第1章 新能源汽车复合电源系统概述
1.1 国家新能源汽车发展战略和规划
在目前能源危机、环境污染的情况下,大力发展新能源汽车以减少对化石能源的依赖、降低大气污染已逐渐成为国际共识。我国能源和环境问题突出,正面临着能源紧缺和环境污染的双重压力。图1-1为我国2008~2017年石油消耗总量、进口量与对外依存度的相关数据。
图1-1 我国2008~2017年石油消耗总量、进口量与对外依存度
从图1-1中可以看出,早在2011年我国的石油对外依存度就超过了56%。2015年对外依存度首次突破了60%,这一数字在2017年达到了68%,过高的石油对外依存度严重威胁着我国的能源安全。另一方面,近年来在我国部分地区频繁出现的雾霾天气不仅容易诱发急性呼吸道系统疾病,还易引发神经系统、心血管系统等方面的慢性疾病,严重威胁人民群众的身体健康。
在此背景下,越来越多的国家鼓励汽车制造商加大清洁能源汽车的投资和研发力度,向着清洁、高效和可持续的方向发展,并给予相应的政策扶持。电动汽车作为解决上述问题的最有潜力的选择,近几年来在工业和商用领域得到了长足的进步和发展。我国政府十分重视汽车产业的可持续发展,在新能源汽车领域给予高度重视和大力支持,早在“八五”期间就开始对电动汽车技术进行了攻关布局。
“十五”期间,国家863计划“电动汽车”重大科技专项确立了以混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车为“三纵”,以多能源动力总成控制系统、驱动电机和动力电池为“三横”的电动汽车“三纵三横”研发布局,全面组织启动大规模电动汽车技术研发,为我国电动汽车发展奠定了技术基础。
“十一五”期间,我国组织实施了“节能与新能源汽车”重大项目,继续坚持“三纵三横”的总体布局,围绕“建立技术平台,突破关键技术,实现技术跨越”“建立研发平台,形成标准规范,营造创新环境”“建立产品平台,培育产业生态,促进产业发展”三大核心目标,全面展开电动汽车关键技术研究和大规模产业化技术攻关,并成功开展了“北京奥运”“上海世博”“深圳大运会”“十城千辆”等示范推广工程。
“十二五”期间,我国组织实施了“电动汽车科技发展”重大专项,紧紧围绕电动汽车科技创新与产业发展的三大需求,继续坚持“三纵三横”研发布局,更加突出“三横”共性关键技术,着力推进关键零部件技术、整车集成技术和公共平台技术的攻关与完善、深化与升级,形成“三横三纵三大平台”战略重点与任务布局。
2009年1月,科技部、财政部、发改委和工信部共同启动“十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程”,通过提供财政补贴,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辆新能源汽车开展示范运行,涉及这些大中城市的公交、出租、公务、市政、邮政等领域,力争使全国新能源汽车的运营规模到2012年占到汽车市场份额的10%。
2010年10月,国务院印发《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》(国发〔2010〕32号),将新能源汽车列为七大战略性新兴产业之一,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,推进插电式混合动力汽车、纯电动汽车推广应用和产业化。
2012年6月,国务院印发《节能与新能源汽车产业发展规划(2012~2020年)》(国发〔2012〕22号),以纯电驱动为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向,重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化,提升我国汽车产业整体技术水平。
2014年5月,习近平总书记在上海汽车集团考察时强调“发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路”。
2015年2月,国家科技部发布《国家重点研发计划新能源汽车重点专项实施方案(征求意见稿)》,将实施新能源汽车“纯电驱动”技术转型战略,完善电动汽车“三纵三横”技术体系和新能源汽车研发体系,升级新能源汽车动力系统技术平台作为总体目标。明确表示到2020年,建立起完善的电动汽车动力系统科技体系和产业链。
2015年5月,国务院在发布的《中国制造2025》纲要中明确指出,继续支持电动汽车、燃料电池汽车发展,掌握汽车低碳化、信息化、智能化核心技术,提升动力电池、驱动电机、高效内燃机、先进变速器、轻量化材料、智能控制等核心技术的工程化和产业化能力,形成从关键零部件到整车的完整工业体系和创新体系,推动自主品牌节能与新能源汽车同国际先进水平接轨。
2016年11月,国务院印发了《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划的通知》(国发〔2016〕67号),明确提出推动新能源汽车产业快速壮大,构建可持续发展新模式,全面提升电动汽车整车品质与性能,建设具有全球竞争力的动力电池产业链,系统推进燃料电池汽车研发与产业化,加速构建规范便捷的基础设施体系。
2017年1月,在国家发改委会同科技部、工信部、财政部等有关部门制定的《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》(2016版)中,将新能源产品、充电及换电设施、生产测试设备等研究领域纳入重点发展规划。
2017年6月,北京市科学技术委员会表示,北京2022年冬奥会的所有场馆区域将实现新能源汽车全覆盖。这一措施将极大地推进新能源汽车的快速发展,带动动力电池、超级电容、燃料电池等车用电源系统技术的快速推广,同时对电源系统的性能也提出了更高的要求。