交通部署案例集/2018/中国电动汽车
电动汽车由电动机驱动，而不是其他类型的发动机（汽油、柴油、天然气等）。电动汽车分为交流电动汽车和直流电动汽车。通常，电动汽车使用电池作为能源，并通过控制器和电机将电能转换为机械能。
BEV 和汽油车的主要区别在于四大组件：驱动电机、加速器、动力电池和汽车充电器。BEV 的质量、价值和使用都取决于这四个组件。与加油站不同，它由公用快充站组成。BEV 的速度取决于驱动电机的功率和性能。续航里程与车载动力电池的大小有关，动力电池通常由铅酸电池和锌电池组成。碳电池和锂电池的体积、重量、功率和循环寿命不同，这取决于制造商和使用情况
考虑到充电电力，BEV 的技术相对简单。
混合动力指的是可以从以下两种储能方式中获取动力的汽车：可消耗的汽油/柴油或可充电的能量/能量储存装置。
根据能量系统的结构，混合动力汽车可以分为
车辆的驱动力仅来自电动机。其结构特点是发动机驱动发电机并提供电力，电力被输送到电机。此外，电池动力为发动机提供电能以驱动车辆。
混合动力（电动）汽车，其中车辆的驱动力分别或同时由发动机和电机提供。其结构特点是并联驱动系统可以使用电动机或发动机单独作为能源，也可以同时使用发动机和电动机来驱动汽车。
具有串联和并联驱动的混合动力汽车。其结构特点是它可以在串联混合动力模式下运行，也可以在并联混合模式下运行，同时包含串联和并联。
发动机在维护良好的工作状态下运行，污染少，燃油消耗低。当高功率内燃机的能量不足时，电池会对其进行补充；当工作负荷低时，多余的能量能够为电池充电。在下坡、制动和怠速时也很容易回收能量。在繁华的城市地区，内燃机可以关闭，仅由电池驱动，以实现“零排放”。现有的加油站可以用来添加燃料，无需进一步投资。如果电池能够保持良好状态 - 不过度充电、过度放电，那么电池的使用寿命将延长，成本降低。
燃料电池化学反应过程中没有有害排放，因此燃料电池汽车是无污染的汽车。燃料电池能量转换的工作效率约为普通发动机的 2 到 3 倍，使其成为能源角度的完美汽车。每个燃料电池必须与燃料电池堆相连才能获得满足车辆使用要求的必要能量。
与传统汽车相比，燃料电池汽车有很多优势
· 无排放或几乎零排放；
· 防止漏油污染；
· 减少温室效应；
· 提高燃油效率；
· 提高发动机燃烧效率；
· 运行平稳，无噪音。
与 2015 年相比，2016 年的电动汽车市场发生了重大变化。在中国，仅由电池驱动/供电的 BEV 销量增长了 75%，达到 257,000 辆，而由内燃机驱动的 PHEV 销量增长了 30%，达到 79,000 辆。
电动汽车和混合动力汽车是新产品，而汽油动力汽车在数量上似乎占据多数。环境倡导者主张减少使用汽油来驱动汽车，因为它们对地球上的每个人都有偏见。
它会导致污染；
它是一种健康危害；
汽油动力汽车不仅是环境问题，而且还会导致人们的健康问题。给汽车加油的人会接触到汽油，但更糟糕的事情可能会发生：发动机内部发生汽油泄漏，或者发生常见的泄漏或事故。根据美国公共卫生部的说法，大量接触汽油中的苯等化学物质会导致癌症。
它依赖于化石燃料；
地球上的化石燃料供应正在减少，目前没有确切的证据证明还有多少化石燃料可以利用。
它导致一些国家拥有过多的权力。
石油曾引发战争。中东地区富含石油，世界依赖于他们。寻找其他资源将减少他们对世界的控制，甚至可能带来急需的和平。
19 世纪，电力领域发生了几个重要的发展。
· 亚历山德罗·伏特于 1800 年发明了铜锌电池；
· 迈克尔·法拉第于 1831 年发现了电磁感应；
· 1835 年，弗朗西斯·沃特金斯在伦敦展示了一台小型电机；
第一辆上路的汽车由 R. 戴维森于 1873 年发明，使用了一块单一的铁锌电池。加斯顿·普兰特于 1859 年发明了铅酸电池。它是电动自行车和汽车中最常见的电池类型。自从铅酸电池出现以来，它的结构和原理由于电化学的原因没有发生实质性变化。铅酸电池的优点是，使用铅酸电池的可充电电动汽车被发明出来了。1881 年，G. 楚夫用普兰特的铅酸电池发明了第一辆可充电电动汽车。这比卡尔·奔驰发明燃油汽车 (1885 年) 早了几年。
在接下来的几年里，比利时、美国和其他国家开始发展电动汽车，但是，速度约为 20 公里/小时，电池续航里程有限（不到 100 公里）。它比现在的电动汽车差得多。然而，这些电动汽车具有照明功能、四座以及各种其他功能。此外，电动汽车也开始在实际市场中找到应用，例如出租车（城市通勤、短途运输、频繁停车/启动和充电）。
此外，铅酸电池一直伴随着汽车的发展。但是，它们更多地用作汽车的启动和停止电源，而不是用作主要的动力来源。
一开始，内燃机的相关技术还不成熟。燃油汽车的驾驶体验很差，因为噪音、排放和频繁的颠簸是主要问题。而电池驱动的电动汽车则好得多——乘坐舒适，噪音低。电动汽车技术也在不断发展。随着技术的进步——例如，在 1899 年，热纳齐将他的电动汽车的最高速度提高到 98 公里/小时。1900 年，美国市场上的电动汽车数量超过了燃油汽车和蒸汽机汽车。
尽管燃油汽车也在发展，但电动汽车一直是市场的主流。1912 年，美国电动汽车数量达到 30,000 辆的峰值。
几年后，燃油汽车技术迅速发展——燃油汽车已经开发出自动启动器、消声器和其他设备。这些发明极大地改善了燃油汽车的舒适性。在第一次世界大战期间，燃油汽车开始大规模使用，其性能在战场上得到了证明。其中一个关键原因仍然是燃油汽车的竞争力，因为化石燃料具有固有的高能量密度，这也是电动汽车受到批评的核心原因。
在这个过程中，电动汽车没有太多技术进步，而成本却更高，因此市场规模继续萎缩。在 1920 年代，电动汽车制造商要么破产，要么开始转向燃油汽车。电动汽车行业开始衰落。
蒸汽机汽车和电动汽车几乎从市场上消失了。在这个阶段，燃油汽车在世界范围内得到广泛使用。燃油汽车技术不断发展和改进。全球汽油供应充足。人们并不担心环境保护。此外，电池等新能源技术尚未取得任何重大进展。
第二次世界大战后，电动汽车再次受到关注，汽车电气化逐渐重新成为焦点。许多大型汽车公司（通用汽车、福特等）进行了电动汽车的研发，主要基于将燃油汽车转换为电动汽车。
事实上，从 1960 年代开始，电动汽车受到关注的主要原因之一是，许多城市都遭受了汽车尾气造成的雾霾。例如，在 1940 年代，加利福尼亚州，特别是洛杉矶地区遭受了严重的雾霾；1959 年，加州公共卫生部发布了第一个州空气质量标准。立法机构还成立了加州机动车污染控制委员会 (CMVPCB)。当时，汽车排量很大（美国肌肉车），排放标准才开始逐渐变得严格。
1973 年，人们第一次深刻地感受到石油可能不够的恐惧。因此，低排放量化、轻型汽车和电气化的出版开始影响汽车行业。电力电子、二次电池和燃料电池的开发也得到了更多支持和关注。这些技术的开发一直在积累，并取得了许多成果，这些成果逐渐产生了影响。
丰田普锐斯于 2000 年左右在世界范围内发布，它立即演变成一种与名人相关的进步，有助于提高利润。为了使普锐斯成为现实，制造商采用了镍金属氢化物电池——该电池获得了能源部的研究批准。此外，不断上涨的汽油价格以及对温室污染日益加剧的担忧帮助普锐斯成为全球最畅销的混合动力汽车，并保持了 10 年。
另一个帮助重新定义电动汽车的案例是一个消息，一家名为特斯拉汽车的小型硅谷公司在 2006 年开始生产一辆豪华电动跑车，该跑车能够一次充电行驶 300 公里。2010 年，特斯拉获得了 4.65 亿美元的投资，该投资得到了能源部贷款项目办公室的支持。特斯拉提前了九年偿还了这笔贷款——在美国建立了一个工业基地。在很短的时间内，特斯拉在汽车领域引起了广泛关注，并发展成为美国最大的汽车经销商。
在随后的几年里，其他汽车制造商开始在美国参与生产电动汽车；而消费者则面临着电动汽车的早期挑战——寻找为车辆充电的地方。通过复苏法案，能源部投资了超过 1.15 亿美元用于建设全国电动汽车充电设施，在全国范围内建立了约 18,000 个公共充电器，以及住宅和商业充电器。汽车制造商以及其他私营企业主也在重要地点建立了自己的私人充电器；如今，全国有 8,000 多个不同地点，拥有 20,000 多个充电设施。
与此同时，一种新的电池技术开始冲击汽车市场，帮助改善插电式电动汽车的续航里程；该技术获得了能源部车辆技术办公室的批准。能源部的研究还帮助开发了一种锂离子电池技术。最近的一份报告表明，能源部对电池开发的投资帮助将电动汽车电池的成本降低了 50%；同时不断提高电动汽车电池的性能，这也有助于降低电动汽车的成本，使消费者能够以更实惠的价格购买电动汽车。
如今，消费者在选择和购买电动汽车方面拥有更多选择。由于汽油价格持续上涨，而电动汽车的价格却在下降——导致美国目前拥有 200,000 多辆插电式电动汽车和 330 万辆混合动力电动汽车。
输入数据基于 2011 年至 2017 年的中国电动汽车销量统计数据。它包含 PHEV 和 BEV 的统计数据。在应用不同的 K 值后，最大的 RSQ 值被确定为 0.963148，而 K 值为 1,100,000。因此，b 值随后被确定。预测的 S 曲线以及实际曲线被生成。这表明中国的电动汽车市场仍处于增长阶段——呈快速增长的趋势。它已经过了诞生期，但尚未达到市场成熟期。此外，生成的 S 曲线非常可靠——与实际曲线具有相似的趋势和模式，尽管 2015 年的差异很大。
中国的电动汽车政策始于本世纪。2001 年，中国政府发布了 863 计划，用于实施重大电动汽车项目，其中包括三种类型：电池电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车。
2006 年，财政部明确表示将对电动汽车实施税收优惠政策。从 2007 年开始，国家通过“863 计划”开始组织电动汽车研发，投入近 20 亿元人民币。从 2007 年 11 月 1 日起，“新能源汽车生产准入管理规定”正式实施。该规定定义了新能源汽车，包括混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车、氢发动机汽车和其他新能源汽车等。该规定还规定了新能源汽车生产企业的资质和申报要求。这意味着电动汽车拥有了自己的行业规范，也被视为中国鼓励发展电动汽车的标志，被誉为电动汽车发展史上的里程碑。
2009 年 1 月 14 日，国务院原则上公布了“汽车产业调整和振兴规划”。该规划明确指出，要实施电动汽车制造，并为此拨款 1000 亿元人民币。
2009 年 1 月 23 日，财政部和科技部发布了允许北京、上海等 13 个城市开展电动汽车推广试点项目的方案。该推广项目旨在通过产业振兴和科技创新政策推动自主创新，并鼓励在公共交通领域使用电动汽车。此外，该项目还对电动汽车实施了固定金额的补贴，补贴金额从 4000 元到 42 万元不等；参与示范推广试点项目的零排放电动汽车和燃料电池汽车也将获得 6 万元到 60 万元不等的补贴。这项财政补贴措施对中国电动汽车的市场、投资推广和产业发展产生了重大影响。
2009 年 3 月 20 日，中国颁布了“汽车产业调整和振兴规划”，提出实施电动汽车战略，并公布了对电动汽车生产和销售规模的宏伟目标。规划要求到 2011 年，电动汽车的产量和销量将达到 50 万辆，占汽车总销量的 5% 左右，促进电动汽车产业化。政府将安排资金补贴，并支持中大型城市开展电动汽车示范推广，优先在城市公共交通、邮政服务、公共服务、机场等领域使用电动汽车；建立电动汽车超充网络，加快建设停车场等公共充电基础设施。
2009 年 11 月 17 日，在奥巴马总统访华期间，中美两国元首就环境保护和清洁能源合作达成共识，包括未来五年投资和中美清洁能源合作建设，使两国在未来几年内将数百万辆电动汽车投入使用，开始在燃煤高效利用、可再生能源合作和中美能源合作项目方面达成合作协议。
2009 年 12 月 7-18 日，中国政府在哥本哈根会议上承诺，到 2020 年，将二氧化碳排放量在 2005 年的基础上减少 40% 到 50%。为了实现这一目标，必须减少交通领域的排放。2010 年 3 月 5 日，电动汽车成为众多低碳概念中唯一被选入政府工作报告的细分行业。这表明国家高度重视这一领域，预计未来电动汽车将比其他低碳产业获得更大的支持。6 月 18 日后，消费者购买每辆电动汽车可获得 3000 元的补贴。2010 年 6 月 1 日，财政部发布了允许对电动汽车实施最高 6 万元的补贴项目的方案。
作为国家节能减排的重要组成部分，电动汽车被列为七个战略性新兴产业之一，将加快培育和发展，并在资金和政策层面继续提供重点支持。在 2011 年的中国两会上，工业和信息化部部长苗圩向国务院提交了鼓励中国新兴电动汽车制造的报告。该报告指出，电动汽车市场规模将超过 50 万辆；到 2020 年，中国新兴电动汽车将实现产业化，新能源汽车产业化和市场规模将达到世界领先水平。
2013 年 3 月 15 日，国家部委达成共识，将电动汽车补贴政策延长三年。在此期间，政策对新能源汽车产业发展至关重要。
2014 年 7 月 13 日，政府机关和公共机构使用电动汽车的指导意见已经明确；2014 年、2015 年和 2016 年，政府机关和公共机构购买的新能源汽车比例分别不低于 10%、20% 和 30%。2014 年 9 月实施的购置税减免政策为中国电动汽车打开了市场。这项政策的推广应用取得了显著成效，促进了电动汽车产销的快速增长。
2014 年至 2017 年，电动汽车免征购置税，政府将免税期延长至 2020 年。此外，政府还启动了客户补贴计划，逐渐减少补贴并提高补贴资格门槛。2012 年，补贴计划到期后，政府花了半年时间重新制定了补贴计划。第二年，补贴金额改为每辆插电式混合动力汽车 3.5 万元，纯电动汽车的补贴金额则根据续航里程从 3.5 万元到 6 万元不等。2014 年和 2015 年，补贴金额在 2013 年标准基础上分别下降 5% 和 10%。2017 年和 2018 年，补贴金额在 2016 年标准基础上将下降 20%，2019 年和 2020 年将在 2016 年标准基础上下降 40%。中国计划到 2020 年彻底取消补贴。
中国另一项重要的政策是“双积分政策”，从今年 4 月开始实施。这项政策从明年开始对汽车制造商设定了强制性目标。将根据电动汽车生产和燃油消耗量对汽车制造商进行评估，以获取积分。为了获得积分，制造商必须生产一定数量的电动汽车。获得的积分数量与电动汽车重量、续航里程等因素有关。2019 年和 2020 年，汽车制造商获得的新能源积分必须占其总积分的 10% 和 12%。2020 年 12% 的要求相当于实际汽车销售量的 4%-5%。未能达到标准的制造商将被处以罚款，或者可以选择用大量的资金购买其他制造商的积分。
中国计划到 2020 年建设 1.2 万个充电站，能够为 600 万辆电动汽车提供服务。如果地方政府满足特定标准，例如实现一定数量的电动汽车销量，就可以获得 9000 万元用于建设充电设施。
参考资料
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