【太陽能電動(dòng)車】太陽能電動(dòng)車怎么樣太陽能電動(dòng)車充電器介紹

太陽能是可再生、可持續(xù)性發(fā)展的戰(zhàn)略能源。當(dāng)華爾街風(fēng)暴席卷全球時(shí)，各先進(jìn)技術(shù)國家無不在新能源領(lǐng)域下賭注、投資本，以期獲得經(jīng)濟(jì)復(fù)興。特別是以汽車產(chǎn)業(yè)為經(jīng)濟(jì)支柱的國家，尤其在新能源汽車動(dòng)力上力圖有所創(chuàng)新和發(fā)展，如在電動(dòng)汽車、燃料電池汽車領(lǐng)域紛紛投入巨資，而在太陽能汽車領(lǐng)域更是探索不止，力度加大。由于太陽能是各種可再生能源中最重要的基本能源，通過轉(zhuǎn)換裝置把太陽輻射能轉(zhuǎn)換成電能利用，屬于太陽能光發(fā)電技術(shù)。光電轉(zhuǎn)換裝置通常是利用半導(dǎo)體器件的光伏效應(yīng)原理進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的，因此也稱太陽能光伏技術(shù)，又稱太陽能光伏電池。

據(jù)報(bào)道，太陽能光伏技術(shù)不僅在先進(jìn)技術(shù)國家得到快速發(fā)展，中國的太陽能產(chǎn)業(yè)也以每年20%~30%的速度增長。到2020年，太陽能領(lǐng)域的銷售額將增加一倍，屆時(shí)中國將有1%的能源消耗來自太陽能。今后幾年，我國太陽能使用不僅在能源領(lǐng)域會(huì)獲得飛速發(fā)展，在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用也會(huì)得到不斷的提高。

車身特點(diǎn)

1、結(jié)構(gòu)具有輕、小、巧、美四大特性。車型輕，能大幅度減輕能源的消耗，降低成本；車身小，可在城市中心地帶穿街走巷行駛（不超過兩人并排騎自行車占用的道路面積），增加道路流量，改善交通狀況；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙、實(shí)用、緊湊、堅(jiān)固、耐用；流線型外觀，造型美觀大方。

2、以光、電代替油，可節(jié)約有限的石油資源。白天，太陽能電池把光能轉(zhuǎn)換為電能自動(dòng)存儲(chǔ)在動(dòng)力電池中。在晚間或陰雨天，可以利用家用交流電（220V）進(jìn)行充電，確保車輛照常行駛。

3、節(jié)能，本發(fā)明的太陽能電動(dòng)車，耗能少，只需采用3-4平米的太陽能電池組件便可行駛起來。燃油汽車在能量轉(zhuǎn)換過程中要遵守卡諾循環(huán)的規(guī)律來做功，熱效率比較低，約為12%-15%，只有1/3左右的能量用在推動(dòng)車輛前進(jìn)上，其余2/3左右的能量損失在發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)鏈上；而太陽能電動(dòng)車的能量轉(zhuǎn)換不受卡諾循環(huán)規(guī)律的限制，熱效率要高得多，可達(dá)到34%-40%，90%的能量用于推動(dòng)車輛前進(jìn)。

4、高度重視安全問題，將主動(dòng)安全性列為重要問題考慮，在車身的前部特別設(shè)計(jì)內(nèi)保險(xiǎn)結(jié)構(gòu)，保障駕駛員的生命安全，每個(gè)座位上都設(shè)有三點(diǎn)式安全帶、座椅頭枕。另外，前后保險(xiǎn)杠、高位剎車燈、轉(zhuǎn)向燈、前大燈、尾燈、后視鏡、安全擋風(fēng)玻璃、雨刮器等配置一應(yīng)俱全，而且還可以選裝兒童安全座椅等選配裝置。

5、作為一種低速車，其設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和安全標(biāo)準(zhǔn)與傳統(tǒng)轎車相比毫不遜色。前后均有獨(dú)立懸掛，四輪鼓式制動(dòng)，采用創(chuàng)新前橋和傳向系統(tǒng)，30km/h速度到停止的剎車距離不超過7.3米。

6、無污染。因?yàn)椴挥萌加?，本車不?huì)排放污染大氣的有害氣體。

7、無噪音。沒有內(nèi)燃機(jī)，行駛時(shí)不會(huì)聽到燃油汽車的轟鳴聲。

8、使用費(fèi)用低廉。車上配有充電器和充放電控制器，有兩路電源可向動(dòng)力電池充電。有太陽光時(shí)，太陽能電池組件通過充放電控制器向動(dòng)力電池充電，公里行駛成本為零；無太陽光時(shí)，隨時(shí)隨地都能用家用220V電源，通過充電器向動(dòng)力電池充電，公里行駛成本為3分錢。

9、易駕駛。無需電子點(diǎn)火，只需踩踏加速板便可啟動(dòng)，利用控制器控制車速，勿需換檔、踩離合器，簡化了駕駛的復(fù)雜性，避免了因操作失誤而造成的事故隱患，安全性高。特別適合婦女和老年人駕駛。

10、方便。由于車身結(jié)構(gòu)簡單，除了定期更換動(dòng)力電池外，基本不需日常保養(yǎng)，省卻了傳統(tǒng)汽車必須經(jīng)常更換機(jī)油、添加冷卻水等定期養(yǎng)護(hù)的煩惱。小巧玲瓏的車身，可以輕而易舉地將車泊入擁擠不堪的都市停車場。

11、太陽能電動(dòng)車的最大優(yōu)勢(shì)是環(huán)保、節(jié)能、安全、經(jīng)濟(jì)，批量生產(chǎn)的成本將控制在人民幣5-6千元左右，其市場目標(biāo)鎖定在普通百姓家庭，將成為中國老百姓買得起、用得起、開得動(dòng)的物美價(jià)廉的交通工具產(chǎn)品。

電池特點(diǎn)

1、適合為48V配置的電動(dòng)車野外或行駛途中補(bǔ)充電源。

2、太陽能充電器可以實(shí)現(xiàn)一邊行駛、一邊充電，幫助電動(dòng)車增加行程達(dá)50%以上。

3、太陽能充電器，既增強(qiáng)電動(dòng)車行駛、爬坡的動(dòng)力，又減輕電機(jī)的負(fù)載磨損。

4、太陽能充電器及時(shí)對(duì)放電狀態(tài)下的電動(dòng)車蓄電池補(bǔ)充電量，對(duì)于減輕蓄電池極板硫化，延長蓄電池使用壽命效果顯著。同時(shí)又能長期節(jié)省電費(fèi)開支，是降低電動(dòng)車的使用成本的好幫手。

5、太陽能充電器安裝方便，美觀適用，節(jié)能環(huán)保。

6、本產(chǎn)品使用壽命可達(dá)12年左右，應(yīng)用價(jià)值很高。

驅(qū)動(dòng)方式

太陽能電動(dòng)車因具所選擇的元件不同，布置方案也有所不同。

主要有3大類：

1、傳統(tǒng)型驅(qū)動(dòng)方式

這種布置方式容易實(shí)現(xiàn)，操作和控制簡單。但能量損耗較高、噪聲較大、整車質(zhì)量較重、行駛速度較低、續(xù)駛里程較短。

2、減速驅(qū)動(dòng)方式

這種方式便于布置、較易驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量輕、噪聲小。但控制相對(duì)復(fù)雜，并有一定的能量損耗。

3、獨(dú)立驅(qū)動(dòng)方式

這種驅(qū)動(dòng)方式動(dòng)力傳動(dòng)系元件最少、結(jié)構(gòu)最簡單、噪聲最低、車重最輕、可控性好，但造價(jià)高，控制成為關(guān)鍵問題。

工作原理

陽光照射電池陣列時(shí)，產(chǎn)生光生電流。能量（電流）通過峰值功率跟蹤器2被直接傳送到電機(jī)控制器中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)5旋轉(zhuǎn)，使車輛行駛。剩余電量由蓄電池儲(chǔ)存起來，以便太陽電池板電量不足或陰雨天氣時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。這一過程由控制器控制。車輛的啟動(dòng)、加速、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)由駕駛員操縱。

太陽能電池是一種對(duì)光有響應(yīng)并能將光轉(zhuǎn)換成電力的器件裝置。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種，如單晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化鎵、硒銦銅等，它們的發(fā)電原理基本相同。以晶體為例：P型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得N型硅，形成P-N結(jié)。當(dāng)光線照射太陽能電池陣列板的表面時(shí)，一部分光子被硅材料吸收，光子的能量傳遞給了硅原子，使電子產(chǎn)生了躍遷，成為自由電子，在P-N結(jié)兩側(cè)集驟形成了電位差，當(dāng)外部電路接通時(shí)，在該電壓的作用下，將會(huì)有電流流過外部電路，從而產(chǎn)生一定的輸出功率。這個(gè)過程的實(shí)質(zhì)是：光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過程。太陽能陣列電池板是由光敏半導(dǎo)體材料制成的，大多使用硅化合物。

根據(jù)所用材料的不同，太陽能電池板可分為：硅太陽能電池；以無機(jī)鹽如砷化鎵III-V化合物、硫化鎘、硒銦銅等多元化合物為材料的電池；功能高分子材料制備的太陽能電池；和納米晶太陽能電池等。不論以何種材料來制作電池，對(duì)太陽能電池材料一般的要求有：半導(dǎo)體材料的禁帶不能太寬；要有較高的光電轉(zhuǎn)換效率；材料本身對(duì)環(huán)境不造成污染；材料便于工業(yè)化生產(chǎn)且材料性能穩(wěn)定?；谝陨蠋讉€(gè)方面考慮，硅是最理想的太陽能電池材料，這也是太陽能電池板以硅材料為主的主要原因。

太陽能電池組件是供電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能供電系統(tǒng)中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能量轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來，或推動(dòng)負(fù)載工作。太陽能組件中的質(zhì)量和成本將直接決定整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。太陽能控制器的作用是管理和控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對(duì)蓄電池起到充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用，與純電動(dòng)汽車的電動(dòng)源控制管理系統(tǒng)具有相同的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?。其它附加功能如光控、時(shí)控等應(yīng)當(dāng)都是控制器的可選項(xiàng)。蓄電池的作用是在有光照時(shí)將太陽能電池組件所提供出的電能儲(chǔ)存起來，到需要的時(shí)候再釋放出來。

太陽能電池組件是由單個(gè)光伏電池拼接組成，或由折疊式支架拼接組成陣列。因?yàn)閱蝹€(gè)光伏電池（如硅電池）的電壓太低，所以都要把它們串、并聯(lián)構(gòu)成有實(shí)用價(jià)值的光伏電池板，陣列成一個(gè)應(yīng)用單元，然后根據(jù)供電要求，再由多個(gè)應(yīng)用單元的串、并聯(lián)組成整個(gè)太陽能光伏電池板的供電組件。蓄電池組是太陽能光伏電池的儲(chǔ)能裝置，在夜間或光照不足及負(fù)載消耗超出光伏電池的發(fā)電量時(shí)，由蓄電池組向負(fù)載供電。為了減輕整個(gè)系統(tǒng)的重量，應(yīng)采用高能蓄電池組。

太陽能電動(dòng)汽車與燃油汽車在動(dòng)力結(jié)構(gòu)上有很大的不同，但與純電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)卻有許多相同之處。所不同的是純電動(dòng)汽車的充電方式必須依靠電源，而太陽能電動(dòng)汽車的電能裝置來自于太陽能光伏電池和電源兩種充電方式，而純電動(dòng)車不必背負(fù)巨大的太陽能光伏陳列電池板。當(dāng)太陽能電池板產(chǎn)生電能，與控制裝置和儲(chǔ)能裝置連接后，再由另一端連接負(fù)載，負(fù)載就是電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)（驅(qū)動(dòng)裝置）。一般在電動(dòng)車運(yùn)行時(shí)，被轉(zhuǎn)換的太陽光能通過控制裝置直運(yùn)送到負(fù)載，而在停駛或太陽光足時(shí)，剩余部分的電能向蓄電池充電并儲(chǔ)存起來，當(dāng)太陽光不足時(shí)，由太陽能光伏電池和蓄電池同時(shí)向負(fù)載供電；當(dāng)汽車減速或剎車時(shí)，還應(yīng)設(shè)計(jì)“回授性制動(dòng)裝置”，將電能量通過控制器，將發(fā)動(dòng)機(jī)變成發(fā)電機(jī)，反向進(jìn)入蓄電池進(jìn)行儲(chǔ)存。用互補(bǔ)式不間斷供電技術(shù)，改變嚴(yán)重依賴天氣的缺陷，完善電動(dòng)車的性能。

在設(shè)計(jì)電動(dòng)車整個(gè)供電系統(tǒng)時(shí)應(yīng)綜合考慮以下幾個(gè)方面：

一是光強(qiáng)與負(fù)載。太陽能光伏電池是一種光電轉(zhuǎn)換裝置，其輸出功率的大小取決于光照的強(qiáng)度，要拼裝多大的太陽能光伏電池組件主要取決于能夠接受光照的強(qiáng)度及所用負(fù)載的大小。

二是蓄電池組的選擇。要根據(jù)光伏電池組合的發(fā)電容量來選擇蓄電池組的容量，以便在陰雨天及晚上可以由蓄電池向負(fù)載供電，為了減輕系統(tǒng)重要，最好選用高比能量的蓄電池。

三是機(jī)械強(qiáng)?？紤]到電動(dòng)汽車的整個(gè)供電系統(tǒng)都是在運(yùn)動(dòng)和運(yùn)行中使用，必須考慮系統(tǒng)的機(jī)械強(qiáng)度，耐腐蝕性，耐氣候變化等各種因素。太陽能光伏電池組陣列應(yīng)采取高強(qiáng)度鋼化玻璃外殼，支架系統(tǒng)應(yīng)采用高強(qiáng)度材料。使整個(gè)供電系統(tǒng)具有便于運(yùn)行、重量輕、效率高、可靠性好、造價(jià)低等優(yōu)勢(shì)。

太陽能光伏電池板是將太陽能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，是因?yàn)楣庾釉谌展庀庐a(chǎn)生能量帶動(dòng)電子從一個(gè)半運(yùn)動(dòng)的金屬粒子的一層轉(zhuǎn)移到另一層面，電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了通用的電力。太陽能光伏電池板可以由光電轉(zhuǎn)化率、能量比大小來選擇。由于許多獨(dú)立的硅片被組合，形成龐大的太陽能光伏陣列，并產(chǎn)生能夠電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)的電能，而這種電能量還必須達(dá)到高電壓、高功率的程度，這就要有一個(gè)重要的系統(tǒng)-電力控制系統(tǒng)。

電動(dòng)汽車的心臟部位就是電源及其蓄電池組，而運(yùn)行系統(tǒng)基本上是由電源、電控、電機(jī)來組成。而在太陽能電動(dòng)汽車上其控制系統(tǒng)不僅僅控制電動(dòng)源（電池），還要增加太陽能光伏電池陣列的控制功能。太陽能光伏電池所供應(yīng)的電壓與蓄電池組飽和電壓基本相同，可以直接耦合，在太陽能功率充足時(shí)，多余的能量進(jìn)入儲(chǔ)能的蓄電池，在太陽能光電功率不足時(shí)由蓄電池完成電力驅(qū)動(dòng)的任務(wù)。這些，必須由控制系統(tǒng)來完成?？刂葡到y(tǒng)的功能就是對(duì)充電和放電的過程進(jìn)行控制和保護(hù)，這樣才能保證對(duì)整個(gè)電動(dòng)源系統(tǒng)的正常充電、放電及其對(duì)電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)。最簡單的控制系統(tǒng)也應(yīng)該起到以下三個(gè)方面的作用：

一是按照使用要求給出穩(wěn)定的電壓、電流；

二是蓄電池過充電或過放電時(shí)可以報(bào)警或自動(dòng)切斷電路；

三是負(fù)載發(fā)生短路時(shí)可以自動(dòng)切斷電源電路。

控制系統(tǒng)是控制太陽能光伏電池陣列板對(duì)蓄電池的充電以及蓄電池和太陽能電池對(duì)負(fù)載的放電過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能光伏電池和蓄電池的科學(xué)管理，指示蓄電池過壓、欠壓等運(yùn)行狀態(tài)，具有兩路負(fù)載輸出的管理，或兩路負(fù)載可以隨意設(shè)置為同時(shí)工作、分時(shí)工作或單獨(dú)工作等模式，同時(shí)具有負(fù)載過流、短路保護(hù)功能，具有較高的自動(dòng)化和智能化水平。其硬件結(jié)構(gòu)主要由電壓采集電路、負(fù)載輸出控制與檢測(cè)電路、指示或顯示電路及鍵盤電路等部分組成。電壓采集電路包括太陽能光伏電池板和蓄電池電壓采集，用于太陽光線強(qiáng)弱的識(shí)別以及蓄電池電壓的獲取等。

在電動(dòng)源控制系統(tǒng)利用子系統(tǒng)的控制功能對(duì)蓄電池進(jìn)行充電管理時(shí)，若太陽能光伏電池正常充電蓄電池時(shí)，控制器將關(guān)斷負(fù)載，以保證負(fù)載不被損傷，當(dāng)充電電壓高于保護(hù)電壓時(shí)自動(dòng)關(guān)斷對(duì)蓄電池的充電；此后若電池電壓掉至維護(hù)電壓時(shí)，蓄電池進(jìn)入浮充狀態(tài)，當(dāng)蓄電池低于維護(hù)電壓時(shí)，啟動(dòng)的應(yīng)當(dāng)是均充狀態(tài)。當(dāng)蓄電池荷電電壓低于保護(hù)電壓時(shí)，控制系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)自動(dòng)關(guān)閉負(fù)載開關(guān)，以保護(hù)蓄電池不受損壞。在蓄電池負(fù)載關(guān)閉后，有兩路充電電路可選擇使用，在太陽光照較強(qiáng)時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)太陽能光伏電池板充電電路，使其發(fā)揮更大功效，或使用外充電源進(jìn)行快速充電。

太陽能電動(dòng)汽車電動(dòng)源控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與硬件電路是相對(duì)應(yīng)的，包括有主程序、定時(shí)中斷程序、A/D轉(zhuǎn)換子程序、外部轉(zhuǎn)換子程序及鍵盤處理子程序、充放電管理子程序、負(fù)載管理子程序等。作為太陽能電動(dòng)汽車的“心臟”——電動(dòng)源的控制系統(tǒng)，不僅僅需要具備基本的電力控制功能，還要能體現(xiàn)現(xiàn)代控制理念，也就是達(dá)到“一體化”控制，并實(shí)現(xiàn)“智能化”的控制管理能力，在基本電動(dòng)源電力系統(tǒng)基礎(chǔ)上，“智能化”的電動(dòng)源控制系統(tǒng)是以電子模塊為控制中心，增加了以鍵盤輸入、遙控及液晶顯示組成的人工界面模塊，還增加了以安全報(bào)警模塊，在內(nèi)部控制算法還可采取模糊控制或其它智能控制算法實(shí)現(xiàn)，此外還可以使用預(yù)留可擴(kuò)展模塊.

蓄電池組

太陽能電動(dòng)車的蓄電池組，要根據(jù)光伏電池組件的發(fā)電容量來合理選擇蓄電池組的容量，以便在陰雨天及晚上可以由蓄電池組向負(fù)載供電。那么具體選擇何種蓄電池，不能不做各種蓄電池性能的綜合分析。

電動(dòng)汽車蓄電池的研發(fā)經(jīng)歷是從鉛酸電池開始的，鉛酸動(dòng)力電池經(jīng)歷了100余年的發(fā)展，在人們研發(fā)了鎳氫動(dòng)力電池及繼而又研發(fā)了鋰動(dòng)力電池之后，便被業(yè)內(nèi)猜測(cè)該退出歷史舞臺(tái)了。然而，鉛酸電池仍然是大量生產(chǎn)的蓄電池系列。鉛酸電池作為比較成熟的蓄電池技術(shù)雖然比能量、比功率和能量密度都比較低，但是高的性價(jià)比及高倍率放電，仍然成為唯一能大批量生產(chǎn)的電動(dòng)車用電池，其主要應(yīng)用于大量進(jìn)入市場的電動(dòng)自行車。但鉛酸電池在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用尚存在續(xù)駛里程短，使用壽命差、及體積大、質(zhì)量重、不環(huán)保等缺點(diǎn)，不僅在電動(dòng)汽車的應(yīng)用上受到阻礙，想成為太陽能電動(dòng)汽車上的儲(chǔ)能電池范疇?wèi)?yīng)用其難度是可想而知的。

鎳氫蓄電池在鋰離子蓄電池出現(xiàn)以前，曾在電動(dòng)汽車上廣泛試用，其比能量達(dá)到75~80Wh/kg，比功率達(dá)160~230w/kg，循環(huán)使用壽命超過600次。由于鎳氫蓄電池在安全性方面較有優(yōu)勢(shì)，所以在混合動(dòng)力汽車的應(yīng)用方面已經(jīng)達(dá)到趨于成熟的境界。應(yīng)用比較好的汽車廠商如日本豐田、美國通用等公司。但鎳氫電池在價(jià)格上遠(yuǎn)高于鉛酸蓄電池，以及能量密度低于鋰離子蓄電池，所以，難以成為太陽能電動(dòng)汽車的首選蓄電池。

太陽能電動(dòng)汽車的蓄電池是通過太陽能光伏電池板給予充電的（在光照不足時(shí)也可以通過外接電源充電）。為了最大限度地降低整個(gè)電動(dòng)汽車的重量，方便電動(dòng)汽車的運(yùn)行，選擇大容量高倍率蓄能的鋰離子蓄電池，是太陽能電動(dòng)汽車的最佳選擇。雖然鋰離子蓄電池與鉛酸蓄電池的成本相比有所增加，但在相同容量的情況下，比采用鉛酸電池減輕4倍以上的重量，因?yàn)殇囯x子蓄電池在比能量、循環(huán)壽命、自放電率及環(huán)保諸多方面都具有優(yōu)越的性能。它的比能量可達(dá)150Wh/kg，是鎳氫電池的2倍以上，鉛酸蓄電池的4倍以上。由于比能量是鉛酸蓄電池的四分之一，從這個(gè)角度分析鋰離子蓄電池對(duì)能量消耗的資源就少。由于鋰離子蓄電池所用元素的儲(chǔ)量比較多，資源較豐富，因此，鉛酸蓄電池和鎳氫蓄電池可能會(huì)進(jìn)一步漲價(jià)，鋰蓄電池成本反而會(huì)進(jìn)一步降低。

太陽能電動(dòng)汽車的電動(dòng)源系統(tǒng)采用鋰離子蓄電池重要的是減輕重量，提高整個(gè)系統(tǒng)的輕便性能。另外它的單位體積能量很大，高達(dá)400Wh/L，相同容量的體積是鉛酸電池的三分之一到四分之一，為進(jìn)行輕巧、靈活的設(shè)計(jì)要求提供了更為廣闊的設(shè)計(jì)空間。另外鋰離子蓄電池的反復(fù)充電壽命長，單體電池的循環(huán)次數(shù)可達(dá)1500次以上。作為電池組如果有好的監(jiān)控管理系統(tǒng)，在充放電時(shí)達(dá)到均衡程度，仍然可達(dá)1000次以上。因?yàn)樘柲苄铍姵卦谑褂脮r(shí)常?？梢愿〕浠驕\放，其電池組壽命不會(huì)像純電動(dòng)汽車那樣短。鋰離子蓄電池的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是自放電率低，這在連續(xù)陰天和在夜間蓄存電能都有相當(dāng)大的好處，可以提高電動(dòng)車的性能。在鋰離子蓄電池的荷電容量保持60%~80%計(jì)算，使用年限應(yīng)不低于3~5年，壽命相當(dāng)于鉛酸電池的三倍左右。由于鋰離子蓄電池不含鉛和鎘等重金屬，被業(yè)內(nèi)稱為綠色環(huán)保電池。隨著我國鋰離子動(dòng)力型蓄電池技術(shù)的不斷提高，特別在鋰離子動(dòng)力電池使用、管理、控制技術(shù)的突破并會(huì)不斷提高水平，其電池的使用壽命也會(huì)越來越長，性價(jià)比也會(huì)越來越有優(yōu)勢(shì)，在電動(dòng)汽車上的使用也會(huì)越來越廣泛。鋰離子動(dòng)力型蓄電池不僅在太陽能電動(dòng)汽車上、純電動(dòng)汽車上，和燃料電池汽車得到廣泛的應(yīng)用，還會(huì)在特種、航海等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)代表國際先進(jìn)技術(shù)水平的鋰鐵、鋰錳二大動(dòng)力型蓄電池，分別由中信國安盟固利和深圳雷天公司生產(chǎn)，并成功地運(yùn)用在大型載人客車上，2008年奧運(yùn)會(huì)上，這種先進(jìn)技術(shù)的大客車做為場館應(yīng)專用接送運(yùn)動(dòng)員的現(xiàn)代客車，盡顯了中國科技奧運(yùn)的風(fēng)采。

太陽能電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

汽車的功能所在就是驅(qū)動(dòng)。太陽能電動(dòng)汽車的目的當(dāng)然也在于此。無論采用何種電動(dòng)汽車的目的當(dāng)然也在于此。無論采用何種電動(dòng)機(jī)負(fù)載，其設(shè)計(jì)和使用目標(biāo)都是為滿足電動(dòng)汽車的行駛需要。由于直流電機(jī)有良好的調(diào)整性能，早期開發(fā)的電動(dòng)汽車大多采用了直流電機(jī)。近代電子技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，交流感應(yīng)電機(jī)、永磁無刷電機(jī)、開關(guān)阻磁電機(jī)的應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大、性能越來越完善，電動(dòng)汽車所用的直流電機(jī)也由這些電機(jī)所取代?？偟内厔?shì)是交流電機(jī)將取代直流電機(jī)。

大多數(shù)太陽能電動(dòng)汽車使用的電動(dòng)機(jī)是雙線圈交流無刷電機(jī)，這種交流無刷電機(jī)是輕質(zhì)材料制造，非常適合于太陽能電動(dòng)汽車“輕”的要求，在額定的RPM（每秒轉(zhuǎn)速）達(dá)到99%的使用效率。這比以前使用直接引導(dǎo)式驅(qū)動(dòng)傳送動(dòng)力裝置要先進(jìn)。這種傳送動(dòng)力的裝置也稱其為機(jī)械驅(qū)動(dòng)。這種機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還有選用傳統(tǒng)汽車的變速器、傳動(dòng)軸、后橋和半軸等部件的。而電動(dòng)機(jī)通過鏈條和履帶同一個(gè)單一的齒輪傳動(dòng)裝置，與車輪鏈接的引導(dǎo)式裝置要比機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置先進(jìn)了一步。有的還使用變頻履帶式驅(qū)動(dòng)傳送動(dòng)力給車輪驅(qū)動(dòng)，但這種變頻履帶式電動(dòng)機(jī)需要精確地安裝和有效的精細(xì)的配置。2013年，太陽能電動(dòng)汽車多齒輪傳送裝置已經(jīng)被淘汰，雙線圈電動(dòng)機(jī)成為電動(dòng)車常用的傳動(dòng)裝置。在雙線圈之間轉(zhuǎn)換改變了電動(dòng)機(jī)的速度，低速線圈能為太陽能汽車的啟動(dòng)和減速提供高的轉(zhuǎn)力矩，而高速線圈則為汽車運(yùn)行提供高效率和最佳的運(yùn)行效果。特別在軸式驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)中，一個(gè)軸式電動(dòng)機(jī)去除了許多外加的傳送設(shè)備，這大大提高了駕駛車輛的效率，縮減了用于驅(qū)動(dòng)車輪而需要的能量。

軸式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加緊湊，安裝和拆卸也更加方便，不占據(jù)車體空間，有利于布置蓄電池。而電動(dòng)車機(jī)電一體化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是由左右兩個(gè)雙聯(lián)式電動(dòng)機(jī)組成，分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)車輪。在雙聯(lián)式電機(jī)之間裝有電子控制的差速器，用來控制雙聯(lián)電動(dòng)機(jī)在車輛直線行駛時(shí)同步轉(zhuǎn)動(dòng)和汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的差速轉(zhuǎn)動(dòng)。機(jī)電一體化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)僅采用兩根半軸來驅(qū)動(dòng)車輪，使電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)模式形成獨(dú)特的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使結(jié)構(gòu)更加緊湊，是電動(dòng)汽車的主要驅(qū)動(dòng)模式。而輪式電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，是將電動(dòng)機(jī)直接裝在電動(dòng)汽車的車輪里，用來直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)輪。這種驅(qū)動(dòng)式不但提高了傳動(dòng)效率，不占電動(dòng)汽車的本身和底盤空間，而且減少了車輛的懸掛重量，截止2013年，所有電動(dòng)汽車主要采取的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方案。輪式電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以兩輪驅(qū)動(dòng)，也可以設(shè)計(jì)四輪驅(qū)動(dòng)。在太陽能電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)中應(yīng)該是最佳驅(qū)動(dòng)方案。

發(fā)展概況

人類步入太陽能汽車領(lǐng)域只有26年的歷史。1982年墨西哥研制出三輪太陽能汽車，速度達(dá)到每小時(shí)40km，由于這輛車所獲得的電能每天只能行駛40分鐘，所以它還不能跑遠(yuǎn)距離。然而，雖然只有這短短的40分鐘，卻是人類向太陽能汽車領(lǐng)域進(jìn)軍的第一步，這種汽車的設(shè)計(jì)在目前來看雖然很粗陋，在車體頂上架有一個(gè)裝太陽能電池的大棚，依賴太陽光的輻射來供應(yīng)汽車的電能，但是卻給人類在通往太陽能汽車領(lǐng)域的旅途中提供了更多更寶貴的經(jīng)驗(yàn)和理論與實(shí)踐等方面的依據(jù)和數(shù)據(jù)。從此后，日本、德國、美國、法國等一批先進(jìn)國家也研制出太陽能電動(dòng)車，并在各種展會(huì)和特定的場合進(jìn)行交流和比賽。

1987年11月，在澳大利亞舉行了第一次世界太陽能汽車?yán)Υ筚悾惓倘L3200km，幾乎縱貫整個(gè)澳大利亞。其靈感來自丹麥冒險(xiǎn)家、環(huán)保倡導(dǎo)者索斯特洛甫，其也在1982年設(shè)計(jì)并建造了一臺(tái)命名為“安靜的到達(dá)者”號(hào)太陽能汽車。這次比賽有7個(gè)國家的25輛太陽能汽車參加，結(jié)果美國的“圣雷易莎號(hào)”太陽能賽車以44小時(shí)54分鐘的成績跑完全程，奪得冠軍?！笆ダ滓咨?hào)”雖然使用的是普通的硅太陽能電池，但它的設(shè)計(jì)獨(dú)特新穎，采用了象飛機(jī)樣的外形，可以利用行駛時(shí)機(jī)翼產(chǎn)生的升力來抵消車身的重量，而且安裝了最新研制成功的超導(dǎo)磁性材料制成的電機(jī)，因此使這輛賽車在大賽中創(chuàng)造了時(shí)速100km的最高記錄。打那以后，賽事的發(fā)展相當(dāng)順利，索斯特洛甫在1996年將這一賽事的主辦權(quán)出售給了南澳大利亞政府，后者在1999年將這項(xiàng)原來三年一度的賽事改成了兩年一度。到2005年，參賽的太陽能汽車平均時(shí)速已達(dá)103km，冠軍賽車的最高時(shí)速已達(dá)到147km；同時(shí)大賽也擴(kuò)充為幾個(gè)不同級(jí)別以適應(yīng)不同的賽車。而在2003年澳大利亞太陽能汽車的比賽中，由荷蘭學(xué)生制造的“NunaII”（紐納2號(hào)）吸納安裝了歐洲太空局發(fā)明的太陽能細(xì)胞，以30小時(shí)54分鐘跑完了3010km的路程，創(chuàng)造了太陽能汽車最高時(shí)速170km的新世界記錄，并取得了該次比賽的冠軍。

上世紀(jì)90年代初，美國也開始舉辦“全美太陽能車挑戰(zhàn)賽”，歷年來全部由全美各大學(xué)組隊(duì)參賽，與澳大利亞賽事不同的是，因缺少企業(yè)車隊(duì)參加，美國比賽的平均車速較慢，但是更注重大學(xué)生在工程創(chuàng)新上的實(shí)踐能力。

最有運(yùn)營價(jià)值并有望步入商業(yè)化市場的是一種“日光出租車”的太陽能汽車，原創(chuàng)者是瑞士工程師路易斯。2007年12月起從印度尼西亞的巴厘島開始，駕駛這輛車環(huán)游世界，迄今行程已達(dá)43萬km。2008年5月23日到達(dá)北京。他認(rèn)為，太陽能汽車已經(jīng)完全能夠應(yīng)用于人們的日常生活，這輛車的售價(jià)在1.5萬瑞士法郎上下，重要的是駕駛成本低廉，1美元的電可以行駛160km。而這輛太陽能出租車重量只有500千克，有兩個(gè)座位，在沒有陽光完全使用充電電池時(shí)，每天可以行駛300km，陽光充足時(shí)可以行駛400km。

國外研發(fā)太陽能汽車的行為也刺激了我國科研技術(shù)人員的熱情，1984年9月，我國首次研發(fā)的“太陽號(hào)”太陽能汽車試驗(yàn)成功，并開進(jìn)中南海向中央報(bào)喜，表明我國在研制新型動(dòng)力汽車方面已經(jīng)不甘落后。該車安裝了2808塊單晶硅片，組成10m2的硅陣列板，三個(gè)車輪，自重159kg，車速20km/h。

1996年清華大學(xué)參照日本太陽能車競賽規(guī)范，研制出“追日”號(hào)太陽能汽車。該車重800kg，最高時(shí)速80公里，造價(jià)7.8萬美元，系采用我國第五代電池板產(chǎn)品，太陽能轉(zhuǎn)化率達(dá)14%。同年11月又成功研制了“中國1號(hào)”，一次充電可行駛150~220km，最高時(shí)速為80~85km的太陽能電動(dòng)汽車。

2001年，首輛可載人太陽能電動(dòng)車“思源號(hào)”在上海交大誕生。該車只要在陽光下曬3~4小時(shí)，便能行駛10多公里。但由于蓄電池容量小、續(xù)航能力差、以及車體設(shè)計(jì)風(fēng)阻較大，無法完成代步車的任務(wù)。之后，太陽能研究所推出可搭乘6名乘客的太陽能車，但時(shí)速只有40km左右，續(xù)駛能力也就一個(gè)小時(shí)。至2006年底，我國首輛太陽能轎車在南京亮相、最高時(shí)速可達(dá)88公里，如加上電能，晚上能跑220km、白天可跑290km。到2008年，我國首批批量生產(chǎn)的太陽車汽車在展會(huì)亮相，這批太陽能汽車售價(jià)只有三萬多元，太陽能轉(zhuǎn)化率達(dá)到14%~17%，最高時(shí)速可達(dá)60~70公里，一次充電可行駛150公里以上，這是我國真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的首批太陽能汽車。至此，我國太陽能電動(dòng)車可試進(jìn)入商業(yè)化階段。

發(fā)展規(guī)劃

汽車產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速推進(jìn)，今后較長一段時(shí)期汽車需求量仍將保持增長勢(shì)頭，由此帶來的能源緊張和環(huán)境污染問題將更加突出。加快培育和發(fā)展節(jié)能汽車與新能源汽車，既是有效緩解能源和環(huán)境壓力，推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的緊迫任務(wù)，也是加快汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、培育新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)和國際競爭優(yōu)勢(shì)的戰(zhàn)略舉措。為落實(shí)國務(wù)院關(guān)于發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和加強(qiáng)節(jié)能減排工作的決策部署，加快培育和發(fā)展節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)，特制定本規(guī)劃。規(guī)劃期為2012—2020年。

發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的形勢(shì)

新能源汽車是指采用新型動(dòng)力系統(tǒng)，完全或主要依靠新型能源驅(qū)動(dòng)的汽車，本規(guī)劃所指新能源汽車主要包括純電動(dòng)汽車、插電式混合動(dòng)力汽車及燃料電池汽車。節(jié)能汽車是指以內(nèi)燃機(jī)為主要?jiǎng)恿ο到y(tǒng)，綜合工況燃料消耗量優(yōu)于下一階段目標(biāo)值的汽車。發(fā)展節(jié)能與新能源汽車是降低汽車燃料消耗量，緩解燃油供求矛盾，減少尾氣排放，改善大氣環(huán)境，促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和優(yōu)化升級(jí)的重要舉措。

我國新能源汽車經(jīng)過近10年的研究開發(fā)和示范運(yùn)行，基本具備產(chǎn)業(yè)化發(fā)展基礎(chǔ)，電池、電機(jī)、電子控制和系統(tǒng)集成等關(guān)鍵技術(shù)取得重大進(jìn)步，純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車開始小規(guī)模投放市場。汽車節(jié)能技術(shù)推廣應(yīng)用也取得積極進(jìn)展，通過實(shí)施乘用車燃料消耗量限值標(biāo)準(zhǔn)和鼓勵(lì)購買小排量汽車的財(cái)稅政策等措施，先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)、高效變速器、輕量化材料、整車優(yōu)化設(shè)計(jì)以及混合動(dòng)力等節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品得到大力推廣，汽車平均燃料消耗量明顯降低；天然氣等替代燃料汽車技術(shù)基本成熟并初步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，形成了一定市場規(guī)模。但總體上看，我國新能源汽車整車和部分核心零部件關(guān)鍵技術(shù)尚未突破，產(chǎn)品成本高，社會(huì)配套體系不完善，產(chǎn)業(yè)化和市場化發(fā)展受到制約；汽車節(jié)能關(guān)鍵核心技術(shù)尚未完全掌握，燃料經(jīng)濟(jì)性與國際先進(jìn)水平相比還有一定差距，節(jié)能型小排量汽車市場占有率偏低。

為應(yīng)對(duì)日益突出的燃油供求矛盾和環(huán)境污染問題，世界主要汽車生產(chǎn)國紛紛加快部署，將發(fā)展新能源汽車作為國家戰(zhàn)略，加快推進(jìn)技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，同時(shí)大力發(fā)展和推廣應(yīng)用汽車節(jié)能技術(shù)。節(jié)能與新能源汽車已成為國際汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，未來10年將迎來全球汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期。目前我國汽車產(chǎn)銷規(guī)模已居世界首位，預(yù)計(jì)在未來一段時(shí)期仍將持續(xù)增長，必須抓住機(jī)遇、抓緊部署，加快培育和發(fā)展節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)，實(shí)現(xiàn)由汽車工業(yè)大國向汽車工業(yè)強(qiáng)國轉(zhuǎn)變。

指導(dǎo)思想和基本原則

（一）指導(dǎo)思想。

以鄧小平理論和“三個(gè)代表”重要思想為指導(dǎo)，深入貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，把培育和發(fā)展節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)作為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的一項(xiàng)重要任務(wù)，立足國情，依托產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，按照市場主導(dǎo)、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、重點(diǎn)突破、協(xié)調(diào)發(fā)展的要求，發(fā)揮企業(yè)主體作用，加大政策扶持力度，營造良好發(fā)展環(huán)境，提高節(jié)能與新能源汽車創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)化水平，推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)，增強(qiáng)汽車工業(yè)的整體競爭能力。

（二）基本原則。

堅(jiān)持產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與技術(shù)進(jìn)步相結(jié)合。加快培育和發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型。堅(jiān)持統(tǒng)籌兼顧，在培育發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)的同時(shí)，大力推廣普及節(jié)能汽車，促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)。

堅(jiān)持自主創(chuàng)新與開放合作相結(jié)合。加強(qiáng)創(chuàng)新發(fā)展，把技術(shù)創(chuàng)新作為推動(dòng)我國節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力，加快形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和品牌。充分利用全球創(chuàng)新資源，深層次開展國際科技合作與交流，探索合作新模式。

堅(jiān)持政府引導(dǎo)與市場驅(qū)動(dòng)相結(jié)合。在產(chǎn)業(yè)培育期，積極發(fā)揮規(guī)劃引導(dǎo)和政策激勵(lì)作用，聚集科技和產(chǎn)業(yè)資源，鼓勵(lì)節(jié)能與新能源汽車的開發(fā)生產(chǎn)，引導(dǎo)市場消費(fèi)。進(jìn)入產(chǎn)業(yè)成熟期后，充分發(fā)揮市場對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)作用和配置資源的基礎(chǔ)作用，營造良好的市場環(huán)境，促進(jìn)節(jié)能與新能源汽車大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。

堅(jiān)持培育產(chǎn)業(yè)與加強(qiáng)配套相結(jié)合。以整車為龍頭，培育并帶動(dòng)動(dòng)力電池、電機(jī)、汽車電子、先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)、高效變速器等產(chǎn)業(yè)鏈加快發(fā)展。加快充電設(shè)施建設(shè)，促進(jìn)充電設(shè)施與智能電網(wǎng)、新能源產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，做好市場營銷、售后服務(wù)以及電池回收利用，形成完備的產(chǎn)業(yè)配套體系。

技術(shù)路線和主要目標(biāo)

（一）技術(shù)路線。

以純電驅(qū)動(dòng)為新能源汽車發(fā)展和汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型的主要戰(zhàn)略取向，當(dāng)前重點(diǎn)推進(jìn)純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)化，推廣普及非插電式混合動(dòng)力汽車、節(jié)能內(nèi)燃機(jī)汽車，提升我國汽車產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平。

（二）主要目標(biāo)。

產(chǎn)業(yè)化取得重大進(jìn)展。到2015年，純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)銷量力爭達(dá)到50萬輛；到2020年，純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車生產(chǎn)能力達(dá)200萬輛、累計(jì)產(chǎn)銷量超過500萬輛，燃料電池汽車、車用氫能源產(chǎn)業(yè)與國際同步發(fā)展。

燃料經(jīng)濟(jì)性顯著改善。到2015年，當(dāng)年生產(chǎn)的乘用車平均燃料消耗量降至6.9升/百公里，節(jié)能型乘用車燃料消耗量降至5.9升/百公里以下。到2020年，當(dāng)年生產(chǎn)的乘用車平均燃料消耗量降至5.0升/百公里，節(jié)能型乘用車燃料消耗量降至4.5升/百公里以下；商用車新車燃料消耗量接近國際先進(jìn)水平。

技術(shù)水平大幅提高。新能源汽車、動(dòng)力電池及關(guān)鍵零部件技術(shù)整體上達(dá)到國際先進(jìn)水平，掌握混合動(dòng)力、先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)、高效變速器、汽車電子和輕量化材料等汽車節(jié)能關(guān)鍵核心技術(shù)，形成一批具有較強(qiáng)競爭力的節(jié)能與新能源汽車企業(yè)。

配套能力明顯增強(qiáng)。關(guān)鍵零部件技術(shù)水平和生產(chǎn)規(guī)模基本滿足國內(nèi)市場需求。充電設(shè)施建設(shè)與新能源汽車產(chǎn)銷規(guī)模相適應(yīng)，滿足重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)或城際間新能源汽車運(yùn)行需要。

管理制度較為完善。建立起有效的節(jié)能與新能源汽車企業(yè)和產(chǎn)品相關(guān)管理制度，構(gòu)建市場營銷、售后服務(wù)及動(dòng)力電池回收利用體系，完善扶持政策，形成比較完備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)范體系。

主要任務(wù)

（一）實(shí)施節(jié)能與新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新工程。

增強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新能力是培育和發(fā)展節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)的中心環(huán)節(jié)，要強(qiáng)化企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新中的主體地位，引導(dǎo)創(chuàng)新要素向優(yōu)勢(shì)企業(yè)集聚，完善以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系，通過國家科技計(jì)劃、專項(xiàng)等渠道加大支持力度，突破關(guān)鍵核心技術(shù)，提升產(chǎn)業(yè)競爭力。

加強(qiáng)新能源汽車關(guān)鍵核心技術(shù)研究。大力推進(jìn)動(dòng)力電池技術(shù)創(chuàng)新，重點(diǎn)開展動(dòng)力電池系統(tǒng)安全性、可靠性研究和輕量化設(shè)計(jì)，加快研制動(dòng)力電池正負(fù)極、隔膜、電解質(zhì)等關(guān)鍵材料及其生產(chǎn)、控制與檢測(cè)等裝備，開發(fā)新型超級(jí)電容器及其與電池組合系統(tǒng)，推進(jìn)動(dòng)力電池及相關(guān)零配件、組合件的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化；在動(dòng)力電池重大基礎(chǔ)和前沿技術(shù)領(lǐng)域超前部署，重點(diǎn)開展高比能動(dòng)力電池新材料、新體系以及新結(jié)構(gòu)、新工藝等研究，集中力量突破一批支撐長遠(yuǎn)發(fā)展的關(guān)鍵共性技術(shù)。加強(qiáng)新能源汽車關(guān)鍵零部件研發(fā)，重點(diǎn)支持驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)及核心材料，電動(dòng)空調(diào)、電動(dòng)轉(zhuǎn)向、電動(dòng)制動(dòng)器等電動(dòng)化附件的研發(fā)。開展燃料電池電堆、發(fā)動(dòng)機(jī)及其關(guān)鍵材料核心技術(shù)研究。把握世界新能源汽車發(fā)展動(dòng)向，對(duì)其他類型的新能源汽車技術(shù)加大研究力度。

到2015年，純電動(dòng)乘用車、插電式混合動(dòng)力乘用車最高車速不低于100公里/小時(shí)，純電驅(qū)動(dòng)模式下綜合工況續(xù)駛里程分別不低于150公里和50公里；動(dòng)力電池模塊比能量達(dá)到150瓦時(shí)/公斤以上，成本降至2元/瓦時(shí)以下，循環(huán)使用壽命穩(wěn)定達(dá)到2000次或10年以上；電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功率密度達(dá)到2.5千瓦/公斤以上，成本降至200元/千瓦以下。到2020年，動(dòng)力電池模塊比能量達(dá)到300瓦時(shí)/公斤以上，成本降至1.5元/瓦時(shí)以下。

加大節(jié)能汽車技術(shù)研發(fā)力度。以大幅提高汽車燃料經(jīng)濟(jì)性水平為目標(biāo)，積極推進(jìn)汽車節(jié)能技術(shù)集成創(chuàng)新和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新。重點(diǎn)開展混合動(dòng)力技術(shù)研究，開發(fā)混合動(dòng)力專用發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)電耦合裝置，支持開展柴油機(jī)高壓共軌、汽油機(jī)缸內(nèi)直噴、均質(zhì)燃燒以及渦輪增壓等高效內(nèi)燃機(jī)技術(shù)和先進(jìn)電子控制技術(shù)的研發(fā)；支持研制六檔及以上機(jī)械變速器、雙離合器式自動(dòng)變速器、商用車自動(dòng)控制機(jī)械變速器；突破低阻零部件、輕量化材料與激光拼焊成型技術(shù)，大幅提高小排量發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)水平。開展高效控制氮氧化物等污染物排放技術(shù)研究。

加快建立節(jié)能與新能源汽車研發(fā)體系。引導(dǎo)企業(yè)加大節(jié)能與新能源汽車研發(fā)投入，鼓勵(lì)建立跨行業(yè)的節(jié)能與新能源汽車技術(shù)發(fā)展聯(lián)盟，加快建設(shè)共性技術(shù)平臺(tái)。重點(diǎn)開展純電動(dòng)乘用車、插電式混合動(dòng)力乘用車、混合動(dòng)力商用車、燃料電池汽車等關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)；建立相關(guān)行業(yè)共享的測(cè)試平臺(tái)、產(chǎn)品開發(fā)數(shù)據(jù)庫和專利數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)資源共享；整合現(xiàn)有科技資源，建設(shè)若干國家級(jí)整車及零部件研究試驗(yàn)基地，構(gòu)建完善的技術(shù)創(chuàng)新基礎(chǔ)平臺(tái)；建設(shè)若干具有國際先進(jìn)水平的工程化平臺(tái)，發(fā)展一批企業(yè)主導(dǎo)、科研機(jī)構(gòu)和高等院校積極參與的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟。推動(dòng)企業(yè)實(shí)施商標(biāo)品牌戰(zhàn)略，加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)造、運(yùn)用、保護(hù)和管理，構(gòu)建全產(chǎn)業(yè)鏈的專利體系，提升產(chǎn)業(yè)競爭能力。

（二）科學(xué)規(guī)劃產(chǎn)業(yè)布局。

我國已建設(shè)形成完整的汽車產(chǎn)業(yè)體系，發(fā)展節(jié)能與新能源汽車既要利用好現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，也要充分發(fā)揮市場機(jī)制作用，加強(qiáng)規(guī)劃引導(dǎo)，以提高發(fā)展效率。

統(tǒng)籌發(fā)展新能源電動(dòng)汽車整車生產(chǎn)能力。根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際需要和產(chǎn)業(yè)政策要求，合理發(fā)展新能源汽車整車生產(chǎn)能力。現(xiàn)有汽車企業(yè)實(shí)施改擴(kuò)建時(shí)要統(tǒng)籌考慮建設(shè)新能源汽車產(chǎn)能。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，要注意防止低水平盲目投資和重復(fù)建設(shè)。

重點(diǎn)建設(shè)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)域。積極推進(jìn)動(dòng)力電池規(guī)?；a(chǎn)，加快培育和發(fā)展一批具有持續(xù)創(chuàng)新能力的動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)，力爭形成2—3家產(chǎn)銷規(guī)模超過百億瓦時(shí)、具有關(guān)鍵材料研發(fā)生產(chǎn)能力的龍頭企業(yè)，并在正負(fù)極、隔膜、電解質(zhì)等關(guān)鍵材料領(lǐng)域分別形成2—3家骨干生產(chǎn)企業(yè)。

增強(qiáng)關(guān)鍵零部件研發(fā)生產(chǎn)能力。鼓勵(lì)有關(guān)市場主體積極參與、加大投入力度，發(fā)展一批符合產(chǎn)業(yè)鏈聚集要求、具有較強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新能力的關(guān)鍵零部件企業(yè)，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)、高效變速器等領(lǐng)域分別培育2—3家骨干企業(yè)，支持發(fā)展整車企業(yè)參股、具有較強(qiáng)國際競爭力的專業(yè)化汽車電子企業(yè)。

（三）加快推廣應(yīng)用和試點(diǎn)示范。

新能源汽車尚處于產(chǎn)業(yè)化初期，需要加大政策支持力度，積極開展推廣試點(diǎn)示范，加快培育市場，推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。節(jié)能汽車已具備產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)，需要綜合采用標(biāo)準(zhǔn)約束、財(cái)稅支持等措施加以推廣普及。

扎實(shí)推進(jìn)新能源汽車試點(diǎn)示范。在大中型城市擴(kuò)大公共服務(wù)領(lǐng)域新能源汽車示范推廣范圍，開展私人購買新能源汽車補(bǔ)貼試點(diǎn)，重點(diǎn)在國家確定的試點(diǎn)城市集中開展新能源汽車產(chǎn)品性能驗(yàn)證及生產(chǎn)使用、售后服務(wù)、電池回收利用的綜合評(píng)價(jià)。探索具有商業(yè)可行性的市場推廣模式，協(xié)調(diào)發(fā)展充電設(shè)施，形成試點(diǎn)帶動(dòng)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有效機(jī)制。

探索新能源汽車及電池租賃、充換電服務(wù)等多種商業(yè)模式，形成一批優(yōu)質(zhì)的新能源汽車服務(wù)企業(yè)。繼續(xù)開展燃料電池汽車運(yùn)行示范，提高燃料電池系統(tǒng)的可靠性和耐久性，帶動(dòng)氫的制備、儲(chǔ)運(yùn)和加注技術(shù)發(fā)展。

大力推廣普及節(jié)能汽車。建立完善的汽車節(jié)能管理制度，促進(jìn)混合動(dòng)力等各類先進(jìn)節(jié)能技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，加快推廣普及節(jié)能汽車。出臺(tái)以企業(yè)平均燃料消耗量和分階段目標(biāo)值為基礎(chǔ)的汽車燃料消耗量管理辦法，2012年開始逐步對(duì)在中國境內(nèi)銷售的國產(chǎn)、進(jìn)口汽車實(shí)施燃料消耗量管理，切實(shí)開展相關(guān)測(cè)試和評(píng)價(jià)考核工作，并提出2016至2020年汽車產(chǎn)品節(jié)能技術(shù)指標(biāo)和年度要求。實(shí)施重型商用車燃料消耗量標(biāo)示制度和氮氧化物等污染物排放公示制度。

因地制宜發(fā)展替代燃料汽車。發(fā)展替代燃料汽車是減少車用燃油消耗的必要補(bǔ)充。積極開展車用替代燃料制造技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，鼓勵(lì)天然氣（包括液化天然氣）、生物燃料等資源豐富的地區(qū)發(fā)展替代燃料汽車。探索其他替代燃料汽車技術(shù)應(yīng)用途徑，促進(jìn)車用能源多元化發(fā)展。

（四）積極推進(jìn)充電設(shè)施建設(shè)。

完善的充電設(shè)施是發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)的重要保障。要科學(xué)規(guī)劃，加強(qiáng)技術(shù)開發(fā)，探索有效的商業(yè)運(yùn)營模式，積極推進(jìn)充電設(shè)施建設(shè)，適應(yīng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的需要。

制定總體發(fā)展規(guī)劃。研究制定新能源汽車充電設(shè)施總體發(fā)展規(guī)劃，支持各類適用技術(shù)發(fā)展，根據(jù)新能源汽車產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程積極推進(jìn)充電設(shè)施建設(shè)。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，重點(diǎn)在試點(diǎn)城市建設(shè)充電設(shè)施。試點(diǎn)城市應(yīng)按集約化利用土地、標(biāo)準(zhǔn)化施工建設(shè)、滿足消費(fèi)者需求的原則，將充電設(shè)施納入城市綜合交通運(yùn)輸體系規(guī)劃和城市建設(shè)相關(guān)行業(yè)規(guī)劃，科學(xué)確定建設(shè)規(guī)模和選址分布，適度超前建設(shè)，積極試行個(gè)人和公共停車位分散慢充等充電技術(shù)模式。通過總結(jié)試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，確定符合區(qū)域?qū)嶋H和新能源汽車特點(diǎn)的充電設(shè)施發(fā)展方向。

開展充電設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)研究。加快制定充電設(shè)施設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行管理規(guī)范及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，研究開發(fā)充電設(shè)施接網(wǎng)、監(jiān)控、計(jì)量、計(jì)費(fèi)設(shè)備和技術(shù)，開展車網(wǎng)融合技術(shù)研究和應(yīng)用，探索新能源汽車作為移動(dòng)式儲(chǔ)能單元與電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)能量和信息雙向互動(dòng)的機(jī)制。

探索商業(yè)運(yùn)營模式。試點(diǎn)城市應(yīng)加大政府投入力度，積極吸引社會(huì)資金參與，根據(jù)當(dāng)?shù)仉娏?yīng)和土地資源狀況，因地制宜建設(shè)慢速充電樁、公共快速充換電等設(shè)施。鼓勵(lì)成立獨(dú)立運(yùn)營的充換電企業(yè)，建立分時(shí)段充電定價(jià)機(jī)制，逐步實(shí)現(xiàn)充電設(shè)施建設(shè)和管理市場化、社會(huì)化。

發(fā)展前景

長期以來，晶體硅是用作太陽能電池中吸收光的主要半導(dǎo)體材料。盡管它是一種間接禁帶半導(dǎo)體材料，吸光能力相對(duì)較弱，但由于它可以借鑒微電子工藝技術(shù)、容易制備出高效穩(wěn)定的太陽能電池，仍然占據(jù)著光伏電池發(fā)電的主要份額。由于單晶硅光電轉(zhuǎn)換率一般為15%，最大的可達(dá)22%，所以市場份額較多晶硅大一些。但多晶硅的光電轉(zhuǎn)換率比單晶硅雖然較低，造價(jià)成本小，在太陽能光伏電池發(fā)電的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)有可能逐漸爭奪來大量的市場。而在太陽能電動(dòng)汽車的應(yīng)用上，單晶硅仍然會(huì)占據(jù)統(tǒng)治地位，單晶硅的光電轉(zhuǎn)換率必將比多晶硅的轉(zhuǎn)換效率要高出7~8%。

制約太陽能電動(dòng)汽車發(fā)展的瓶頸就是光電轉(zhuǎn)換效率的問題。一般一輛可滿足電動(dòng)汽車電動(dòng)源使用的電源能量，大約需70平方米的太陽能光伏電池陳列板,故實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的商業(yè)化，太陽能電動(dòng)汽車取代純電動(dòng)車和氫能汽車還不可能實(shí)現(xiàn)。因?yàn)樘柲艿牟环€(wěn)定性、分散性（強(qiáng)烈時(shí)大約1千瓦/平方米）以及太陽能光伏電池的能量密度小、太陽能收集裝置轉(zhuǎn)化效率低、成本高，所以還不能廣泛推廣應(yīng)用。

為了提高太陽能電池效率，早在上世紀(jì)70年代人們就考慮采用聚焦技術(shù)，想通過特別的光學(xué)系統(tǒng)將光線聚焦到太陽能電池板上，使太陽能的入射功率提高2000倍。但是由于可靠性和空間問題，這一技術(shù)暫時(shí)并未得到應(yīng)用。而采用聚集太陽能形成高溫產(chǎn)生能量新方法，已經(jīng)被意大利科學(xué)家CarloRubbia研究出成果。正在進(jìn)行商業(yè)化應(yīng)用開發(fā)。日本夏普公司展示了一種新系統(tǒng)，可以通過菲涅爾透鏡將太陽能聚焦在太陽能電池板上，使轉(zhuǎn)換效率大大提高，在25px2的太陽能電池上實(shí)現(xiàn)了捕捉230W太陽能的記錄。這種聚光式光電轉(zhuǎn)換效率提高的技術(shù)使電能密度提高到傳統(tǒng)光伏電池的5倍。太陽能高新技術(shù)的開發(fā)、使太陽能電動(dòng)汽車的發(fā)展帶來新的曙光。

太陽能電動(dòng)汽車普遍采用質(zhì)輕價(jià)貴的特種航天材料，造價(jià)自然十分高昂。材料的應(yīng)用和技術(shù)能力，很難滿足汽車高度行駛的足夠動(dòng)力；以及太陽能電動(dòng)汽車功率小、速度慢、承重能力低等弱點(diǎn)，要想使太陽能汽車正式步入人們的生活，正經(jīng)得需要幾十年的功夫。然而，人們對(duì)太陽能汽車的研究步伐是不可能停止的，因?yàn)樘柲茈妱?dòng)汽車畢竟是最理想、最清潔、最有發(fā)展前景的永不枯竭的綠色可持續(xù)應(yīng)用的汽車。當(dāng)人們用固定裝置大規(guī)模收集太陽能用以發(fā)電、取暖、熱水等都成為現(xiàn)實(shí)的時(shí)候，用太陽能電池給電動(dòng)汽車充電，或者用太陽能的固定裝置發(fā)電后給蓄電池充電，用來更換電動(dòng)汽車的動(dòng)力源，應(yīng)該是非?，F(xiàn)實(shí)的措施。電動(dòng)汽車?yán)锰柲馨l(fā)電、充電，對(duì)于偏遠(yuǎn)無電力網(wǎng)的地區(qū)，或電力不足的地方是完全可行的，并且是一種非常明智的選擇。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展

新能源汽車產(chǎn)業(yè)是汽車行業(yè)中的后起之秀，其短短十余年的發(fā)展已形成了較為完整的技術(shù)體系、產(chǎn)品體系、標(biāo)準(zhǔn)體系和管理體系，被確定為我國汽車行業(yè)未來發(fā)展的主導(dǎo)方向。新能源汽車的發(fā)展積累了很多寶貴經(jīng)驗(yàn)，下述特點(diǎn)非常值得摩托車行業(yè)借鑒，即：正確的行業(yè)規(guī)劃布局；扎實(shí)的基礎(chǔ)工作；高效的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；完善的標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)；良好的政策支持環(huán)境。

第一，通過制定具有針對(duì)性的行業(yè)規(guī)劃布局，為新能源汽車行業(yè)發(fā)展確立了切實(shí)可行的技術(shù)路線和階段目標(biāo)。通過一系列目標(biāo)明確的規(guī)劃方案，確立了以“純電動(dòng)汽車”作為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略方向，以“三縱三橫”作為技術(shù)創(chuàng)新主戰(zhàn)略，依據(jù)行業(yè)實(shí)際和全球發(fā)展動(dòng)態(tài)制定了不同階段的產(chǎn)品發(fā)展目標(biāo)和技術(shù)發(fā)展目標(biāo)。

第二，通過扎實(shí)的基礎(chǔ)工作，在基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵零部件和關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。從把發(fā)展新能源汽車列入“863計(jì)劃”重大專項(xiàng)至今，我國在新能源汽車產(chǎn)業(yè)共獲得3000余項(xiàng)專利，建立了30多個(gè)新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)，取得了包括雙CAN總線控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、交流感應(yīng)電機(jī)和永磁電機(jī)的全數(shù)字四象限矢量控制技術(shù)、純電動(dòng)和混合動(dòng)力及燃料電池汽車的整車集成技術(shù)，特別是居于世界領(lǐng)先地位的鋰電池技術(shù)和獨(dú)創(chuàng)的換電技術(shù)等在內(nèi)的多項(xiàng)重大技術(shù)突破，構(gòu)成了新能源汽車綜合技術(shù)的基本體系，為太陽能汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了較為扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

第三，開展包括產(chǎn)學(xué)研合作等多種形式的戰(zhàn)略合作，構(gòu)建新型高效的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。按照“積極引領(lǐng)，聯(lián)合行動(dòng)，突出重點(diǎn)，創(chuàng)新發(fā)展”的原則，集中優(yōu)勢(shì)資源實(shí)現(xiàn)技術(shù)與產(chǎn)品突破，推動(dòng)技術(shù)成果在聯(lián)盟內(nèi)部的迅速推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)整車企業(yè)、零部件企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)間的互惠互利，共同發(fā)展提高。這其中既有國家級(jí)的“中央企業(yè)電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”，也有行業(yè)級(jí)的“汽車行業(yè)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”，還有北京、重慶、吉林、江蘇、安徽等地的地方性新能源汽車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。新型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)推動(dòng)了新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，同時(shí)有利于國家和地方相關(guān)政策的支持。

第四，在產(chǎn)業(yè)開創(chuàng)之初即著眼于標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。至今已發(fā)布的新能源汽車的專項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)（包括國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）約60項(xiàng)，還有部分專項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)正在編制與評(píng)審中。這些新能源汽車專項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)起點(diǎn)較高，結(jié)合了國內(nèi)外行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)和要求，符合國際發(fā)展趨勢(shì)，并與原有的汽車標(biāo)準(zhǔn)體系形成高度互補(bǔ)?；窘∪臉?biāo)準(zhǔn)體系成為助推新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要力量。

第五，國家行政和行業(yè)管理部門為新能源汽車產(chǎn)業(yè)提供了有力的支持，良好的政策環(huán)境是新能源汽車產(chǎn)業(yè)得以快速良好發(fā)展的重要原因。

自新能源汽車列為“863計(jì)劃”重大專項(xiàng)以來，國家陸續(xù)發(fā)布實(shí)施了多項(xiàng)政策，形成了以《汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)改造投資方向（2010年版）》、《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2011～2020）》、《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》、《電動(dòng)汽車科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》等為主體的行業(yè)管理與指導(dǎo)性政策體系，和以《關(guān)于開展節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點(diǎn)工作的通知》、《節(jié)能與新能源汽車示范推廣財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》、《私人購買新能源汽車試點(diǎn)財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》、《關(guān)于節(jié)約能源使用新能源車船車船稅政策的通知》等為主體的產(chǎn)業(yè)扶持與市場激勵(lì)政策體系。上述十余項(xiàng)已發(fā)布實(shí)施的專項(xiàng)管理政策構(gòu)成了新能源汽車產(chǎn)業(yè)良好發(fā)展的政策支持環(huán)境。