“十五”期间,国家从维护我国能源安全,改善大气环境,提高汽车工业竞争力,实现我国汽车工业的跨越式发展的战略高度考虑,设立“电动汽车重大科技专项”,通过组织企业、高等院校和科研机构,以官、产、学、研四位一体的方式联合进行攻关。为此,从2001年10月起,国家共计拨款8.8亿元作为这一重大科技专项的经费。
◆ 目标
“电动汽车重大科技专项”要实现的目标是什么?国家科技部介绍说,这一目标包括:企业、高等院校和科研机构联合攻关,以电动汽车的产业化技术平台为工作重心,在电动汽车关键单元技术、系统集成技术及整车技术上取得重大突破;建立燃料电池汽车产品技术平台;混合动力电动汽车通过认证,推动纯电动汽车在特定区域的商业化运作。抓整车开发的同时,还注重电动汽车共性技术等模块的发展,建立我国电动汽车整车的网络、总成及通讯协议规程,开发电动汽车基本车辆控制器模块,发展带有电子管理系统的高性能动力蓄电池组和具有数字控制系统的电动驱动系统,奠定我国电动汽车零部件工作基础,建立国家电动汽车示范区和相关电动汽车检测基地的建设,并研究促进电动汽车产业化政策、法规和相关标准的确立。从而为我国在5至10年内实现电动汽车产业化奠定政策和技术基础。
这一重大专项还将特别支持2008年北京奥运会期间实现北京绿色车辆运营,计划到奥运会开幕时,北京将有1000辆电动公交车在3至5条线路上运行,奥运村、运动员村、比赛场馆之间也将有电动汽车提供服务。目前,北京市已生产了22辆电动公交车、4辆电动旅游客车和10辆电动中巴公交客车。
◆ 进展
经过4年努力,这一重大科技专项已经取得了不少成果,包括已研发出具有我国自主产权的纯电动轿车和客车、混合动力轿车和客车、燃料电池轿车和客车的实用化样车,并分别按照相关规程初步完成道路试验和可靠性工况试验,性能指标得到不断提高。与此同时,我国新一代新能源汽车动力系统技术平台也正在逐步建立,通过整车集成配套技术研发,实现与传统汽车的技术对接,并逐步向产业化延伸。
燃料电池汽车———均采用电-电混合驱动方案,两种车型在整车操控性能、行驶性能、安全性能、燃料利用率等方面均已得到较大提高。今年5月在北京召开的世界氢能大会上,我国自主研发的燃料电池轿车和客车样车与世界领先的奔驰公司样车同堂展示,引起了世界的惊赞。在10月举行的必比登世界清洁汽车挑战赛上,我国自主研发的燃料电池轿车在7个单项奖中获得5个A(在高速蛇行障碍赛、噪音、排放、能耗、温室气体减排5个单项指标方面的最高等级)的好成绩,燃料电池城市客车也以较高的技术性能和可靠性在挑战赛中取得了良好成绩。
混合动力汽车———一汽、东风、长安、奇瑞等汽车集团对此都投入了较大的人力、物力。各车型均已完成功能样车开发,正在着手性能样车开发和产业化准备,在控制、混联机电耦合机构方案等方面已实现众多技术创新。2003年11月8日,湖北省启动武汉电动汽车试验示范运行工作,先后投入6辆由东风电动车辆股份有限公司研制的混合动力客车,已累计运行14万多公里,载客15万人次;混合动力轿车按ECE城市工况与基本车型进行的对比试验显示,其燃料经济性提高40%左右,达到了节油的目的。长安公司采用同轴ISG轻度混合方案,成功开发了第二轮功能样车和第三轮性能样车,并在国内率先开展了混合动力专用发动机开发。经过国家检测机构测试,动力性能接近参考车的水平,综合油耗降低接近17%,排放达到欧Ⅲ标准。
纯电动汽车———目前纯电动轿车和纯电动客车均已通过国家质检中心的型式认证试验,各项指标均满足有关国家标准和企业标准的规定。天津清源电动车辆有限公司等单位研发的纯电动轿车,其整车的动力性、经济性、续驶里程、噪音等指标已超过法国雪铁龙公司赠送的纯电动轿车和箱式货车,初步形成了关键技术的研发能力。北京理工大学等单位初步完成了北京理工科凌电动车辆股份有限公司密云电动车辆产业化生产基地的建设,并于2003年12月30日顺利通过北京市公共交通总公司组织的示范运行车组验收。小批量研发生产的4种车型、近40辆公交车即将投入北京市奥运电动示范车队的示范运行。
燃料电池发动机———突破了大功率氢-空燃料电池组制备的关键技术。轿车用净输出30KW,客车用净输出60KW和100KW的燃料电池发动机,已分别在同济大学和清华大学燃料电池电动机测试基地通过严格的测试,装车运行后,燃料电池轿车已累计运行4000多公里,燃料电池客车累计运行超过8000公里。
动力蓄电池———各动力蓄电池研发课题围绕提高单位电池的电性能、安全性能和寿命,围绕提高电池组的电性能、模拟工况性能、耐振性以及车用带管理系统的电池组的综合技术指标,进行了大量的研究攻关。目前,高功率镍氢电池、锂电子电池性能有了较大提高,已能为整车提供基本符合要求的产品。其中,北京理工大学研制的容量为8AH的高功率镍氢电池,电池功率密度提高到932W/KG,达到了国际先进水平。部分镍氢电池的循环寿命试验已超过1500次,各项性能指标表现良好。
驱动电机———客车用电机及其控制系统已基本能满足整车要求,开发出额定功率为50KW、100KW功率等级的客车用驱动电机,正在向满足实用化和整车性能要求的方向靠近。
◆ 示范
目前,北京、武汉、天津、威海4个城市已开展电动汽车试验示范运行,北京、上海还承担了联合国开发计划署、全球环境基金支持的国际燃料电池公共汽车示范项目。
“电动汽车专项”的实施得到许多地方政府的大力支持,并已列入当地政府工业发展规划。上海市把燃料电池汽车作为未来汽车支柱产业列入“科教兴市”主战略重点扶持。湖北省高度重视电动汽车发展,武汉市混合动力电动汽车商业化示范运营已开展1年,累计运行了8万多公里,积累了大量宝贵的试验数据。在湖南省株洲市,由株洲时代集团研发的4辆混合动力和纯电动城市客车,即将在该市主要公交线路上示范运行。在杭州市,由浙江万向集团研发的5辆纯电动公交车、10辆纯电动轿车已通过2万公里以上的路试,年底前将有2辆在环西湖旅游公交线上示范运行。
◆ 展望
据科技部介绍,这一科技专项经过4年研发,已完成发达国家近8年的技术进步,而投入总量却不到国外同时期投入的5%,这是一个十分了不起的成就。到目前为止,经过国内200多家企业、高校和科研院所近2000名主要技术骨干全身心参与电动汽车的研发工作,依靠产、学、研结合的机制进行技术创新,已在电动汽车关键单元技术、系统集成技术及整车技术上取得较大进展。与此同时,建立并稳定了我国电动汽车产业发展急需的人才队伍;探索了专项监理制、节点控制、整车牵头等管理创新模式;开展了标准、政策与法规的研究,搭建了相应的动力蓄电池、燃料电池发动机、驱动电机等国家技术测验平台,初步形成了整车开发应用与示范平台;开展了包括美、日、法、德等国家在内的广泛的国际科技合作与交流;营造了孕育电动汽车产业发展的社会氛围。
展望专项未来的发展前景时,科技部有关人士表示,这一科技专项的实施,将有利于积极抢占新一代电动汽车关键技术的制高点,提升我国汽车工业的国际竞争力;有利于造就和培养一批电动汽车专业技术人才,建立一支具有自主开发汽车产品能力的队伍,为振兴中国汽车工业构筑人才高地;还将有利于探索适合我国能源结构多元化特点的交通能源动力系统转型方案,减轻我国对石油能源的依赖程度,维护我国能源安全;并且通过电动汽车商业化示范运行,为大中城市洁净交通开创道路,改善大气环境,造福于人民。(李文祺)
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