新能源汽車：機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存

公元21世紀(jì)，世界范圍內(nèi)一場(chǎng)圍繞新能源汽車展開的爭(zhēng)霸戰(zhàn)正愈演愈烈，全球乃至中國(guó)也掀起了一場(chǎng)“軍備”競(jìng)賽。

在全球市場(chǎng)上，新能源汽車20年之戰(zhàn)的焦點(diǎn)逐漸明確，混合動(dòng)力車已被普遍認(rèn)為是邁向氫動(dòng)力車的最佳過(guò)渡產(chǎn)品，與純電動(dòng)車和乙醇燃料車相比，不會(huì)涉及油料供應(yīng)系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施的改變，方便市場(chǎng)推廣和使用?；旌蟿?dòng)力車在工作原理上與氫動(dòng)力車有內(nèi)在聯(lián)系，前者可以為后者提供很好的技術(shù)儲(chǔ)備。

世界范圍內(nèi)，兩派之戰(zhàn)如火如荼，中國(guó)備戰(zhàn)新能源車同樣積極并努力著。

2001年，在石油能源嚴(yán)重緊缺、節(jié)能呼聲日益高漲的背景下，新能源汽車研究項(xiàng)目被列入國(guó)家“十五”期間的“863重大科技課題”，并規(guī)劃了以汽油車為起點(diǎn)，向氫動(dòng)力車目標(biāo)挺進(jìn)的戰(zhàn)略。從這一點(diǎn)看，中國(guó)是與世界同步的。

目前國(guó)內(nèi)除了氫動(dòng)力車之外，掌握了幾乎所有新能源汽車產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)， 隨著我國(guó)首個(gè)電動(dòng)汽車基地項(xiàng)目日前落戶內(nèi)蒙古，與此同時(shí)，有關(guān)部門也謀劃在繼吉林、遼寧、河南、安徽等全國(guó)九省區(qū)之外的更大范圍內(nèi)推廣燃料乙醇。加上生物柴油、混合動(dòng)力、氫動(dòng)力……新能源汽車在中國(guó)大有遍地開花勢(shì)頭。但中國(guó)自主品牌面臨著困惑:2002年12月，奇瑞經(jīng)國(guó)家人事部批準(zhǔn)，在全國(guó)汽車企業(yè)中，建起了第一個(gè)博士后科研工作站，擔(dān)負(fù)起國(guó)家“863重大科技課題”中純電動(dòng)車和混合動(dòng)力車兩項(xiàng)研究。到目前為止，除了國(guó)家的專項(xiàng)補(bǔ)貼之外，奇瑞已經(jīng)投入了上億元資金。早在3年前，奇瑞純電動(dòng)車就通過(guò)了國(guó)家科技部的組織驗(yàn)收，技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，但是由于純電動(dòng)車所需的充電站網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施在短時(shí)間內(nèi)不完備，因此無(wú)法順利推向市場(chǎng)。2003年底，北京理工科凌電動(dòng)車輛股份有限公司將28輛電動(dòng)公交車按合同要求交到了科技部和北京市科委，并通過(guò)了驗(yàn)收，但到現(xiàn)在僅拿到了北京城市內(nèi)的試驗(yàn)運(yùn)營(yíng)許可證。但與混合動(dòng)力車相比，純電動(dòng)汽車為氫動(dòng)力車提供的技術(shù)儲(chǔ)備是有限的，這意味著將來(lái)在進(jìn)行氫動(dòng)力車研發(fā)的時(shí)候，我們依舊任重而道遠(yuǎn)。

如果用一條縱軸來(lái)表示新能源汽車的發(fā)展軌跡，業(yè)內(nèi)的普遍共識(shí)是:以汽油車為起點(diǎn)，終點(diǎn)將是氫動(dòng)力汽車，從起點(diǎn)到終點(diǎn)大概有20年時(shí)間。

燃料電池轎車可靠性

與耐久性試驗(yàn)研究

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：上海燃料電池汽車動(dòng)力系統(tǒng)有限公司與同濟(jì)大學(xué)新能源汽車工程中心與共同承擔(dān)的上海市經(jīng)委新能源汽車推進(jìn)項(xiàng)目——“燃料電池轎車可靠性與耐久性試驗(yàn)研究”項(xiàng)目通過(guò)了專家驗(yàn)收。項(xiàng)目組完成了對(duì)第三代燃料電池轎車“超越三號(hào)”相當(dāng)于14萬(wàn)公里的振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)整車道路模擬可靠性試驗(yàn)，完成了300個(gè)小時(shí)，大致相當(dāng)于10萬(wàn)公里的耐久轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)整車模擬可靠性試驗(yàn)，完成了6輛“超越三號(hào)”車?yán)塾?jì)10.2萬(wàn)公里的實(shí)際道路行駛試驗(yàn)。同時(shí)還研究了氫氣、空氣中雜質(zhì)對(duì)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響，開展了燃料電池電堆千小時(shí)運(yùn)行試驗(yàn)。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)：上海燃料電池汽車動(dòng)力系統(tǒng)有限公司、同濟(jì)大學(xué)新能源汽車工程中心、上海市經(jīng)委。

趨勢(shì)與意義：這一試驗(yàn)研究是在2006年年初“十五”燃料電池轎車項(xiàng)目通過(guò)科技部驗(yàn)收后，上海市經(jīng)委隨即啟動(dòng)的推進(jìn)項(xiàng)目，其目的是通過(guò)一系列試驗(yàn)性結(jié)果，全面考察我國(guó)自主研制的燃料電池轎車的可靠性和耐久性，為新一代燃料電池轎車研發(fā)以及燃料電池轎車邁向產(chǎn)業(yè)化提供重要數(shù)據(jù)和結(jié)果支撐。

第一輛氫能大巴在上海運(yùn)行

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：上海神力科技公司和江蘇金龍客車合作研制的以氫燃料電池的新型城市客車，在安全運(yùn)行超過(guò)3000公里后，氫燃料電池系統(tǒng)依然很好，這輛大巴的最高時(shí)速可以達(dá)到80公里，續(xù)駛里程達(dá)到300公里以上。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)：上海神力科技公司。

趨勢(shì)與意義：第一輛氫能大巴在上海運(yùn)行，僅僅是上海新能源汽車加快研發(fā)的一個(gè)縮影。近來(lái)，對(duì)于曾經(jīng)承擔(dān)“863”氫燃料電池轎車計(jì)劃，有著較為雄厚研發(fā)基礎(chǔ)的上海企業(yè)和科研院所而言，從轎車延伸到大巴，從發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)研發(fā)延伸到車身、變速箱等各大系統(tǒng)配套跟進(jìn)，新能源汽車正在上海向系列化、產(chǎn)業(yè)化快速邁進(jìn)。 對(duì)于未來(lái)的新能源汽車而言，車身新型輕質(zhì)材料、新變速箱系統(tǒng)等等也開始醞釀之中。在上海汽車齒輪廠的研發(fā)中心里，將來(lái)應(yīng)用于氫燃料電池系統(tǒng)車型的變速器已開始研發(fā)，它將讓未來(lái)“喝”氫的汽車，在啟動(dòng)和變速的時(shí)候變得更為敏捷和順暢。

車用靈活燃料應(yīng)用系統(tǒng)

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該車用靈活性燃料應(yīng)用系統(tǒng)目前已通過(guò)在西安汽車產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督站的測(cè)試。測(cè)試報(bào)告顯示：車輛在檢測(cè)行駛中表現(xiàn)出了良好的性能，每種燃料的燃燒使用均表現(xiàn)穩(wěn)定、充分，在加速中乙醇優(yōu)于汽油。特別是尾氣排放試驗(yàn)中，CO均未檢出，HC化合物含量?jī)H為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的9/100至1/100，環(huán)保性能突出。

該車用靈活性燃料應(yīng)用系統(tǒng)由陜西長(zhǎng)江石油能源發(fā)展股份有限公司經(jīng)過(guò)技術(shù)攻關(guān)，自主研發(fā)的一項(xiàng)科技成果，通過(guò)對(duì)車輛的供油系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等多方面的技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了汽車對(duì)燃料的靈活性應(yīng)用，很大程度上節(jié)約了能源。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)：陜西長(zhǎng)江石油能源發(fā)展股份有限公司。

趨勢(shì)與意義：該項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)，將實(shí)現(xiàn)乙醇、甲醇等清潔新能源大規(guī)模、高純度的使用，打破我國(guó)目前車輛只能依賴石油為驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)狀，必將對(duì)中國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大影響、推動(dòng)中國(guó)汽車制造業(yè)的進(jìn)步。

首輛氫燃料動(dòng)力轎車研制

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目攻克了國(guó)際上存在的三大技術(shù)難題，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。目前，國(guó)際上氫氣內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的三大技術(shù)瓶頸包括：采用進(jìn)氣管噴射方式下的進(jìn)氣管回火、發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)早燃引發(fā)的爆震以及曲軸箱竄入氫氣引發(fā)的回火。

專家組對(duì)國(guó)內(nèi)首輛氫燃料轎車進(jìn)行評(píng)審后認(rèn)為，該氫燃料轎車在運(yùn)行過(guò)程中沒有發(fā)生進(jìn)氣管回火現(xiàn)象，早燃引起的爆震得到大幅抑制，曲軸箱定壓放氣的方案可行。此車不產(chǎn)生任何廢氣，時(shí)速可達(dá)80千米。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)：江蘇鎮(zhèn)江江奎科技有限公司。

趨勢(shì)與意義：該項(xiàng)目正式通過(guò)國(guó)家級(jí)專家組評(píng)審，標(biāo)志著我國(guó)第一輛以氫燃料為動(dòng)力的國(guó)產(chǎn)轎車正式研制成功。氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)成本只比傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料成本提高了10%，且只需對(duì)傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限改動(dòng)就可燃用氫氣，市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊。

電動(dòng)小轎車研制

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：“萬(wàn)向”純電動(dòng)小轎車，其“心臟”與傳統(tǒng)汽車迥然不同：以蓄電池為動(dòng)力的電機(jī)取代了燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。值得稱道的是，與傳統(tǒng)轎車相比，其安全性、操控性及動(dòng)力等性能不僅毫不遜色，而且實(shí)現(xiàn)了燃油汽車很難完全做到的尾氣零排放、低能耗和低噪音等高環(huán)保功能。

萬(wàn)向電動(dòng)轎車的最高時(shí)速可達(dá)126公里，經(jīng)濟(jì)時(shí)速下的最大續(xù)駛里程可達(dá)380公里，百公里平均耗電量為11千瓦時(shí)。電池容量、續(xù)駛里程均為目前國(guó)內(nèi)最大。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)： 杭州萬(wàn)向電動(dòng)汽車有限公司。

趨勢(shì)與意義：國(guó)家科技部專家組在萬(wàn)向電動(dòng)汽車有限公司對(duì)其研發(fā)的純電動(dòng)汽車樣車作了檢測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)論證后，一致同意“萬(wàn)向”承擔(dān)的兩個(gè)國(guó)家“863”項(xiàng)目——“杭州市工（作）（情）況下電動(dòng)汽車運(yùn)行考核試驗(yàn)研究”和“WX純電動(dòng)汽車動(dòng)力總成”通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收，并認(rèn)為“萬(wàn)向”的探索為國(guó)家發(fā)展電動(dòng)汽車提供了決策依據(jù)，為推進(jìn)我國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化、商品化進(jìn)程發(fā)揮了積極作用。

混合動(dòng)力中巴車整車開發(fā)

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：混合動(dòng)力中巴車整車開發(fā)項(xiàng)目樣車采用了小排量汽油機(jī)和高效柴油機(jī)兩種不同的配置能滿足不同用戶的要求；混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)及其控制器，實(shí)現(xiàn)了串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)的集成和優(yōu)化；動(dòng)力總成采用了通用化、模塊化設(shè)計(jì)，基本實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)化，便于實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。

項(xiàng)目的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在：串聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)中的輔助動(dòng)力單元采用發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)的組合，采用雙變量可控主動(dòng)控制負(fù)荷輸出方式，有效避免了系統(tǒng)動(dòng)力部件啟動(dòng)和負(fù)載變化過(guò)程中的動(dòng)力沖擊；整車采用自適應(yīng)控制，實(shí)現(xiàn)了 plug-in 與非充電混合動(dòng)力汽車的結(jié)合，進(jìn)一步提高整車經(jīng)濟(jì)性，對(duì)城市公交客車運(yùn)行特征具有良好的適應(yīng)效果。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)：天津清源電動(dòng)車輛有限責(zé)任公司。

趨勢(shì)與意義：該項(xiàng)目所取的科技成果主要依靠公司自身技術(shù)力量，原始性創(chuàng)新和集成性創(chuàng)新所占比例較高。特別是在整車方案設(shè)計(jì)、多能源分配設(shè)計(jì)、電源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)等混合動(dòng)力城市客車應(yīng)用技術(shù)上取得突破。

該項(xiàng)成果的推廣使用對(duì)于我國(guó)汽車工業(yè)特別是城市客車的深度開發(fā)具有重要意義，對(duì)于保證我國(guó)能源安全、降低大氣污染、實(shí)施城市公交優(yōu)先戰(zhàn)略，迎接奧運(yùn)將發(fā)揮積極作用。

汽車安全及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：1．汽車油門緊急制動(dòng)系統(tǒng)（AEB系統(tǒng)）：當(dāng)需要緊急制動(dòng)時(shí)，即使駕駛員錯(cuò)誤地強(qiáng)力踏下油門踏板，也能實(shí)現(xiàn)汽車的緊急制動(dòng)。從而可加強(qiáng)駕車者安全駕駛的自信心，以達(dá)到避免或減輕該類惡性交通事故發(fā)生。

2．高氣密性內(nèi)燃機(jī)（HGT發(fā)動(dòng)機(jī)）：電噴發(fā)動(dòng)機(jī)在不用三元催化器時(shí)排放能達(dá)到歐11標(biāo)準(zhǔn)；動(dòng)力性能提高5%-10%，燃油消耗降低5%-10%，潤(rùn)滑油的更換周期延長(zhǎng)2-5倍。

3．低磨損（預(yù)潤(rùn)滑啟動(dòng)）內(nèi)燃機(jī)（PLI發(fā)動(dòng)機(jī)）：消除了內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)時(shí)的干摩擦狀態(tài)，使內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)磨損大幅度下降，顯著地延長(zhǎng)了內(nèi)燃機(jī)的使用壽命；并使內(nèi)燃機(jī)低溫冷啟動(dòng)容易。

4．變?nèi)莅l(fā)動(dòng)機(jī)（VSV發(fā)動(dòng)機(jī)）：各沖程的容積變化不同：在排氣沖程，廢氣幾乎完全排出（排氣率可達(dá)95%-98%）；在吸氣沖程，進(jìn)氣量大于一般定容發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，即獲得很高的充氣效率及很低的廢氣殘留比，提高了氣缸工作效率，改善了燃油的經(jīng)濟(jì)性和排放性能，并使輸出轉(zhuǎn)矩增加，發(fā)動(dòng)機(jī)效率提高。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)：北京海達(dá)精密系統(tǒng)工程研究所。

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)綜合分析儀

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)綜合分析儀是集當(dāng)代傳感技術(shù)、動(dòng)態(tài)采集和信號(hào)處理技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用的高科技機(jī)電一體化產(chǎn)品。它的多項(xiàng)功能和通用性右對(duì)所有形式不同結(jié)構(gòu)的汽油機(jī)柴油機(jī)常規(guī)和電控汽車的點(diǎn)火、供油、冷卻、潤(rùn)滑、進(jìn)排氣、電控系統(tǒng)、傳感元件，特性和動(dòng)力性等進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)并進(jìn)行故障分析而無(wú)需被檢車輛任何專用資料和數(shù)據(jù)，從而使該分析儀成為汽車檢測(cè)站、維修企業(yè)、設(shè)計(jì)制造和教學(xué)培訓(xùn)的必備設(shè)備。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)：長(zhǎng)安大學(xué)。

意義：它的面世標(biāo)志著我國(guó)汽車檢測(cè)技術(shù)跨入了世界先進(jìn)行列。

城市埋地燃?xì)夤艿兰?/p>

工業(yè)承壓設(shè)備安全保障技術(shù)

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：國(guó)家“十五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，“重大工業(yè)事故與大城市火災(zāi)防范及應(yīng)急技術(shù)研究”的第二個(gè)子題“城市埋地燃?xì)夤艿兰肮I(yè)特殊承壓設(shè)備安全保障關(guān)鍵技術(shù)研究”由中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究中心、華東理工大學(xué)等共同承擔(dān)。該項(xiàng)目重點(diǎn)包括如何辨識(shí)和檢測(cè)城市埋地燃?xì)夤艿乐卮笪ｋU(xiǎn)源、對(duì)壓力管道進(jìn)行在線檢測(cè)的技術(shù)與儀器等幾個(gè)方面。課題組通過(guò)“八五”、“九五”、“十五”的連續(xù)攻關(guān)，重點(diǎn)圍繞埋地燃?xì)夤艿赖臋z驗(yàn)檢測(cè)、在線檢測(cè)、不開挖檢測(cè)和埋地燃?xì)夤艿赖母g程度、高溫環(huán)境下的安全評(píng)定、延壽技術(shù)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、壽命預(yù)測(cè)兩條主線開展聯(lián)合攻關(guān)。日前，承擔(dān)此項(xiàng)目的華東理工大學(xué)完成了“十五”期間的該項(xiàng)目階段性目標(biāo)，并通過(guò)了科技部驗(yàn)收。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)：中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究中心、華東理工大學(xué)等。

趨勢(shì)與意義：目前，該課題已取得15項(xiàng)主要成果，建立應(yīng)用示范點(diǎn)19個(gè)。其成果已在相關(guān)行業(yè)30多家企業(yè)中得到成功應(yīng)用。

可視化遠(yuǎn)程煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目是對(duì)煤礦井下安全生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)距離可視化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。它利用傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及虛擬儀器技術(shù)對(duì)礦井瓦斯進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)監(jiān)控，應(yīng)用了美國(guó)NI公司的L軟件實(shí)現(xiàn)了可視化監(jiān)測(cè)。當(dāng)井下瓦斯?jié)舛瘸迺r(shí)，報(bào)警信息還可通過(guò)無(wú)線傳輸以短信形式發(fā)送到主管人員的手機(jī)上。

該項(xiàng)目主要應(yīng)用于煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控方面。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)：遼寧工程技術(shù)大學(xué)。