燃料电池论文3000字开头的好处
燃料电池论文3000字开头的好处
作者: Raymond George Klaus Hassmann【摘要】燃料电池具有非同寻常的性能: 电效率可达60%以上,而且可以在带着部分负荷运行的情况下进行维修,除了有低比率碳氧化物排放外几乎没有任何有害的排放物。文章介绍按温度划分的4种主要燃料电池(PEMFC、PAFC、MCFC和SOFC)的性能,重点介绍高温固体氧化物燃料电池(SOFC)的应用及其发展前景。 With demonstration projects fuel cells are Well uder way toward penetrating the power market,covering a wide range of application.This paper introduces the main four types of fuel cells which are PEMFC,PAFC,MCFC and SOFC.Then it puts the emphasis on SOFC and its application market. 燃料电池是通过由电解液分隔开的2个电极中间的燃料(如天然气、甲醇或纯净氢气)的化学反应直接产生出电能。与汽轮发电机生产的电能相比,燃料电池具有非同寻常的特性:它的电效率可达60%以上,可以在带部分负荷运行的情况下进行维修,而且除了排放低比率碳氧化物外,几乎没有任何其他的有害排放物。1 燃料电池的分类 目前研制的燃料电池技术在运行温度上有不同的类型,从比室温略高直到高达1000℃的范围。大多数工业集团公司的注意力集中在以下4种主要类型上:(1)运行温度在60-80℃之间的聚合物电解液隔膜型燃料电池(PEMFC);(2)运行温度在160-220℃之间的磷酸类燃料电池(PAFC);(3)运行温度在620-660℃之间的熔融碳酸盐类燃料电池(MCFC);(4)运行温度在880-1000℃之间的固体氧化物燃料电池(SOFC)。 可以将这些类型的燃料电池划分为低温型(100℃及以下)、中温型(约200℃左右)及高温型(600-l000℃)燃料电池。 表1简要地列出了各种类型燃料电池的性能。中温型和高温型燃料电池适于用在静止式装置上,而低温型燃料电池对于静止装置和移动式装置都适用。 实用装置的功率容量差别也很大,可以给笔记本电脑及移动电话供电(数以W计),也可以给居民住宅(数kW)或是分散的电热设备和动力设备(数百KW到数MW)供电。 最适于用来驱动汽车的是低温型燃料电池。 根据使用期限成本进行的经济性比较结果表明,就发电成本而言,SOFC型燃料电池要PEM型低30%。这个结果是根据SOFC型燃料电池的电效率比PEM型的高,这2种燃料电池最终都可以达到l000美元/KW的投资成本这一假设条件而推导出来的。 2 高温燃科电池 高温型燃料电池具有许多适于在静止式装置上使用的特性。但是在高温型燃料电池产生出电能之前需要较长的加热过程,因而这种技术不能应用于要求在短时间内频繁起动的各种实用装置。此外,高温型燃料电池还具有以下特点: (1)不需要使用贵金属来催化电化学反应。一般情况下使用陶瓷材料。 (2)对CO完全没有限制。CO参加到电化学反应过程并像H2一样被氧化。 (3)对燃料表现出高度灵活性。可以给这类燃料电池发电设备供应天然气,天然气在设备内部被转换成H2和CO。这意味着无需任何外部燃料,从而大大简化了发电设备的平衡问题。 (4)高温可以将燃气轮机连接到该系统上,在这种情况下,燃料电池发电设备是在300kPa压力下运行,并在不考虑燃气轮机输出的情况下将燃料电池的功率密度提高约20%,因此使总的电效率提高10%,可成倍地降低使用期限成本。 (5)较高的运行温度也为排热提供了更多的灵活性。在电效率达60%或更高水平的联合循环系统中可限制废热排放,而在单循环下则会排放出更多的热量。 MCFC和SOFC是这类高温型燃料电池的2种技术。它们使用的材料不同。MCFC是在一只陶瓷容器中放入液态的金属碳酸盐作为电解液,如果没有采取防止电极老化的措施,燃料电他的使用寿命会受到影响。 在MCFC中电化学反应是由CO3离子引发的。MCFC采用的是颊型电池,和SOFC型的管形设计方案相比,这种颊型电他的功率密度要稍微高一些。这在成本上要比SOFC型装置优越。但在另一方面,由于SOFC所用的陶瓷材料非常稳定,可以用在950-1000℃范围内,所以SOFC装置在抗老化性能上更具优越性。到目前为止,所有的长期电池试验和正在运行的试验性机组都表明SOFC型装置的使用寿命可以达到70 000-80 000h,是MCFC型的2倍。 MCFC和SOFC 2种技术在进行100-250kW功率范围的单循环现场试验中,成本都有大幅度的下降。目前在MCFC开发上占有主导地位的是美国的Fuel Cell Energy公司及其在德国的授权单位MTU,日本的Ishikawajima-Harima重工(IHI)和三菱公司等。而Siemens Westinghouse在SOFC开发上处于领先水平。3 中温型燃料电池 目前磷酸类燃料电池(PAFC)是具有最先进技术的燃料电池。80年代,IFC(国际燃料电池公司)决定对其前期商业化生产线进行投资,制造和销售200kW的PAFC装置,并将其投入市场。东芝公司在80年代末就已经努力使PAFC技术进入商用市场。从此,PAFC技术就一直在静止燃料电池的市场中占据着显赫的位置。迄今为止,全球已经安装了150多套PAFC燃料电池装置。 研究表明,这种燃料电池未能实现市场商业化的原因大致有以下几方面: (1)电效率最高为40%,超过维修期限后会降到35%甚至更低水平。通常情况下设备的使用期限不超过20 000运行h。 (2)有些试验性的设备(如东芝公司管理的1套11MW设备未能达到顶期的性能水平。 (3)美国和日本政府大幅度削缩用于PAFC技术研究和开发的投资。 (4)从迄今积累的经验及在改善设计参数和降低产品成本方面的潜力来看,让PAFC技术成功地跻身于当今的市场中的可能性是极低的。4 SOFC在配电市场方面的潜力 Siemens Westinghouse公司根据对市场的分析,决定采取必要的措施加快SOFC技术进入市场的步伐。预计在2003-2004年提供第l批产品,进入商业性生产前的试验阶段,装置容量从目前的2MW扩大到15MW。 北美和欧洲被认为是SOFC燃料电池技术最有希望的市场。Hagler Bailly公司和西门子公司对功率范围为250 kW-l MW的市场进行了调查,结果表明到2005年SOFC燃料电池的市场容量为每年10000MW。北美和欧洲几乎各占50%。考虑到北美洲用户的结构和他们的需求,在北美洲各类小型发电机组的总容量在2010年可能达到每年约1000MW,其中600MW可能是燃料电池发电装置。在各种类型的燃料电池中,SOFC的市场份额约占40%,到2010年在北美洲SOFC的全年销售额将达到4亿美元。 在竞争日益激烈的配电市场中的另一个获胜者是微型燃气轮机,主要是作为备用电源或辅助电源。由于SOFC和微型燃气轮机的特性适于不同的应用场所,SOFC效率高但投资成本也高,而微型燃气轮机成本低但效率也低,因而这2种技术不会产生市场上竞争。而往复式发动机会逐渐失去其在市场中的份额。 欧洲电网要比北美洲电网强大得多,欧洲电网强化了集中的大型发电厂的作用。因此在北美洲经常出现的分散式电热设备和动力装置的供电质量和供电可靠性问题在欧洲是不突出的。但另一方面,在欧洲对能量储存更为敏感。 此外,一些国家政府将颁布新的规程和法律及新的能源价格,预计欧洲各国之间市场份额会有重大差异。在有些情况下这个过程会给SOFC用于配电装置起到一定的促进作用。此外,欧洲的自由化近程落后于北美洲。因此,市场预测结果会有很大程度的不确定性。5 SOFC技术应用的扩展 使用天然气作为燃料的SOFC是车载式装置,其扩展应用可有以下几种形式:(1)家庭应用:新一代燃料电池将是扁平管型的,其功率密度是目前所用圆柱型燃料电池技术的2倍,因而将制造出5kW的燃料电池装置。这种设计方案是可行的,在配电市场中可以替代圆柱型燃料电池。(2)l0MW以上的系统装置:很显然,只要SOFC技术占有了功率范围在250-10MW的市场,那么下一步最必然的是要争取占有l0MW以上更大规模发电设备的市场。通过把更多SOFC链接起来便能实现这个目标,也满足了高效率低成本的要求。20MW级规模燃料电池的电效率已经接近甚至超过70%。(3)用液态燃料运行:使用天然气作为燃料将SOFC的应用局限在靠近天然气供气网的区域内,从而使这项新技术的应用受到限制。因此存在着让SOFC使用液态燃料的迫切要求。因此,应与大型石油公司合作进行该课题的研究开发,选择一种适宜的液体燃料并设计出最适于使用这种新燃料的SOFC发电装置,以便为边远的用户服务。 (4)C02的分离:Shell公司和 Siemens Westinghouse公司正在共同研制一种能将CO2从完全反应后的燃料中分离的SOFC设飞方案。例如,当把其装在用于回收油的平台上时,可以把CO2用泵压到地下储层中,这不但可省去CO2的排放税,还可提高原油的产出量。 (5)综合性应用:CO2分离装置可能是点火的火花装置,它使得SOFC在一种封闭且可再生的能量循环中成为关键性部件。经过-段时间,SOFC能产生出热量和电力,例如用于大型暖房的设施中,SOFC装置产生的C02可用来加快植物的生长。而任何一种农作物收获后的剩余有机物都可以转化为气体供给SOFC作燃料。
建议如下:1)两者都属于新型能源,描述一下发展新型能源的必要性;2)燃料电池的优点和缺点,发展的瓶颈;3)核电材料的优点和缺点,发展的瓶颈;4)根据上述综述内容,发表个人观点,或者引用某位名人、国家政策,描述两者的利弊。
什么是氢燃料电池,对我们生活有哪些好处?
燃料电池论文3000字开头
汽车新能源还是非常有前景的,可以考虑长期学习
新农村建设是我国现代化进程中的重大历史任务,目的在于改善农村生态环境,提高农民生活质量。其中一项重要措施就是大力发展循环农业,开发使用新能源。过去对于农村能源有一个十六字方针,即“因地制宜,多能互补,综合利用,讲求效益”,这是在短缺经济的背景下,针对能源危机而提出来的。目前,我国农村的社会、经济及其能源供需结构形势发生了重大变化,大量商品能源进入农村市场,农村能源面临着结构升级和如何现代化的问题,原十六字方针因缺少生态观和市场观,已不符合现时和未来农村能源可持续发展的实际。2006年,北京市政府确立了让农村“亮起来、暖起来、循环起来”的建设目标,把新能源的开发利用作为新农村建设的一个重点发展方向,在农村推广应用先进、适用的生物质能和太阳能利用技术,并制定标准,规范其发展与应用,不断改善农村生态环境、提升农民生活质量,促进了郊区循环经济发展。目前,在政府的大力支持和农民的积极响应下,北京地区农村应用生物质能和太阳能的技术得到了长足发展,提高了新能源的利用水平,缓解了农村能源供应和环境保护的压力。新能源技术的开发利用为弥补传统能源的不足、缓解能源紧张局面、改善广大农村的生产生活状况起到了重要作用,产生了巨大的经济效益、社会效益和生态效益。值得关注的是,在日前公布的国家《能源法》(征求意见稿)中,“农村能源”作为第九章的内容,在“农村能源发展原则”、“农村能源规划实施”、“优惠政策”、“农村能源保障”、“农村能源消费结构优化”、“边远农村电力扶持”、“农村生物质能源发展”、“农村节能”、“农村能源技术推广与服务”几方面做了详细解释。因此,待《能源法》正式出台后,包括生物质能、风能、太阳能等新能源和可再生能源利用在农村将拥有更为广阔的发展前景。
不知道你是做什么层次的论文。一般来说,可先从社会的需求写起,引入题目。再展开写:动力电池燃料电池的种类、结构、性能、优缺点、当前应用情况及发展前景。论文有通用的格式,在此不用说了吧。
燃料电池论文3000字开头怎么写
新农村建设是我国现代化进程中的重大历史任务,目的在于改善农村生态环境,提高农民生活质量。其中一项重要措施就是大力发展循环农业,开发使用新能源。过去对于农村能源有一个十六字方针,即“因地制宜,多能互补,综合利用,讲求效益”,这是在短缺经济的背景下,针对能源危机而提出来的。目前,我国农村的社会、经济及其能源供需结构形势发生了重大变化,大量商品能源进入农村市场,农村能源面临着结构升级和如何现代化的问题,原十六字方针因缺少生态观和市场观,已不符合现时和未来农村能源可持续发展的实际。2006年,北京市政府确立了让农村“亮起来、暖起来、循环起来”的建设目标,把新能源的开发利用作为新农村建设的一个重点发展方向,在农村推广应用先进、适用的生物质能和太阳能利用技术,并制定标准,规范其发展与应用,不断改善农村生态环境、提升农民生活质量,促进了郊区循环经济发展。目前,在政府的大力支持和农民的积极响应下,北京地区农村应用生物质能和太阳能的技术得到了长足发展,提高了新能源的利用水平,缓解了农村能源供应和环境保护的压力。新能源技术的开发利用为弥补传统能源的不足、缓解能源紧张局面、改善广大农村的生产生活状况起到了重要作用,产生了巨大的经济效益、社会效益和生态效益。值得关注的是,在日前公布的国家《能源法》(征求意见稿)中,“农村能源”作为第九章的内容,在“农村能源发展原则”、“农村能源规划实施”、“优惠政策”、“农村能源保障”、“农村能源消费结构优化”、“边远农村电力扶持”、“农村生物质能源发展”、“农村节能”、“农村能源技术推广与服务”几方面做了详细解释。因此,待《能源法》正式出台后,包括生物质能、风能、太阳能等新能源和可再生能源利用在农村将拥有更为广阔的发展前景。
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燃料电池论文3000字题目
兄弟,一般不会有的了。要不就靠自己,要不就去买一个。在这里找论文的有很多,我见到不少了。但是免费的我没有看到过有多少,就算是免费的,你敢要吗?你不怕到时候检查出事抄袭的吗?所以,不要在这里浪费时间,到时候你那边没准备,这边又没有就杯具了。
作者: Raymond George Klaus Hassmann【摘要】燃料电池具有非同寻常的性能: 电效率可达60%以上,而且可以在带着部分负荷运行的情况下进行维修,除了有低比率碳氧化物排放外几乎没有任何有害的排放物。文章介绍按温度划分的4种主要燃料电池(PEMFC、PAFC、MCFC和SOFC)的性能,重点介绍高温固体氧化物燃料电池(SOFC)的应用及其发展前景。 With demonstration projects fuel cells are Well uder way toward penetrating the power market,covering a wide range of application.This paper introduces the main four types of fuel cells which are PEMFC,PAFC,MCFC and SOFC.Then it puts the emphasis on SOFC and its application market. 燃料电池是通过由电解液分隔开的2个电极中间的燃料(如天然气、甲醇或纯净氢气)的化学反应直接产生出电能。与汽轮发电机生产的电能相比,燃料电池具有非同寻常的特性:它的电效率可达60%以上,可以在带部分负荷运行的情况下进行维修,而且除了排放低比率碳氧化物外,几乎没有任何其他的有害排放物。1 燃料电池的分类 目前研制的燃料电池技术在运行温度上有不同的类型,从比室温略高直到高达1000℃的范围。大多数工业集团公司的注意力集中在以下4种主要类型上:(1)运行温度在60-80℃之间的聚合物电解液隔膜型燃料电池(PEMFC);(2)运行温度在160-220℃之间的磷酸类燃料电池(PAFC);(3)运行温度在620-660℃之间的熔融碳酸盐类燃料电池(MCFC);(4)运行温度在880-1000℃之间的固体氧化物燃料电池(SOFC)。 可以将这些类型的燃料电池划分为低温型(100℃及以下)、中温型(约200℃左右)及高温型(600-l000℃)燃料电池。 表1简要地列出了各种类型燃料电池的性能。中温型和高温型燃料电池适于用在静止式装置上,而低温型燃料电池对于静止装置和移动式装置都适用。 实用装置的功率容量差别也很大,可以给笔记本电脑及移动电话供电(数以W计),也可以给居民住宅(数kW)或是分散的电热设备和动力设备(数百KW到数MW)供电。 最适于用来驱动汽车的是低温型燃料电池。 根据使用期限成本进行的经济性比较结果表明,就发电成本而言,SOFC型燃料电池要PEM型低30%。这个结果是根据SOFC型燃料电池的电效率比PEM型的高,这2种燃料电池最终都可以达到l000美元/KW的投资成本这一假设条件而推导出来的。 2 高温燃科电池 高温型燃料电池具有许多适于在静止式装置上使用的特性。但是在高温型燃料电池产生出电能之前需要较长的加热过程,因而这种技术不能应用于要求在短时间内频繁起动的各种实用装置。此外,高温型燃料电池还具有以下特点: (1)不需要使用贵金属来催化电化学反应。一般情况下使用陶瓷材料。 (2)对CO完全没有限制。CO参加到电化学反应过程并像H2一样被氧化。 (3)对燃料表现出高度灵活性。可以给这类燃料电池发电设备供应天然气,天然气在设备内部被转换成H2和CO。这意味着无需任何外部燃料,从而大大简化了发电设备的平衡问题。 (4)高温可以将燃气轮机连接到该系统上,在这种情况下,燃料电池发电设备是在300kPa压力下运行,并在不考虑燃气轮机输出的情况下将燃料电池的功率密度提高约20%,因此使总的电效率提高10%,可成倍地降低使用期限成本。 (5)较高的运行温度也为排热提供了更多的灵活性。在电效率达60%或更高水平的联合循环系统中可限制废热排放,而在单循环下则会排放出更多的热量。 MCFC和SOFC是这类高温型燃料电池的2种技术。它们使用的材料不同。MCFC是在一只陶瓷容器中放入液态的金属碳酸盐作为电解液,如果没有采取防止电极老化的措施,燃料电他的使用寿命会受到影响。 在MCFC中电化学反应是由CO3离子引发的。MCFC采用的是颊型电池,和SOFC型的管形设计方案相比,这种颊型电他的功率密度要稍微高一些。这在成本上要比SOFC型装置优越。但在另一方面,由于SOFC所用的陶瓷材料非常稳定,可以用在950-1000℃范围内,所以SOFC装置在抗老化性能上更具优越性。到目前为止,所有的长期电池试验和正在运行的试验性机组都表明SOFC型装置的使用寿命可以达到70 000-80 000h,是MCFC型的2倍。 MCFC和SOFC 2种技术在进行100-250kW功率范围的单循环现场试验中,成本都有大幅度的下降。目前在MCFC开发上占有主导地位的是美国的Fuel Cell Energy公司及其在德国的授权单位MTU,日本的Ishikawajima-Harima重工(IHI)和三菱公司等。而Siemens Westinghouse在SOFC开发上处于领先水平。3 中温型燃料电池 目前磷酸类燃料电池(PAFC)是具有最先进技术的燃料电池。80年代,IFC(国际燃料电池公司)决定对其前期商业化生产线进行投资,制造和销售200kW的PAFC装置,并将其投入市场。东芝公司在80年代末就已经努力使PAFC技术进入商用市场。从此,PAFC技术就一直在静止燃料电池的市场中占据着显赫的位置。迄今为止,全球已经安装了150多套PAFC燃料电池装置。 研究表明,这种燃料电池未能实现市场商业化的原因大致有以下几方面: (1)电效率最高为40%,超过维修期限后会降到35%甚至更低水平。通常情况下设备的使用期限不超过20 000运行h。 (2)有些试验性的设备(如东芝公司管理的1套11MW设备未能达到顶期的性能水平。 (3)美国和日本政府大幅度削缩用于PAFC技术研究和开发的投资。 (4)从迄今积累的经验及在改善设计参数和降低产品成本方面的潜力来看,让PAFC技术成功地跻身于当今的市场中的可能性是极低的。4 SOFC在配电市场方面的潜力 Siemens Westinghouse公司根据对市场的分析,决定采取必要的措施加快SOFC技术进入市场的步伐。预计在2003-2004年提供第l批产品,进入商业性生产前的试验阶段,装置容量从目前的2MW扩大到15MW。 北美和欧洲被认为是SOFC燃料电池技术最有希望的市场。Hagler Bailly公司和西门子公司对功率范围为250 kW-l MW的市场进行了调查,结果表明到2005年SOFC燃料电池的市场容量为每年10000MW。北美和欧洲几乎各占50%。考虑到北美洲用户的结构和他们的需求,在北美洲各类小型发电机组的总容量在2010年可能达到每年约1000MW,其中600MW可能是燃料电池发电装置。在各种类型的燃料电池中,SOFC的市场份额约占40%,到2010年在北美洲SOFC的全年销售额将达到4亿美元。 在竞争日益激烈的配电市场中的另一个获胜者是微型燃气轮机,主要是作为备用电源或辅助电源。由于SOFC和微型燃气轮机的特性适于不同的应用场所,SOFC效率高但投资成本也高,而微型燃气轮机成本低但效率也低,因而这2种技术不会产生市场上竞争。而往复式发动机会逐渐失去其在市场中的份额。 欧洲电网要比北美洲电网强大得多,欧洲电网强化了集中的大型发电厂的作用。因此在北美洲经常出现的分散式电热设备和动力装置的供电质量和供电可靠性问题在欧洲是不突出的。但另一方面,在欧洲对能量储存更为敏感。 此外,一些国家政府将颁布新的规程和法律及新的能源价格,预计欧洲各国之间市场份额会有重大差异。在有些情况下这个过程会给SOFC用于配电装置起到一定的促进作用。此外,欧洲的自由化近程落后于北美洲。因此,市场预测结果会有很大程度的不确定性。5 SOFC技术应用的扩展 使用天然气作为燃料的SOFC是车载式装置,其扩展应用可有以下几种形式:(1)家庭应用:新一代燃料电池将是扁平管型的,其功率密度是目前所用圆柱型燃料电池技术的2倍,因而将制造出5kW的燃料电池装置。这种设计方案是可行的,在配电市场中可以替代圆柱型燃料电池。(2)l0MW以上的系统装置:很显然,只要SOFC技术占有了功率范围在250-10MW的市场,那么下一步最必然的是要争取占有l0MW以上更大规模发电设备的市场。通过把更多SOFC链接起来便能实现这个目标,也满足了高效率低成本的要求。20MW级规模燃料电池的电效率已经接近甚至超过70%。(3)用液态燃料运行:使用天然气作为燃料将SOFC的应用局限在靠近天然气供气网的区域内,从而使这项新技术的应用受到限制。因此存在着让SOFC使用液态燃料的迫切要求。因此,应与大型石油公司合作进行该课题的研究开发,选择一种适宜的液体燃料并设计出最适于使用这种新燃料的SOFC发电装置,以便为边远的用户服务。 (4)C02的分离:Shell公司和 Siemens Westinghouse公司正在共同研制一种能将CO2从完全反应后的燃料中分离的SOFC设飞方案。例如,当把其装在用于回收油的平台上时,可以把CO2用泵压到地下储层中,这不但可省去CO2的排放税,还可提高原油的产出量。 (5)综合性应用:CO2分离装置可能是点火的火花装置,它使得SOFC在一种封闭且可再生的能量循环中成为关键性部件。经过-段时间,SOFC能产生出热量和电力,例如用于大型暖房的设施中,SOFC装置产生的C02可用来加快植物的生长。而任何一种农作物收获后的剩余有机物都可以转化为气体供给SOFC作燃料。
论文摘要虽然要反映以上内容,但文字必须十分简炼,内容亦需充分概括,篇幅大小一般限制其字数不超过论文字数的5%。例如,对于6000字的一篇论文,其摘要一般不超出300字。论文摘要不要列举例证,不讲研究过程,不用图表,不给化学结构式,也不要作自我评价。 撰写论文摘要的常见毛病,一是照搬论文正文中的小标题(目录)或论文结论部分的文字;二是内容不浓缩、不概括,文字篇幅过长
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燃料电池汽车技术论文1000字开头
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战略性新兴产业之新能源汽车:中国车企冲顶 2010年10月18日发布的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》规划到2020年,新能源汽车将成为中国国民经济的先导产业。发改委随后在对有关决定解读时指出,新能源汽车是全球汽车行业升级转型的方向。我国要在未来形成具有世界竞争力的汽车工业体系,必须超前部署新能源汽车的研发和产业化。当前,要充分发挥社会各方面的积极性,以产业联盟系列化为途径,着力突破动力电池、驱动电机和电子控制领域关键核心技术,加速形成知识产权,推进插电式混合动力汽车、纯电动汽车推广应用和产业化。而有关规划实际上已经将中国新能源汽车10年内的发展目标定为全球第一。若这一规划成真,中国汽车企业将有望通过新能源汽车的跨越发展一举登上全球汽车产业的王者宝座。 2009年9月,我国在联合国气候变化峰会上提出,争取到2020年非化石能源占一次能源消费总量的比重达到15%左右。同年12月,我国在哥本哈根气候变化大会上承诺到2020年,我国单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40-45%。这意味着未来10年我国节能减排任务艰巨。我国工业能耗大约占70%,而汽车是工业能耗大户,我国每年新增石油需求的2/3用于交通运输业。截至2010年10月,全国机动车保有量约99亿辆。若未来国内机动车完全更新换代为新能源汽车(价格按每车10万元计算),则整个市场规模将高达20万亿元(这还未考虑到出口)。因此,发展新能源汽车不但有助于节能减排目标的实现,同时也代表了汽车产业的发展方向,其市场空间极其惊人。 根据《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》,到2015年中国电动汽车保有量计划达到100万辆,动力电池产能约达到100亿瓦时。 此外,根据《节能与新能源汽车产业规划》,到2015年我国新能源汽车将初步实现产业化,动力电池、电机、电控等关键零部件核心技术实现自主化;纯电动汽车和插电式混合动力汽车市场保有量达到50万辆以上;到2020年,我国新能源汽车实现产业化,新能源汽车产业化和市场规模达到全球第一,其中新能源汽车(插电式混合动力汽车、纯电动汽车、氢燃料电池汽车等)保有量达到500万辆;以混合动力汽车为代表的节能汽车销量达到世界第一,年产销量达到1500万辆。 因此,我国新能源汽车产业即将面临爆发期,可以预计该产业中将会涌现出许多高速成长的企业,而这些企业也将会在资本市场获得良好的表现,极具投资价值。 新能源汽车产业政策支持全面加强 现代电动汽车一般可分为三类:纯电动汽车(PEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)。近些年在传统混合动力汽车的基础上,又衍生出一种外接充电式(Plug-In)混合动力汽车(PHEV)。目前全世界各国对电动汽车都非常重视,许多国家都开始投入大量资金开发电动汽车。 我国对新能源汽车产业支持政策由来已久。“十五”期间,投入8亿元设立电动汽车重大科技专项,并取得重要进展,形成了“三纵三横”的研发布局,基本形成电动汽车自主开发的技术平台。所谓“三纵”是指开发燃料电池汽车、混合动力电动汽车、纯电动汽车;“三横”是指多能源动力总成控制、驱动电机、动力蓄电池。此外,电动汽车也被列入我国“863”计划12 个重大专项之一。 目前我国汽车产业支持政策包括两个方面:一是鼓励节能环保和小排量汽车,减少现有汽车能源消耗和排放;二是鼓励新能源汽车发展。主要补助插电式(plug-in)混合动力车和纯电动车。支持政策的走向是: (1)一揽子政策推动整个产业发展、补贴范围扩展到私人购车领域 节能与新能源汽车产业发展规划和一揽子扶持政策将于近期上报国务院审议,如审议通过,最快年内有望实施。一揽子扶持政策将从研发生产、市场推广、售后服务和回收利用等各个环节入手,制订产业政策、财政政策、税收政策、投融资政策等。我国还准备设立国家层面的节能与新能源汽车研发与产业化专项,重点支持节能与新能源汽车关键技术研发和技术改造。这将是我国第一次针对一个产业提出一揽子扶持政策。 近期我国对新能源汽车的补贴范围从对公交、公务、市政、邮政等政府采购补贴逐步扩展到对私人购买新能源汽车进行补贴。 2009年1月,国家启动“十城千车” 节能与新能源汽车示范推广试点,计划用3年左右的时间,每年发展10个城市,每个城市推出1000辆新能源汽车,首批列入了13个城市。09年底试点城市由13个扩大到20个,选择5个城市对私人购买节能与新能源汽车给予补贴试点。 2010年5月,政府在全国范围内开展“节能产品惠民工程”,消费者在6月18日之后,每购买一辆节能型汽车,将获得3000元的补贴。6月,出台对于私人购买新能源汽车补贴办法,对满足支持条件的新能源汽车,按3000元/千瓦时给予补助。插电式混合动力乘用车最高补助5万元/辆;纯电动乘用车最高补助6万元/辆。 (2)通过补贴扶持和引导新能源汽车产业链整体的发 展,并重点支持关键环节 新能源汽车的补贴政策通过规定补助范围、对象,并需要满足一系列的支持条件,来引导试点城市建立相关配套设施和示范推广工作。通过《推荐车型目录》和国家标准,来引导申请补助的汽车生产企业及其新能源汽车产品,提高和保证产品性能参数,重点扶持具备一定产能规模和完善售后服务体系,具有自主知识产权的企业。 目前,发改委正在修订《产业结构调整指导目录(2010年本)》,在鼓励类产品中,新增新能源汽车关键零部件。其中包括电池管理系统、电机管理系统、电动汽车驱动电机、电路集成以及充电设备等。 在配套设施方面,国家电网2010年将建设75个电动汽车充电站和6200个充电桩,2015年前将建设1700个充电站。南方电网也宣布2010年将建设超过80座充电站。 在国家和行业标准方面,我国已制定并发布了新能源汽车相关国家标准和行业标准共计42项,其中22项已列为新能源汽车产品准入的专项检验标准。2012年前,我国将基本建立与产业发展和能源规划相适应的节能与新能源汽车及充电设施标准体系。 新能源汽车技术路线:近期以混合动力汽车为重点,未来以纯电动车为主要发展方向 面对纯电动汽车(PEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)等不同的技术选择,根据《节能与新能源汽车产业规划》,我国新能源车发展路线将以纯电动汽车作为主要战略取向,近期以混合动力汽车为重点,大力推广普及节能汽车。考虑到技术发展现状,而将燃料电池电动汽车作为未来长期的发展方向。 经过近10年的自主研发和示范运行,中国在电动车产业技术方面与世界先进水平的差距在大幅度缩小;中国电动车领军企业与国外电动车技术的先行车企正在同一起跑线上成长。小型纯电动乘用车将是3到5年内中国电动车产业发展的主导方向。在“十二五”电动车发展规划中,小型纯电动车将得到充分重视。 动力电池:以锂电池为主要发展方向、以锰酸锂+钛酸锂为正负极搭配方式 动力电池、电机、电控等关键部件成本占电动车整车成本的30%至50%,同时也是新能源汽车的关键核心技术。根据《节能与新能源汽车产业规划》,到2015年,动力电池、电机、电控等关键零部件核心技术实现自主化;到2020年,节能与新能源汽车及关键零部件技术将达到国际先进水平。 在动力电池环节,我国力争突破动力电池瓶颈。到2015年,动力电池系统能量密度达到120瓦时/公斤以上,成本降低至2元/瓦时,循环寿命稳定达到2000次或10年以上。到2020年,动力电池系统能量密度达到200瓦时/公斤以上,成本降低至5元/瓦时以下。 目前二次电池包括铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池等。虽然影响电池性能及决定其相对优势的因素很多,但是比能量是最重要最直观的一个指标。从铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池到锂电池,比能量越来越高。与铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池比较,锂电池的优势明显,因此作为发展方向的锂电池将会在电动汽车领域广泛应用。我们预计2015年国内新能源汽车动力锂电池的市场规模达到180亿元。到2020年,新能源汽车已经进入普及期,新能源汽车动力锂电池规模将达到2880亿元。市场容量巨大,且增长迅速。 锂电池单元主要由正极、负极、隔膜和电解液四部分组成。正极材料是决定电池性能的关键,目前市场应用的主流正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、三原材料和磷酸铁锂,其中锰酸锂和磷酸铁锂可以说是各领风骚。由于磷酸铁锂产品存在一致性、低温性能、高倍率放电性能和成本等问题,因此我们认为未来新能源汽车将主要选择锰酸锂路线。从目前市场主流新能源汽车看,除了比亚迪坚持使用磷酸铁锂电池,其他公司也基本都选择了锰酸锂路线。 在负极材料方面,虽然碳材料一直处于主导地位,但是我们预计钛酸锂的出现将会颠覆行业格局。钛酸锂是一种性能优异的负极材料,由于电位过高,钛酸锂并不适合与磷酸铁锂搭配,反而锰酸锂+钛酸锂体系是较优的一种选择。锰酸锂+钛酸锂体系的优势包括:近乎完美的安全性、使用寿命更长、可以快速充放电、结合锰酸锂具备整体成本优势等。因此我们认为锰酸锂+钛酸锂体系将会是未来正负极材料的主要搭配方式。 电解液约占锂电池成本的15%,电解液中关键材料六氟磷酸锂约占成本一半,目前六氟磷酸锂国产化程度很低,毛利率更高达70%;隔膜是锂电关键材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料,占锂电池成本的20%左右,由于技术含量高,目前国内80%的隔膜需要进口。可以预计动力锂电池用隔膜的发展方向是耐高温、多层隔膜、高强度、高保液能力。 驱动电机:我国驱动电机技术进步明显 驱动电机是电动汽车的关键部件,直接影响整车的动力性及经济性。驱动电机主要包括直流电机和交流电机。目前电动汽车广泛使用交流电机,主要包括:异步电机、开关磁阻电机和永磁电机(包括无刷直流电机和永磁同步电机)。其中,异步电机主要应用在纯电动汽车,永磁同步电机主要应用在混合动力汽车中,开关磁阻电机目前主要应用在客车中。 车用电机的发展趋势包括:第一、电机本体永磁化:永磁电机具有高转矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等优点。我国具有世界最为丰富的稀土资源,因此高性能永磁电机是我国车用驱动电机的重要发展方向。第二、电机控制数字化:专用芯片及数字信号处理器的出现,促进了电机控制器的数字化,提高了电机系统的控制精度,有效减小了系统体积。第三、电机系统集成化:通过机电集成和控制器集成,有利于减小驱动系统的重量和体积,可有效降低系统制造成本。 在驱动电机方面,经过“九五”、“十五”、“十一五”国家对电动汽车用电机系统的集中研发和应用,我国已自主开发了满足各类电动汽车需求的驱动电机系统产品,获得了一大批电机系统的相关知识产权,形成具有核心竞争能力的车用驱动电机系统批量生产能力。 目前,我国自主开发的永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机已经实现了与国内整车产业化技术配套,电机重量比功率显著提高,电机系统最高效率达到93%以上,系列化产品的功率范围覆盖了200kW以下电动汽车用电机动力需求,各类电机系统的核心指标均达到相同功率等级的国际先进水平。但是与国际先进水平相比,在产品集成度、可靠性和系统应用技术方面,仍存在较大的差距。