交通部署案例集/2018/中國電動汽車
電動汽車由電動機驅動，而不是其他型別的發動機（汽油、柴油、天然氣等）。電動汽車分為交流電動汽車和直流電動汽車。通常，電動汽車使用電池作為能源，並透過控制器和電機將電能轉換為機械能。
BEV 和汽油車的主要區別在於四大元件：驅動電機、加速器、動力電池和汽車充電器。BEV 的質量、價值和使用都取決於這四個元件。與加油站不同，它由公用快充站組成。BEV 的速度取決於驅動電機的功率和效能。續航里程與車載動力電池的大小有關，動力電池通常由鉛酸電池和鋅電池組成。碳電池和鋰電池的體積、重量、功率和迴圈壽命不同，這取決於製造商和使用情況
考慮到充電電力，BEV 的技術相對簡單。
混合動力指的是可以從以下兩種儲能方式中獲取動力的汽車：可消耗的汽油/柴油或可充電的能量/能量儲存裝置。
根據能量系統的結構，混合動力汽車可以分為
車輛的驅動力僅來自電動機。其結構特點是發動機驅動發電機並提供電力，電力被輸送到電機。此外，電池動力為發動機提供電能以驅動車輛。
混合動力（電動）汽車，其中車輛的驅動力分別或同時由發動機和電機提供。其結構特點是並聯驅動系統可以使用電動機或發動機單獨作為能源，也可以同時使用發動機和電動機來驅動汽車。
具有串聯和並聯驅動的混合動力汽車。其結構特點是它可以在串聯混合動力模式下執行，也可以在並聯混合模式下執行，同時包含串聯和並聯。
發動機在維護良好的工作狀態下執行，汙染少，燃油消耗低。當高功率內燃機的能量不足時，電池會對其進行補充；當工作負荷低時，多餘的能量能夠為電池充電。在下坡、制動和怠速時也很容易回收能量。在繁華的城市地區，內燃機可以關閉，僅由電池驅動，以實現“零排放”。現有的加油站可以用來新增燃料，無需進一步投資。如果電池能夠保持良好狀態 - 不過度充電、過度放電，那麼電池的使用壽命將延長，成本降低。
燃料電池化學反應過程中沒有有害排放，因此燃料電池汽車是無汙染的汽車。燃料電池能量轉換的工作效率約為普通發動機的 2 到 3 倍，使其成為能源角度的完美汽車。每個燃料電池必須與燃料電池堆相連才能獲得滿足車輛使用要求的必要能量。
與傳統汽車相比，燃料電池汽車有很多優勢
· 無排放或幾乎零排放；
· 防止漏油汙染；
· 減少溫室效應；
· 提高燃油效率；
· 提高發動機燃燒效率；
· 執行平穩，無噪音。
與 2015 年相比，2016 年的電動汽車市場發生了重大變化。在中國，僅由電池驅動/供電的 BEV 銷量增長了 75%，達到 257,000 輛，而由內燃機驅動的 PHEV 銷量增長了 30%，達到 79,000 輛。
電動汽車和混合動力汽車是新產品，而汽油動力汽車在數量上似乎佔據多數。環境倡導者主張減少使用汽油來驅動汽車，因為它們對地球上的每個人都有偏見。
它會導致汙染；
它是一種健康危害；
汽油動力汽車不僅是環境問題，而且還會導致人們的健康問題。給汽車加油的人會接觸到汽油，但更糟糕的事情可能會發生：發動機內部發生汽油洩漏，或者發生常見的洩漏或事故。根據美國公共衛生部的說法，大量接觸汽油中的苯等化學物質會導致癌症。
它依賴於化石燃料；
地球上的化石燃料供應正在減少，目前沒有確切的證據證明還有多少化石燃料可以利用。
它導致一些國家擁有過多的權力。
石油曾引發戰爭。中東地區富含石油，世界依賴於他們。尋找其他資源將減少他們對世界的控制，甚至可能帶來急需的和平。
19 世紀，電力領域發生了幾個重要的發展。
· 亞歷山德羅·伏特於 1800 年發明了銅鋅電池；
· 邁克爾·法拉第於 1831 年發現了電磁感應；
· 1835 年，弗朗西斯·沃特金斯在倫敦展示了一臺小型電機；
第一輛上路的汽車由 R. 戴維森於 1873 年發明，使用了一塊單一的鐵鋅電池。加斯頓·普蘭特於 1859 年發明了鉛酸電池。它是電動腳踏車和汽車中最常見的電池型別。自從鉛酸電池出現以來，它的結構和原理由於電化學的原因沒有發生實質性變化。鉛酸電池的優點是，使用鉛酸電池的可充電電動汽車被髮明出來了。1881 年，G. 楚夫用普蘭特的鉛酸電池發明了第一輛可充電電動汽車。這比卡爾·賓士發明燃油汽車 (1885 年) 早了幾年。
在接下來的幾年裡，比利時、美國和其他國家開始發展電動汽車，但是，速度約為 20 公里/小時，電池續航里程有限（不到 100 公里）。它比現在的電動汽車差得多。然而，這些電動汽車具有照明功能、四座以及各種其他功能。此外，電動汽車也開始在實際市場中找到應用，例如計程車（城市通勤、短途運輸、頻繁停車/啟動和充電）。
此外，鉛酸電池一直伴隨著汽車的發展。但是，它們更多地用作汽車的啟動和停止電源，而不是用作主要的動力來源。
一開始，內燃機的相關技術還不成熟。燃油汽車的駕駛體驗很差，因為噪音、排放和頻繁的顛簸是主要問題。而電池驅動的電動汽車則好得多——乘坐舒適，噪音低。電動汽車技術也在不斷發展。隨著技術的進步——例如，在 1899 年，熱納齊將他的電動汽車的最高速度提高到 98 公里/小時。1900 年，美國市場上的電動汽車數量超過了燃油汽車和蒸汽機汽車。
儘管燃油汽車也在發展，但電動汽車一直是市場的主流。1912 年，美國電動汽車數量達到 30,000 輛的峰值。
幾年後，燃油汽車技術迅速發展——燃油汽車已經開發出自動啟動器、消聲器和其他裝置。這些發明極大地改善了燃油汽車的舒適性。在第一次世界大戰期間，燃油汽車開始大規模使用，其效能在戰場上得到了證明。其中一個關鍵原因仍然是燃油汽車的競爭力，因為化石燃料具有固有的高能量密度，這也是電動汽車受到批評的核心原因。
在這個過程中，電動汽車沒有太多技術進步，而成本卻更高，因此市場規模繼續萎縮。在 1920 年代，電動汽車製造商要麼破產，要麼開始轉向燃油汽車。電動汽車行業開始衰落。
蒸汽機汽車和電動汽車幾乎從市場上消失了。在這個階段，燃油汽車在世界範圍內得到廣泛使用。燃油汽車技術不斷發展和改進。全球汽油供應充足。人們並不擔心環境保護。此外，電池等新能源技術尚未取得任何重大進展。
第二次世界大戰後，電動汽車再次受到關注，汽車電氣化逐漸重新成為焦點。許多大型汽車公司（通用汽車、福特等）進行了電動汽車的研發，主要基於將燃油汽車轉換為電動汽車。
事實上，從 1960 年代開始，電動汽車受到關注的主要原因之一是，許多城市都遭受了汽車尾氣造成的霧霾。例如，在 1940 年代，加利福尼亞州，特別是洛杉磯地區遭受了嚴重的霧霾；1959 年，加州公共衛生部發布了第一個州空氣質量標準。立法機構還成立了加州機動車汙染控制委員會 (CMVPCB)。當時，汽車排量很大（美國肌肉車），排放標準才開始逐漸變得嚴格。
1973 年，人們第一次深刻地感受到石油可能不夠的恐懼。因此，低排放量化、輕型汽車和電氣化的出版開始影響汽車行業。電力電子、二次電池和燃料電池的開發也得到了更多支援和關注。這些技術的開發一直在積累，並取得了許多成果，這些成果逐漸產生了影響。
豐田普銳斯於 2000 年左右在世界範圍內釋出，它立即演變成一種與名人相關的進步，有助於提高利潤。為了使普銳斯成為現實，製造商採用了鎳金屬氫化物電池——該電池獲得了能源部的研究批准。此外，不斷上漲的汽油價格以及對溫室汙染日益加劇的擔憂幫助普銳斯成為全球最暢銷的混合動力汽車，並保持了 10 年。
另一個幫助重新定義電動汽車的案例是一個訊息，一家名為特斯拉汽車的小型矽谷公司在 2006 年開始生產一輛豪華電動跑車，該跑車能夠一次充電行駛 300 公里。2010 年，特斯拉獲得了 4.65 億美元的投資，該投資得到了能源部貸款專案辦公室的支援。特斯拉提前了九年償還了這筆貸款——在美國建立了一個工業基地。在很短的時間內，特斯拉在汽車領域引起了廣泛關注，並發展成為美國最大的汽車經銷商。
在隨後的幾年裡，其他汽車製造商開始在美國參與生產電動汽車；而消費者則面臨著電動汽車的早期挑戰——尋找為車輛充電的地方。透過復甦法案，能源部投資了超過 1.15 億美元用於建設全國電動汽車充電設施，在全國範圍內建立了約 18,000 個公共充電器，以及住宅和商業充電器。汽車製造商以及其他私營企業主也在重要地點建立了自己的私人充電器；如今，全國有 8,000 多個不同地點，擁有 20,000 多個充電設施。
與此同時，一種新的電池技術開始衝擊汽車市場，幫助改善插電式電動汽車的續航里程；該技術獲得了能源部車輛技術辦公室的批准。能源部的研究還幫助開發了一種鋰離子電池技術。最近的一份報告表明，能源部對電池開發的投資幫助將電動汽車電池的成本降低了 50%；同時不斷提高電動汽車電池的效能，這也有助於降低電動汽車的成本，使消費者能夠以更實惠的價格購買電動汽車。
如今，消費者在選擇和購買電動汽車方面擁有更多選擇。由於汽油價格持續上漲，而電動汽車的價格卻在下降——導致美國目前擁有 200,000 多輛插電式電動汽車和 330 萬輛混合動力電動汽車。
輸入資料基於 2011 年至 2017 年的中國電動汽車銷量統計資料。它包含 PHEV 和 BEV 的統計資料。在應用不同的 K 值後，最大的 RSQ 值被確定為 0.963148，而 K 值為 1,100,000。因此，b 值隨後被確定。預測的 S 曲線以及實際曲線被生成。這表明中國的電動汽車市場仍處於增長階段——呈快速增長的趨勢。它已經過了誕生期，但尚未達到市場成熟期。此外，生成的 S 曲線非常可靠——與實際曲線具有相似的趨勢和模式，儘管 2015 年的差異很大。
中國的電動汽車政策始於本世紀。2001 年，中國政府釋出了 863 計劃，用於實施重大電動汽車專案，其中包括三種類型：電池電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車。
2006 年，財政部明確表示將對電動汽車實施稅收優惠政策。從 2007 年開始，國家透過“863 計劃”開始組織電動汽車研發，投入近 20 億元人民幣。從 2007 年 11 月 1 日起，“新能源汽車生產准入管理規定”正式實施。該規定定義了新能源汽車，包括混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車、氫發動機汽車和其他新能源汽車等。該規定還規定了新能源汽車生產企業的資質和申報要求。這意味著電動汽車擁有了自己的行業規範，也被視為中國鼓勵發展電動汽車的標誌，被譽為電動汽車發展史上的里程碑。
2009 年 1 月 14 日，國務院原則上公佈了“汽車產業調整和振興規劃”。該規劃明確指出，要實施電動汽車製造，併為此撥款 1000 億元人民幣。
2009 年 1 月 23 日，財政部和科技部發布了允許北京、上海等 13 個城市開展電動汽車推廣試點專案的方案。該推廣專案旨在透過產業振興和科技創新政策推動自主創新，並鼓勵在公共交通領域使用電動汽車。此外，該專案還對電動汽車實施了固定金額的補貼，補貼金額從 4000 元到 42 萬元不等；參與示範推廣試點專案的零排放電動汽車和燃料電池汽車也將獲得 6 萬元到 60 萬元不等的補貼。這項財政補貼措施對中國電動汽車的市場、投資推廣和產業發展產生了重大影響。
2009 年 3 月 20 日，中國頒佈了“汽車產業調整和振興規劃”，提出實施電動汽車戰略，並公佈了對電動汽車生產和銷售規模的宏偉目標。規劃要求到 2011 年，電動汽車的產量和銷量將達到 50 萬輛，佔汽車總銷量的 5% 左右，促進電動汽車產業化。政府將安排資金補貼，並支援中大型城市開展電動汽車示範推廣，優先在城市公共交通、郵政服務、公共服務、機場等領域使用電動汽車；建立電動汽車超充網路，加快建設停車場等公共充電基礎設施。
2009 年 11 月 17 日，在奧巴馬總統訪華期間，中美兩國元首就環境保護和清潔能源合作達成共識，包括未來五年投資和中美清潔能源合作建設，使兩國在未來幾年內將數百萬輛電動汽車投入使用，開始在燃煤高效利用、可再生能源合作和中美能源合作專案方面達成合作協議。
2009 年 12 月 7-18 日，中國政府在哥本哈根會議上承諾，到 2020 年，將二氧化碳排放量在 2005 年的基礎上減少 40% 到 50%。為了實現這一目標，必須減少交通領域的排放。2010 年 3 月 5 日，電動汽車成為眾多低碳概念中唯一被選入政府工作報告的細分行業。這表明國家高度重視這一領域，預計未來電動汽車將比其他低碳產業獲得更大的支援。6 月 18 日後，消費者購買每輛電動汽車可獲得 3000 元的補貼。2010 年 6 月 1 日，財政部發布了允許對電動汽車實施最高 6 萬元的補貼專案的方案。
作為國家節能減排的重要組成部分，電動汽車被列為七個戰略性新興產業之一，將加快培育和發展，並在資金和政策層面繼續提供重點支援。在 2011 年的中國兩會上，工業和資訊化部部長苗圩向國務院提交了鼓勵中國新興電動汽車製造的報告。該報告指出，電動汽車市場規模將超過 50 萬輛；到 2020 年，中國新興電動汽車將實現產業化，新能源汽車產業化和市場規模將達到世界領先水平。
2013 年 3 月 15 日，國家部委達成共識，將電動汽車補貼政策延長三年。在此期間，政策對新能源汽車產業發展至關重要。
2014 年 7 月 13 日，政府機關和公共機構使用電動汽車的指導意見已經明確；2014 年、2015 年和 2016 年，政府機關和公共機構購買的新能源汽車比例分別不低於 10%、20% 和 30%。2014 年 9 月實施的購置稅減免政策為中國電動汽車打開了市場。這項政策的推廣應用取得了顯著成效，促進了電動汽車產銷的快速增長。
2014 年至 2017 年，電動汽車免徵購置稅，政府將免稅期延長至 2020 年。此外，政府還啟動了客戶補貼計劃，逐漸減少補貼並提高補貼資格門檻。2012 年，補貼計劃到期後，政府花了半年時間重新制定了補貼計劃。第二年，補貼金額改為每輛插電式混合動力汽車 3.5 萬元，純電動汽車的補貼金額則根據續航里程從 3.5 萬元到 6 萬元不等。2014 年和 2015 年，補貼金額在 2013 年標準基礎上分別下降 5% 和 10%。2017 年和 2018 年，補貼金額在 2016 年標準基礎上將下降 20%，2019 年和 2020 年將在 2016 年標準基礎上下降 40%。中國計劃到 2020 年徹底取消補貼。
中國另一項重要的政策是“雙積分政策”，從今年 4 月開始實施。這項政策從明年開始對汽車製造商設定了強制性目標。將根據電動汽車生產和燃油消耗量對汽車製造商進行評估，以獲取積分。為了獲得積分，製造商必須生產一定數量的電動汽車。獲得的積分數量與電動汽車重量、續航里程等因素有關。2019 年和 2020 年，汽車製造商獲得的新能源積分必須佔其總積分的 10% 和 12%。2020 年 12% 的要求相當於實際汽車銷售量的 4%-5%。未能達到標準的製造商將被處以罰款，或者可以選擇用大量的資金購買其他製造商的積分。
中國計劃到 2020 年建設 1.2 萬個充電站，能夠為 600 萬輛電動汽車提供服務。如果地方政府滿足特定標準，例如實現一定數量的電動汽車銷量，就可以獲得 9000 萬元用於建設充電設施。
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