进入21世纪,全球能源和环境系统面临巨大的挑战,汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户,需要进行革命性的变革。目前,发展新能源汽车在全球已经形成共识,我国更是将其列入七大战略性新兴产业之中,新能源汽车的发展有望肩负起我国$汽车工业%弯道超车的历史使命。因此,研究新能源汽车的发展路径及政策已经成为国内外学术界关注的焦点。《新能源汽车:路径与政策研究》以我国新能源汽车发展的技术路径为主线,对国内外新能源汽车产业发展政策、产业布局、技术创新、商业模式、政策激励及节能减排效应进行分析,系统地研究目前国内外新能源汽车的发展现状、政策效果和发展路径,并针对北京这一特大城市进行案例分析,提出适应我国新能源汽车发展的技术路径和政策建议。
前言
第1章 国内外新能源汽车产业对比研究
1.1 新能源汽车产业背景及分类
1.1.1 新能源汽车的发展背景
1.1.2 新能源汽车的分类
1.2 国内外新能源汽车产业发展路径
1.2.1 国外新能源汽车产业的发展路径
1.2.2 国内新能源汽车产业的发展路径
1.3 新能源汽车产业的商业模式
1.3.1 新能源汽车产业发展的传统商业模式
1.3.2 特斯拉商业模式
1.4 国内外新能源汽车产业政策比较
1.4.1 国外新能源汽车产业政策
1.4.2 国内新能源汽车产业政策
1.4.3 政策比较
第2章 我国新能源汽车产业发展形势
2.1 我国新能源汽车产业发展概况
2.1.1 我国新能源汽车产业市场规模
2.1.2 我国新能源汽车产业发展不足
2.2 我国新能源汽车产业布局
2.2.1 “十城千辆”工程
2.2.2 产业布局推广
2.2.3 产业布局集群”
2.3 我国新能源汽车产业核小技术
2.3.1 我国新能源汽车电池相关技术
2.3.2 我国新能源汽车电机相关技术
2.3.3 我国新能源汽车电控相关技术
2.3.4 我国新能源汽车产业技术发展成果
2.4 我国新能源汽车产业发展趋势
2.4.1 发展领域
2.4.2 发展方向
2.5 本章小结
第3章 新能源汽车产业技术创新
3.1 技术创新
3.1.1 技术创新的含义和基本特征
3.1.2 技术创新对产业发展的贡献
3.1.3 影响技术创新能力的主要因素
3.2 中外新能源汽车产业技术创新比较分析
3.2.1 中外新能源汽车产业技术创新区域分布特征
3.2.2 中外新能源汽车科研成果转化状况比较
3.3 我国新能源汽车产业的技术创新管理
3.3.1 新能源汽车技术创新管理现状
3.3.2 完善新能源汽产技术创新管理对策
3.4 我国新能源汽车产业技术创新成效及趋势
3.4.1 技术创新成效分析
3.4.2 我国新能源汽车产业技术创新演进趋势
3.5 本章小结
第4章 新能源汽车基础设施建设商业模式
4.1 国外新能源汽车配套基础设施建设商业模式
4.2 国内新能源汽车配套基础设施建设商业模式
4.2.1 国内新能源汽车板块上市公司概况
4.2.2 诫点城市新能源汽车配套基础设施建设商业模式
4.3 我国新能源汽车配套基础设施建设布局原则
4.3.1 配套基础设施建设类型分析
4.3.2 配套基础设施建设投资主体分析
4.3.3 配套基础设施布局分析
4.4 新能源汽车配套基础设施商业模式实证研究
4.4.1 中国新能源汽车配套基础设施建设商业模式需求侧研究
4.4.2 中国新能源汽车配套基础设施建设商业模式供给侧研究一
4.4.3 政策建}义一
4.5 本章小结
第5章 新能源汽车政策效果及其影响分析
5.1 国内外新能源汽车产业发展的政策现状
5.1.1 国外促进新能源汽车产业发展政策l
5.1.2 我国促进新能源汽车产业发展的激励政策
5.2 我国促进新能源汽车产业发展的财税政策
5.2.1 财税推动我国新能源汽车产业发展的理论分析l
5.2.2 促进我国新能源汽车产业发展的财政支出政策分析
5.2.3 促进我国新能源汽车产业发展的税收政策分析
5.2.4 我国促进新能源汽车产业的政策存在的问题
5.3 激励政策效果实证分析
5.3.1 建立混合动力汽车销售量模型l
5.3.2 多元线性回归模型分析
5.3.3 数据处理及结果分析
5.3.4 政策建义
5.4 本章小结
第6章 我国新能源汽车节能减排效应分析
6.1 新能源汽车节能减排测算方法
6.1.1 传统车用燃料生命周期分析法
6.1.2 多因素车用燃料生命周期分析法
6.2 新能源汽车与燃油汽车节能减排效应比较分析
6.2.1 能源发电效率的测算
6.2.2 新能源汽车与燃油汽车的能耗对比分析l
6.3 新能源汽车节能减排的影响因素分析
6.3.1 发电能源绪构
6.3.2 汽车类型
6.4 政策建议
6.4.1 发展新能源产业,改善发电能源结构
6.4.2 制定相应的新能源汽车发展路径,最大限度地实现节能减排
6.5 本章小结
第7章 案例分析——基于北京市低碳交通发展及新能源汽车经济性实证分析
7.1 北京市交通发展现状及交通低碳发展存在的问题
7.1.1 交通基础设施建设状况
7.1.2 传统机动车和电动汽车的使用状况
7.1.3 居民出行方式
7.1.4 北京市低碳交通发展存在的问题
7.2 北京市客运交通碳排放研究
7.2.1 北京市客运交通碳排放的测算l
7.2.2 各种客运交通方式碳排放量的比较
7.2.3 未来北京市交通碳排放预测及分析
7.3 北京市新能源汽车经济和环境影响分析
7.3.1 北京市公交车发展的现状
7.3.2 北京市新能源公交车发展的经济性分析
7.3.3 北京市新能源公交车发展的环境效应分析
7.4 政策建议
7.4.1 进一步完善交通基础设施建设
7.4.2 利用经济和行政手段合理引导私家车的使用
7.4.3 鼓励新能源汽车核心技术研发
7.4.4 加大新能源汽车财税补贴力度,开拓市场
7.5 本章小结
参考文献
《新能源汽车:路径与政策研究》:
第1章 国内外新能源汽车产业对比研究
1.1 新能源汽车产业背景及分类
1.1.1 新能源汽车的发展背景
第二次工业革命后,世界进入蒸汽时代,汽车的诞生,极大改变了人们对于空间和地域的认识,人们的活动和目光不仅着眼于一个州,而是扩大至一个国家,一个大陆,甚至整个世界,毫无疑问,汽车行业的诞生发挥了不可替代的作用,其发展与改革也已经成为决定国民经济发展的关键因素之一,然而,汽车产业的高速发展也带来了不可忽视的资源和环境问题,由此而产生的稀缺资源问题,是最近几年一些国家和地区动荡和冲突产生的最重要原因,而由此产生的环境问题则更严重,大气污染,气候变化,能源安全等全球性问题使人类面临前所未有的严峻挑战,目前,我国石油消费总量连年增加,石油资源的有限性和持续增长的石油对外依存度,成为我国经济持续快速发展的瓶颈,也降低了我国在处理许多国际问题时的筹码,1993年,我国开始成为原油净进口国,原油对外依存度为6%,随着中国经济发展速度不断加快,石油等能源的对外依存度也不断提高,2011年上半年,我国原油对外依存度连年打破历史纪录后,首次超过美国,高达55.2%,国家发展与改革委员会报告显示,2012年我国生产愿油20 748万吨,同比增长1.9%,进口原油27 109万吨,同比增长7.3%,出口244万吨,同比减少3.5%,原油表观消费量47 613万吨,同比增长4.9%,对外依存度为56.4%,2013年我国累计生产原油20 812.9万吨,与前年相比基本持稳,原油进口延续稳步增长,进口量突破28 000万吨至28 195万吨,同比增长4.03%,原油表观消费量升至48 845.9万吨,原油对外依存度达到57.39%,图1-1是我国原油进口量统计图。
同时,我国已超越美国成为二氧化碳第一排放大国,气候变化与环境污染问题将逐渐成为外交谈判的沉重负担,严重影响中国负责任大国的形象,美国能源部二氧化碳信息分析中心(Carbon Dioxide Information Analysis Center,CDICA)为联合国收集的数据显示,2008年我国的二氧化碳排放量为7 031 916千吨,占全球总数的23.33%,2009年我国的二氧化碳排放量为7 463 289千吨,2010年我国的碳排放量为8 240 958千吨,一直稳居世界第一,图1-2显示的是1980~2009年我国的二氧化碳排放量。与我国的二氧化碳排放量一同增加的是交遁运输设备拥有量(图1-3)以及生活用汽油消耗量(图1-4),由此可以看出:自2005年,交通运输设备对原油需求及对二氧化碳排放的贡献已经大幅增加,而且将进一步增加,同时,中国社会科学院报告显示,我国1/3的大中城市空气质量差,2013年,我国空气质量相对较差的前10位城市分别是邢台,石家庄,邯郸,唐山,保定,济南,衡水,西安,廊坊和郑州,其中有4个省会城市,另外,我国2/3的城市交通高峰时段严重拥堵,但城市汽车保有量仍然有增无减,至2013年年底,全国机动车数量已经突破2.5亿辆,这将导致城市拥堵和空气污染短期内继续加剧。
面对种种节能,减排,环保的压力,实现汽车动力系统的新能源化,推动传统汽车产业的战略转型,这在国际上已经形成广泛共识,在这种形势下,美国,日本,欧洲等发达国家和地区,不约而同地将新能源为代表的低碳产业作为国家的战略选择,希望通过新能源产业与传统汽车产业的结合,解除汽车工业能源环境制约,培育新型战略性产业,提升产业核心竞争力,发展低碳经济,实现新一轮经济的增长(唐葆君等,2012),具有高效和环保优势的新能源汽车的产生,加快了传统汽车行业的转型,日本,美国,欧洲等发达国家和地区为了抢占这个新兴市场的制高点,对新能源汽车技术研发高度重视,从汽车技术创新和产业升级的战略出发,制定并颁布了众多优惠措施。
与传统内燃机汽车相比,新能源汽车利用清洁能源,具有更高的能源利用效率及二氧化碳减排的潜力,已成为交通行业实现低碳的关键技术之一,因此,在我国,新能源汽车的发展有利于减少我国城市污染及二氧化碳排放,降低日益增长的原油依赖度,虽然我国新能源汽车产业还处于起步阶段,但考虑到未来我国能源结构调整及新能源汽车市场占有率的不断提高,新能源汽车将能发挥更大的节能,减排作用。
1.1.2新能源汽车的分类
根据工业和倍息化部2009年颁布的《新能源汽车生产企业及产品准人管理规则》,新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料,采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进,具有新技术,新结构的汽车,并规定新能源汽车包括混合动力汽车,纯电动汽车(包括太阳能汽车),燃料电池电动汽车,氢发动机汽车,其他新能源(如高效储能器,二甲醚)汽车等各类别产品。
2012年3月6日,财政部,国家税务总局,工业和信息化部发布了《关于节约能源,使用新能源车船车船税政策的通知》,规定新能源汽车的认定标准为:①获得许可在中国境内销售的纯电动汽车,插电式混合动力汽车,燃料电池汽车,包括乘用车,商用车和其他车辆,②动力电池不包括铅酸电池,③插电式混合动力汽车最大电功率比大于30%;插电式混合动力乘用车综合燃料消耗量(不含电能转化的燃料消耗量)与现行的常规燃料消耗量标准中对应目标值相比应小于60%;插电式混合动力商用车(含轻型,重型商用车)综合工况燃料消耗量(不含电能转化的燃料消耗量)与同类车型相比应小于60%,④通过新能源汽车专项检测,符合新能源汽车标准要求。
本书依照国陈惯例并参考以上规定,将新能源电动汽车划分为混合动力汽车,燃料电池汽车和纯电动汽车,并将在以下各章中探讨这三类汽车。
1.混合动力汽车
混合动力汽车是将电力驱动与内燃机动力驱动结合起来,充分发挥两者各自的优势及两者相结合产生的新优势,根据国际能源组织(International EnergyAgency,IEA)的定义和能量与功率传送路线,具有如下特点的车辆称为混合动力车辆(陈全世,2011)。
(1)传送到车轮推进车辆运动的能量,至少来自两种不同的能量转换装置(如内燃机,电动机,液压电机,燃料电池等)。
(2)这些能量转换装置至少要从两种不同的能量储存装置(如燃油箱,蓄电池,飞轮,超级电容,高压储氢罐等)吸取能量。
(3)从储能装置流向车轮的这些通道,至少有一条是可逆的。
混合动力汽车按照动力来划分,可分为油电混合动力汽车,柴电混合动力汽车,多重燃料混合动力汽车,液压或压缩空气混合动力汽车,插电式混合动力汽车,
油电混合动力汽车( hybrid electric vehicle,HEV)是目前最为普遍的混合动力汽车,它的动力来源于电动机和内燃机,内燃机采用传统燃料即汽油,同时配备电动机和蓄电池来改善燃油消耗和低速动力输出。
柴电混合动力汽车的动力与油电混合动力汽车类似,其动力也来源于电动机与内燃机,不过汽油引擎较低,低辖速时扭力差,所以在大型运输工具,柴电混合动力汽车的燃料由汽油改成柴油,可以省下庞大笨重又昂贵的变速机构。
多重燃料混合动力汽车,这种混合动力汽车的动力来源是两种以上使用不同燃料的引擎,其中一种是主要动力来源,其他则作为备用动力,值得指出的是,这些引擎中的一种可以使用多种燃料,如汽油,甲醇,乙醇,氨等,只有那些主要引擎中使用的主要燃料是新能源的汽车才可以称得上是多重燃料混合动力汽车,
液压或压缩空气混合动力汽车,主要基于法国PSA集团于2013年1月提出的新式混合动力系统,这套系统中压缩空气储存系统与液压马达可取代电池和电动马达,以空气来取代电力,称为空气混合动力系统(hybrid air),其运作概念与油电混合动力汽车相似,其动力来源有三种:空气驱动(air power),引擎驱动(gasoline power)及混合模式(combine power)。
插电式混合动力汽车是指可以使用普通电源插座(如220伏电源)对车载动力蓄电池充电的混合动力汽车,其电池容量比纯电动汽车小,但比普通的油电混合动力车大,一般的插电式混合动力汽车的续航里程只有二三十公里,这种车型主要是针对上班族设计的,因为多数上班族遁勤的行驶里程在十几公里以内,同时,在行驶路程较远的情况下,这种车型也可以使用内燃机提供能量,此外,插电式混合动力汽车的动力来源经常与燃料电池汽车的动力来源结合使用,近年部分新出的混合动力车车犁,如表1-1所示。
燃料电池汽车是基于燃料电池电动系统(fuel cell electric vehicle,FCEV)的设计,燃料电池汽车的动力来源于燃料电池与电动机,燃料电池可以直接发电,为电动机供电,燃料电池汽车的工作原理是通过燃料电池产生电能,从而启动电动机,进而驱动汽车行驶。
其中燃料电池是一种高效,环境友好的发电装置,它可以直接将储存在燃料与氧化剂中的化学能转化为电能,燃料电池主要以氢气,甲醇等新能源为燃料,通过化学反应产生电流,燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2~3倍,因此从能源利用和环境保护方面看,燃料电池技术是内燃机技术最好的替代物,燃料电池汽车代表了汽车未来的发展方向。
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