2021新能源汽车简史：电动汽车沉浮录.pdf

Fastdata极数 新能源汽车简史 电动汽车沉浮录 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 内容 Fastdata极数团队出品 Fastdata极数 前言 结束语 历史时刻 破茧而出：电动汽车的诞生 不进则退：电动汽车的快速衰落 重返舞台：电动汽车第二次发展期 再次启航：电动汽车第三次大发展 殊途同归：电动汽车的现在与未来 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 前言 1839年英格兰人罗伯特 安德森制造出人类历史上第一辆 电动汽车距今已有 182年 ， 电动汽车早于内燃机汽车近半个世 纪诞生 ， 人类最卓越的梦想家们从未停止过尝试让电动汽车 走入人们的生活 ， 但电动汽车在诞生以来的近两百年历史中 几经沉浮 ， 从未真正的统治过人类的交通工具 ， 不过每一次 的起伏都让电动汽车技术得到积累 ， 都让电动汽车的信徒更 加笃定电动汽车终将主导人类的出行 。 好消息是我们正身处 电动汽车第四次发展浪潮之中 ， 电动汽车演绎的是一场能源 和汽车驱动方式的革命 ， 尤其是在能源安全 、 环境问题及地 缘政治等风险 暴露日益 明显的当下 ， 就显得更加必要和紧迫 ， 全球各国正在以前所未有的力度推动电动汽车行业的发展 。 在内燃机汽车与电动汽车这场关系到汽车未来发展的竞 争中 ， 是内燃机汽车继续自己的统治 ， 还是电动汽车一鼓作 气终结内燃机汽车的历史 ， 仍然不得而知 。 但可以肯定的是 人类不断追求自由移动的梦想还将继续下去 ， 此刻我们重温 历史 ， 因为我们对人类实现环保 、 安全及可持续的出行方式 无比乐观 。 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 Historical Moment 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 第一辆混合动力汽车诞生时间 销量超百万辆电动汽车车型出现 第一辆蒸汽三轮汽车诞生时间 1769年 第一辆电动三轮汽车诞生时间 1839年 电动汽车第一次登上月球 第一辆内燃机四轮汽车诞生时间 1886年 1902年 1971年 2021年 破茧而出 电动汽车的诞生 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 19世纪末到 20世纪初汽车能源方案百花齐放， 电动汽车初露锋芒，迎来第一次黄金时代 19世纪末到 20世纪初 欧 美由自给自足的农业化社 会向劳动密集型的工业化 社会转变 ， 为满足各种人 流 、 物流的交通工具应运 而生 ， 从而对交通道路提 出了一定的要求 。 当时城 市之间交通公路的整体状 况并不理想 ， 适合机动车 行驶的硬化道路只有在人 口相对密集的城市才有 。 而在广阔的城镇边缘和农 村地区大多是普通的土路 ， 一到雨雪天气便泥泞不堪 。 这样的道路条件 。 客观上 限制了人们的活动范围所 以当时对机动车续驶里程 数并没有过高的要求 。 另 一方面蒸汽机已被证实不 适合作为车用动力 ， 而汽 油机汽车又刚刚起步 ， 很 多技术尚未成熟 ， 如汽油 品质不高 、 加油站分布不 广 、 内燃机噪声大和排放 物难闻等 。 汽油汽车在今 天所表现出来的续驶里程 数高和动力性强等优点 ， 在那个时期并未显现 。 当 时 110伏直流电网的分布范 围较广 ， 也是电动汽车能 够风行的重要原因之一 。 电动汽车开始迅速占领机 动车市场 ， 步人第一次黄 金时代 。 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 第一次汽车能源方案较量 Fastdata极数 电池 动力方案胜出 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 1786年古诺发明了第一辆真正意义的蒸汽汽 车，人类交通工具进入化石能源驱动时代 与电动汽车和内燃机汽车相比 ， 蒸汽机汽车早在 1672年就已经诞生 ， 比 利时传教士南怀仁就在中国制成了一辆 蒸汽机驱动的三轮车 ， 也是最早的自动 车 。 N.J.居纽在 1769年发明了第一 辆真 正意义上的三轮 蒸汽汽车 ， 1786年古诺 发明了世界上第一辆蒸汽汽车 。 瓦特改进蒸汽机后 ， 1801年 ， 英 国人理查 特里维西克制成了 “ 伦敦蒸 汽马车 ” ， 它是最早的载人蒸汽车辆之 一 ， 也是第一辆真正投入市场的蒸汽机 车辆 ， 能乘坐 6人 ， 最高速度 27公里 /时 。 进入到 19世纪以后 ， 蒸汽车辆开 始在富裕的英国流行 。 1827年 ， Gurney 爵士将自己发明的蒸汽机巴士投入商业 运营 ， 他的蒸汽巴士能够在伦敦和巴斯 之间往返运行 。 1833年 ， 英国人沃尔特 汉考克 发明的企业号蒸汽巴士 ， 在伦敦市内运 营 ， 也是世界上最早的自动公交车 ， 最 高速度接近 20公里 /时 。 新兴的蒸汽汽车遭到了反机械化 的大众和马车运营商的反对 。 当时的英 国政府对蒸汽车辆征收的过路费是马车 的几十倍 。 出于对机器可靠性的怀疑 ， 1865年英国政府通过的公路机车法案 ， 既 红旗法案 ， 法规规定每辆小型机 动车辆至少需要三个驾驶员 ， 其中一个 必须在车前挥动红旗以警示路人 、 骑马 者或马车 ， 需要停车时必须给司机打信 号 ， 遇马车等有困难时必须给予帮助 ， 图：早期蒸汽汽车 图：世界上最早的自动（蒸汽动力）公交车 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 机动车在公路上行驶时时速不得超过 6.5km/h， 经过城镇 、 村庄时 时速不得超 过 3.2km/h。 这彻底阻碍了蒸汽车辆在英 国的进一步流行 ， 也使得汽车制造的中 心转移到法国 。 直到 1896年 ， 这一法案 才被取消 ， 限速增加到 20公里 /时 。 在 1870年代 ， 带动汽车产业在法国 发展的重要人物是 Amde Bolle。 几年 间 ， 他在勒芒建造了好几辆不同的蒸汽 车辆 ， 不仅奠定了之后汽车的基本机械 结构 ， 也为勒芒几十年后成为著名赛车 胜地埋下了伏笔 。 下图中是 1875年制成 的 “ 顺从号 ” ， 专门为公共交通设计 ， 能乘坐 12人 ， 巡航速度 30公里 /时 ， 最高 速度 40公里 /时 。 1878年 ， 又设计了 La Mancelle， 它成为成为最早的量产汽车 ， 共生产了 50辆 。 1881年制作的 Le Rapide（ 快速号 ） ， 最高时速达到 60公里 /时 ， 成为当时最快 的车辆 。 这辆车也首次把锅炉 、 发动机 和车辆本身的控制都集中在驾驶座 ， 使 得汽车的操作容易了许多 。 1883年 ， 世界上第一个量产轻型汽 车的 厂商 De Dion-Bouto公司在巴黎 成立 。 1889年 ， 赛普利特发明了一种快 速蒸汽锅炉 ， 汽车启动时间缩短 ， 车速 加快 。 1895年 ， 第一届真正意义上的国 际汽车大奖赛在巴黎举行 ， 蒸汽车夺得 冠军 。 1902年 法国人 Lon Serpollet驾驶 Gardner-Serpollet公司生产的蒸汽汽车 ， 创造了陆地速度记录 ， 最高速度高 达 120.8公里 /时 。 19世纪末蒸汽汽车商业化 运作加速 ， 第一款获得较大商业成功的蒸汽车 辆 ， 是美国机车公司 在 1899年 基于蒸汽 汽车专家史坦利兄弟的专利生产的小敞 篷车 ， 这辆车采用两缸发动机加闪蒸锅 炉的设计 。 售价 600美元 ， 4年内就销售 了 4000辆 。 尽管内燃机汽车已经出现 ， 蒸汽机汽车仍然在刚刚出现的美国汽车 市场中占据了半壁江山 。 美国的巨大市 场催生了大量生产蒸汽汽车的厂商 ， 美 国取代法国成为了新的世界汽车产业中 心 。 1899年成立的 Mobile（ 移动 ） 公司 在几年内已经在美国拥有 58家经销商 ， 1900年 ， 开始生产汽车的美国自行车公 司推出 Toledo蒸汽车 ， 最大输出 6.25马力 ， 被认为是当时最好的汽车之一 。 图： 1875年生产的顺从号蒸汽汽车 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 另一个知名厂商怀特蒸汽车在 1898 年成立 。 1909年美国总统西奥多 罗斯 福将白宫的马厩改建为车库时 ， 就购买 了一辆 1907年款的怀特 G型车 ， 成为最 早的总统座驾 。 1911年 ， White的 M型车 又被继任的塔夫特总统选为四辆总统专 车之一 （ 另外三辆中 1辆是 Baker Electric 的电动汽车 ， 另两辆是 Pierce和 Arrow公 司的内燃机汽车 ） 。 在内燃机和电动汽车的冲击下 ， Mobile公司则在 1903年破产 。 1911年怀特 蒸汽车公司也转产内燃机车 。 在这之后 ， 当时的美国只剩下 Doble和 Stanley Steamer 两家公司还在生产蒸汽汽车 。 1906年史 坦利兄弟蒸汽汽车以 204公里 /时打破了 陆地速度记录 。 Doble蒸汽车公司他发明 了蒸汽压缩机 ， 使得加水的里程间隔从 30-80公里增加到 2400公里之多 。 还发明 了蒸汽机使用的火花塞和柴油加热器 ， 使得热车时间大大缩短到 40秒 ， 而且启 动过程完全自动化 。 Doble公司的蒸汽车 发动机不仅可以烧之前蒸汽汽车的主流 燃料 汽油 ， 还可以烧煤油 ， 它的热 值比汽油更高 ， 而且更安全 、 更便宜 。 Doble公司的车辆尽管重达 2268kg， 百公 里油耗却能够控制在 18.8升百公里 ， 而 且百公里加速只要 15秒 。 相比之下 ， 福 特 T型车当时要 40秒才能加速到 80公里 。 尽管技术先进 ， Doble公司的产品仍然有 价格过高的致命问题 。 终于在 1931年破 产 。 蒸汽机离不开带水箱的锅炉 ， 同时 还要装载保证一定续驶里程数的煤或木 材作为燃料 ， 体型庞大笨重 ， 操纵困难 。 再加上煤或木材的能量密度较低及当时 蒸汽机效率低下等原因 。 在这场机动车 的较量中蒸汽汽车便很快败下阵来 。 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 1884年 法国人 戴波梯维尔发明了汽 车并申请了专利 ， 遗憾的是他后来并未 继续研究汽车 ， 而是把发动机用到了工 业生产中 ， 成为工业发动机制造商 ， 但 法国人对汽车工业的贡献是不可磨灭的 。 1885 年德国人卡尔 佛里特立 奇 奔驰研制出世界上第一辆马车式三 轮汽车 ， 并于 1886年 1月 29 日获得世界 第一项汽车发明专利 ， 这一天被大多数 人称为现代汽车诞生日 。 1887年 ， 卡 尔 本茨将他的第一辆汽车卖给了法国 人埃米尔 罗杰斯 ， 这是世界上第一辆 现代汽车的销售 。 同年 ， 卡尔 本茨成 立奔驰汽车公司 。 1886年 ， 德国人哥德利普 戴姆勒 在一辆四轮马车上安装了自己研制的汽 车发动机 ， 以每小时 18千米的速度行驶 ， 人类历史上第一辆四轮汽车诞生了 。 1890年戴姆勒成立公司 。 蒸汽机已被证实不适合车用 ， 而汽 油机汽车又刚刚起步 ， 很多技术尚未成 熟 ， 如汽油品质不高 、 加油站分布不广 、 内燃机噪声大和排放物难闻等 。 汽油汽 车在今天所表现出来的续驶里程数高和 动力性强等优点 ， 在那个时期并未显现 。 当时 110伏直流电网的分布范闱较广 ， 也 是电动汽车能够风行的重要原因之一 。 电动汽车开始迅速占领机动车市场 ， 步 入第一次黄金时代 。 19世纪末期，内燃机汽车技术尚未成熟，油 品不佳，与电动汽车的较量中败下阵来 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 19世纪末 电池及电动机 技术进步、电网普及、 电价下降等推动电动汽车迅速发展 电池被发明 1859年普兰特发明铅酸蓄电 池 ， 蓄电池的发明及技术进 步 ， 为 电动汽车 发展 奠定 了 基础 。 电动汽车第一次兴起的原因 1834年 ， 雅可比采用换向装 置 ， 提高了电动机输出功率 。 拉开了电动机技术进步的序 幕 。 电动机技术进步 充电技术 19世纪末至 20世纪初 ， 电 动汽车普遍采用车外充电 器 ， 同时换电服务也较为 盛行 电网普及，电价下降 从 19世纪六七十年代起 ， 发电机技术日趋成熟 ， 人 们开始考虑集中生产电力 ， 电网普及 、 电力价格下降 。 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 1859年铅酸电池被普兰特发明，经过不断技 术进步，蓄电池作为汽车动力成为可能 时间 电池技术主要进步成就 1859年 普兰特发明铅酸蓄电池，铅酸电池得到广泛的应用 1881年 福尔发现了电池铅板多孔涂层的重要性，并申请了相关专利，福尔电池的效率高达 80% 1881年 福克曼 .赛龙和斯旺申请了带孔铅板的专利 ， 斯旺 还 实现了铅酸电池的蜂窝式结构，使得活性物质与极板结合更加牢靠 1881年 福克曼 .赛龙使用铅锑合金，使活性物质能更好地附着在铅板上，这一方法沿用至今 1885年 “福尔门”技术出现，解决了汽车行驶中电池振动短路问题，延长了电池的寿命 1910年 1910年起 ， 车辆的起动、照明和点火三项任务幵始由铅酸电池来完成，电池被广泛应用，铅酸蓄电池工业化生产蓬勃发展 1992年 美国著名的发明家爱迪生把铂丝应用在单体电池的上部空间，并申请了 专利。其主要原理是当电流通过时铂因受热而成为氢、氧化合的催化剂， 这种催化剂能够使析出的氢气与氧气再度进行化学反应返回电解液中 20世纪 20年代 美国埃克塞德（ Exide)公司推出管式极板，用多缝隙的硬橡胶管容纳活性 物质 ， 以一支铅合金棒插在中间导电，大大提高了极板的耐深度充放电 能力 19世纪至 20世纪初蓄电池关键技术进步成果 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 鼓型转子电机的发明，拉开了电动机规模化 生产的帷幕，电动汽车电机技术逐步完善 1834年 20世纪初 1834年，雅可比采用换向装置，改变了直流电机的 性能，并在电机中使用电磁铁而不是先前使用的永 久磁铁，提高了输出功率。此后电磁理论进一步完 善，直流电动机和发电机的实用性得到了不断加强。 1834年 1861年，帕赛诺帝设计了带槽的环形电枢 ， 他发明 的环形直流电动机大大增加了输出转矩。在此基础 上格拉 姆又 发明了环形无槽闭合电枢，它是现代直 流电动机的基本结构形式。 1861年 1866年，西门子以电磁铁代替永磁铁研制成功了第 一台自激式发电机，靠自身发出的电流为电磁铁励 磁。 1866年 1872年，一种新型鼓型转子问世，电机生产成本进 一步降低，拉开了电机规模化应用的帷幕。1872年 19世纪 90年代，直流发电机已具备了现代直流发电 机的一切结构特点，同时交流发电机技术也有了很 大的 发展从而 提高了发电效率，可以通过电网提供 廉价电能，促进了电动汽车的商业化。 1890s 19世纪至 20世纪初发电机及电动机的发展历程 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 电网大规模建设，电能变得便宜易获取，同 时充电、换电的发展推动了电动汽车商业化 从 19世纪六七十年代起，发电机技 术日趋成熟，发电厂大量建立， 电网逐步完善 1875年，世界上第一套直流发电机 组在法国巴黎火车北站落成，这 是世界上第一个发电厂 1879年，世界上第一座商业发电厂 在美国旧金山落成 1882年，德普勒将 57千米外的水电 厂电力输送到慕尼黑，这是世界 上最早、最简单的远程供电系统 1886年，美国人发明了采用升压方 式远距离供电的交流电力变压器， 人类由此进人了高压输电的时代 1891年，俄国一条 13. 8千伏的线路 成功建立，首次采用三相交流供 电方式，是真正意义上的电网 20世纪初，车外充电器得到应用， 同时，快速更换电池的换电站也 有一定规模 19世纪至 20世纪初电网及充电技术的发展历程 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 当内燃机技术尚未完善时，电动汽车在于蒸 汽汽车及内燃机汽车的竞争中优势明显 蒸汽汽车 内燃机汽车 电动汽车 燃料 煤炭、木材 汽油 电池 动力控制 蒸汽阀 化油器 电压调节 耐久性 好 一般 很好 能源效率 10% 15% 50% 维修便捷度 一般 一般 少 启动时间 2分钟 5分钟 3秒钟 噪音 小 很大 极小 污染 少 多 无 车辆速度 64km/h 32km/h 40km/h 19世纪末至 20世纪初不同动力类型汽车特点比较 车型指标 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 电动汽车起源与英国， 红旗法案 阻碍了 英国电动汽车崛起，美国抓住机遇后来居上 国家 时间 主要事件 英国 1839年 英格兰罗伯特 安德森轮马车装上了电池和电动机，发明了世界上第一 台电动汽车。 这比燃油车早了将近 50 年 1865年 1865 1897年在英国实施的 红旗法 客观上阻碍了英国电动汽车 的发展。其间因为华德等人的努力，到 19世纪末，英国电动汽车的 发展仍然相当迅速 1873 年 罗伯特 戴维森制作了世界上最初的可供实用的电动汽车，并且在 7 年后应用了可以充放电的二次电池。由此电动汽车在 19 世纪下半 夜成为交通运输领域最重要的产品，并写下了电动汽车在人类交通 史上辉煌的第一页。此时，距离汽油车诞生还有 10 年以上 1888 年 华德电气公司制造的电动公共汽车因为不会造成路面的损坏和街道的污染，而受到伦敦市民的欢迎 1896年 英国人阿诺尔德因时速达到 13千米而被罚款，成为人类历史上第一个交通违章罚单 1896年 1896年，国际汽车博览会在伦敦首次举办，小轿车、客货两用车和电动公共汽车都在展会上出现 1897年 1897年，伦敦电动出租车公司成立， Berseys 动力电源采用传统铅酸蓄电池，重约 635千克，输出电压为 80伏，续驶里程已达 80千米 1897年 因为 红旗法 的实施，英国的汽车工北远远地落在了美、德、法等国之后，至今都无法超越。 1897年 红旗法案 才被废除 19世纪末至 20世纪电动汽车在主要工业国家的发展情况 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 国家 时间 主要事件 法国 1895年 法国先后出现了几家电动汽车公司，像汽车运输公司、法国电动汽车车辆公司等 1897年 达拉克发明了再生制动技术，再生制动技术在制动时能够吸收车辆的部分动能，并转换为蓄电池的电能， 实现能量回收 1900s 法国巴黎的电动出租车超过 1000辆 德国 1899年 德国人波尔舍发明了一台轮毂电动机 ， 以替代当时在汽车上普遍使 用的链条传动 。 随后开发了 LohnervPorsche电动汽车 ， 该车采用铅 酸蓄电池作为动力源 ， 由前轮内的轮毂电动机直接驱动 ， 这也是 第一部以保时捷命名的汽车 1900年 波尔舍在 Lohnei-Ponsche的后轮上也装载两个轮毂电动机，由此诞生了世界上第一辆四轮驱动的电动汽车 1902年 波尔舍 1902年在 Lohnei-Ponsche电动汽车上又加装了一台内燃机来发电驱动轮毂电机， 这也是世界上第一 台混合动力汽车 1905年 德国已经出现了足够的蓄电池充电站及蓄电池替换站，电动汽车的续驶里程问题得到解决，电动出租车随处可见 1909年 柏林电厂开始用电动卡车运输煤炭 1914年 德国邮局已拥有 220辆电动邮政车。数百辆电动运输车活跃在一战战场上 19世纪末至 20世纪电动汽车在主要工业国家的发展情况 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 国家 时间 主要事件 美国 1890年 里克是美国第一个组装电动汽车的人， 1890年他从英国进口了一辆 三轮车，在上面安装了一台自己制造的电动机，虽然这台电动机的 功率只有 120瓦，但由于整个车身很轻，仅为 68千克，时速可达 13 千米。这辆车配备的蓄电池可用四个小时续驶里程可达 48千米 1894年 莫里斯和萨罗姆两人合作成立了莫里斯 &萨罗姆电动客车与货车公 司推出了电动运输车。后轮大前轮小，所用动力源由 60个总重 726 千克的酸性电池组成，总容量达到 100 安时，使用通用电气公司的 3 马力电动机，短时使用功率可达到 9马力，车速通过电压控制 1896年 莫里斯和萨罗姆在纽约市创建了第一个电动汽车辆出租车队，开创了美国电动汽车辆商业运营的先河 1889年 1889 年里克成立了里克电动汽车公司，先后推出双座轻便车、医生专用的轻便车、送货车等系列电动汽车 1897年 里克设计完成了维多利亚式车，该车总重 771千克，装有重 363千克的 40个蓄电池来驱动 1. 5千瓦的电动机 1898年 1898年贝克在俄亥俄州成立贝克机车公司，生产电动汽车。该公司 推出的第一款车是与爱迪生合作研发的双座轻便车，伞形齿轮取代 了链条传动，采用爱迪生发明的镍铁蓄电池，售价 850美元 1899年 里克电动汽 车公司又推出一款名为布鲁厄姆车的小型电动旅游车。 该车总重 1905千克，双电动机驱动，采用硬橡胶轮胎、宽辐条车轮， 是现代个人封闭式轿车的鼻祖 1902年 贝克机车公司推出了一款鱼雷式赛车，轰动一时 1906年 贝克机车公司年产电动汽车 800辆，成为当年最大的电动车公司 19世纪末至 20世纪电动汽车在主要工业国家的发展情况 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 国家 时间 主要事件 美国 1907年 底特律电气公司正式成立 1908年 底特律电气公司推出了“标准”牌电动汽车，成为当时标杆车型 1912年 塔夫脱当选美国总统，贝克机车公司的电动汽车成为总统座驾。这辆电动汽车一直工作到威尔逊执政时期 1912年 瓦弗莱公司推出了一款 90型带顶棚双人敞蓬电动跑车。瓦弗莱公司 曾在路况不佳的郊区公路上进行了 124小时共 1400英里的耐久性试 验 1912年 纽约州布法罗市的布法罗电动汽车辆公司推出的布法罗 29型敞篷电动汽车，最高时速可达 35英里 1912年 1912年美国电动车保有量超过 3万辆，电动汽车盛极一时 1916年 底特律公司推出一款前后排均可驾驶的电动汽车。该车 最高时速 32千米续 驶里程可达 113千米 19世纪末至 20世纪电动汽车在主要工业国家的发展情况 20世纪初纽约市电动公交车 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 20世纪初，电动汽车占整个汽车市场的 38%， 是电动汽车第一次黄金时代的巅峰期 40.0% 38.0% 22.0% 19世纪末 20世纪前五年不同动力类型的汽车占比 蒸汽汽车 电动汽车 内燃机汽车 不进则退 电动汽车的快速衰落 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 进入 20世纪，内燃机技术进步迅速，石油采 炼水平提高，电动汽车在竞争中迅速衰落 19世纪末到 20世纪初是 电动汽车发展的第一次黄 金时代 ， 在 1912年达到高峰 ， 当时美国电动汽车的保有 量高达 3万辆 。 可惜好景不 长 ， 随着内燃机技术在这 一时期的迅速进步 ， 石油 冶炼技术的成熟 ， 油品质 量提高 、 大量油田被发现 ， 石油价格更加便宜 ， 电动 汽车很快就在与内燃机汽 车的较量中败下阵来 ， 到 1935年已经完全衰落 ， 开始 了长达二十多年的漫漫黑 夜 。 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 石油业的持续发展，为内燃机汽车性能提升 及商业化运营奠定了基础 1859年 8月 27日德雷克在美国宾夕法 尼亚州石油溪的地方钴出第一口油 井后，美国加州、德州陆续发现丰 富的石油资源。 1859年 1870年 1月 10日，洛克菲勒与另外四 名股东联合成立了标准石油公司， 这是当时全美最大的炼油公司。 1870年 1882年洛克菲勒标准石油公司垄断 了全美 80%的炼油业和 90%的油管 生意。油价相对稳定下来。 1882年 1907年，加州标准石油公司 (雪佛 龙公司的前身）在美国西雅图建立 了现代意义上的第一座加油站。 1907年 1913年海湾石油公司在美国匹兹堡 建立了世界上第一个汽车免下车加 油站。 1913年 1920年起，各大石油公司幵始大规 模建设标准化的加油站网络1920年 图：早期炼油厂 图：石油大亨洛克菲勒 图： 1920s加油站 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 1859年，德雷克在美国宾夕法尼亚钻出第一 口油井后，美国石油业持续快速发展 2.1 3.4 7.9 13.7 16.6 0.6 2.1 1.9 3.4 4.5 1.1 2.5 4.0 9.8 17.7 23.1 0 5 10 15 20 25 0 5 10 15 20 25 1859年年 -1921年美国石油钻井口数 美国石油钻井口数 油井 气井 干井 单位：万口 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 石油价格长期维持低位，让内燃机汽车的使 用成本具备了竞争力 0 4 8 12 16 20 1859年 1868年 1877年 1886年 1895年 1904年 1913年 1922年 1931年 1859年 -1935年美国原油首次购买价格 石油价格 单位：美元 /桶 第一次世界大战 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 与内燃机汽车二次交锋中，电动汽车快速败 落， 20世纪 30年代后基本退出民用领域 时间 内燃机汽车主要成就 1824年 卡诺提出著名的 “ 卡诺循环”热机理论，极大的推动了内燃机技术的进步 1876年 奥托制造了第一台四冲程内燃机，具有进气、压缩、做功、排气四个行 程，这就是后来数以亿计的汽车发动机的原型。奥拓放弃了自己已获得 的专利，任何人都可以免费试用，为了纪念奥拓，人们将这种循环称为 奥托循环 1879年 本茨首次试验成功一台二冲程试验性发动机。 1883年 戴姆勒与好友迈巴赫合作对奥托四冲程发动机进行了改进，首次推出了 戴姆勒卧式发动机，随后又将其缩小并改为立式，成功研制出第一台高 速汽油试验性立式发动机“立钟” 1885年 戴姆勒将“立钟”发动机安装在木制双轮自行车上，发明了世界上第一辆摩托车 1885年 本茨制造了一台四冲程单缸汽油机，并在同年制造出了第一辆汽油马达驱动的三轮车，这是公认的第一辆汽车 1986年 戴姆勒和迈巴赫将此发动机装上一辆四轮马车，这就是世界上最早的四轮汽油汽车 1887年 本茨将他的第一辆汽车卖给了法国人埃米尔 ， 这是世界上第 -辆现代汽车的销售 1890年 戴姆勒创建了戴姆勒发动机公司。从此，汽油汽车发展进入全新的 时代 1897年 博世 第一个将磁电机点火装置用于汽车发动机上，大大提高了发动机的工作效率和性能 19世纪至 20世纪初内燃机汽车的主要发展历程 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 19世纪至 20世纪初内燃机汽车的主要发展历程 时间 内燃机汽车主要成就 1903年 福特在美国底特律市创办了福特汽车公司 1906年 汽油车保有量就已经突破了 10万辆，比 1912年电动汽车保有量的峰值还要高。电动汽车辆的市场份额逐渐下降，经营电动汽车业务的公司也陆续开始 衰败 1908年 福特汽车公司生产出 T型车，售价仅为 850美元。 1916年售价降至 360美元，到1925年更是降至 240美元 1913年 福特汽车公司 研 发出世界第一条流水线 ， 使 T型车的总产量达到 1500万辆 1916年 贝克机车公司是当时最大的电动汽车生产厂商。 1913年以后在内燃机汽车的 竞争下，贝克机车公司举步维艰。 1916年，生产出最后一批电动轿车之后退 出电动乘用车市场 1919年 安德森电动汽车公司更名为 “ 底特律电气公司 ，在内燃机汽车的冲击下，艰难维持经营， 1939年交付最后一批电动汽车之后，退出电动汽车行业 20世纪 30 年代 美国电动汽车不断衰落，欧洲的电动汽车也举步维艰，在 20世纪初美国电动 汽车还处于不断取得卓越成就的黄金岁月 ， 欧洲就已经将主要发展方向瞄准 了汽油动力车辆， 20世纪 30年代之后，民用电动汽车辆暂时退出了历史舞台。 电动汽车在欧洲提早进人了沉睡期。专用领域的电动汽车勉强维系了 20世纪 30年代之后的电动汽车的发展 重返舞台 电动汽车第二次发展期 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 20世纪 70年代，燃油汽车造成了严重的环境问 题，石油供需矛盾突出，电动汽车重新得到关注 汽车给人们的交通带来便利的同 时也带来了严重的环境污染问题 ， 在 全球范围内各国大城市都面临不同程 度的汽车排放污染 。 美国城市大气污 染排放物有 50.6%来自交通运输 。 汽车 的大量使用所产生的废气 、 噪声及扬 起的尘土对自然环境造成严重污染并 危害健康 。 如果说严重的环境污染还 只能引起某些地域的人们反思内燃机 汽车的弊端 ， 那么 .20世纪 70年代接连 发生的石油危机则在全球范围内使人 们开始重新关注电动汽车 。 石油这样一种宝贵的资源在全球 的分布极不不均衡 。 中东地区当时只 有不足全世界 9%的人口却占据当时世 界已探明石油储量的 60%以上 。 世界主 要石油消费地区是北美和欧亚地区 ， 那里的石油储量却不超过世界总量的 10%， 石油消费量与拥有量严重失衡 。 石油消费国每年需要投入大量的资金 进口石油 ， 石油资源的稀缺严重影响 了各石油消费国工业的发展 ， 20世纪 70 年代的两次石油危机使得这种弊端表 现的更加显著 。 尤其体现在汽车业上 。 汽车等交通设备使用的汽油约占全球 汽油消费量的一半 。 机动车的燃料消 耗正成为无情吞噬石油资源的无底洞 。 这也促使人们考虑摆脱对内燃机汽车 的依赖 ， 转而将目光投向了无污染 、 节能的电动汽车 。 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 以燃油汽车为代表的交通运输设备石油消耗 占比近半，对保障石油供应带来巨大压力 45.4% 19.9% 11.6% 23.1% 1973年石油消费结构分析 交通运输 工业 非能源用途 其他 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 随着汽车大量进入全球居民生活，石油需求 呈现指数级增长，石油供需矛盾日益突出 - 10 20 30 40 50 1971年 1976年 1981年 1986年 1991年 1996年 2001年 2006年 2011年 2016年 1971年 -2020年全球石油产量 全球石油产量 单位：亿吨 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 石油危机的爆发，原油价格大幅飙升，为电 动汽车重返舞台提供了契机 0 30 60 90 120 1960年 1967年 1974年 1981年 1988年 1995年 2002年 2009年 2016年 1960年 -2020年美国原油首次购买价格 石油价格 单位：美元 /桶 石油危机 第四次石油危机 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 20世纪 70-90年代，美国和德国是汽车业中 心，通用及戴姆勒是电动汽车技术领导者 国家 时间 电动汽车主要成就 美国 1971年 美国宇航局与波音公司签约生产用于月球的电动汽车 LRV， 通用汽车 的 Delco 部门是 LRV驱动控制系统和电机的主要分包商 ， LRV电动月 球车于 1971 年首次部署在阿波罗 15 号任务中 1973年 美国 Vanguard-Sebring公司在华盛顿的电动汽车展上首次展出 CitiCar。 CitiCar最高时速可达 64千米 。 此车搭载 36伏直流电机 ， 最大续驶里程 达 80英里 ， 可用 110伏标准电压进行充电 ， 单次充电时间 6小时 1974年 CitiCar正式投产 ， 相比于普通汽车 ， ChiCar的售价稍高 ， 在 4500美元左 右 。 1975年 1975年 、 美国邮政服务公司从美国汽车公司购买了 350辆电动吉普车 ， 用于试验运营 。 这些电动吉普车的最高时速为 80千米 ， 续驶里程能达 到 64千米 1975年 1975年 ， 凭借 CitiCar电动车的成功 ， 累计销量达到 2200辆 ， Vanguard- Sebring公司跻身美国第六大汽车制造商 1988年 通用汽车总裁史密斯批准可量产的电动汽车的研发计划 ， 公司投入数 十亿美元的资金研发 电动汽车 1990年 在洛杉肌 通用汽车 展出电动概念车 Impact， 几年后 最终发展 电动汽车 的经典车型 EV1。 EV1电源由 26个 12伏的铅酸蓄电池组成 ， 其第一代车 型每次充电后的续驶里程达到 121千米 ， 第二代则可以达到 241千米 。 最高时速可达 129千米 。 时速从 0到 80千米只需要 6.3秒 。 EV1研发成本 高 ， 单价过高 ， 销量一直不大 ， 一直处于严重亏损状态 ， 2000年通用 汽车停止制造 EV1 20世纪 70年代 -90年代电动汽车主要发展历程 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 国家 时间 电动汽车主要成就 德国 1972年 戴姆勒 -奔驰公司推出了梅塞德斯 -奔驰 LE306电动汽车，它 采用加速充电的电池交换系统，在安全性和操纵性上也达 到了相当高的水平 1979年 戴姆勒 -奔驰将电驱动应用在城市公交车上，由内燃机驱动 发电机发电，再供给电动机。虽然这在总体设计上属于混 合动力的范畴，却标志着戴姆勒 -奔驰公司在电动汽车的探 索中又迈出了关键一步 1980年 戴 姆勒 -奔驰公司将电驱动技术应用到了小型载货汽车上，成功研发了奔驰 307E电动货车。 1982年 戴姆勒 -奔驰公司幵始研发电动轿车，在其 123系列车型基 础上，推出了一款电动旅行车。 法国 1975年 法国成立 “ 电动汽车跨部协调委员会 ” 。在其后的几十年 中，该委员会陆续制定了各地区电动汽车推广应用规划， 在法规层面上极大地推动了电动汽车的发展 20世纪 70年代 -90年代电动汽车主要发展历程 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 1965年日本将电动汽车列入国家项目，但这 一时期日本电动汽车发展仍大幅落后欧美 国家 时间 电动汽车主要成就 日本 1965年 电动汽车被正式列入 日本 国家项目 1967年 日本成立了日本电动汽车协会，旨在进一步促进电动汽车产业的发展 1969年 1968 1969年，日本大发工业株式会社在已经量产的轻 型车 FELLOW VAN的基础上制成 5辆实验电动汽车，全 部通过日本关西电力公司的功率测试成为早期日本电动 汽车的典范 1971年 日本通产省制定了电动汽车的开发计划，对电动汽车的发展有了一 个明确的规划 1976年 日本大发汽车公司幵始正式生产电动汽车，特别是电动 轻型客车，无论是在清洁环保方面，还是民众反响 上都 取得了巨大成功 20世纪 70年代 -90年代日本电动汽车主要发展历程 再次启航 电动汽车第三次大发展 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 20世纪 90年代环境污染日益严重，电动汽车 重回视野，迎来第三次发展机遇 一百多年以前 ， 蓄电池 和电动机的发展先于内燃 机 ， 加之石油燃料品质差 且未普及 ， 这是电动汽车 发展的第一次机遇 。 20世纪 70年代 ， 世界各国受到石油 危机的重创 ， 电能 、 风能 、 太阳能等替代能源的利用 被提上日程 ， 电动汽车再 次吸引了世人的目光 ， 迎 来了它的第二次机遇 。 20世 纪 90年代 ， 继能源危机之后 的环境问题日益严峻 世界 各国纷纷推出新的汽车尾 气排放限定标准 ， 这样 ， 电动汽车以其低污染的特 点又一次为世人看好 ， 有 东山再起之势 这是电动汽 车发展的第三次机遇 。 新能源汽车简史之电动汽车沉浮录 20世纪 90年代，电动汽车在政策护航下再次 启航，成为解决机动车环境污染的重要选项 国家 时间 电动汽车相关主要政策 联合国 1997年 1997年 12月在日本京都召开的联合国气候变化框架公约 149个 国家和地区的代表通过了京都议定书，旨在限制温室气体排 放量，抑制全球气候变暖。 京都议定书的颁布，冲击到了钢 铁、石化和电子等与汽车密切相关的行业。各国政府纷纷采取应 对措施，重新 制定 汽车产业的发展方向，这自然而然地为电动汽 车的发展注入了强劲的动力 美国 1990年 加利福尼亚州议会通过一项 ZEV法案，要求在 1998年的汽车， 总销售量中，必须有 2%的零排放污染汽车。到 2000年，零排放污 染汽车应占汽车总销售量的 3%。 2001年达 5%， 而 2003年增至 10%。 随后美囯东部的 10个州也仿效加州的做法，出台了相应的零排放 法案 1993年 美国克林顿政府制定了， PNGV计划气将目光聚集到蓄电池驱动 的纯电动汽车上。这项计划的最终目的是研发出一系列新型电动 汽车并实现量产。该计划提出了三大目标：改善和增强美国汽车 制造厂的竞争力；将具有商业可行性的