低速电动汽车可行性分析报告

低速电动汽车可行性分析报告 低速电动汽车可行性分析报告

河北科技大学 李斌 教授

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2011年4月25日

第一章第一章 低速电动汽车概念

低速电动汽车 是指速度低于60km/h 的简易四轮纯电动汽车。一般最高速度为

60km/h 。

纯电动汽车 外形、结构、性能与燃油汽车类似。最高速度为120km/h～

160km/h 。

低速电动车广泛的定义可以涵盖：电动自行车、电动摩托车、电动三轮车、低速电动汽车。

⑴ 电动自行车：最高速度 30㎞/h ，两轮具有脚踏助力；

⑵ 电动摩托车：最高速度 50㎞/h ，两轮无脚踏助力；

⑶ 电动三轮车：最高速度 50㎞/h ，三轮；

⑷ 低速电动汽车：最高速度 70㎞/h ，四轮。

目前电动自行车发展基本成熟。未来几年用锂电逐步淘汰铅酸蓄电池，达到完全环保。电动摩托车发展也日趋完善。电动三轮车的发展也有将近十年的历史。但在可靠性、续行里程、技术成熟度方面还存在一定的问题。低速电动汽车才刚刚起步。在未来几年会有较大的发展。

第二章第二章 发展发展低速电动汽车低速电动汽车低速电动汽车的背景和意义的背景和意义

随着资源与环境双重压力的持续增大，电动汽车已成为未来汽车工业的发展方向。我国电动汽车产业虽已取得很大进步，但在关键技术方面与海外汽车巨头相比还存在一定差距。从我国目前的市场容量、技术水平看，低速电动汽车具有经济性能好、节能环保、节约资源、使用成本低、充电方便等优势，是二、三线城市最经济、最环保、最易推广的交通工具，是我国实现绿色交通的战略选择。 积极发展低速电动汽车具有长远的战略意义。从现实角度来看，低速电动汽车是推动我国电动汽车产业化、开启电动汽车大规模消费市场的最佳产品；从长远发展来看，通过低速电动汽车的技术升级提升高端电动汽车的核心技术。随着国家节能与新能源汽车补贴政策的出台，我国重点扶持纯电动汽车的战略路线基本确定。当前市场在售或即将进入市场的纯电动汽车基本都是高端电动车，价格大都在15万元以上，甚至有的达到20多万元，即便是享受国家补贴，但大部分人还是觉得价格偏高，同时担心充电设施不配套及电池的续航里程短等问题，导致企业已上“公告”的纯电动汽车迟迟无法推出市场，个别已上市的产品也得不到消费者的认可。相反，低速电动汽车因为价廉物美，得到了不少消费者的青睐。在山东、江苏、河南、浙江、河北等地一些城镇，节能环保低速纯电动汽车已经形成一定的规模，保有数量日益增长。由于我国对汽车产品准入采取的是公告管理，没有进入国家公告的汽车产品不能上市销售，所以目前多数低速电动汽车生产企业生产的电动汽车不能进入工信部的《车辆生产企业及产品公告》。 当前，为解决现有高端、高价电动汽车产品有价无市的市场形势，有效利用电动汽车现有技术水平，在发展电动汽车大方向不变的前提下，优先发展低速电动汽车更符合我国的现实国情，也更有利于电动汽车的推广应用。

优先发展低速电动汽车符合我国新能源汽车战略规划，也不会阻碍高端电动汽车的发展。我国汽车市场需求是多层次的，优先发展低速电动汽车是阶段性的策略。当前，国内大部分城市城区车速限制在70公里/小时以下，未来汽车需求占2／3的市场城乡结合部，将有9000万辆的需求。低速电动汽车售价在1-5万元，车速在50-60公里/小时，充一次电可行驶100—150公里，优化设计的锂电低速电动汽车充一次电可行驶300公里左右。低速电动汽车总使用成本不到传统汽车的1/4，具有强大的生命力和广阔的市场发展前景。

发展低速电动汽车是减少对石油依赖，解决快速增长的能源需求与石油资源有限之间矛盾的必由之路。近年来，我国汽车市场发展迅速，已成为全球第一大汽车市场。按照目前的增长速度和油耗水平，到2020年，我国汽车保有量将达到1.5亿辆，如果全部使用化石能源，石油年消耗量将达2.5亿吨，约占届时我国石油总消耗量的55%。因此，大力发展最易普及的低速电动汽车是缓解我国石油短缺、降低石油对外依存度的重要措施。

节能减排是贯彻落实科学发展观、构建和谐社会的重大举措。城市机动车尾气排放污染占城市污染总量的65%以上。就效率而言，传统汽车的能源转化效率只有17%，电动车的效率是90%，即使考虑燃煤发电的效率损失，电动车的总效率也大于30%，约为传统汽车的二倍，节能效果十分明显。80%的低速电动汽车夜间充电白天的使用，可平衡电网用电。积极发展经济上可取，技术上可行，节能环保的低速电动汽车是减少碳排放，改善城市空气质量的长效措施。

第三章电动汽车的关键技术

、电机和控制器

。其中目前最大

电机和控制器。

、电池

电动车的核心关键是“四电”——充电

充电、

电池、

的障碍还是能量的储存技术。我国目前的电池技术还不能够让我们造出令人满意的电动车特别是续行里程长，速度快的电动车。低价高可靠性的大功率驱动系统、充电系统产业化技术还待完善。

3.1 电池技术

3.1

电动车使用的电池技术，目前可选择的主要类型是：

①铅酸电池；

②镍镉／镍氢电池；

③锂电池；

④锌空气和铝空气电池；

⑤氢燃料电池。

其中前三种电池已经实现了商业化生产，而后三种则尚处于研发完善阶段。这些技术各有利弊。

铅酸电池

3.1.1铅酸电池

铅酸电池是目前最为成熟的电池技术。但是作为电动汽车的动力源，能量、功率都比较低，而且存在着制造和严重的废旧电池处理污染问题。但铅酸电池相比锂电池不仅成本低，且技术更成熟。完善健全铅酸电池回收系统可以解决废旧

铅酸电池处理污染问题。是低速电动汽车选择之一。

锂电池

3.1.2锂电池

锂离子动力电池有体积小、质量轻、储存能量多、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应、无污染等。尤其是近年来发展起来的磷酸铁锂动力电池，解决了大电流充放电、短路爆炸等问题。是电动车储能设备的优选方案。

磷酸铁锂电池是用磷酸铁锂（LiFePO4，简称LFP）材料作电池正极的锂离子电池 。

①超长寿命：长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右，最高也就500次，而磷

酸铁锂动力电池在室温下1C充放电循环2000次，容量保持率80%以上；是铅酸电池5倍，镍氢电池的4倍，是钴酸锂电池4倍，是锰酸锂电池4-5倍左右。

②安全性高：磷酸根化学键的结合力比传统的过渡金属氧化物结构化学键强，所

以结构更加稳定，并且不易释放氧气。磷酸铁锂电池在高温下的稳定性可达400以上，保证了电池内在的高安全性；不会因过充、温度过高、短路、撞击而产生爆炸或燃烧。

③环保且不需要稀有金属：磷酸铁锂电池不含任何（锂之外）重金属或者稀有金

属，无毒（SGS认证通过），无污染，符合欧洲RoHS规定，为环保电池。

④充电速度快，自放电少，无记忆效应：磷酸铁锂电池可大电流2C快速充放电，

在专用充电器下，2C充电30分钟内即可使电池充满95%，起动电流可达2C,而铅酸电池现在无此性能。

⑤体积小，重量轻：商品设计可轻量化，体积是相同容量铅酸电池的2/3，也较

镍氢电池体积小；重量是相同容量铅酸电池的1/3，镍氢电池的2/3左右；

⑥电池单体电压高，放电平台稳定：为 3.2V，串联少，电池组可靠性高，可作

大电流高功率充放电，10C充放电效率达到 96%以上，容量保持率90%以上，可实现10C放电。

燃料电池

3.1.3燃料电池

燃料电池被认为是汽车能源的最终解决方案。它是利用氢氧发生化学反应为汽车提供动力，最终的生产物是水，可以称得上是非常环保的解决方案。但是燃料电池车也存在着致命的缺陷：氢的安全储存是个大问题，氢的来源也是一个大问题。自然界很少存在氢，如果从水中电解氢，三度电才能生产相当于一度电的氢。能源利用效率极低。氢的生产和安全储存问题解决，燃料电池作为汽车能源才可广泛应用。

镍氢电池

／镍氢电池

3.1.4镍镉

镍镉／

镍镉／镍氢电池虽然性能好于铅酸电池，但是其性价比不高，含重金属，用完遗弃后对环境会造成严重污染。不可用于电动汽车。

锌空气电池

3.1.5锌空气电池