日本新能源汽车未来发展战略分.pdf
日本经济产业省于今年4 月 12 日发布了次世代自动车战略2010，值得我们学习与研究。次世代自动车战略研究会由企业、院校、研究机构、政府（经产省）共136人。其中，战略研究会41 人，整体战略研究分会、电池战略研究分会、基础设施战略研究分会 95 人。日本次世代汽车战略的构成1、总体战略简介目标：抑制全球变暖、高效节能和使日本成为下一代汽车研发、生产以及产品和系统的输出基地设定 2020-2030 年普及目标 2020 年,下一代汽车达 50%2020 年,先进型环保车（下一代汽车+环境性能特别优秀的内燃汽车）达 80%燃料多样化零部件产业的高附加值化促进低碳型产业1）日本 EV、HEV、PHEV 汽车的发展优势优势（1）：锂离子电池主要材料的市场占有率正极材料：约 78%负极材料：约 100%电解液：约 76%隔膜基材：约 75%优势（2）：拥有 EV、HEV、PHEV 高水平的电池开发与制造技术在安全、品质、性能方面具有高可靠性，并具有可信赖的检测与评价技术电池的产业化、商业化HEV汽车电池的市场占有率将近100%电池制造设备与技术领先优势（3）：通过 HEV研发，形成了技术比较成熟的能量管理系统电机、逆变器、电池等的综合控制技术锂离子电池管理系统市场占有率约 88%具有整车与电池企业密切结合的综合研发实力优势（4）：真正意义上的EV汽车率先实现量产而成为先驱三菱汽车的【i-MiEV】2009年上市日产汽车的【Leaf】2010年上市优势（5）：电动车产业链的合作体制已经比较完善、成熟EV PHV情报交流、产品实际验证等全面展开，产业化模式等的研究正在进行2）下一代汽车发展方向（1）下一代汽车分类概念图图中：纵坐标表示车辆的大小，横坐标表示车辆续驶能力（2）下一代先进环保型汽车的构成（概念图）图中，左侧方框为新能源汽车，包括混合动力、电动车、外充电混合动力、氢燃料汽车和清洁能源汽车。右侧方框是指特别优秀的环保型传统燃料汽车。特别优秀的环保型传统燃料汽车的排放要求（大型柴油车）图中，红色标线部分表示特别优秀的环保型传统燃料汽车的长期排放要求（大型柴油车）（3）不同用途的车辆实现电动化的适用性分析图中：纵坐标表示车辆总质量的大小，横坐标表示车辆续驶能力要求（4）20102030年企业目标：乘用车分类普及计划（包括销售）（5）20102030年政府目标乘用车类普及目标（包括销售）2、电池战略简介目标：确保拥有世界前沿的电池研究、开发、制造技术不断提高锂离子电池的性能标志性锂离子电池（金属空气电池、锂离子铜电池、全固体型锂电池）的开发实现电动（包括外充电混合动力）汽车产业化效果为实现电池的循环利用而进行相应的环境整备（电池的研究与开发目标已于2006 年颁布）（1）电池的研究与开发计划目标注：这是日本经济与产业省于2006 年 8 月制定并发布的汽车动力电池的研究与开发计划目标（2）改良阶段的电池性能目标（3）先进阶段的电池性能目标（4）创新阶段的电池性能目标（5）未来汽车动力电池生产能力预测补充资料：日本标志性锂离子电池日本半导体产业新闻2010 年 11 月 17日以标志性锂离子电池已经启动为题发出报道：电动汽车所需要高能量密度的电池，必须采用金属空气型锂离子电池、锂离子-铜电池和全固体型锂电池等标志性动力电池。理由是：目前锂电池电池组的单位重量的能量密度只有100150Wh/kg，而2030年创新阶段目标的能量密度要求是700Wh/kg。采用目前正极材料、负极材料、电解液和隔膜材料的锂离子电池，其最大能量密度极限值为300400Wh/kg。正、负极采用金属材料，是这种大容量、低成本锂离子革新电池的的标志。日本半导体产业新闻2010 年 11 月 17日以标志性锂离子电池已经启动为题发出报道：电动汽车所需要高能量密度的电池，必须采用金属空气型锂离子电池、锂离子-铜电池和全固体型锂电池等标志性动力电池。3、资源战略简介目标：确保稀有金属锂、稀土、铂等（包括稀土）材料的资源供给，将以产官学合作方式，开发取代锂电池和降低镝、铂等稀有金属使用量的技术，同时构建完善的资源循环系统上游：确保上述战略资源中游：低稀有金属（包括稀土）依赖型电池与电机的开发建设完善的电池循环利用系统行动计划：（1）电池与电机技术的开发着着手创新阶段的锂离子电池的开发革新阶段*锂离子的开发开发低镝（稀土元素）永磁材料降低镝（稀土）元素使用量的技术研发大幅降低白金（贵金属）的开发与研究认定 2030 年2050年，锂离子电池将会长期、大量应用行动计划：（2）确保战略资源推动国会修改法律，支持和帮助JOGMEC 及其他日本私营企业获取更多海外矿产资源。日本石油天然气和金属国家公司（JOGMEC）是一个面向海外矿业投资企业的服务机构，前身是 1960 年代日本金属矿业事业团和日本石油公团。由 JOGMEC 完成并承担对各类探矿、金属回收项目的技术、资金支持政府与产业联手通过输出地热资源发电、锂资源开发等产业振兴技术，与玻利维亚等丰富资源国建立中长期的互利互惠关系积极推进稀有金属（包括稀土）资源从开发到产成品“全过程、一体化多”的产业联合行动计划（3）构筑资源循环系统整合并建立全面、完整、一体化的电池和电机贵金属的回收和再循环体系推进有利于电池、电机回收和再循环设计的技术进步大力推进与循环利用相关的技术研发高性能电机技术的研发与贵金属的循环利用锂离子电池材料的循环利用4、基础设施战略简介目标：在政府的指导与帮助下，2020 年以前在全国建设普通充电站200 万个；快速充电站 5000 个（截至 2010 年 3 月，快速充电站只有150 个）按照既定的 EV、PHV普及计划，几种集中规划、建设充电站与民间 CHAdeMO 协会联手打造CHAdeMO 协会于今年 3 月 15 日成立，由丰田、日产、三菱、富士重工和东京电力为常务理事，有充电设备、充电服务、电动车和外充电车推广企业以及行政部门共 158 个单位，旨在把日本的先进EV、PHV 技术和充电技术推向世界并实现国际化（它的标识为墨绿色，CHAdeMO 是日语【茶】的谐音茶飲間充電,意思是“一杯茶的功夫即可完成充电”）2013 年前日本充电站建设规划5、系统战略简介目标：将系统效率最大化，通过验证并形成典型的“车系统”商业模式，整体对外输出。包括：产业价值链形成的服务网络化形成的新的商业模式（V2G:Vehicle to Grid等）使 EV、PHV的典型技术实现不同区域的最适化，并创新成为整体商业模式完成下一代能源社会系统的产业与事业的实绩验证在立足于实绩验证的基础上，实现国际标准化、商业化V2G系统电力买卖概念图补充：（1）网络化服务系统概念图随身听产品的差异化（音效、连续播放时间、录音及收音机功能等）iTunes 和 iPod 问世，可通过网络获得更多信息、内容及服务，传统产品失去竞争力不可否认，汽车也进入网络应用时代，使产品和市场的竞争发生根本变化：电力通信（PLC）使汽车成为网络电力的终端；利用网络软件控制，提供电力采用V2G方式输出电力；更高性能的产品应运而生；随着 ITS 广泛应用展开更新的商业模式补充（2）产业价值链的课题与方向市场推广：鉴于电动汽车存在成本高、续驶里程短的缺点，探索计时或短期租赁、会员制用车、长期契约式租赁等商业模式，况且日本青年一代已经出现了拥有欲下降和使用频度低的情况金融、保险：提供优惠政策与服务充电：除了能耗费用降低之外，充电便利性及等待过程的附加服务以及建立会员制充电服务体系等维修：为 EV、PHV维修企业提供必须维修诊断设备，同时为其培养维修人才回收与循环利用：出台政策规范电池的回收与循环利用行为、方法、流程等6、国际标准化战略简介目标：实现以日本下一代汽车发展为主导的国际标准化。方向：不断扩大EV、PHV市场；通过不断开发继续保持在该领域的技术先端水平；维持、提高产业的竞争力；推进阶段性、战略性的标准化、规范化电池性能和安全性评价的国际标准化充电接口、充电系统、智能电网的国际标准化强化政府与社会共同形成的标准化生成与验证体制标准化人才的培养提示：日本的国际标准化动向由于日本的电池安全性值得夸耀，就锂离子电池组及系统管理的安全性试验，已经交由国际标准化组织（ISO）审查；锂离子电池的性能、安全性试验，已经交由国际电工委员会（IEC）审查普通充电连接器正由IEC 审查制定中；充电电压，2008 年日本取得美国同意提出单向 200V；之后德国提出三项400V，意大利追加提出三项400V。目前的国际标准审议正在这三个提案的基础上进行对于快速充电连接器，日本结合美国机动工程师协（会SAE）2009 年的提案提出标准，被 ISO 受理。2010年 3 月，日本将同样提案提交了IEC。但是，由于2010年 1 月，SEA、GM 提交了一份紧急提案，要求实现快速充电与普通充电实现一体化。所以，预计日本的这一国际标准提案可能不被采纳关于智能电网标准，IEC 基本上美国 2009 年 4 月提出的标准为主导；欧洲方面，2008年 12月，德国向 ISO提交了汽车反向输电V2G CI 通信技术标准。IEC与 ISO正在致力于两标准的整合提示：日本在国际化战略方面的自我检讨在国际标准化舞台上，德国以技术先进、成果显著而表现出色，是日本强劲的竞争对手。日本在国际标准化组织缺少话语权，这方面的人才多数在国内发挥着作用日本关于汽车的国际化标准研究体制分散；国际化标准方面人才在制造、研发企业岗位流动频繁，需要集中这方面的人才，提高标准化水平和在标准化组织中的地位日本与欧洲相比，新标准提案少、话语权小，缺乏在国际标准化组织的存在感其他参考资料：日本选定的 21 项能源重点革新技术图中与道路运输相关的项目是：（1）高效能道路交通系统；（2）外充电式新型混合动力汽车；（3）燃料电池汽车；（4）生物燃料及使用生物燃料的汽车预计 2050 年 21 项技术带来的减排成效日本混合动力汽车与其他车的能耗比较将要上市的一款丰田混合动力图中文字说明：丰田混合动力模式的燃料消耗，预计可以达到40km/L，相当于2.5L/100km。同时可以根据燃料结构需求，实现外充电模式混合动力。日本燃料消耗测试的10.15 工况法外充电式混合动力汽车的特性：电动与混合动力兼容，增加续驶能力主要国家混合动力汽车增长情况
