熟，在电动汽车上应用最广的主要是：镍镉电池（Ni-Cd），镍氢电池（Ni-MH）和锂离子电池（Li-iON）。镍镉，镍氢和锂离子电池性能对比,电动汽车的发展和应用技术-4,电动汽车常用充电模式根据电动汽车动力电池组的技术和使用特性，其充电模式存在一定的差别。目前常用的是三
7、种方案：常规充电，快速充电和电池更换（机械充电）。另外无线（非接触）充电方式也有应用，但还属于试验研究阶段。常规充电（适合于混合动力和小容量纯电动汽车用于白天短途行驶晚上在家或小型充电桩充电）充电电流相当低，通常为15A左右。常规蓄电池的充电方法都是采用小电流的恒压或恒流充电，不同的电池特性和容量决定其充电所需时间。一般为5-8小时，多的时候需要10-20多小时优缺点：技术要求简单，充电设备和安装成本都很低，还可以提高充电效率和延长电池使用寿命。但无法满足汽车紧急运行的需求。快速充电（只适合在充电站和大型充电桩等有安全设施保障的地方充电）快速充电电池的出现，为纯电动汽车的商业化提供了技术基础。
8、它是利用大电流（150A-400A）对电池进行短时充电（20分钟-2小时），所以又叫应急充电。优缺点：一般15-20分钟充电要达到电池容量的80%以上，所以对电池和充电设备的技术要求都很高，增加了成本，同时由于是大电流操作，安全防护有较高要求。机械充电（只适合在大型充电/换电站进行）通过直接更换电动汽车的电池组来达到为汽车充电目的。提高了方便性和快捷性优缺点：动辄几百公斤的电池组更换，专业化要求很高，需借助专业机械才能完成快速更换，充电和维护。更需要汽车企业和电池企业在统一的行业标准下生产。但此种模式使得电池得到了专业及的使用，维护和保养，有利于提高电池的使用效率和使用寿命。,电动汽车的发展和
9、商业模式-1,目前中国乃至全球关于电动汽车(特别是电动轿车)的商业模式有三种类型。第一种“整车销售自充电”的商业模式，其构架为：整车企业捆绑电池销售，能源供给服务企业建设城市充电站和充电桩网络并负责运营。这种商业模式最早起源于西方人的构想，他们认为拥有车库的电动轿车用户，白天开车晚上回家充电就能够方便地、经济地完成能源补给工作。但是历经30多年没有发展起来。主要原因是“车辆价格高、充电时间太长使用不方便、电池性价比不好、电池保养维护难”等问题无法解决，致使电动轿车产品不具市场的竞争力。第二种“整车租赁”模式，整车企业捆绑电池租赁（或者裸车租赁），能源供给服务企业建设充电站和充电桩网络（或者提供
10、电池租赁）并负责运营。这种模式在2010年以整车企业为主导兴起的，主要目的是在现有技术和价格高的条件下，避开产品市场竞争力问题，让电动汽车产品通过较低的价格租赁给用户，来获取更多使用信息，以完善和提高系统技术。但显然，整车租赁是一个过渡方式，这种模式不是汽车企业发展的最终目标，也不是电动汽车产业可持续发展的商业模式。,电动汽车的发展和商业模式-2,第三种“裸车销售、电池租赁、充换兼容”模式的构架为：整车企业裸车销售，能源供给服务企业建设快换站和社区充电桩网络，并提供动力电池租赁和电池快换、充电和维护等综合服务。这是中国学者在最近提出的一种商业模式。虽有一定的理想成分，但也不失为一个优秀的系统综
11、合解决方案。优点对电动汽车制造企业来说，把电池这个老大难问题隔离出来，专心汽车本身性能的技术研究和发展，汽车成本也会大幅下降，产品竞争性提高。对用户来说不用再考虑电池成本，电池维护，电池寿命等专业问题，而且可以在需要应急充电时通过简单更换电池解决续航问题。对于电池企业或能源供应运营商来说，也可以通过持续和专业的服务实现收益，而且电池的回收再利用也可以得到很好解决。另外一点好处是，对于能源网络供应运营商来说，手里大量的电池就是一个大容量的储能设备，理论上可以对电网起到削峰填谷的作用，可以产生额外收益。问题将整车和电池完全隔离成两个产品链以后，对目前的产业结构和生产模式造成很多的变数和影响，而且标
12、准的制定就变得非常重要，也会非常困难。2010年上海世博园建成了一个大型的快换充电站，为园区运行的纯电动大巴提供快换充电服务。由于大巴结构类型比较单一，电池和各种安装标准比较容易制定，但对于五花八门的各类乘用车来说，同一标准就会非常困难。,电动汽车的充电系统-1,电动汽车的动力源就是各种类型的蓄电池，所以为汽车蓄电池充电的充电系统就成为了电动汽车产业链中极其重要的一个环节。没有足够的充电网点，良好的充电设施作为辅助，电动汽车根本无法上路。按照安装方式的不同分为车载式和非车载式两种充电机，也有按照电流种类不同分为交流充电机和直流充电机。车载式充电机-一般就是指固定安装在电动汽车上,专为电动汽车蓄
13、电池进行充电的小型设备。通常采用高频开关电源技术进行交直流转换，所以只要有常规交流电提供即可轻松完成充电！适合在自家车库，小区停车场或者有交流电提供的充电桩进行常规充电。（属于交流充电）非车载式充电机-一般是指的直流充电机，充电站（充电桩）在完成变压，整流等工序后直接给电动汽车蓄电池提供直流充电，可以进行常规充电，也可以实现快速充电。我们现在经常说的充电系统主要是指的充电站和充电桩,而不再特指固定安装在汽车上的充电装置.,电动汽车的充电系统-2,充电站一个大型充电站根据建设规模和等级不同，投资会在500-5000万不等。包括配电室、主机室、监控室、终端机及电池更换库、维护车间、更换电池区等配套
14、设施。其建设场地要求高，面积大，配套设施齐全，能够同时满足所有电动车辆充换电使用，适用于市政规划、高速公路服务区等大型建设项目。,电动汽车的充电系统-3,充电站的监控系统对充电终端的监控，监控接口的状态，如电流，电压，开关状态，保护状态。采集相连电动汽车电池信息，控制接口输出的开断。配电的监控，对整站的总功率，总电量，功率因素，主变压器状态，开关状态，无功补偿及谐波治理等等设备的监视和控制。电池维护监控，采集电池的性能，状态等信息，对电池进行专业的评估和维护快速更换设备的监控，保证更换电池的机械操作都是有序和准确的另外还包括视频监控，环境监控等等充电站的计费系统目前国内充电站充电计费方式以IC
15、卡为主，也可以现金，部分厂家设备也支持信用卡配置上主要就是包括彩色触摸屏，IC卡读写器，票据打印，CAN通信总线等，可以进行充电方式选择，充电量的设定等操作。,电动汽车的充电系统-4,充电桩一个简易的充电桩价格在几万到十几万不等，有壁挂和落地多种形式。一般与交流电网连接，专为电动汽车车载充电机提供额定交流电源的独立充电平台。体积小巧，式样灵活，主要应用于路边街道、小区、单位、商厦、停车场、写字楼、商业街、大型购物中心等，只要能停车的地方,即可完成充电。不同公司产品有所区别，但主要功能包括液晶触摸显示，部分提供中，英文双界面IC卡管理/用户识别：用户卡号、已充电量、计费单价、消费金额、余额等信息
16、。充电操作：按金额充电，按电量充电，充满停止及票据打印等充电管理：完成常规交流供电、除硫养护、计量计费、联网监控等功能 保护及告警系统：防破坏系统，防撞击系统等费用收取：除了IC卡收费方式以外，部分厂家设备可以选择加装现金识别和信用卡系统。数据管理：本地数据存储远程监控：GPS定位，上传本地数据，接受远端控制指令部分设备可以设置分时计价，鼓励用电峰谷时充电,电动汽车的充电系统-5,各国充电站建设情况日本已有400个左右充电站，计划2012底建成1000个快速充电站，到2020年将在全国建设5000座充电站。法国法国巴黎最早将清洁能源汽车引入城市公交系统，市区有大量纯电动公交车参与运营。巴黎市区
17、就有超过100座的充电站。英国英国伦敦有数十个充电站和几百个路边充电桩德国德国柏林将建设550个充电站。中国保守估计中国在十二五期间要建设1000个以上的集中充换电站，数十万个路边充电桩,电动汽车的充电系统-5,各地市建设情况和计划北京北京政府按照5000商用车，30000乘用车的需求布局充电站，已经同时启动了小营，四惠，航天桥等6个大型充电站项目和120处交流充电桩。国家电网北京公司的计划是十二五期间在北京建设400座以上的充换电站和集中配送站，配置4万个以上的充电桩。上海上海被确定为我国首个电动汽车国际示范城市，上海市嘉定区被指定为电动汽车国际示范区，计划到2012年，在嘉定区完成一万辆以
18、上电动汽车的推广应用，建成充电桩1.3万个，充/换电站15座，加氢站两座以上。深圳：截至去年已投运四个充电站和180个充电桩湖北：省电力公司计划在全省试点建设16个充电站和300个交流充电桩天津：5个充电站和100个充电桩。陕西：西安市4个中型充换电站和202个充电桩。,电动汽车的充电系统-6,全国22个主要省市充电站建设情况和计划,电动汽车的充电系统-7,充电系统建设面临的问题规划理论不健全各地的充电站建设尚处于定点示范建设阶段，没有建立于车辆应用、电网规划、城市规划相结合的充电站布局选址理论。面临着供电能力、服务能力与城市用地紧张的矛盾。标准和协议不统一国内及国际上尚未建立电动汽车充电站统
19、一的充电电气接口和通信协议，相关标准还处于研究阶段。北京，深圳，安徽等相继出台了充电站建设的地方标准，国电南瑞，比亚迪等也提出了自己的行业标准，但是充电站建设，充电接口，通信协议等国标仍未形成。检验平台未建立作为充电站关键设备的充电机，电池更换设备以及充电站总体技术状态检验，通信能力检测等还没有一个行业认可的国内统一的检测平台运营管理不规范充电站的服务范围不够清晰，建设运营主体还不明确，还没有形成一套成熟的运营管理商业模式。,附件一：,中国中央企业电动汽车产业联盟架构,在充电和服务领域除了上述的主要央企以外，还有就是比亚迪也是一个重要的参与方，其他还有许多属于电池制造和研究领域的公司企业也都承建了一些项目。比较主要的有深圳奥特迅，北京动力源，上海思源，珠海泰坦、郑州双新电器等。其中隶属于国家电网的国电南瑞集团各方面综合实力都很强，在2010年充电站的建设市场中抢占了接近70%的市场份额。,附件二：,
