摘 要

近年来，随着世界石油资源供应紧张、温室效应的影响持续严重以及能源可持续发展的口号日益响亮，新能源汽车的市场得到了空前的发展。由于我国汽车产业的销量大幅增长，汽车产业对石油资源的使用日益增加，这导致我国对石油资源的需求急剧增加，而且内燃机的使用对环境造成很大污染，在这样的背景下，我国发展新能源汽车有很大的意义。

作为新能源汽车里的两种主要发展方向，锂离子电动汽车和燃料电池汽车受到了大量的关注。本文主要展开了锂离子电动汽车和燃料电池汽车的技术经济性能的研究，首先建立两种汽车的技术经济评价指标体系，然后在技术经济指标体系的指导下，将锂离子电动汽车和燃料电池汽车的技术经济两方面进行了全面分析和评价，从技术性和经济性两方面运用对比分析的方法说明了两种汽车的优劣，最后给出了两种新能源汽车的发展模式，为我国新能源汽车的未来发展提供理论建议。

研究成果表明：电池技术已成为电动汽车产业快速发展的关键所在，电动汽车成本经济的降低是锂离子电动汽车和燃料电池汽车产业发展的重要因素。我国电动汽车的发展在技术和经济方面都是处于发展的起步阶段，没有完善的汽车产业模式和实践，所以在我国的电动汽车产业的发展中，要更加注意技术经济两方面的提高。

本文的研究重点在于：基于科学理论和文献整理，构建技术经济指标体系，通过对比分析的方法全面展示锂离子电动汽车和燃料电池汽车的优劣，在全面技术经济分析的基础上，提出了促进我国电动汽车产业发展的策略。

关键词：锂离子电动汽车、燃料电池汽车、技术经济评价指标、发展策略

Abstract

In recent years, with the world’s tight supply of crude oil resources, the continuing effects of the greenhouse emission and the growing slogan of sustainable energy development, the market for new energy vehicles has achieved unprecedented development. As the sales of Chinese auto industry have grown substantially, the use of petroleum resources by the automotive industry has increased. This has led to a sharp increase in the demand for petroleum resources in China, and the use of internal combustion engines has caused a great deal of pollution to the environment. Under such circumstances, the development of the energy vehicle has great significance.

As the two major development vehicles in new energy vehicles, they have received a lot of attention. This research mainly studies the technical and economical performance of lithium-ion electric vehicles and fuel cell vehicles. This article first established the technology of lithium-ion electric vehicles and fuel cell vehicles. The economic evaluation index system, and then under the guidance of the technical and economic index system, conducted a comprehensive analysis and evaluation of the technical and economic aspects of lithium-ion electric vehicles and fuel cell vehicles, and explained the comparative analysis method from the technical and economic aspects. The pros and cons of the two kinds of cars, and finally gave two new energy vehicles development model, to provide theoretical recommendations for the future development of Chinese new energy vehicles.

The research results show that battery technology has become the key to the rapid development of the electric vehicle industry. The economic cost reduction is an important factor in the development of lithium-ion electric vehicles and fuel cell vehicles. The development of Chinese electric vehicles is in the initial stage of development in terms of technology and economy. There is no perfect model and practice of the automobile industry. Therefore, the development of Chinese electric vehicle industry should pay more attention to the improvement of the technical aspects.

The research focus of this article are: based on scientific theory and literature review, the construction of technical and economic indicators system, through a comparative analysis of the overall display of the advantages and disadvantages of lithium-ion electric vehicles and fuel cell vehicles, on the basis of a comprehensive technical and economic analysis, proposed to promote China Electric vehicle industry development strategy.

Key words: Lithium ion electric vehicle；fuel cell vehicle；technical and economic evaluation index；development strategy

目 录

摘 要 I

Abstract II

1绪论 1

1.1研究的背景和意义 1

1.2国内外研究综述 1

1.3研究内容 2

1.4研究方法 3

2 技术经济指标体系的建立 5

2.1技术经济分析的内涵和作用 5

2.2技术经济指标体系的原则 6

2.3技术经济指标体系 7

2.4本章小结 10

3 锂离子电动汽车技术经济分析 11

3.1锂离子电动汽车 11

3.2锂离子电动汽车的技术分析 14

3.3锂离子电动汽车的经济分析 18

3.4本章小结 22

4 燃料电池汽车技术经济分析 25

4.1燃料电池汽车 25

4.2燃料电池汽车的技术分析 28

4.3燃料电池汽车的经济分析 33

4.4本章小结 38

5锂离子电动汽车与燃料电池汽车的综合分析 40

5.1锂离子电动汽车和燃料电池汽车的技术性综合分析 40

5.2锂离子电动汽车和燃料电池汽车的经济性综合分析 43

5.3锂离子电动汽车和燃料电池汽车的归纳总结 46

5.4锂离子电动汽车和燃料电池汽车的发展策略 48

5.5本章小结 51

6 结论 52

6.1全文总结 52

6.2研究展望 53

参考文献 54

致谢 56

1绪论

1.1研究的背景和意义

进入21世纪以后，世界汽车产业进入快速发展时期，但同时引发环境污染问题越来越严重，温室效应也日益加重。在这样的背景下，各国出台相关政策大力支持新能源汽车的研究与发展。在新能源汽车的发展过程中，锂离子电动汽车与燃料电池汽车成为目前电动汽车产业重要的发展方向。在本文的研究中，基于国内外锂离子电动汽车与燃料电池汽车的研究现状和发展现状，试图通过对这两种电动汽车分别进行技术和经济分析，探索两者在技术和经济上的发展优劣，为新能源汽车中电动汽车产业发展战略提供理论依据和建议。

本文在阐述锂离子电动汽车和燃料电池汽车的现状和发展上，分析这两种电动汽车的技术性和经济性，并综合归纳研究适合两种汽车的发展模式和产业战略。本文研究的理论意义在于：对现有的锂离子电动汽车和燃料电池汽车的技术经济状况的进行比较分析和总结，并指出现阶段的技术经济中的关键技术经济指标，为锂离子电动汽车和燃料电池汽车的技术经济产业模式提供理论依据；现实意义在于：研究分析锂离子电动汽车和燃料电池汽车的技术经济模式，比较不同电动汽车的技术经济，有助于电动汽车企业选择最优的技术路线和经济模式，为我国电动汽车汽车企业的发展提供战略和建议。

1.2国内外研究综述

近年来，国内外诸多学者纷纷在探索和研究锂离子电动汽车和燃料电池汽车产业应该如何发展,由此展开了诸多讨论。综述各类研究现状如下：

北京理工大学姚雷（2016）以锂离子电池为研究对象，结合大量的实验数据，采用宏观-微观-宏观的分析路线来研究电动汽车动力电池的充放电工作特性，认为提高动力电池系统可靠性是关键技术^[1]。天津大学冯亮（2013）针对电动汽车充电需求的随机性、不确定性以及与居民生活出行的关系，构建了电动汽车常规充电需求和快速充电需求预测模型^[2]。北京理工大学陈博（2015）采用寿命周期评价法，以锂离子电池的使用寿命周期评价为理论基础，对一些常见的锂离子电池进行了材料合成工艺分析和环境性能分析，并生成了详细的锂离子电池寿命周期清单^[3]。

加拿大学者M. Mathew（2016）在锂离子电动汽车模拟中，提供了一个模拟电池组的模拟框架，检查了新电池代替受损电池的效果，并在不同条件下评估整个电池组的性能。提出仿真框架可更好地优化电动汽车中的锂离子电池组设计结果，并使电动汽车的长期部署更加经济^[4]。欧盟委员会汽车研究中心Van den Bossche,L. Boon-Brett（2017）对锂离子电池的安全性进行了综合评论，提出了在各种恶劣环境下汽车应用中锂离子电池安全测试的各种国际标准和法规，介绍了多种安全测试方法^[5]。英国学者认为质子交换膜燃料电池将成为一项成熟的技术,催化载体和催化层结构的优化可以极大地有助于提高质子交换膜燃料电池催化层的有效性。

以上关于锂离子电动汽车和燃料电池汽车的国内外研究现状的综述,可以看出，在技术经济性两方面都获得了很大成果。然而以上研究关于两种汽车技术评价和经济评价中的综合比较分析较少，无法得出两种汽车各自的适用环境和发展战略。因此,本文将综合比较评价方法运用于锂离子电动汽车和燃料电池汽车中，并且对其进行系统的技术评价、经济评价及综合评价，在此基础上为我国的电动汽车发展提供建议。

1.3研究内容

在能源危机、温室效应和能源可持续发展的背景下,结合中国汽车行业制造水平的现状, 在收集、整理大量国内外锂离子电动汽车、燃料电池汽车发展现状资料和技术经济分析文献的基础上，探寻如何构建发展电动汽车产业体系并且预测其未来发展趋势。具体研究内容如下：

第一章，绪论。主要内容：阐述论文研究的背景、目的及意义，综述国内外锂离子电动汽车和燃料电池汽车的研究现状，提出本文的研究体系和技术路线。

第二章，锂离子电动汽车与燃料电池汽车的技术经济指标体系的建立。主要内容：说明锂离子电动汽车和燃料电池汽车的技术经济的内涵和作用，阐明综合评价指标体系设计的原则，构建技术经济指标体系模型。

第三章，锂离子电动汽车技术经济分析。主要内容：概述国内外锂离子电动汽车的技术经济发展现状，对锂离子电动汽车技术经济两方面进行分析评价。

第四章，燃料电池汽车技术经济分析。主要内容：概述国内外燃料电池汽车的技术经济发展现状，对燃料电池汽车技术经济两方面进行分析评价。

第五章，综合评价分析锂离子电动汽车与燃料电池汽车的技术经济性能。主要包括：对上述两章的两种新能源汽车的技术经济分析结果进行比较归纳，总结锂离子电动汽车和燃料电池汽车在技术经济两方面的异同，提出在不同阶段适合发展的汽车车型，归纳出锂离子电动汽车和燃料电池汽车的发展战略。

第六章，总结全文并提出相关展望。主要内容：总结全文并且提出中国新能源汽车产业的研究展望，为我国的新能源汽车的以后的研究方向和内容提出相关的建议。

1.4研究方法

本文对当前锂离子电动汽车和燃料电池汽车的技术经济进行比较和分析，立足于中国电动汽车产业发展现状与大量国内外锂离子电动汽车和燃料电池汽车现状资料上，运用了相关的研究方法进行分析。

一、文献资料法。通过大量的收集、整理锂离子电动汽车和燃料电池汽车的资料，并对其进行分类、梳理和归纳，运用比较分析的手段对两种电动汽车的技术经济进行研究。

二、定性分析法。采用观察研究的方法，综述电动汽车发展史上不同阶段的技术经济发展现状，将获得的各种文献资料进行整理加工，从电动汽车的电池技术、电池管理技术、充电（气）技术、能源储备、汽车成本等各方面进行分析，分别建立技术评价和经济评价的指标体系，并进一步探索两种不同电动汽车技术经济体系的发展模式和未来趋势。

三、定量分析法。在建立的各项指标体系上，综合评价分析新能源汽车的发展模型，大量收集有关的专家学者的相关论文发表数据和专利数据，并且进行相关的数据分析，展现并预测我国的电动汽车产业的未来发展趋势。

四、比较研究法。通过采用比较归纳的方法，明确给出两种电动汽车体系技术经济的不同和优劣所在，给我国新能源汽车企业的发展给予相关建议。

通过图1.1可以发现，本文采取的技术路线如上所示，先进行文献的整理和收集，展示本文的研究背景和意义，然后综述相关的国内外研究现状。在此基础上，分别对锂离子电动汽车和燃料电池汽车进行相关的技术经济分析，运用独立综合的研究方法，对上述的技术经济分析进行综合评价，主要运用定性分析、定量分析以及比较研究的方法，在一定的原则上建立评价的技术经济指标体系，最后总结全文，提出我国的汽车产业发展建议。本文研究的技术路线图示如下：

图1.1研究技术路线图

2 技术经济指标体系的建立

2.1技术经济分析的内涵和作用

2.1.1技术经济分析的内涵

锂离子电动汽车和燃料电池汽车的技术经济分析内涵是指，在锂离子电动汽车和燃料电池汽车的生产过程中，通过对汽车材料原件的使用情况和汽车产品的质量两方面分析来反映汽车产品的生产效益、生产水平等分析过程。本文论述的两种新能源汽车的技术经济分析用于汽车产业的整个环节，从汽车生产中对电池的使用情况、汽车各种性能以及汽车成本来反应相关新能源汽车技术水平和经济效益。

对锂离子电动汽车和燃料电池汽车的技术经济指标的评估，并不是从一个方面去评估的，而是需要从多个方面评估，故锂离子电动汽车和燃料电池汽车的技术经济指标具有多样化。在确定相关的技术经济指标体系时，通常需要从不同的角度去考虑确定，有时指标只需要展示某个方面的分析结果，有时指标则需要表明各个不同角度的分析结果^[6]。在本文研究的这两种新能源汽车的技术经济指标的构建上，需全面建立技术经济指标，寻找每个指标之间的关联和异同，构建比较完整的技术经济指标体系，以进行全面的技术经济分析。

2.1.2技术经济分析的用途

（1）用于检验汽车产业模式的合理性：技术经济分析最为重要的作用是检验本文所研究的两种汽车产业的技术经济性能，并且能够真实反应新能源汽车产品质量、锂离子电池和燃料电池的使用情况。通常情况下，在判断锂离子电动汽车和燃料电池汽车产业的发展方案的合理性时，一般是基于对锂离子电动汽车和燃料电池汽车客观性的标准进行判断，而技术经济分析能定性、定量的表达最终的结果。技术经济的分析结果需建立在整个锂离子电动汽车和燃料电池汽车产业链上，分析结果用于指导汽车产业的发展方向和战略。单个技术或经济的分析结果不能全方位展示锂离子电动汽车和燃料电池汽车的技术经济现状，只能用于某个方面的分析结果。因此，为更好地展现锂离子电动汽车和燃料电池汽车的技术经济分析结果，必须综合进行整个指标体系的分析，从而得出全面结论。

（2）用于评价汽车产业的生产能力。技术经济分析能评价锂离子电动汽车和燃料电池汽车企业的生产能力和企业的生产技术水平，能将锂离子电动汽车与

燃料电池汽车两种产品运营中的复杂关系转变为简单的数据或图形，从而更加直观地展示出来。通过对技术经济的研究，还能及时掌握锂离子电动汽车和燃料电池汽车的生产现状，制定有效措施应对，来改进汽车企业的发展模式，提高汽车的技术经济性能。

2.2技术经济指标体系的原则

锂离子电动汽车和燃料电池汽车指标体系的设计原则可具体体现在以下几个方面:

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