日本新能源汽車市場情況與技術(shù)發(fā)展趨勢

來源：絲路印象 2024-07-19 17:33:47 瀏覽：2140 收藏

    目前，日本一些大型汽車制造商(含汽車科研單位)正在抓緊研發(fā)電動(dòng)車、混合動(dòng)力車，以及燃料電池車等新能源汽車，并大力開展推廣普及工作。絲路印象日本事業(yè)部汽車課題組介紹了2016年日本本土市場推出的各種款式的混合動(dòng)力車、電動(dòng)車及其主要技術(shù)參數(shù)，闡述了日本國內(nèi)電動(dòng)車普及情況。同時(shí)，還介紹了由政府部門頒布的法規(guī)和政策。評(píng)述了各汽車制造商對(duì)燃料電池車、電機(jī)等開展的卓有成效的研發(fā)工作及相關(guān)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展情況和技術(shù)發(fā)展趨勢。

    1、混合動(dòng)力車

    1.1    概況

    目前，考慮到大氣污染及溫室效應(yīng)等環(huán)境問題的影響，用戶對(duì)于改善汽車燃油耗與凈化廢氣排放的要求變得愈發(fā)強(qiáng)烈。汽車制造商為改善燃油耗而采用的一項(xiàng)對(duì)策是將內(nèi)燃機(jī)與電機(jī)相組合，開發(fā)混合動(dòng)力汽車(HEV)。近年來，通過外接對(duì)車載蓄電池進(jìn)行充電的插電式混合動(dòng)力汽車(PHEV)的保有量也在逐漸增加。

    1.2    日本本土HEV普及狀況

    如圖1所示，日本國內(nèi)的HEV和PHEV的保有量正在逐年增加。2015年與2014年相比，不包括輕型汽車在內(nèi)的HEV類乘用車的保有量增加了將近86萬輛，總量達(dá)到了550萬輛(約占當(dāng)時(shí)日本國內(nèi)乘用車總量3935萬輛的14％)。2011年以后，PHEV類乘用車的保有量也隨之增加，2015年約為5.7萬輛。同時(shí)，HEV類輕型汽車的保有量從2014年起也急劇增加，2015年的保有量約為23.9萬輛。

    1.3    日本國內(nèi)上市的新型車輛

表1表示按照上市時(shí)間順序的HEV和PHEV車型，同時(shí)列出了其在2016年的銷售情況。

表１2016年日本國內(nèi)銷售的主要混合動(dòng)車汽車

表１2016年日本國內(nèi)銷售的主要混合動(dòng)車汽車

2016年1月，BＭＷ公司向日本市場推出配裝了插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)的225XEacTiVETourEr及330EiPErforｍancE車型。225XEacTiVETourEr車型的驅(qū)動(dòng)方式是通過發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)前輪，而用電機(jī)驅(qū)動(dòng)后輪，按照駕駛員的要求及行駛狀況，可選擇采用前輪驅(qū)動(dòng)、后輪驅(qū)動(dòng)以及四輪驅(qū)動(dòng)；而330EiPErforｍancE車型的驅(qū)動(dòng)方式則僅限于后輪驅(qū)動(dòng)方式。前者只用外部電力作為能源，即以電動(dòng)車模式可使行駛路程達(dá)到42.4km(Jc08工況)，混合動(dòng)力綜合燃油耗達(dá)到17.6km/L(Jc08工況)；后者以電動(dòng)車模式可使行駛路程達(dá)到36.8km(Jc08工況)，混合動(dòng)力綜合燃油耗達(dá)到17.7km/L(Jc08工況)。此外，2016年1月VoLVo汽車公司在日本市場銷售了能以電動(dòng)模式行駛的插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)的Xc90T8車型。該車型是一款用發(fā)動(dòng)機(jī)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)前輪，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)后輪的四輪驅(qū)動(dòng)車輛，其以電動(dòng)車模式行駛時(shí)采用后輪驅(qū)動(dòng)方式，以電動(dòng)車模式行駛的里程為35.4km(Jc08工況)，混合動(dòng)力綜合燃油耗為15.3km/L(Jc08工況)。

表1 2016年日本國內(nèi)銷售的主要混合動(dòng)車汽車(續(xù)表)

表1 2016年日本國內(nèi)銷售的主要混合動(dòng)車汽車(續(xù)表)

2016年2月，本田公司銷售了oDYSSEYHY-BriD(HEV)車型及oDYSSEYHYBriDaBSo-LUTE車型。這兩款車型的混合動(dòng)力系統(tǒng)采用靈活的多模式驅(qū)動(dòng)方式(i-ＭＭD)。如圖2所示，i-ＭＭD配裝有發(fā)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)電機(jī)，可靈活地在純電動(dòng)車模式，混合動(dòng)力模式(發(fā)動(dòng)機(jī)只用于發(fā)電)，以及由發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)提供動(dòng)力行駛的驅(qū)動(dòng)模式之間進(jìn)行切換。

2016年2月，鈴木汽車公司上市了采用輕度混合動(dòng)力系統(tǒng)的iGniSHYBriD車型。該車配裝有混合動(dòng)力系統(tǒng)，通過配備有發(fā)電功能的電機(jī)，實(shí)現(xiàn)起動(dòng)/發(fā)電一體化電機(jī)(iSG)，并可利用減速時(shí)的能量發(fā)電，在加速工況下，可作為發(fā)動(dòng)機(jī)的輔助功率輸出。

表2 2016年日本國內(nèi)市場上銷售的主要電動(dòng)車的技術(shù)參數(shù)

表2 2016年日本國內(nèi)市場上銷售的主要電動(dòng)車的技術(shù)參數(shù)

    2016年4月，本田汽車公司上市了auriS車型。該車的混合動(dòng)力系統(tǒng)是在1.8L發(fā)動(dòng)機(jī)上配裝了帶有減速機(jī)構(gòu)的豐田混合動(dòng)力系統(tǒng)(THSⅡ)。

    2016年5月，本田公司又銷售了accorDHY-BriD(HEV)車型，相對(duì)傳統(tǒng)車型而言，由于提高了電機(jī)的扭矩及輸出功率，并對(duì)鋰離子蓄電池進(jìn)行了小型化及輕量化的技術(shù)改良，燃油耗改善達(dá)1.6km/L。

    2016年6月，VoLkSｗaGEn公司在日本市場銷售了PaSSaTGTE車型及PaSSaTGTEVarianT車型。其混合動(dòng)力系統(tǒng)可在1.4L雙增壓分層燃燒直接噴射

    (TSi)發(fā)動(dòng)機(jī)與6檔直接換檔變速器(DSG)之間配置有電機(jī)，電機(jī)DSG一體化設(shè)計(jì)。在發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)之間，電機(jī)與DSG之間分別設(shè)置有連接器。同時(shí)靈活運(yùn)用電動(dòng)車(EV)行駛模式、混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式及發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式等3種行駛模式。EV模式下的行駛里程可達(dá)51.7km(Jc08工況)，混合動(dòng)力模式下的綜合燃油耗為21.4km/L(Jc08工況)。

2016年7月，馬自達(dá)公司銷售了aXELaHY-BriD(HEV)車型。該車型采用基本的混合動(dòng)力系統(tǒng)配裝有專門為混合動(dòng)力開發(fā)的馬自達(dá)創(chuàng)馳藍(lán)天技術(shù)汽油機(jī)(SkYacTiV-G2.0)，同時(shí)還包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)及發(fā)電機(jī)。

表3 電動(dòng)乘用車上配裝的主要電機(jī)

表3 電動(dòng)乘用車上配裝的主要電機(jī)

2016年9月，ＭErcEDES-BEnｚ汽車公司銷售了GLc350E4ＭaTicSPorTS車型。此車成為該公司首次在全時(shí)四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(4ＭaTic)中組合了插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)的全新車型，EV模式下的行駛里程達(dá)30.1km(歐洲參考值)，混合動(dòng)力模式下的綜合燃油耗為13.9km/L(Jc08工況)。此外，2016年9月，本田公司銷售了frEEDHYBriD(HEV)車型及frEED＋HYBriD(HEV)車型。2款車型的混合動(dòng)力系統(tǒng)均采用1.5L直噴發(fā)動(dòng)機(jī)＋7檔雙離合變速器(DcT)＋電機(jī)的運(yùn)動(dòng)型混合動(dòng)力智能式雙離合驅(qū)動(dòng)(i-DcD)(混合動(dòng)力型式采用串、并聯(lián)方式)。i-DcD電機(jī)作為混合動(dòng)力車型專用車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)首次采用了全新材質(zhì)的磁鐵。

2016年10月，PorScHE汽車公司在日本市場上推出了PanaｍEra4E-HYBriD(PHEV)車型。EV模式行駛里程為50.0km(歐洲參考值)，混合動(dòng)力模式下的綜合燃油耗為百公里2.5L(歐洲參考值)。此外，2016年10月，BＭＷ公司銷售了740EiPErforｍancE車型。該車的混合動(dòng)力系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)上組合了可與8檔自動(dòng)變速器形成一體式的電機(jī)系統(tǒng)，在EV模式下的行駛里程為42.0km(Jc08工況)，混合動(dòng)力模式下的綜合燃油耗為15.6km/L(Jc08工況)。

圖１日本國內(nèi)HEV和PHEV保有量的變化情況

圖１日本國內(nèi)HEV和PHEV保有量的變化情況

2016年11月，日產(chǎn)汽車公司銷售了noTEE-PoＷEr車型。該車的混合動(dòng)力系統(tǒng)組合了發(fā)電專用發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)發(fā)電機(jī)以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用與日產(chǎn)汽車公司的電動(dòng)乘用車LEaf相同的款式。另外，2016年11月，鈴木汽車公司銷售了SoLioHY-BriD車型及SoLioBanDiTHYBriD(均為HEV)車型。其混合動(dòng)力系統(tǒng)包括配裝了起動(dòng)發(fā)電一體機(jī)(iSG)的輕度混合動(dòng)力系統(tǒng)和組合了iSG的單元，既可發(fā)電，也可用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)(ＭGU)，與用作變速器自動(dòng)換檔控制(aGS)的并聯(lián)成混合動(dòng)力系統(tǒng)。

圖２本田公司HEV車的i-MMD的行駛模式

圖２本田公司HEV車的i-MMD的行駛模式

    2016年12月，豐田汽車公司銷售了c-Hr車型。該車型是該公司大力推行并適合全球汽車工業(yè)體系的第二款車型，使用與第一款車型PriUS通用的技術(shù)平臺(tái)。另外，2016年12月，鈴木公司銷售了LanDY(HEV)車型，該車型采用了日產(chǎn)汽車公司的靈活而簡單的混合動(dòng)力系統(tǒng)。

    1.4    規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化動(dòng)向

    按照國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(iSo)/Tc22(汽車)/Sc37(電動(dòng)車)規(guī)范，對(duì)包括混合動(dòng)力車、燃料電池車、蓄電池儲(chǔ)能電動(dòng)車的電動(dòng)車開展全面的標(biāo)準(zhǔn)化推廣活動(dòng)。

    此外，目前主要的技術(shù)動(dòng)向是工作組負(fù)責(zé)全面處理車輛性能問題，而HEV系統(tǒng)輸出功率研究方案(iSo/cD20762)正在研討過程中，并旨在2018年建立上述決定方法的國際單位制(iS)。

    2、電動(dòng)車

    2.1    概要

    由于EV從油井傳遞到車輪的總能量轉(zhuǎn)換效率較高，溫室效應(yīng)氣體的排放量也會(huì)相應(yīng)減少。作為下一代與環(huán)境相協(xié)調(diào)的車輛技術(shù)目前備受關(guān)注。以2009年三菱公司的配裝有鋰離子電池的首款量產(chǎn)型EV“i-ＭiEV”的正式銷售為開端，其保有量正在穩(wěn)步增長。然而，2015年末的日本國內(nèi)保有量并未達(dá)到10萬輛。其主要原因是充電時(shí)間、續(xù)航里程(指1次充電后的連續(xù)行駛路程)、車輛成本等方面的問題，以及充電設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施方面的技術(shù)問題尚未得以解決。但隨著續(xù)駛里程的延伸和車輛價(jià)格的不斷降低以及充電設(shè)備的持續(xù)增設(shè)，由國家及部分自治團(tuán)體提供費(fèi)用補(bǔ)助金的援助性舉措，可有效推動(dòng)EV的普及。

    2.2    EV的普及狀況及為普及EV付出的努力

    2.2.1    引進(jìn)、銷售狀況

    圖3表示日本國內(nèi)EV的保有量的變化情況。截至2008年，保有量呈減少趨勢，如2004年為875輛，2008年僅為389輛，均不滿1000輛。但自2009年起，三菱公司開始銷售“i-ＭiEV”，2010年日產(chǎn)汽車公司上市了LEaf車型以后，保有量逐漸呈現(xiàn)增加趨勢，在2015年末時(shí)，保有量為80511輛。表2歸納了2016年由各汽車制造商在日本本土上市的EV的主要技術(shù)參數(shù)。在2016年，日本國內(nèi)銷售的新型EV只有TESLa公司的ＭoDELX。另一方面，BＭＷ公司對(duì)EVi3車略加改型，由于電池容量有所增加，一次充電后的行駛里程最長可達(dá)390km。

    2.2.2    為推廣普及EV而付出的努力

日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省于2016年3月公布了“EV、HEV發(fā)展趨勢圖”，政府部門設(shè)定了各種車型的普及目標(biāo)：到2020年，電動(dòng)車及插電式混合動(dòng)力汽車的保有量最高應(yīng)為100萬輛(2016年末的累計(jì)銷售輛數(shù)約14萬輛)，到2030年，EV、PHEV的銷售量占新車銷售量的20％～30％，約占總保有量的16％。作為促進(jìn)新能源車輛普及的議案，對(duì)基于電動(dòng)車而備受關(guān)注的充電設(shè)施問題提出了建議。為消除充電不足導(dǎo)致的里程焦慮，應(yīng)在普通道路車站、加油站、高速公路的停車場(Pa)、服務(wù)區(qū)(Sa)等公區(qū)場所廣泛布設(shè)充電設(shè)施，該舉措對(duì)于EV及PHEV的潛在市場的不斷拓寬是必不可少的。

圖3 日本國內(nèi)EV保有量的變化情況(各年度末)

圖3 日本國內(nèi)EV保有量的變化情況(各年度末)

    此外，根據(jù)日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)規(guī)定設(shè)立的費(fèi)用補(bǔ)助項(xiàng)目，環(huán)保車型的費(fèi)用補(bǔ)助金預(yù)算為137億日元，完善新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施的補(bǔ)助金預(yù)算為25億日元。這兩項(xiàng)經(jīng)濟(jì)補(bǔ)助項(xiàng)目，旨在不斷提升電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程，并推進(jìn)關(guān)于電動(dòng)車的購買行為，同時(shí)大力支持充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。根據(jù)日本國土交通省規(guī)定，通過地方交通的環(huán)保計(jì)劃實(shí)施，預(yù)算為4億日元，為促進(jìn)電動(dòng)車的普及，根據(jù)電動(dòng)車的地域應(yīng)用狀況，需優(yōu)先為其提供相關(guān)服務(wù)。

    2.3    研究開發(fā)動(dòng)向

    在進(jìn)行延長EV續(xù)駛里程等相關(guān)研究的同時(shí)，也在進(jìn)行EV的新技術(shù)探索及普及活動(dòng)。

    2.3.1    車輛及電池

TESLa公司于2016年4月首次公布了新型EV“ＭoDEL3”。ＭoDEL3具有在6S內(nèi)加速至100km/H的動(dòng)力性能，按美國環(huán)境保護(hù)署(EPa)規(guī)定的燃油耗計(jì)測方法，需達(dá)到345km以上的續(xù)駛里程。VoLkSｗaGEn公司在2016年11月的洛杉磯汽車展覽會(huì)上公布了電動(dòng)車2017“E-GoLf”，其蓄電池容量由24.2kＷ?H增加到35.8kＷ?H，電機(jī)的最高功率由86kＷ增加到了100kＷ，電機(jī)最大扭矩由269.5n?ｍ增加到了289.1n?ｍ。

圖4 截至2015年不同國家的普通、快速充電樁累積設(shè)置數(shù)量的比例

圖4 截至2015年不同國家的普通、快速充電樁累積設(shè)置數(shù)量的比例

    日產(chǎn)汽車公司在2016年5月舉辦的汽車技術(shù)展覽會(huì)上推出了其參展樣品———高能量密度蓄電池，容量可達(dá)60kＷ?H。此外，日本電氣公司(nEc)及日立制作所正在研發(fā)與車載電機(jī)進(jìn)行匹配的新一代高能量密度鋰離子電池。

    2.3.2    驗(yàn)證試驗(yàn)

    2015年9月，日產(chǎn)汽車公司宣布，對(duì)開發(fā)了E-nV200車型的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，可無償借貸使用該電動(dòng)車3年。基于該舉措，同年已將E-nV200電動(dòng)車分別借貸給沖繩縣及橫浜市的相關(guān)研發(fā)團(tuán)隊(duì)。各組織正在將EV作為防災(zāi)據(jù)點(diǎn)等設(shè)施的緊急備用電源，以此替代噪聲大、排放問題嚴(yán)重的柴油機(jī)等發(fā)電設(shè)備。

日本的東芝公司和馬來西亞的公共汽車運(yùn)營公司PaPSB，采用最佳容量的蓄電池及10ｍin即可完成充電的大功率充電技術(shù)，開發(fā)了與柴油車性能相當(dāng)?shù)拇笮碗p層電動(dòng)客車，并在馬來西亞進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)驗(yàn)證。豐田公司為實(shí)現(xiàn)超小型EV“豐田i-roaD”的量產(chǎn)，于2016年9月進(jìn)行了該電動(dòng)車的實(shí)車驗(yàn)證。該試驗(yàn)在東京內(nèi)開展，并將其命名為“開放式道路研究項(xiàng)目”。這項(xiàng)活動(dòng)可在一定時(shí)間內(nèi)向居民借出“豐田i-roaD”車型，以其作為駕乘體驗(yàn)的監(jiān)測者，不僅要對(duì)該車型本身的使用需求加以驗(yàn)證，而且還需通過與具有較高技術(shù)水平的企業(yè)開展協(xié)作，以便獲得遠(yuǎn)期規(guī)劃及相關(guān)服務(wù)等，并驗(yàn)證“豐田i-roaD”多樣化需求可行性的實(shí)際計(jì)劃。

圖5 截至2015年日本國內(nèi)普通、快速充電樁累積出廠和設(shè)置數(shù)量

圖5 截至2015年日本國內(nèi)普通、快速充電樁累積出廠和設(shè)置數(shù)量

    日產(chǎn)汽車公司及兼松公司于2016年11月宣稱，受新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)委托，啟動(dòng)了在美國加利福尼亞州北部城市圈的EV驗(yàn)證項(xiàng)目的觀察及調(diào)研工作。該項(xiàng)目通過快速充電網(wǎng)的建設(shè)及面向EV駕駛員提供實(shí)時(shí)信息服務(wù)，同時(shí)推廣EV的行動(dòng)范圍。由于在加利福尼亞州進(jìn)行的實(shí)際驗(yàn)證項(xiàng)目中積累了與EV相關(guān)的各種數(shù)據(jù)，可通過調(diào)查、分析、研究而進(jìn)行EV的普及，并建立了相關(guān)模型。

    2.4    充電基礎(chǔ)設(shè)施

    2.4.1    設(shè)置狀況

    截至2015年，世界范圍內(nèi)所設(shè)置的公用普通充電樁、快速充電樁的累積數(shù)量已達(dá)到了19萬臺(tái)。圖4表示不同國家的普通充電樁與快速充電樁的累積設(shè)置數(shù)量所占的份額。其中，普通充電樁的設(shè)置比例中國最高，此后排序?yàn)?a href="http://www.miottimo.com/us/" class="inner_chain" >美國、荷蘭、日本和法國?？焖俪潆姌兜脑O(shè)置比例最高的也是中國，其次分別是日本、美國、英國、挪威、德國。中國與日本的快速充電樁的設(shè)置比例呈現(xiàn)逐漸增多的趨勢，荷蘭及法國等國的普通充電樁設(shè)置比例也呈現(xiàn)逐漸增多的趨勢。其中，荷蘭通過企業(yè)用車制度以及稅收優(yōu)惠政策等舉措，促使應(yīng)用EV、PHEV的個(gè)人和企業(yè)均獲益匪淺，PHEV的銷售份額也在大幅增加(2013年的銷售份額占總量的10％)，此為普通充電樁設(shè)置數(shù)量逐漸增多的重要原因。

    圖5表示日本國內(nèi)的普通充電樁、快速充電樁的累積出廠和設(shè)置數(shù)量。盡管2010年快速充電樁的數(shù)量為2009年的330％，2011年是2010年的260％，均得以大幅地增加，但在2013年僅為2012年的140％，增加幅度已有所減小，但近年來再次呈現(xiàn)快速增長的態(tài)勢，如2014年為2013年的150％，2015年為2014年的210％。從普通充電樁的保有量看，自2012年以后，2013年及2014年相比其各自的前一年，普通充電樁的保有量均以150％～170％的比例逐步遞增。

    2015年12月，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省發(fā)布的新聞公報(bào)使相關(guān)法規(guī)得以放寬，即可在快速充電樁附近設(shè)置普通充電樁。由此，已在高速公路的服務(wù)區(qū)(含停車點(diǎn))及普通道路的車站(含加油站、便利店)設(shè)置了快速充電樁，可利用相同的受電設(shè)備設(shè)置普通充電樁。以往雖然也有快速充電樁與普通充電樁同時(shí)設(shè)立的實(shí)例，但由于法規(guī)放寬等相關(guān)舉措，目前仍有望進(jìn)一步擴(kuò)大普通充電樁的保有量。

    2.4.2    提高充電樁輸出功率

    為了延長電動(dòng)車的續(xù)駛里程，實(shí)現(xiàn)車載蓄電池容量的不斷提升，充電樁呈現(xiàn)出向高功率發(fā)展的趨勢。在日本國內(nèi)，cHaDEＭo協(xié)會(huì)發(fā)行的cHaDEＭo說明書V.1.2中，快速充電樁的最大電流從125a提高到了400a。由此，預(yù)計(jì)cHaDEＭo標(biāo)準(zhǔn)的最大150kＷ的充電樁可進(jìn)入市場銷售。在國外，BＭＷ、DaiｍLEr公司、美國forD汽車公司、VoLkSｗaGEn汽車公司、auDi公司和PorScHE公司這6家汽車制造商將共同在歐洲建設(shè)最大功率可達(dá)到350kＷ的快速充電網(wǎng)絡(luò)，并于2017年開始施工。在歐洲地區(qū)將設(shè)置約400處快速充電網(wǎng)絡(luò)，以350kＷ的高功率進(jìn)行充電，假定電流為350a，電壓會(huì)達(dá)到1000V。

    2.4.3    無線充電系統(tǒng)

    無線充電技術(shù)可大幅提高待充電用戶的便捷性，作為一項(xiàng)可為行駛途中車輛充電的技術(shù)而備受關(guān)注。為使其得以實(shí)用化，就項(xiàng)目而言，有以下幾項(xiàng)需要關(guān)注：(1)無輻射，采取了電磁兼容性(EＭc)對(duì)策，提升人體防護(hù)性能及相應(yīng)安全對(duì)策；(2)互換性；(3)無線充電裝置的廣泛設(shè)置，有效的控制技術(shù)；(4)建立標(biāo)準(zhǔn)；(5)頒布與完善法規(guī)；等。

    關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)化，2016年5月，美國汽車工程師學(xué)會(huì)(SaE)發(fā)布了汽車用無線充電的準(zhǔn)則J2954。該準(zhǔn)則以電磁感應(yīng)方式與電場共振方式為對(duì)象，規(guī)范了使用頻域及充電樁的輸出功率等級(jí)等參數(shù)指標(biāo)。除此之外，國際電工委員會(huì)(iEc)及國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(iSo)也開展了關(guān)于無線充電系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的討論。在日本國內(nèi)，以寬頻帶無線充電討論會(huì)(BＷf)為中心，與汽車工業(yè)協(xié)會(huì)及日本汽車研究所開展聯(lián)合研究，同時(shí)也開展了關(guān)于無線充電標(biāo)準(zhǔn)的討論。

    2018年，DaiｍLEr公司預(yù)計(jì)在新上市的量產(chǎn)型PHEV車型上首次配裝無線充電系統(tǒng)(其由高通公司制成，最大輸出功率為3.6kＷ)。日本國內(nèi)將在2020年，將無線充電系統(tǒng)引入市場，并預(yù)計(jì)于2020年以后普及無線充電技術(shù)。

    2.5    相關(guān)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化動(dòng)向

    按照iSo/Tc22(汽車)/Sc37(電動(dòng)車)/ＷG1工作組的部署，正在進(jìn)行以下法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的修訂與審議：iSo6469-1“電動(dòng)車-蓄電裝置的安全”；iSo6469-2“關(guān)于電動(dòng)車運(yùn)轉(zhuǎn)操作的安全”；iSo6469-3“電動(dòng)車-電氣安全”。作為特別事項(xiàng)，iSo12405-3“鋰離子電池組件的安全要件”，目前已決定統(tǒng)一合并到目前審議中的iSo6469-1第三版中。此外，關(guān)于熱連續(xù)試驗(yàn)，作為iSo6469-1的補(bǔ)充材料，將通過其他方式開展相關(guān)研究。

    3、燃料電池車

    3.1    概要

    燃料電池車(fcV)可用于替代以汽油、柴油為燃料的傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車，并需配裝有高壓氫氣罐。fcV利用氫氣與氧氣的電化學(xué)反應(yīng)而獲得動(dòng)力來源。因此，其與電動(dòng)車一樣并不直接排放co2與氮氧化物(noX)，屬于零排放車輛(ＺEV)，目前正在進(jìn)行逐步推廣普及。2002年12月，日本開始向政府和公共機(jī)關(guān)辦事機(jī)構(gòu)租賃銷售的fcV進(jìn)行技術(shù)改良，終于領(lǐng)先于世界，并于2014年12月15日在日本國內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，同時(shí)得以上市銷售。

    2016年3月22日，由日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省修訂的“氫?燃料電池戰(zhàn)略發(fā)展路線圖”，表明了其未來的發(fā)展目標(biāo)：2020年將使fcV保有量達(dá)4萬輛；2025年，將使fcV保有量達(dá)20萬輛左右；2030年將使fcV保有量達(dá)80萬輛左右。此外，關(guān)于向fcV提供燃料的加氫站，目標(biāo)是到2020年建成160處，至2025年建成約320處的加氫站。

    3.2    fcV與加氫站開發(fā)動(dòng)向

    3.2.1    fcV研發(fā)動(dòng)向

    繼豐田汽車公司推出“Ｍirai”車型后，2016年3月10日，本田銷售了“cLariTYfUELcELL”車型，燃料電池車cLariTY的燃料電池動(dòng)力總成不斷追求小型化。由于需配裝在發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)，作為率先應(yīng)用于轎車領(lǐng)域的fcV，其在世界范圍內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)承載5人車型。另外，由于與同時(shí)銷售的可移動(dòng)型外部供電器———電力輸出器相組合，可將其作為“移動(dòng)電源”進(jìn)行供電，并可提供相當(dāng)于普通家庭大約7日的用電量。同時(shí)，可在遭遇災(zāi)害等緊急情況下作為移動(dòng)發(fā)電設(shè)備而得以應(yīng)用。

    自豐田公司的Ｍirai上市以后，日本國內(nèi)fcV乘用車的保有量截至2015年3月末僅為150輛，2016年3月末為630輛。經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省發(fā)布的“氫?燃料電池戰(zhàn)略路線圖”展示了到2020年將使fcV保有量達(dá)到4萬輛的戰(zhàn)略目標(biāo)，期待未來fcV將得以廣泛普及。

    除了乘用車以外，豐田L(fēng)＆f公司于2016年7月26日發(fā)布消息稱，自2016年秋季開始銷售燃料電池叉車(fc叉車)(圖6)，使用與Ｍirai車相同的燃料電池(單電池)。氫氣的儲(chǔ)存壓力為35ＭPa，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為8H。美國在2003-2015年間已經(jīng)引進(jìn)了6200輛以上的fc叉車，也期待在日后fc叉車能得以普及應(yīng)用。

    2016年10月21日，豐田汽車公司發(fā)布消息稱，將從2017年初銷售燃料電池城市客車(fc客車)(圖7)。該車型采用了專門為Ｍirai開發(fā)的豐田燃料電池系統(tǒng)(TfcS)。

    未來，以燃料電池作為驅(qū)動(dòng)車的系統(tǒng)，還會(huì)在乘用車以外的各種車輛上得以應(yīng)用。

    3.2.2    加氫站設(shè)置的動(dòng)向

    對(duì)于fcV而言，加氫站是不可或缺的，從2013年日本國內(nèi)已對(duì)加氫站開始了面向商業(yè)化的推廣建設(shè)。在日本國內(nèi)，加氫站是以四大城市圈(東京圈、中京圈、關(guān)西圈和北部九州圈)，以及與連接四大城市圈的公路沿線為中心而開展建設(shè)。在2016年12月，日本國內(nèi)有80所加氫站已投入正常運(yùn)營，其中東京圈有35所，中京圈21所，關(guān)西圈11所，北部九州圈有10所，其他地方3所。2016年4月6日，都窪市的北部關(guān)東3縣首座商用加氫站開始運(yùn)營。圖8為該加氫站開始商業(yè)運(yùn)營儀式。其為一座移動(dòng)式加氫站，在其后方安裝了供給氫氣所必需的大型整套設(shè)備拖車。移動(dòng)式加氫站在普及的初期階段被認(rèn)為是有效的方法，日本全國80所加氫站中有29所是移動(dòng)式加氫站。

    日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省“氫?燃料電池戰(zhàn)略路線圖”展示了關(guān)于加氫站建設(shè)的目標(biāo)，到2020年，將建設(shè)約160所加氫站，期待未來的加氫站與fcV同時(shí)在日本國內(nèi)得以普及與應(yīng)用。

    3.3    燃料電池相關(guān)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的動(dòng)向

    日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省于2016年6月30日制定了關(guān)于fcV相互認(rèn)可的規(guī)章制度等。這是將聯(lián)合國規(guī)范(Unr134)引入至日本國內(nèi)的舉措，將促進(jìn)fcV的高壓氫氣罐等的輸入、輸出及進(jìn)一步高效化。但是，Unr134并沒有歸納、集中與材料(針對(duì)氫脆性的解決方案)有關(guān)的討論。由于各國均要開展材料的安全確認(rèn)工作，可以應(yīng)用以往日本國內(nèi)的材料規(guī)范。關(guān)于這項(xiàng)材料的評(píng)估，迫切要求采用作為全球統(tǒng)一的試驗(yàn)方法。

    關(guān)于國際標(biāo)準(zhǔn)化，已通過了iSo/Tc22(汽車)/Sc37(電動(dòng)車)以及iSo/Tc197(氫氣技術(shù))，并對(duì)fcV開展標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)。通過這些審議，fcV的安全性、車載氫氣罐及加氫站的安全性、氫燃料規(guī)格等項(xiàng)目正在按照iSo審議步驟分別開展研究討論。

    針對(duì)最近的國際規(guī)范(iS)及面向短期內(nèi)國際規(guī)范的發(fā)展趨勢，在iSo/Tc22/Sc37方面，已于2015年9月發(fā)布了iSo6469-4(碰撞后的安全)標(biāo)準(zhǔn)。并且，同樣與電動(dòng)車安全有關(guān)的iSo6469-2(關(guān)于操作、運(yùn)轉(zhuǎn)的安全)和iSo6469-3(高電壓安全)的2項(xiàng)規(guī)范已于2018年發(fā)布。

    iSo/Tc197方面，iSo19880-1(加氫站的規(guī)范)已于2018年發(fā)布。另外，在該加氫站的規(guī)范化過程中，討論了保證氫氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的必要性，在新的iSo19880-8標(biāo)準(zhǔn)中，將日本列為議長國并開始了審議，該規(guī)范目前已于2017年內(nèi)發(fā)布。另一方面，iSo14687(氫燃料規(guī)格)已于2018年發(fā)布。另外，iSo17268(氫氣連接管、閥類)也設(shè)立了相應(yīng)目標(biāo)，并正式進(jìn)入投票階段。該系列與氫氣技術(shù)相關(guān)的國際規(guī)范，將會(huì)引領(lǐng)歐洲國家氫氣市場的開拓以及法律、法規(guī)方面條款的完善。繼續(xù)進(jìn)行了燃料容器-氫氣罐(iSo19881)以及氫氣罐用安全閥(iSo19882)的審議，應(yīng)力求與前述的聯(lián)合國規(guī)范(Unr134)相結(jié)合，以便進(jìn)入審議的最終階段。

    4、電動(dòng)車研究現(xiàn)狀與趨勢

    2016年，日本國內(nèi)外汽車制造商也推出了與HEV、EV及fcV等密切相關(guān)的諸多新產(chǎn)品與新技術(shù)。表3示出了2016年1～2月，配裝在日本國內(nèi)上市的新型汽車(也包括租賃銷售)或者經(jīng)全面改良的在乘用車上得以應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。部分輕度HEV上采用直流同步電機(jī)，而許多車輛則采用交流同步電機(jī)。由于車型的不同，HEV需采用最高輸出功率為10～135kＷ的各種電機(jī)。另一方面，EV及fcV則配裝有最高功率為130～193kＷ的高功率電機(jī)。

    2016年，雖然未曾銷售新型的商用HEV及EV車型，然而目前仍有關(guān)于EV載貨車的新聞報(bào)道，這類載貨汽車的最高輸出功率分別為185kＷ和125kＷ，最大扭矩分別為380n?ｍ和500n?ｍ。

    最新電機(jī)的研究開發(fā)動(dòng)向是以小型化與高效率化為重點(diǎn)，例如通過繞組的卷繞方法使形狀最佳化，以及提高繞組的占空因數(shù)等方式以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。主要包含有高電壓驅(qū)動(dòng)、降低鐵損、繞組轉(zhuǎn)換等方法。不僅對(duì)電機(jī)進(jìn)行了高效化改進(jìn)，而且也推進(jìn)了逆變器的高功率密度化及高效化，電機(jī)與逆變器相結(jié)合，同時(shí)也有力推進(jìn)了整個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的小型化及高功率密度化。

    以上內(nèi)容摘自絲路印象日本事業(yè)部(www.miottimo.com)搜集整理，若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明出處。

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