電動汽車(Electric Vehicle,EV)是指以車載電源為動力,用電機驅動車輪行駛,符合道路交通、安全法規各項要求的車輛。由于對環境影響相對傳統汽車較小,其前景被廣泛看好,但當前技術尚不成熟。
1834年,美國人托馬斯制造出第一輛用直流電動機驅動的電動車。1881年,世界上第一輛可充電電動車出現,由法國工程師古斯塔夫·特魯夫發明。1899年5月,世界首輛車速超過100km/h的電動汽車出現。19世紀末至20世紀初,電動汽車進入商業化階段。美國人KETTERING于1911年發明的燃油汽車起動機與福特汽車公司大規模生產工藝的進步使燃油車更具吸引力,電動汽車在20世紀30至60年代間漸入冬眠期。20世紀70年代初,中東石油危機的爆發使電動汽車重新走入大眾視野。20世紀90年代起,電動汽車的研究開發再次進入活躍期,世界各大汽車制造商紛紛推出各自的電動汽車。
大部分電動汽車是在傳統汽車基礎上進行延伸,其結構與傳統汽車最大的區別在于動力系統,增加了動力電池、驅動電池、控制系統等組件?,F代電動汽車的關鍵技術主要包括電力驅動系統、動力蓄電池、能量管理系統等。電動汽車可分為混合動力汽車、增程式電動汽車、純電動汽車和燃料電池汽車,擁有整車效率高、環境污染少、可應用多種能源、噪聲相對較低、機械結構多樣化、控制性能優異等特點。
簡史
早期探索
1834年,美國人托馬斯制造出第一輛用直流電動機驅動的電動車,由一組不可充電的干電池驅動,只能行駛一小段距離。1835年,荷蘭教授Stratingh設計了一款小型電動車。1839年,蘇格蘭的羅伯特·安德森給四輪馬車裝上了電池和電動機,將其成功改造為世界上第一輛靠電力驅動的車輛。1842年,他又與托馬斯·戴文波特合作制作電動汽車,該車采用的是不可充電的玻璃封裝蓄電池,自此開創了電動車輛發展和應用的歷史。1847年,美國人摩西·法莫制造了第一輛以蓄電池為動力、可乘坐兩人的電動汽車。
快速發展
1881年,世界上第一輛可充電電動車出現,發明人為法國工程師古斯塔夫·特魯夫,該電動車是一輛采用了可充電式鉛酸蓄電池為動力源的三輪電動車。1882年,威廉姆·愛德·阿頓和約翰·培理也制成了一輛電動三輪車,車上還配備了照明燈。這輛車的總質量提高到了168kg,速度提高到了14.5km/h。1885年,奔馳造出世界上第一輛汽車(單缸水冷立式發動機,排量985mL,功率0.75馬力,最高車速12ml/h),并于1886年1月29日獲得汽車制造專利(注冊號:37435,專利人為奔馳汽車公司),這一天被公認為世界首輛汽車誕生日。1890年,威廉姆·莫瑞遜在美國制造了一輛能行駛13h、車速為14mile/h(1mile≈1.6km)。1891年,美國人亨利·莫瑞斯制成了第一輛電動四驅車,實現了從三輪向四輪的轉變,這是電動車向實用化邁出的重要一步。
1895年,由亨利·莫瑞斯和皮德羅·沙龍制造的Electrobat Ⅱ,安裝了兩臺驅動電機,能以20mile/h的速度行駛25mile。1897年,美國費城電車公司研究制造的紐約電動出租車實現了電動車的商業化運營。1899年5月,世界首輛車速超過100km/h的電動汽車出現,速度為105km/h,比利時人卡米樂設計名為“Jamais Contente(永不滿足號)”的鋁制車身汽車,炮彈外形,后保存于法國貢比尼博物館中。同年,貝克汽車公司在美國成立,開始生產電動汽車,公司生產的電動賽車的車速能超過129km/h,而且是第一輛座位上裝有安全帶的乘用車。1900年,BGS公司生產的電動汽車創造了單次充電行駛180mile的最長里程記錄。
19世紀末期到20世紀初是電動車發展的高峰期。截至1890年,在全世界4200輛汽車中,有38%為電動汽車,40%為蒸汽車,22%為內燃機汽車。而到了1911年,就已經有電動出租汽車在巴黎和倫敦的街頭上運營。美國首先實現了早期電動車的商業運營,成為發展最快、應用最廣的國家。1912年,已經有幾十萬輛電動汽車遍及全世界,被廣泛適用于出租車、送貨車、公共汽車等領域。截至1912年,在美國登記的電動汽車數量達到了3.4萬輛,幾乎涵蓋了各種車型,電動汽車產銷量在1912年達到最大, 在20世紀20年代仍有不俗表現。
冬眠時期
電動汽車的黃金時代并未能維持太久,由于在美國得克薩斯州發現了石油,使得汽油價格下跌,大大降低了汽油車的使用成本。1911年,查爾斯·科特林發明了內燃機自動起動技術。1908年,福特汽車公司推出了T型車,并開始大批量生產,內燃機汽車的成本大幅度下降。1912年,電動車售價1750美元,而汽油車只要650美元。1913年,福特建立了內燃機汽車裝配流水線,幾乎使裝配速度提高了8倍,內燃機汽車進入標準化、大批量生產階段,亨利·福特以大批量流水線生產方式生產汽油車使得汽油車價格更加低廉,內燃機汽車應用方便、價格低廉的優點逐步顯現。雖然,同一時期電動汽車用的動力電池技術也在飛速發展,但電動汽車續航里程短、充電時間長成為無法與內燃機汽車相抗衡的致命因素。隨著道路交通系統的改善,導致對長距離運輸車輛的需求不斷增加,電動汽車的黃金時代僅僅維持了20多年,便走向衰弱。
第一次世界大戰后,電力牽引技術引用的重點轉移到公共交通領域,如貨車、有軌電車和無軌電車。隨著內燃機汽車設計和制造技術的發展,在很多地區,有軌電車和無軌電車也逐步倍柴油驅動的內燃機汽車取代。20世紀20年代,電動汽車幾乎已經消失。
現代發展
第二次世界大戰后,歐洲和日本的石油供給緊張,電動汽車在局部地區出現了復蘇跡象。1943年,僅僅在日本就有3000多輛電動汽車處于注冊狀態。20世紀40年代,電動汽車的性能僅能滿足短途、低速運輸的需求。20世紀60年代,內燃機汽車大批量的使用導致了嚴重的空氣污染。此外,內燃機汽車對石油的過分依賴,導致一系列的政治問題和國家安全問題。20世紀70年代初,中東石油危機爆發,使得靠燃油生存的普通汽車面臨挑戰,各國政府和科技人員不得不重新思考和尋找新的能源來替代。由于電動汽車幾乎零污染,電動機比內燃機可靠簡單,電動機的轉速和轉矩也比內燃機更易控制等各方面的因素,使得電動汽車又重新走進了各國政府和科研人員的視野。
20世紀70年代末期,澳大利亞、比利時、巴西、加拿大、中國、丹麥等國家都開始研發和生產電動汽車。1976年,美國國會通過了《純電動汽車和混合動力電動汽車的研究開發和樣車試用法令》,撥款1.6億美元資助電動汽車的開發。1977年,第一次國際電動汽車會議在美國舉行,公開展出了100多輛電動汽車。1978年,美國通過《第95-238公法》,增加對電動汽車研發的撥款,政府同時責成能源部電力研究所與電力公司加快研制電動汽車的技術,并加大資金投入,責成國家阿崗實驗室與電池公司合作研制供電動汽車用的高性能蓄電池。從此,國際上開始了第二輪的電動汽車研發高潮。
意大利為了降低空氣污染,于20世紀80年代末建立了電動汽車車隊,共投入52輛電動汽車試驗,所有車均用鉛酸電池。1988年,在美國洛杉磯地區的市議會上曾有人提出引入國際競爭機制,年產1萬輛電動汽車,包括5000輛貨車和5000輛兩座乘用車并推向市場。繼洛杉磯倡議之后,1989年12月13日,加利福尼亞州空氣資源委員會對汽車排放制定了規則,該項規則要求到20世紀90年代,在加利福尼亞州銷售的所有車輛中,有2%要復合零排放標準,滿足該標準的車輛只能是純電動汽車或氫燃料電池電動汽車。隨后,紐約、馬薩諸塞州等州也頒布了類似的法律。
1991年,通用汽車汽車公司、福特汽車公司和克萊斯勒汽車公司共同商議,成立了先進電池聯合體,共同研究開發新一代電動汽車所需要的高能電池。1991年10月,先進電池聯合體與美國能源部簽訂協議,在1991至1995年的4年間投資2.26億美元來自主電動汽車用高能電池的研究。1991年10月,美國電力研究院也加入了先進電池聯合體,參與高能電池與電動汽車的開發,他們研發的主要有鎳[niè]氫、鈉硫、鋰聚合物和鋰離子等高能電池,其中鎳氫、鋰聚合物和鋰離子電池投入商業化生產。通用汽車汽車還在底特律建成EV1(純電動汽車)電動小汽車總裝線,每天生產10臺電動轎車。但經過13年的探索,蓄電池技術還是未能取得關鍵性突破,以通用汽車公司為代表的汽車廠商不再積極鼓勵發展純電動汽車,轉向了對燃料電池車的研究。
中國電動汽車的研發始于1996年,經過兩個五年計劃的科技攻關以及奧運會、世博會和“十城千輛”示范平臺的應用拉動,實施“三縱三橫”電動汽車研發戰略布局,中國電動汽車從無到有,技術處于持續進步狀態,逐步建立并完善具有自主知識產權的電動汽車全產業鏈技術體系。2006年以后,隨著全球節能和環保的要求,全世界各大汽車公司對電動汽車的技術開展了積極的研究。電動汽車的開發在中國、日本、美國、德國等國家得到了進一步的重視。2009年,奧巴馬上臺后轉向了率先實現混合動力車商業化、燃料電池車作為遠期目標的電動汽車發展戰略。在國家戰略的引導下,美國各類電動汽車技術成果頗豐,先后提出了針對純電動汽車與混合動力汽車的四大類標準,并形成了世界上最完善的燃料電池汽車標準體系。2010年7月,中國電動汽車發展僅落后于美國和法國,位居世界第三。截至2012年,在混合動力汽車、燃料電池汽車等電動汽車關鍵技術領域,美國獲得授權專利數量占絕了全球專利總數的22%。
2018年,美國多家國家實驗室和大學共同組建了名為“電池500”的研究中心,著力研發可以延長電動汽車行駛里程、降低電動汽車造假的新型鋰電池技術。2020年10月,中國汽車工程學會發布了《節能與新能源汽車技術線路圖 2.0》,預計到2035年,傳統能源動力乘用車將全面轉化為混合動力,新能源汽車占總銷量的50%以上,其中純電動汽車占新能源汽車的95%以上。2022年,哈佛大學的科學家為電動汽車(EV)開發了一種新型固態鋰金屬電池,該電池在實驗中實現3分鐘內完全充電,生命周期內可循環超過1萬次,并且可持續使用二十年。
2025年,在十四五期間,中國建成了全球最大的電動汽車充電網絡,每5輛電動汽車就有2個充電樁。
構造與原理
大部分電動汽車是在傳統汽車基礎上進行延伸,其結構與傳統汽車最大的區別在于動力系統,增加了動力電池、驅動電池、控制系統等組件。隨著電動汽車產業鏈的逐漸成熟,出現越來越多的針對電動汽車全新平臺開發車型,如特斯拉、寶馬i3、日產聆風等。
驅動電機
驅動電機是電動汽車三大核心部件之一,是車輛行駛的主要執行機構,其特性決定了車輛的主要性能指標,直接影響車輛動力性、經濟性和舒適性。驅動電機主要有直流電動機、三相交流同步電機等。
動力電池
動力蓄電裝置在業內稱為電容器。在電動汽車中為車輛提供動力源的電池稱為動力電池。動力電池的作用是接收和儲存由車載充電機、發電機、制動能量回收裝置或外置充電裝置提供的高壓直流電,并且為電動汽車提供高壓直流電。動力電池是純電動汽車的核心部件,也是成本較高的核心部件之一,其性能對車輛實際價值有重要影響。電動汽車常用的動力電池類型包括鉛酸電池、鎳氫電池和鋰離子電池。以鋰離子電池為例,典型的動力電池組由96節電壓為3.7V的單體電池組成,額定電壓為355V。新能源汽車的動力電池普遍采用扁平式設計,安裝于底盤下方,覆蓋從前軸到后軸的區域,這一布局占據了傳統燃油車用于放置備胎的空間,導致此類車型通常不設置備胎安裝位置。
控制系統
控制系統是新能源汽車的核心,負責在整車行駛過程中接收來自駕駛員的各項操作指令并診斷分析整車及部件狀態,綜合判斷向各個部件控制器發送控制指令,使整車按照駕駛員預期安全行駛,其主要功能包括:工況識別、整車能量管理、制動能量回收控制功能、電機轉矩控制、電動輔助部件控制(電動助力轉向、電動空調、電動暖風、電動真空泵)、故障診斷、系統安全監控等。
其他構造
電動汽車變速器
電動汽車變速器一般采用固定齒輪比的單速變速器,車輛的加減速通過調節驅動電機的轉速實現。以寶馬X1 PHEV插電式混動車型舉例,該重合性采用單速變速器與電動機配合使用,變速器通過螺紋連接在電動機上,并且附于后橋制成上。12:5:1的固定齒輪比通過殼式離合器(電動機離合器)將電動機的速度和扭矩傳送至后驅動輪,在能量回收過程中,還會回傳至電動機。
電動空調系統
電動汽車的空調系統和傳統燃油汽車的空調系統工作原理相同,只是空調壓縮機的驅動方式以及暖風產生有所不同。電動汽車采用高壓電動空調壓縮機,由動力電池驅動。暖風通常采用電加熱方式,電加熱方式有兩種:一種是通過加熱冷去惡業,再經過循環為暖水箱提供熱量,另一種是直接加熱經過蒸發箱的空氣實現暖風。
電動助力轉向系統
傳統燃油汽車轉向助力泵由發動機驅動,而電動汽車沒有發動機或發動機是根據需要才起動的,如果轉向助力還是由發動機驅動時,一旦發動機停止工作轉向系統將失去助力從而造成很大的安全隱患,因此電動汽車轉向系統普遍采用電動助力轉向。
關鍵技術
現代電動汽車的核心是高效、清潔和智能化的利用電能驅動車輛。其關鍵技術包括汽車制造技術、電子技術、信息技術、能源技術、電力驅動技術、能量管理技術、自動控制技術、材料技術、電化學技術、安全技術等,還涉及交通、能源、網絡和城市規劃等多學科技術。將相關的技術全面整合,合理控制成本,是電動汽車技術成功的核心,現代電動汽車技術歸納為如下幾個方面:
電力驅動系統
電力驅動系統是電動汽車的心臟,該系統包括驅動電機裝置、機械傳動裝置、車輪等。驅動電機裝置是電力驅動系統的核心,針對電動汽車設計的電力驅動系統需要滿足以下基本要求:
動力蓄電池
現代電動汽車的動力蓄電池是電動汽車商業化和全面推廣的關鍵因素,也是電動汽車領域的一個主要研究內容。適合現代電動汽車的動力蓄電池應滿足如下要求:
能量管理系統
電動汽車的能量管理系統是人機對話的基本窗口。電動汽車不能像傳統的燃油汽車那樣對能量進行直接觀察,它需要一套能量管理系統,以便最大限度地利用電動汽車所帶動力蓄電池的能量,并獲得車輛運行的各種信息。它主要由安裝在電動汽車上的各種傳感器和處理器組成,從而可以實現以下功能:
車輛結構
電動汽車的生產主要有兩種方式:一種是改裝;另一種是專門設計和生產。改裝就是在原有車輛的基礎上,用驅動電機、功率轉換機分配裝置、動力蓄電池等取代現有的發動機和相關部件。改裝車仍然用原來的底盤,著對于小規模電動汽車生產而言是比較經濟的。但是這類電動車卻又有著天生的缺點:車體重、質心高、質量分布不平衡等。而對于專門設計的電動汽車,可以實現特定的設計目標,可以更加靈活地協調各部件和電動系統,車輛結構和質量分配也更加合理。為了提高電動汽車的整體性能,如續航里程、最高車速、加速能力和爬坡能力等,電動汽車需要重新設計,對電動汽車的外觀、風阻系數、滾動阻力等問題充分考慮,更能體現較高的人機工程學水平。
系統整體優化
電動汽車是綜合了多個學科、多個領域的復雜技術系統。為了提高電動汽車的總體性能,降低電動汽車的成本,系統優化尤為重要。設計可通過計算機建模仿真、有限元分析、綜合評估的方式進行優化,從而降低開發成本和縮短開發時間。電動汽車整體優化需要考慮的主要問題如下:
主要特點
整車效率高
雖然經歷了很長時間的發展,內燃機技術已經趨于成熟的,但是內燃機汽車對燃油的能量轉化效率約為38%。相對而言,電動汽車采用電動機驅動系統,沒有空轉損失,電動汽車的電池能量的80%以上可以轉化為汽車的驅動力,而即使考慮由原油發電,再給蓄電池系統充電運行,加上發電效率、送配電效率、充放電效率等,其最終車輛也可得到29%左右的能量轉化效率。此外,電動汽車在制動時有回收能量的能力,更加提高了電動汽車的能量利用率。
對環境污染少
電動汽車在行駛過程中無廢氣排放。與燃油汽車相比,即使在全部能量均來自火力發電的情況下,電動汽車的廢氣排放量仍有顯著降低。相較于燃油汽車,電動汽車對環境的污染程度更低。此外,隨著可再生能源發電的普及,新能源電動汽車的全生命周期碳足跡將進一步減少,符合環保與可持續發展趨勢。
可應用多種能源
電動汽車利用二次電力能源驅動,只要有電能的供給,就有動力源泉,不受天然石油資源的限制。而電能的獲得可以利用核能發電、水力發電、風力發電、太陽能等多種形式的原始資源。若能有效地利用這些能源,不僅有利于環保,節約石油資源,還能解決全球面臨地石油資源枯竭危機。
噪聲相對較低
和內燃機汽車相比,電動汽車明顯減小了發動機(電動機)引起的振動和噪聲,而發動機的振動和噪聲恰恰是整車振動和噪聲的主要來源。著使得電動汽車的運行噪聲比傳統的燃油汽車減小了很多。通常,電動汽車的噪聲比燃油汽車低約15dB。
機械結構多樣化
由于電動機的驅動方式多變,而且可以采用不同輪分別驅動等方案,使電動汽車的結構形成了多樣化。一方面可以更合理地對系統機械結構進行配置,另一方面也可以采用多樣化的造型,以滿足不同消費者的需求。在電動汽車研發的初始階段,可以進行簡單的動力部件替代,將燃油發動機電動汽車動力性的仿真用電動機替代得到與傳統汽車相仿的特性。進而,雙輪獨立驅動乃至四輪獨立驅動被認為是電動汽車一個有前景的發展方向,由此可實施更復雜和更靈活的系統控制以達到更高級的運行性能。
優異的控制性能
電動汽車以電動機取代了傳統的內燃機,其帶來的直接好處就是動力系統可以方便地通過電氣參量進行控制,從而使電動汽車的可控性增強。另外,由于電氣驅動可以采取雙(四)輪獨立驅動的形式,這將使可控變量的自由度(自由可控變量數)增加,從而為進一步提高車輛的動力性能和操縱性能創造了良好的硬件條件。
主要分類
電動汽車主要分為插電混合動力汽車、增程式電動汽車、純電動汽車和氫燃料電池汽車。
混合動力汽車
定義
混合動力汽車(hybrid electric vehicle, HEV)是指車輛驅動系由兩個或多個能同時運轉的單個驅動系聯合組成的車輛,車輛的行駛功率依據實際的車輛行駛狀態由驅動系單獨提供或共同提供。
油電混合動力車型主要有豐田汽車的豐田凱美瑞雙擎、卡羅拉雙擎、雷凌雙擎,本田技研工業的雅閣銳混動、INSPIRE銳混動、C-RV銳混動、謳歌CDX混動,另外還有凌志智混動系列的ES300h、LS500h、NX300h、雷克薩斯RX450h等,吉利博瑞GE MHEV,林肯MKZH混動,別克君越30H全混動等車型。
特點
增程式電動汽車
定義
增程式電動汽車是一種在純電動模式下可以達到其所有的動力性能,而當車載可充電儲能系統無法滿足續航里程要求時,打開車載輔助供電裝置為動力系統提供電能,以延長續航里程的電動汽車,該車載輔助供電裝置與驅動系統沒有傳動軸(帶)等傳動連接。采用這個技術的車型有車和家的理想智造ONE、廣汽傳祺GA5 REV、上汽通用汽車別克VELITE5、北汽E150 REEV等,日產e-power技術車型在日本已經上市。
特點
純電動汽車
定義
純電動汽車(blade electric vehicles, BEV)是完全由可充電電池(如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鋰離子電池)提供動力源的汽車。以車載電源為動力,用電機驅動車輪行駛,符合道路交通、安全法規各項要求的車輛,符合道路交通、安全法規各項要求的車輛。由于不使用汽油,行駛時不排放二氧化碳,也是全球新能源汽車發展的主流方向。
主流傳電動汽車續航里程一般在400千米左右,可滿足日常短途的出行需求。但是,純電動汽車充電速度和充電便利性還存在不足,充電站、充電樁等基礎設施需逐步完善。在汽車品牌中,特斯拉專注純電動汽車生產,已經上市的車型有Model S、 Medel X和Model 3等。傳統跨國車企,如大眾、通用、豐田汽車等車企從2019年開始陸續推出插電混合動力車型,到2020年開始正式發力純電動車型。其中,捷豹I-Pace已經上市,奔馳EQC純電動汽車2019年國產,寶馬純電動車型iX3和奧迪純電動車型e-tron也先行進口,2020年開始國產。
特點
燃料電池汽車
定義
燃料電池汽車是電動汽車的一種,其核心部件燃料電池通過氫氣和氧氣的化學作用,直接生成電能。燃料電池汽車使燃料氫在汽車搭載的燃料電池中,與大氣中的氧氣發生化學反應,產生出電能,發動電動機,由電動機帶動汽車中的機械傳動結構,進而帶動汽車的前后萬向軸、后橋等行走機械結構,轉動車輪。汽車工作過程中對外界的排出物是水,所以是真正意義上的排放零污染汽車。
特點
市場情況
中國
2018年,中國新能源汽車保有量達261萬輛,占汽車總量的1.09%;增加107萬輛,與2017年相比增長70%。其中,純電動汽車保有量211萬輛,占新能源汽車總量的80.84%。從統計情況看,純電動汽車保有量逐年增加,呈加快增長趨勢??傮w來說,截至2020年,中國電動汽車銷量的增長以小型車為主,中國本土涉足電動汽車領域的企業逐漸增多,包括北汽藍谷、比亞迪等,市場上可供選擇的車型也開始豐富。2021年全球純電動汽車(EV)新車銷量達到約460萬輛,增至2020年的2.2倍,首次超過混合動力車(HV)。在低價車型受歡迎的中國,純電動汽車占到新車銷量的1成。
比亞迪
截至2019年,比亞迪新能源策略為雙驅戰略,即公共交通和個人交通全面發展。公共交通領域推廣比亞迪自主研發的電動大巴K9,個人市場領域推廣插電式混合動力汽車、純電動汽車。其中,比亞迪K9大巴已經在小行星3789主要城市寶雞市、長沙市、西安市以及英國、荷蘭、哥倫比亞等國家進行了市場化運營。2018年7月,比亞迪共銷售1.88萬輛新能源汽車。2018年,比亞迪推出了比亞迪唐,分為燃油版和DM雙模插電混動版,同時比亞迪電動汽車還有秦EV450、秦100、宋DM、宋EV450、元EV360、e6等。
騰勢汽車
深圳市比亞迪戴勒姆新技術有限公司(騰勢汽車)成立于2010年,該公司專注于純電動汽車的生產,其中空氣動力汽車核心技術由比亞迪提供,車身技術由奔馳提供,合資公司的經營范圍主要包括設計研究和開發乘用車。截至2019年,騰勢汽車投產的騰勢500電動SUV可達500千米的續航里程。
上海汽車
上汽集團集團股份有限公司在戰略上非常重視新能源汽車市場。2015年,上汽集團開拓了十幾個新能源汽車市場。2016年,上汽大通汽車有限公司推出新的插電式混合動力車型,后于2018年推出純電動汽車,其中包括SUV車型。
國際
日本的電動汽車從2011年開始上量,但發展勢頭比較平緩,一直受到混合動力車的嚴重壓制。2018年,美國電動汽車產業取得了優異成績,全年交付超36萬輛電動汽車,比2017年增加81%。純電動汽車銷量最多,占銷量的66%;其余34%是插電式混合動力車。同年,歐洲電動車銷量為40.8萬輛,比2017年提高了33%,歐洲輕型汽車市場的電動車份額全年為2.3%。2023年,歐洲向電動汽車轉型在6月份達到了新的里程碑,純電動汽車新車銷量首次超過柴油車,前者銷量為158252輛,后者為139595輛。由此,純電動汽車的市場份額達到15.1%,同比增長超過4個百分點。截至2023年12月,根據國際能源機構(IEA)的數據,全球電動汽車銷量約占汽車總銷量的13%
發展趨勢
市場
汽車電動化是世界汽車工業未來轉型的方向,各國有關機構相繼發布電動汽車2020~2030年銷量、份額等預期,通過為電動汽車的應用制定目標,相制造商和其他工業利益關方提供明確信號,建立對未來政策的信心,從而調動社會有關投資。此外,美國的加利福尼亞州和德國、法國、英國、荷蘭、挪威印度等國家制定的燃油汽車和禁售時間大多在2025~2030年,汽車動力也隨之發生革命性變化。根據殼牌的研究預測,電力、氫能源將從2030年前后開始逐步“接管”汽車能源市場,2040年、2060年使用量將分別占20%和60%以上,2070年乘用車市場將全面擺脫對化石燃料的依賴,電動汽車將得到全面普及。
從全球主要汽車生產廠家的銷量和發展計劃來看,“低排放”汽車主要指混合動力汽車,混動車經過長時間的發展,技術最為成熟,已進入快速增長期,其銷量、增幅和占比都遠遠高于其他車型;隨著動力電池性能的提升及充電基礎設施建設的完善,“零排放”汽車(主要指純電動汽車)正逐步走上產業化道路,特別是小型的純電動汽車更是發展迅速;燃料電池汽車在技術和經濟方面仍存在諸多瓶頸,大規模推廣還存在相當的距離。截至2020年,世界主要國家都制定了電動汽車中長期發展戰略規劃,預計電動汽車市場會在未來10年內持續增長,成為拉動經濟發展的新增長點。
2025年1月6日,瑞士《新蘇黎世報》稱中國電動汽車正在征服世界,三項新技術會影響2025年地緣政治。德國汽車俱樂部(AvD)的一項調查顯示,2/3的德國司機可能在2025年未來3年內購買一輛中國汽車,購買中國電動汽車的比例更是高達80%。西方的懲罰性關稅并不能阻止全球汽車工業新中心向中國轉移。
能源
車用能源轉型的方向和重點。發展電動汽車是保證國家能源安全、減少環境污染的重要途徑。車用能源主要是石油、天然氣、煤層氣、煤基燃料,在未來的發展中,將轉向為生物燃料和化石能、核能及可再生能源。從中長期來看,煤基燃料、生物燃料、天然氣燃料3種能源將是替代石油的主體。在能源轉型的過程中,可以使用多種方式,如間接替換、部分替代及全部替代。并且要穩步發展,促進能源的多元化,車用燃料可以是氧,也可以是天然氣等含氫的氣體燃料,也可以是含氧的燃料,如甲醇等,同時也可以是合成油,如煤基合成油、生物質基合成油、天然氣合成油等。作為替代能源的主體,這三種主體能源在推進過程中要因時、因地、有序地進行。含氧燃料由于技術比較成熟,成為推廣重點,在使用的時候一般以摻混(部分替代)應用為主。合成油是一種優質的環保燃料,其技術體系和基礎設施與現有車輛技術兼容。從中期來看,天然氣是氣體燃料中的主體。此外,氫氣作為一種尾氣排放為零的環保燃料,其來源廣泛,是車用能源轉型的戰略目標之一。
其他
政策法規和標準
中國
2011年,按照中國電動汽車充電設施標準化總體部署,在國家標準委協調和支持下,由工業和信息化部、國家能源局組織,全國汽標委牽頭,汽研中心、電力企業聯合會和電器科學研究院共同起草了《電動汽車傳導充電用連接裝置第1部分:通用要求》《電動汽車傳導充電用連接裝置 第2部分:交流充電接口》《電動汽車傳導充電用連接裝置第3部分:直流充電接口》三項國家標準;由國家能源局、工業和信息化部組織,電力企業聯合會和汽研中心共同起草了《電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統之間的通信協議》國家標準。該四項標準已于2011年12月22日以“中華人民共和國國家標準公告2011年第21號”批準發布,2012年3月1日起實施。
2017年12月1日起,在上海、深圳市、南京、無錫、濟南市五個城市試點啟用新能源牌照,對2017年12月1日后申請注冊登記的新能源車輛發放新能源車號牌,對2017年12月1日前已注冊登記的新能源車輛按資源的原則換領。新能源汽車號牌以綠色為主色調,增加了專用標識,其中小型新能源汽車號牌底色采用漸變綠色,大型新能源汽車號牌底色采用黃綠雙拼色。與普通汽車號牌相比,新能源汽車號牌號碼由5位升為6位。
2019年6月6日,國家發展改革委、生態環境部、中華人民共和國商務部印發《推動重點消費品更新升級暢通資源循環利用實施方案(2019~2020年)》。方案強調,各地不得對新能源汽車實行限行、限購,已實行的應當取消。鼓勵地方對無車家庭購置首輛家用新能源汽車給予支持。鼓勵有條件的地方在停車費等方面給予新能源汽車優惠,探索設立零排放區試點。新能源車普及之后,汽油車已經達到報廢條件,可以將原來的車牌進行注銷,再去申領一個新能源車的指標。
2020年5月12日,工業和信息化部組織制定的GB 18384-2020《電動汽車安全要求》、GB 38032-2020《電動客車安全要求》和GB 38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》三項強制性國家標準由國家市場監督管理總局、國家標準化管理委員會批準發布,于2021年1月1日起開始實施。
2024年12月16日,市場監管總局發布《市場監管總局關于對電動汽車供電設備實施強制性產品認證管理的公告》。公告明確,自2025年3月1日起,指定認證機構開始受理電動汽車供電設備CCC認證委托;自2026年8月1日起,未獲得CCC認證證書和標注認證標志的電動汽車供電設備,不得出廠、銷售、進口或者在其他經營活動中使用。
2025年4月14日,由工業和信息化部組織制定的強制性國家標準《電動汽車用動力蓄電池安全要求》,于2026年7月1日起開始實施。新標準中包括7項單體測試,17項電池包或系統測試等內容。這次修訂主要新增電池底部撞擊測試、快充循環后安全測試等試驗項目,加強熱擴散等安全要求,將動力電池起火、爆炸前5分鐘報警提升至不起火、不爆炸,從產品設計端降低動力電池自燃事故發生率,進一步保障消費者生命財產安全。12月31日,工業和信息化部組織制定的強制性國家標準《電動汽車安全要求》(GB18384-2025)由國家市場監督管理總局、國家標準化管理委員會批準發布,于2026年7月1日起開始實施。該標準主要修訂內容包括新增整車刮底要求及測試方法、增加絕緣電阻器監測應用場景等。
國際
2018年,美國聯邦政府公布了關于加快普及電動汽車的計劃,通過政府與私營部門合作,推廣電動汽車和加強充電基礎設施建設,以應對氣候變化、增加清潔能源使用并減少對石油的依賴。此外,歐洲相關政策要求,到2030年電動汽車市場份額需增加至40%。
參考資料 >
科技新突破.中國科技網.2024-01-31
2025年8月26日 新聞AI夜讀 | 我國建成全球最大電動汽車充電網絡;濟南成功躋身2025年暑期 “國內周邊游目的地 TOP8”.天下泉城-今日頭條.2025-08-27
周五最新重磅公司傳聞集錦(12月25日).今日頭條.2025-08-14
銷量超450萬輛:2021年全球純電動車銷量首超混動車.參考消息網.2024-01-31
外媒:歐洲電動汽車銷量首超柴油車.參考消息.2024-01-31
傳加拿大政府將發布新規:2035年售出的新車全部為零排放汽車.新浪財經.2024-01-31
德媒:中國電動汽車正在征服世界.騰訊網.2025-01-08
電動汽車充電接口等四項國家標準發布.中國政府網.2024-01-31
三項電動汽車強制性國家標準正式發布.中國政府網.2024-01-31
市場監管總局關于對電動汽車供電設備實施強制性產品認證管理的公告.國家市場監督管理總局.2024-12-16
電動汽車用動力蓄電池新國標公布 明年施行.騰訊網.2025-04-16
7月1日起實施!一圖讀懂強制性國標《電動汽車安全要求》.北京日報-百家號.2026-01-09