項目可行性報告分析(熱門)
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一、純電動汽車的認識:
人們要問,我國的傳統(tǒng)汽車都缺乏競爭力,為什么還要搞電動汽車?優(yōu)勢又在哪里――機遇:與發(fā)達國家處在同一起跑線上。我國汽車工業(yè)比國際先進水平落后20年左右,短時期內(nèi)是不可能消除差距的。而且,中國大規(guī)模發(fā)展燃油動力汽車勢必在環(huán)境資源方面面臨嚴重的壓力,所以,從中國的能源資源和環(huán)境條件,也要求中國未來的汽車工業(yè)必須探求新的思路。
專家指出,在電動汽車領(lǐng)域,我國和西方發(fā)達國家處在同一起跑線上,某些方面還處于世界領(lǐng)先地位,這為我國汽車工業(yè)技術(shù)實現(xiàn)跨越發(fā)展提供了一次歷史性的機遇。更重要的是我國還有后發(fā)優(yōu)勢。有關(guān)分析認為,電動汽車所以在西方?jīng)]有發(fā)展起來,表面原因是成本沒有降到可以與燃油汽車相競爭的水平,但更深層次的原因是傳統(tǒng)汽車工業(yè)強大的慣性,因為生產(chǎn)電動汽車不僅僅是發(fā)動機的更改,而且是設計、制造、材料、電氣、控制和整個社會服務體系的全面的變革。這就意味著以傳統(tǒng)汽車工業(yè)為基礎(chǔ)的國家,整個工業(yè)體系面臨巨大調(diào)整,代價難以承受。這實際上為我國提供了一個機會,我國汽車工業(yè)和西方相比,相當弱小,沒有結(jié)構(gòu)調(diào)整的沉重的包袱,這便是可以充分利用的后發(fā)優(yōu)勢。
此外,我國通過開發(fā)自己的電動汽車,申請專利,制定相關(guān)技術(shù)標準,可以有力狙擊跨國公司在中國的“跑馬圈地”,保護自己的汽車工業(yè)。加入世貿(mào)組織之后,再靠關(guān)稅、靠政策來保護本國利益已經(jīng)不行了。發(fā)達國家一般靠標準,這是產(chǎn)業(yè)界的游戲規(guī)則,已成為各國謀取自身利益的得力武器。如歐洲已經(jīng)制定了歐洲1、2、3號尾氣的排放標準,不夠標準的汽車就被排斥在外。更典型的例子是,通用汽車為“自主魔力”概念車申請了24項專利,范圍涉及商業(yè)模式、技術(shù)和制造等方面。也就是說,通用汽車制定了該類產(chǎn)品的行業(yè)標準。如果我國在電動汽車的發(fā)展上取得了成功,我國就可以制定汽車尾氣的零排放標準,以保護本國的合法權(quán)益。
業(yè)界對于純電動汽車商業(yè)價值的爭論由來已久。認為純電動汽車沒有商業(yè)價值的觀點,主要是用純電動汽車的短處與內(nèi)燃機汽車的長處相比較的結(jié)果,沒有充分認識到純電動汽車自身的優(yōu)勢。
的確,和內(nèi)燃機汽車相比,純電動汽車在續(xù)駛里程、加速性能等方面存在著極大的缺陷,技術(shù)“瓶頸”一時難以突破。但是在目前的技術(shù)水平上,純電動汽車也已具備了一定的商業(yè)價值,關(guān)鍵是對它進行準確的市場定位并完善基礎(chǔ)配套設施。
市場定位要準確,就是要把純電動汽車用在合適的地方,如城市公交車、城市環(huán)衛(wèi)及運輸用車等,揚其長,避其短。根據(jù)科技部2004年底發(fā)布的“863”計劃“十五”電動汽車專項研發(fā)進展情況,目前在北京、天津、上海、威海四城市,有數(shù)十輛純電動公交車在進行商業(yè)化示范運行。為什么是公交車而不是其他車輛呢?這是由充電服務基礎(chǔ)設施和純電動汽車的充電續(xù)能模式?jīng)Q定的。公交車是專業(yè)化車輛,由專職司機駕駛、維護,由城市公交公司投資運營,且行駛線路固定,其充電可在公交停車場內(nèi)自行解決。在這個封閉的圈內(nèi),不管采用什么電池、什么充電模式,都比較容易辦到,只要不影響公交線路的正常運營即可。
同時,快速充電電池的出現(xiàn),也為純電動汽車的商業(yè)化提供了技術(shù)支持。采用傳統(tǒng)的慢速充電法,純電動汽車充滿一次電要好幾個小時。這雖然能夠保證相對較長的續(xù)駛里程,但由于要安裝許多電池,增加了車輛的重量和成本,對電池一致性的要求也較高。采用快速充電電池,則可以避免這些問題?焖俪潆婋姵鼐哂袎勖L(可充電2000次以上)、沒有記憶性、可以大容量充電及放電等特點,在幾分鐘內(nèi)就可充70%~80%的電,公交車每行駛一兩個來回充一次電,就可以保證正常運營。城市環(huán)衛(wèi)車輛等其他線路相對固定的車輛,也可以選用純電動汽車。由于這些車輛經(jīng)常在城市中心地帶行駛,也正好可以發(fā)揮純電動汽車排放清潔、噪聲低等優(yōu)點。
基礎(chǔ)配套設施要完善,包括建立一定數(shù)量的公用充電站,配備專用電纜及插座等。這是純電動汽車商業(yè)化的基礎(chǔ),離開了完善的基礎(chǔ)配套設施,即使有再先進的電池技術(shù)也等于“零”。在這方面,天然氣汽車等替代能源車輛在我國推廣不利的前車之鑒,值得認真汲取。
我國從“九五”開始實行“清潔汽車能源”行動,至今已有10年,但目前壓縮燃氣公交車只在一些大城市從事商業(yè)運行,中小城市則推不開;而石油液化氣、乙醇出租車、公交車則沒成功推廣,目前基本停頓的原因是需要改造發(fā)動機、加氣站不配套、燃料成本偏高。政府部門重視與否就顯得至關(guān)重要。純電動汽車若不想步前者后塵,必須在電池快速充電性能、純電動車充電續(xù)能模式、公用超快充電站網(wǎng)絡建設上早下功夫、下足工夫。
科技部在把它確定為“十五”863重大科技專項時,明確提出要在體制上進行創(chuàng)新,選擇“官、產(chǎn)、學、研”聯(lián)合攻關(guān)的研發(fā)模式,整合社會資源,研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電動汽車。李健司長介紹,我國研發(fā)電動汽車要遵循3條原則:
原則一:以產(chǎn)業(yè)化為目標!半妱悠囍卮髮m棥痹谑袌龊图夹g(shù)分析的基礎(chǔ)上,對混合動力電動汽車,純電動汽車,燃料電動汽車“區(qū)別對待”,擬訂不同的研發(fā)目標:純電動汽車不光要突破關(guān)鍵技術(shù),還要初步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化;混合動力電動汽車要引導企業(yè)形成規(guī)模化批量生產(chǎn);燃料電池電動汽車是我們的中長期目標,“十五”期間的目標是提供技術(shù)平臺。此外,2008年奧運會期間,要在北京組建國產(chǎn)電動車隊。
原則二:以企業(yè)為主體。參與電動汽車重大專項的企業(yè)要把專項研發(fā)納入企業(yè)的戰(zhàn)略規(guī)劃,主要零部件課題申請也要與整車承擔單位聯(lián)合上報。據(jù)悉,我國已組建了“上海燃料電池動力系統(tǒng)有限公司”和“東風電動車輛股份有限公司”。前者是由上汽集團、同濟大學和上?萍纪顿Y公司等共同投資3700萬元聯(lián)合成立的,后者是由東風汽車公司牽頭,聯(lián)合湖北省內(nèi)產(chǎn)學研力量組成。
原則三:以體制創(chuàng)新為保證。科技部宣布“凡在中華人民共和國境內(nèi)注冊,具有獨立法人資格的企事業(yè)單位均可申請‘電動汽車重大專項’所列課題”,同時,還歡迎外國公司參與。國外合作方如擁有經(jīng)費配套,可與中國合作伙伴一起申請有關(guān)項目。對項目的實施進展情況,科技部正運用市場機制委托中國國際工程咨詢公司負責監(jiān)理工作。
中國目前已成為世界第二大耗油國和二氧化碳排放第二大國。對進口石油日益嚴重的依賴,使得國際市場的原油價格就像一把懸在我們頭上、隨時可能落下的刀。如果我國開征燃油稅,也必然進一步增加汽車的運營成本。而發(fā)展電動汽車是國家支持的,符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。我們應該抓住歷史機遇,盡快把純電動汽車推向市場,發(fā)揮其商業(yè)價值。
二、純電動汽車的特點:
電動汽車與內(nèi)燃機汽車相比,有其自身的許多特點,下面表中給出了電動汽車與內(nèi)燃機汽車性能和用途方面的比較。電動汽車的價格比內(nèi)燃機汽車高,決定了電動汽車的初期投入大、費用支出多,但是電動汽車的維修保養(yǎng)費用低,隨著使用年限的延長,其使用費用支出會逐漸降低,甚至會低于內(nèi)燃機汽車使用成本。
電動汽車與內(nèi)燃機汽車性能和用途比較
優(yōu)點:
無污染,噪聲低:電動汽車無內(nèi)燃機汽車工作時產(chǎn)生的廢氣,不產(chǎn)生排氣污染,對環(huán)境保護和空氣的潔凈是十分有益的,有"零污染"的美稱。眾所周知,內(nèi)燃機汽車廢氣中的CO、HC及NOX、微粒、臭氣等污染物形成酸雨酸霧及光化學煙霧。電動汽車無內(nèi)燃機產(chǎn)生的噪聲,電動機的噪聲也較內(nèi)燃機小。噪聲對人的聽覺、神經(jīng)、心血管、消化、內(nèi)分泌、免疫系統(tǒng)也是有危害的。但是,使用電動汽車并非絕對無污染,例如使用鉛酸蓄電池做動力源,制造、使用中要接觸到鉛,充電時產(chǎn)生酸氣,會造成一定的污染。蓄電池充電所用的電力,在用煤炭作燃料時會產(chǎn)生CO、SO2、粉塵等。但它的污染較內(nèi)燃機的廢氣要輕得多。更何況隨著技術(shù)得發(fā)展,可以用其他電池做電動汽車的電源,如發(fā)展水電、核電、太陽能充電。
能源效率高,多樣化:電動汽車的研究表明,其能源效率已超過汽油機汽車,特別是在城市運行,汽車走走停停,行駛速度不高,電動汽車更加適宜。電動汽車停止時不消耗電量,在制動過程中,電動機可自動轉(zhuǎn)化為發(fā)電機,實現(xiàn)制動減速時能量的再利用。另外,電動汽車的應用可有效地減少對石油資源的依賴,可將有限的石油用于更重要的方面。向蓄電池充電的電力可以由煤炭、天然氣、水力、核能、太陽能、風力、潮汐等能源轉(zhuǎn)化。除此之外,如果夜間向蓄電池充電,還可以避開用電高峰,有利于電網(wǎng)均衡負荷,減少費用。
結(jié)構(gòu)簡單,使用維修方便:電動汽車較內(nèi)燃機汽車結(jié)構(gòu)簡單,運轉(zhuǎn)、傳動部件少,維修保養(yǎng)工作量小,當采用交流感應電動機時,電機無需保養(yǎng)維護,更重要的是電動汽車易操縱。 缺點:
動力電源使用成本高,續(xù)駛里程短:目前電動汽車尚不如內(nèi)燃機汽車技術(shù)完善,尤其是動力電源(電池)的壽命短,使用成本高。電池的儲能量小,一次充電后行駛里程不理想,電動車的價格較貴。但從發(fā)展的角度看,隨著科技的進步,投入相應的人力物力,電動汽車的問題會逐步得到解決。揚長避短,電動汽車會逐漸普及,其價格和使用成本必然會降低。沒形成經(jīng)濟規(guī)模,故購買價格較貴,至于使用成本,有些試用結(jié)果比汽車貴,有些結(jié)果僅為汽車的1/3,這主要取決于電池的壽命及當?shù)氐挠、電價格。
純電動汽車的電池
電池是電動汽車發(fā)展的首要關(guān)鍵,要想在較大范圍內(nèi)應用電動汽車,要依靠先進的蓄電池經(jīng)過10多年的篩選,現(xiàn)在普遍看好的氫鎳電池,鋰離子和鋰聚合物電池。氫鎳電池單位重量儲存能量比鉛酸電池多一倍,其它性能也都優(yōu)于鉛酸電池。但目前價格為鉛酸電池的4-5倍,正在大力攻關(guān)讓它降下來。鋰是最輕、化學特性十分活潑的金屬,鋰離子電池單位重量儲能為鉛酸電池的3倍,鋰聚合物電池為4倍,而且鋰資源較豐富,價格也不很貴,是很有希望的電池。我國在鎳氫電池和鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)方面均取得了快速的發(fā)展。電動汽車其他有關(guān)的技術(shù),近年都有巨大的進步,如:交流感應電機及其控制,稀土永磁無刷電機及其控制,電池和整車能量管理系統(tǒng),智能及快速充電技術(shù),低阻力輪胎,輕量和低風阻車身,制動能量回收等等,這些技術(shù)的進步使電動汽車日見完善和走向?qū)嵱没。我國大城市的大氣污染已不能忽視,汽車排放是主要污染源之一,我國已?0個城市被列入全球大氣污染最嚴重的20個城市之中。我國現(xiàn)今人均汽車是每1000人平均10輛汽車,但石油資源不足,每年已進口幾千萬噸石油,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,假如我國人均汽車持有量達到現(xiàn)在全球水平---每1000人有110輛汽車,我國汽車持有量將成10倍地增加,石油進口就成為大問題。因此在我國研究發(fā)展電動汽車不是一個臨時的短期措施,而是意義重大的、長遠的戰(zhàn)略考慮。
我國電動汽車工業(yè)的發(fā)展,已經(jīng)具備了一定的基礎(chǔ)。比如,我國在車用電池的攻關(guān)上已經(jīng)取得了群體性突破,這使我們看到了成功的曙光。在鋰電池的攻關(guān)方面,我們已將每安時控制在一美元。中國雷天綠色電動源(深圳)有限公司成功地研究開發(fā)出大功率、低成本的鋰離子動力電池,順利通過了國家電池權(quán)威檢測機構(gòu)的檢測,11項指標全部合格,填補了國內(nèi)空白。我國還研制出鋅—空氣電池和電容電池。前者變充電為換料,簡化了更換程序,后者是物理電池,效能比化學電池高,是一種壽命長、充電快而簡單的超級電池。
廣西北海中電動科技有限公司依托“一種延長電動車輛續(xù)行距離的方法”的國家發(fā)明專利,在2005年正式啟動建設專項,服務于純電動汽車長途續(xù)駛運營的我國首個“換電站連鎖系統(tǒng)”。這種以“行駛→換電池→行駛”的快捷更換電池系統(tǒng),為國內(nèi)電動汽車的產(chǎn)業(yè)化運營和市場推廣,提供了重要設施基礎(chǔ)和網(wǎng)絡支撐。此專利將在有效解決純電動車輛續(xù)駛里程短的前提下,同時使居高不下的電動汽車成本實現(xiàn)大幅下降,從而基本解決電動汽車續(xù)駛里程短和成本過高兩大市場問題。北海中電動科技有限公司也將與國內(nèi)電動汽車生產(chǎn)廠商建立戰(zhàn)略聯(lián)盟,以實現(xiàn)我國電動汽車由科研轉(zhuǎn)入商用開發(fā)關(guān)鍵之局的真正突破。
三、影響電動汽車發(fā)展的蓄電池性能比較
蓄電池是電動汽車的動力源泉。目前,制約電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素是動力蓄電池不理想。電動汽車蓄電池的主要性能指標是比能量、比功率和使用壽命等。要使電動汽車能與內(nèi)燃機汽車相競事,關(guān)鍵是開發(fā)出比能量高、比功率大、使用壽命長、成本低的蓄電池。 鉛酸蓄電池:鉛酸蓄電池已有100多年的歷史,廣泛用作內(nèi)燃機汽車的起動動力源。它也是成熟的電動汽車蓄電池,目前約有8%~90%的采用率。它可靠性好、原材料易得、價格便宜;比功率也基本上能滿足電動汽車的動力性要求。但它有兩大缺點;一是比能量低,所占的質(zhì)量和體積太大,且一次充電行駛里程較短;另一個是使用壽命短,使用成本過高。
鎳鎘電池:目前,鎳鎘電池的應用廣泛程度僅次于鉛酸蓄電池其比能量可達55W·h/kg,比功率超過190W/kg,可快速充電,循環(huán)使用壽命較長,是鉛酸蓄電池的兩倍多,可達到2000多次,但價格為鉛酸蓄電池的4-5倍。它的初期購置成本雖高,但由于其在能色量和使用壽命方面的優(yōu)勢,因此其長期的實際使用成本并不高。使用中要注意做好回收工作,以免重金屬鎘成環(huán)境污染。
鎳氫蓄電池:鎳氫蓄電池和鎳鎘蓄電池一樣,也屬于堿性電池,其特性和鎳鎘蓄電池相似,不過鎳氫蓄電池不含鎘、銅,不存在重金屬污染問題。目前生產(chǎn)電動汽車鎳氫蓄電池的公司主要是Ovonie公司,它現(xiàn)有80A·h和130A·h兩種單元電池,并由此構(gòu)成30kw·h和50kw·h兩種規(guī)格的電池。其比能量達75-80W·h/kg,比功率達160-230W/kg,循環(huán)使用壽命超過600次。這種蓄電池曾裝在幾種電動汽車上試用,其中一類車一次充電可行駛345km,有一輛車一年中行駛了8萬多公里。由于價格較高,目前尚未大批量生產(chǎn)。估計隨著鎳氫蓄電池技術(shù)的發(fā)展,其比能量可超過80w·h/kg,循環(huán)使用壽命可超過2000次,遠景價格可降至150美元/Kw·h。通用汽車公司已把它作為今后幾年電動汽車優(yōu)先考慮蓄電池。
鈉硫蓄電池:鈉硫蓄電池也是近期普遍看好的電動汽車菩電池,美國福特汽車公司的Mnivan電動汽車就是使用鈉硫蓄電池的。它已被美國先進電池聯(lián)合體(USMABC)列為中期發(fā)展的電動汽車蓄電池,德國ABB公司生產(chǎn)的B240K型鈉硫蓄電池,其質(zhì)量為17.5kg,蓄電量19.2Kw·h;比能量達109W·h/kg,循環(huán)使用壽命1200次,裝車試驗時最好的一輛車無故障地行駛了2300km。鈉硫蓄電池主要存在高溫腐蝕嚴重,電池壽命較短。性能穩(wěn)定性及使用安全性不太理想等問題。
電池列為其電動汽車蓄電池的長期開發(fā)目標,錘電池的種類繁多,常見的有色鋰離子電他、高溫鋰熔直鹽電池、鋰聚合物電池和但聚合物固體電解質(zhì)電池等,鋰離子電池比能量的理論值為570W·h/kg,它目前達到的性能指標是:比能量為100w·h/k8,比功率200w/kg,循環(huán)使用壽命為1200次,充電時間2-4小時。
鋅空氣電池:鋅空氣電池的潛在比能量在200w·h/kg左右。美國DEMI公司為電動汽車開發(fā)的鋅空氣電池的比能量已達160W·h/kg左右,但它目前尚存在壽命短、比功率小、不能輸出大電流及難以充電等缺點。美國的CRX電動汽車裝的就是鋅空氣電池,該車為彌補它的不足,還裝有鎳鎘蓄電池以幫助汽車起運和加速CRX車的鋅空氣電池組質(zhì)量為340kg,充足電后可存儲45kw·h的能量,同時裝備CRX的重達159kg的鎳錫蓄電池充足電后有4kw·h能量。充電12分鐘可使CRX電動汽車行駛65km,充電一小時則可行駛160km。
飛輪電池:飛輪電池是90年代才提出的新概念電池,它突破了化學電池的局限,用物理方法實現(xiàn)儲能。眾所周知。當飛輪以一定角速度旋轉(zhuǎn)時,它就具有一定的動能。飛輪電池正是以其動能轉(zhuǎn)換成電能的。高技術(shù)型的飛輪用于儲存電能,就很像標準電池。飛輪電池中有一個電機,充電時該電機以電動機形式運轉(zhuǎn),在外電源的驅(qū)動下,電機帶動飛輪高速旋轉(zhuǎn),即用電給飛輪電池“充電”增加了飛輪的轉(zhuǎn)速從而增大其功能;放電時,電機則以發(fā)電機狀態(tài)運轉(zhuǎn),在飛輪的帶動下對外輸出電能,完成機械能(動能)到電能的轉(zhuǎn)換。當飛輪電池公出電的時,飛輪轉(zhuǎn)速逐漸下降,飛輪電他的飛輪是在真空環(huán)境下運轉(zhuǎn)的,轉(zhuǎn)速極高(高達200000r/min),使用的軸承為非接觸式磁軸承。據(jù)稱,飛輪電池比能呈可達150W·h/kg,比功率達5000-10000W/kg,使用壽命長達25年,可供電動汽車行駛500萬公里。美國飛輪系統(tǒng)公司已用最新研制的飛輪池成功地把一輛克萊斯勒LHS轎車改成電動轎車,一次充電可行駛600km,由到96km/h加速度時間為6.5秒。
四、我國的電動車產(chǎn)業(yè):
作為一種造車新潮流———美國、法國、日本、德國、英國、意大利、瑞士等正逐步跨入電動汽車產(chǎn)業(yè)化、商品化行列。在中國開發(fā)電動汽車項目已列入國家十五計劃,科技部把電動汽車列為863重大專項,國務院領(lǐng)導也非常重視,財政部撥?9億元人民幣用于支持開發(fā)電動汽車重大專項。
目前純電池電動汽車也已經(jīng)被我國國家科技部列入了重大專項計劃中,我國三大集團也都有該類車型的研發(fā)打算。其中一汽集團表示將利用自身的汽車生產(chǎn)優(yōu)勢,大力開發(fā)生產(chǎn)電動汽車等“綠色”汽車,并準備在長春建設具有國際意義的“綠色”汽車研發(fā)和生產(chǎn)基地。東風汽車公司也已把開發(fā)電動汽車并推動其產(chǎn)業(yè)化作為公司的重大發(fā)展戰(zhàn)略目標之一,目前,東風公司的電動客車(中巴)、電動概念車等均已在湖北省電動車輛科技成果匯展上亮過相,并獲得了業(yè)界好評。東風公司與武漢一些科研單位籌資創(chuàng)建的東風電動車輛股份有限公司也由此備受關(guān)注。作為我國三大汽車集團的主力上海汽車集團也做出了以電動汽車為產(chǎn)業(yè)化的開發(fā)目標。
奇瑞汽車有限公司與上海交通大學等單位合作研發(fā)的純電動轎車項目日前通過專家評定,計劃小批量生產(chǎn)。兩年內(nèi)將建立起我國第一支具有自主知識產(chǎn)權(quán)的純電動轎車運營車隊。奇瑞汽車有限公司長期致力于純電動轎車的研究開發(fā)工作,并與上海交通大學等國內(nèi)十多家
單位共同承擔了國家863電動汽車重大專項"QP純電動轎車"項目。該項目解決了一些電動汽車相關(guān)的共性技術(shù),取得了一些具有自主知識產(chǎn)權(quán)的成果。2003年9月初,項目通過國家科技部組織的專家驗收。樣車一次充電后均可行駛200公里以上,最高時速達160公里。目前,奇瑞公司正在制定小批量生產(chǎn)計劃,并力爭兩年內(nèi)建立起一支具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的純電動轎車示范運營車隊。萬向集團的電動車是以海南馬自達普利馬為基礎(chǔ)的,但是將動力系統(tǒng)串聯(lián)的鋰電池。對于純電動車來說,目前主要的就是使用鋰電池或者鎳氫電池,但在加速性能、續(xù)航能力與最高車速方面受到技術(shù)上的限制。萬向電動車的續(xù)航里程達到380公里。
武漢、北京、天津、上海、長春等城市也已推出電動汽車項目,全國承擔該項目的企業(yè)約有70多家。在國家“863計劃”電動汽車重大專項純電動轎車的招標中,由天津市電動車輛研究中心等有關(guān)單位申報的純電動轎車項目在15個競爭者中脫穎而出,一舉奪魁,獲得國家首批850萬元的資金支持。天津市電動車輛研究中心作為此次項目的主要承擔者,以股份制的方式匯集了各單位的科研力量,吸納了著名汽車公司專家組成的海外團隊,以夏利2000為基礎(chǔ),應用鎳氫電池和鋰離子動力電池等比較成熟的技術(shù),整合了技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的雙重優(yōu)勢。目標是一年后,在全國首批開發(fā)出國際先進水平的5輛純電動轎車,并作為公務車在天津市政府機關(guān)示范運行;在國家滾動支持下,再用兩年時間在國內(nèi)率先實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,形成年產(chǎn)5000輛的生產(chǎn)能力,讓國產(chǎn)純電動轎車進入市場。天津市清源電動車輛有限責任公司和一汽天津夏利股份有限公司牽頭,中國汽車技術(shù)研究中心、天津大學、天津和平海灣公司和天津藍天高科公司等十幾個單位共同承擔的國家863計劃——電動汽車重大專項純電動轎車項目,該項目在全國首批開發(fā)了5輛國際先進水平的純電動轎車,并將在兩年內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。該項目以夏利2000為基礎(chǔ),應用和平海灣的鎳氫電池和十八所鋰離子動力電池等比較成熟的技術(shù),整合了技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的雙重優(yōu)勢,初步建立了電動汽車整車仿真平臺、電傳動試驗臺及動力蓄電池成組測試試驗臺。據(jù)專家預測,在能源和環(huán)境壓力不斷增大的情況下,零污染、低噪聲、能源來源最廣的電動汽車的市場份額將會不斷增長。黑龍江中強集團聘請世界電動車協(xié)會主席、中國工程院院士陳清泉為高級技術(shù)顧問,全面指導電動客車的研發(fā)工作。繼世界第一臺鋰離子聚合電池電動汽車在中強問世以后,該集團立即將研發(fā)目標指向城市公交電動客車。與小汽車相比,公交車線路固定、道路狀況好及環(huán)保效益更高等優(yōu)勢,更有利于電動客車開發(fā)利用。而在大容量動力電池處于國際領(lǐng)先地位的中強集團,要想在電動客車領(lǐng)域占有一席之地,最缺少的還是電動汽車方面的科技力量。因此,中強集團在與哈工大合作及聘請陳清泉院士作為電動客車研發(fā)工作的高級技術(shù)顧問,以加速電動客車的研發(fā)工作。蘭州開創(chuàng)科技有限公司和東風揚子江汽車公司共同生產(chǎn)的電池電動車,在省科技廳重點科技攻關(guān)經(jīng)費的資助下,掌握了用低成本電池作為汽車動力的關(guān)鍵技術(shù),拿到了專利,并被列入國家863重大科技攻關(guān)計劃項目。2002年4月17日,由澳柯瑪投資建設的目前我國最大的電動車生產(chǎn)基地在山東省沂南建成投產(chǎn)。這一基地的技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)品生產(chǎn),得到了國家電動車行業(yè)協(xié)會和清華大學電動車研究部門的有力支持,其技術(shù)水平與國際同類產(chǎn)品基本保持了同步。總投資8000萬元的山東電動車基地占地約180畝,現(xiàn)有廠房約4萬平方米,擁有先進的生產(chǎn)線和引進的先進檢測設備,主要生產(chǎn)各種環(huán)保電動車,初期年產(chǎn)30萬臺,5年內(nèi)將形成年產(chǎn)150萬臺的生產(chǎn)規(guī)模。由株洲時代集團研發(fā)的4輛混合動力和純電動城市客車,即
將在該市主要公交線路上示范運行。蘇州益高電動車廠作為國內(nèi)惟一一家獲得了國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)的生產(chǎn)許可證的電動車廠,產(chǎn)品除了大量供應中國用戶外,還出口到了意大利、新加坡、越南等國。
五、純電動汽車的三大技術(shù)難題:
科技部高技術(shù)司司長李健透露,我國已將發(fā)展電動汽車列入“十五”期間的重大科技攻關(guān)項目,總投資可能要達100億元。目前,在清潔新能源機動車的研發(fā)上和技術(shù)上較為一致的方向是:電池、電機、電控等3個技術(shù)核心,這次攻關(guān)關(guān)鍵是要突破這三大技術(shù)。
盡管我國三大集團都在“磨刀霍霍”撲向電動汽車,但是畢竟沒有商品化,我國的電動車研發(fā)無論在技術(shù)、消費環(huán)境、政策方面與國外相比,差距都很大。主要表現(xiàn)在以下方面:
———在整車技術(shù)上,國外研制的電動車持續(xù)里程比我國長。他們的樣車充一次電可行駛四五百公里,投入市場的電動車充一次電可行駛200多公里;而我國的電動車只能持續(xù)行駛100多公里;在車速上,我們也比不上國外;
———在電動車關(guān)鍵技術(shù)———蓄電池方面,國外已成功開發(fā)出了鋁空氣電池、鋅空氣電池、鎳氫電池等高能電池,而我國的高能電池正在研制中,目前可用的只有鉛酸電池。盡管我國已引進國外多條鉛酸電池生產(chǎn)線,但生產(chǎn)出來的電池在質(zhì)量上不過關(guān);
———其他各種單項技術(shù)如電機、電控、底盤、外殼、車內(nèi)設施等我們也都與國外存在不同程度的差距。
此外,目前電動汽車研發(fā)過程中存在的另一重要問題是亟待建立中國城市道路標準、工況標準、加氣站安全法規(guī)和技術(shù)標準以及電動汽車產(chǎn)品認證體系等標準。
六、電動汽車商業(yè)化最大障礙:總效率低
有人認為,石油危機之后將出現(xiàn)電動汽車熱。國內(nèi)的一些企業(yè)也定下了電動車商業(yè)化的目標,認為只要電池技術(shù)有所突破,制約電動車發(fā)展的一切障礙將不復存在。
表面上看,過去電動汽車的失敗都是由于電池的緣故,但據(jù)專家認為,更大的原因在于其他方面。因為在整個電動汽車的能量傳遞鏈中,電池的效率只是其中的一個環(huán)節(jié),而且不是決定電動汽車成敗的關(guān)鍵一環(huán)。
根據(jù)推算,在目前或是我們能預見到的未來,電動汽車的總效率遠遠低于內(nèi)燃機汽車,這是一直沒能解決的問題。即使勉勉強強做出了電動汽車,最后失敗的原因還得歸結(jié)到它的總效率低上,從而使得電動汽車在市場上沒有競爭力。 電動汽車的能量來自于電網(wǎng),我國80%的電力是靠熱力電站(燒煤、燒油)提供的。如果我們將電廠發(fā)電的熱效率、向各個用戶輸送電能的效率、電瓶充電效率、電瓶充電-放電循環(huán)效率以及電動機和控制器的效率連乘起來,再將電網(wǎng)上的電轉(zhuǎn)變成車輪動力的總效率,即使每項都按最高效率值考慮,其結(jié)果也比普通內(nèi)燃機的熱效率至少低5%。
事實上,能量傳遞的各個環(huán)節(jié)不可能都處在最高效率的狀態(tài)。如果各個環(huán)節(jié)都按平均效率計算,靠電網(wǎng)提供能源的電動汽車的總效率約在12%~23%之間,遠遠低于內(nèi)燃機。雖然電動汽車在行駛過程中的污染很低,但從它使用的總電力和電動汽車在生產(chǎn)、使用過程中所
消耗的能源,以及它對環(huán)境的污染來看,要比內(nèi)燃機汽車更多、更加嚴重。顯然,浪費的能量最終要靠用戶腰包里的錢來支付。
現(xiàn)在,國外電動汽車的行駛試驗、銷售基本上都停止了。這并不是因為外國制造的電動汽車的電池性能不好,而是因為電動汽車的使用成本(包括能源浪費和環(huán)境污染)遠遠高于內(nèi)燃機。因此,只要電動汽車浪費能量和污染環(huán)境的總量高于內(nèi)燃機汽車的問題不解決,用戶選擇電動汽車必然意味著車輛使用成本的增高。這樣的電動汽車,最終也將被市場所淘汰。
七、純電動汽車與國外的差距:
由于2008年奧運會的20億元訂單和作為"十五"863計劃重大科技專項(國家投資8.8億元,加上地方和企業(yè)配套資金合資總共約24億元),電動汽車在中國掀起了一股空前研發(fā)熱潮。
然而通過對汕頭南澳島國家電動汽車試驗示范區(qū)"豐田電動汽車運行試驗總結(jié)報告會",結(jié)合從該示范區(qū)所了解到的資料,就電動汽車目前研發(fā)程度和其產(chǎn)業(yè)前景問題作以論述:
脆弱的立項根基:電動汽車列入政府重大科技攻關(guān)項目的重要前提之一是兩種互無爭論的基本判斷:"在傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域我們與發(fā)達國家差距20年,而在電動汽車領(lǐng)域差距只有5年";世界各國及其企業(yè)的電動汽車研發(fā)水平差距很小,都處于"同一起跑線上",只要國家下大力氣來發(fā)展電動汽車,這一技術(shù)的重大突破很可能就發(fā)生在中國。為此,專項已經(jīng)有上百家企業(yè)、高校和研究所參加,如"三大集團"、長安、奇瑞汽車公司,以及電機、電池企業(yè),幾乎包括了全國的與此相關(guān)的企業(yè)。作為電動汽車項目重點的"國家電動汽車試驗示范區(qū)"于1998年6月在汕頭南澳島正式開通。
多年來,在這個中國目前惟一的電動汽車試驗示范區(qū)(第二個剛剛開始)內(nèi)投入運行的各種純電動汽車有20輛,其中有豐田汽車公司贈送的5輛RAV4、通用汽車公司參與試驗的5輛EV1(后來改為贈送)、國產(chǎn)的10輛。結(jié)果證明了:兩年前,該項目協(xié)調(diào)小組的總結(jié)報告就沒有為"差距很小"的說法提供任何有力的論據(jù)。盡管報告稱,"國外電動汽車發(fā)展雖然比我們快一些,也只是向推廣應用方面邁出啟動的第一步。"但又稱,作為核心技術(shù)的電動汽車電池技術(shù)"還沒有取得根本性突破",即使是目前的技術(shù),也存在"國產(chǎn)電池比國外電池損壞率高"的問題,電池爆炸這樣的大事故在兩年多時間內(nèi)就發(fā)生過10次。與此相比,豐田贈送的車則沒有任何問題。
直接承擔試驗任務的司機或許最有發(fā)言權(quán)。在非正式的采訪中,一位司機的結(jié)論是:差距太大。國產(chǎn)電池多次爆炸的事不說了,就是通用的車和豐田的車相比也差距不小。
該項目的一位具體負責人在總結(jié)會后回答記者提問時說,電動汽車是三項主要技術(shù)的綜合體,與豐田的車相比,國產(chǎn)純電動汽車無論在電池、電機上,還是在整車上,都有不小的差距。這位負責人無意中觸及了"傳統(tǒng)汽車差距20年,而電動汽車差距只有5年"這一"公論"的軟肋:電動汽車不能脫離傳統(tǒng)整車單獨發(fā)展。就是前面那位堅持"同一起跑線"之說的有關(guān)部門人士也曾向記者承認,即使我國的電池技術(shù)有了突破,目前也沒有像樣的整車來配套。所以,有位記者半開玩笑地說:差距應該是5年(電池及電機技術(shù))加上20年(整車技術(shù))。
研發(fā)投入的無底洞:
既然差距如此大,為什么還要堅持"自主研發(fā)"呢?"他們(指有關(guān)人士)很樂觀。"那位示范區(qū)項目負責人說。究竟花了多少錢?另一位示范區(qū)項目具體負責人兩年前就對記者說,根據(jù)預算,當初國內(nèi)各方為示范區(qū)項目投入了2000萬元,現(xiàn)在不僅已經(jīng)花光,還欠下了近200萬元的債務,至今還沒有著落。他因此認為,汕頭南澳國家電動汽車試驗示范區(qū)未來的命運,也是一個問題,F(xiàn)在還有一些建了一半的基礎(chǔ)設施不得不晾在那里。與此相應,曾經(jīng)在媒體上熱炒的各種研發(fā)成功消息現(xiàn)在已相繼沉寂。
宏觀點看,僅作為"十五"863計劃國家重大科技專項之一的整個電動汽車項目到底需要投入多少錢?與通用"已經(jīng)投入數(shù)十億美元"、豐田已投入十多億美元相比,該項目計劃中的24億元人民幣顯然太少,如果考慮到我們是在"獨立自主"地追趕,需要的投入將更大。因此,總結(jié)報告呼吁國家"加大財政投入力度"。但究竟要加大到多少呢?即使加大到與通用或豐田大體相等的數(shù)字,至少也要上百億元人民幣,那么,國內(nèi)上百個有關(guān)部門、科研機構(gòu)和企業(yè)分散使用這筆資金,結(jié)果會比通用或豐田一家企業(yè)使用同樣數(shù)量的資金更有效嗎?
兩年前,項目協(xié)調(diào)小組的一位負責人曾在報告會上介紹說,在電動汽車保有量較高的德國,政府投入了6000萬馬克,一些汽車企業(yè)也投入了大量資金,搞了一個純電動汽車試驗示范區(qū),其研究結(jié)論是:純電動汽車不僅經(jīng)濟效益差,環(huán)保效果也不理想。
豐田公司的許多數(shù)據(jù)也說明,即使是世界領(lǐng)先的純電動汽車,也遠未達到商業(yè)化所需的水平。至于通用投入了3.5億美元的研發(fā)費用,于1996年12月推出的那款"在動力性、安全性和舒適性方面都達到和接近汽油機轎車水平"的電動車EV-1,已于2000年初停產(chǎn)。原因是成本太高,不實用。
在此次會上,有專家稱,他們已經(jīng)研發(fā)出了低成本的高效電池,只要能解決穩(wěn)定性、耐久性等問題,使其達到國際水平,就可具有相當強的競爭力?蛇@位專家忘了說明:解決這些問題要花多少錢?是否會使成本增加到喪失競爭力的程度?
八、純電動汽車的發(fā)展前景:
我國“十五”重大科技攻關(guān)在電動車領(lǐng)域的投資將達到100億元人民幣,“863計劃”中涉及這一領(lǐng)域的投資亦將達8.8億元人民幣,并明確提出制造成本增長低于30%、油耗節(jié)損30%以上、排放降低50%以上等“國標”;另外在研發(fā)宏觀“節(jié)奏”上提出了區(qū)別對待電動車的整體思路:純電動車要突破關(guān)鍵技術(shù)、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)初始化;混合動力車批量上馬;燃料電動車作為中長期目標。這一思路與國際上發(fā)達國家的研發(fā)思路是基本吻合的,按照這一思路整合后的北京、天津、武漢等重點研發(fā)基地從汽車傳統(tǒng)制造業(yè)基地沒有自主知識產(chǎn)權(quán)的束縛中解脫出來,實現(xiàn)局部跨越是完全可能的。尤其是2008年北京奧運會期間我們提出“綠色奧運、人文奧運、科技奧運”,在行的方面將通過一支電動車隊來實現(xiàn)這一承諾,“十五”計劃恰好為北京奧運會的電動車“倒計時”研發(fā)提供了有力保障。
“十五”期間,電動汽車項目以純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車3種整車的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化為目標,提出2003年開發(fā)純電動汽車產(chǎn)品并通過國家汽車產(chǎn)品認證,在2004年實現(xiàn)示范運營;2003年以前生產(chǎn)出自主產(chǎn)權(quán)混合動力電動汽車產(chǎn)品,并通過產(chǎn)品認證投
放市場; 2008年奧運會建立示范車隊投入運行。按照汽車產(chǎn)品開發(fā)規(guī)律,開發(fā)投資按產(chǎn)品方案、可靠性、耐久性和產(chǎn)品化4個階段增長。項目投入在第一年約占總經(jīng)費的15%,第二年集中加大各課題的投資力度。
2008年北京市召開(綠色)奧運會,要求出租車、大客車(城市工交)換成電動汽車,據(jù)有關(guān)專家預測到2008年僅北京市場需求20-40萬輛,市場前景可觀。按3萬輛電動轎車投入使用后,每年可為國家節(jié)約汽油10萬噸,節(jié)約燃料費開支2.5億元。
總體而言,純電動車要普遍民用,尚需時間,但在旅游景點、大型住宅區(qū)作環(huán)保交通車,還是很有前途的。開發(fā)生產(chǎn)電動車項目是非?尚械模胶蛧耶a(chǎn)業(yè)政策,可產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
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