Разработка прогноза технологического развития отрасли гибридных автомобилей

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РФ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«Государственный  университет управления»

 

ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ, ЭНЕРГЕТИКЕ И СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Кафедра управления инновациями в реальном секторе экономики

 

Специальность: «Инноватика» - 222000

Форма обучения: очная

 

 

 

Курсовая работа

по учебной  дисциплине

«Теория инноваций»

 

Тема: «Разработка прогноза технологического развития отрасли гибридных автомобилей»

 

 

 

 

 

Исполнитель:

Студент II курса группы Инноватика 2-1 д/о   ________________/

                                                                                                              (подпись)         (инициалы и фамилия)

 

Руководитель курсовой работы:

к.э.н., доцент                                                          ________________/ Прохорова И.С.

(ученая степень,  звание)                                                                (подпись)          (инициалы и фамилия)

 

 

 

Москва – 2013 г

 

Оглавление

Введение 3

I. Определение отрасли 5

1.1. Отрасль Гибридных автомобилей 5

1.2.  Признаки  принадлежности к отрасли 6

1.3. Основной  продукт отрасли 7

1.3.1. Особенности  продукта, определяющие его инновационность 7

1.3.2. Тенденции  создания экологически чистого  автомобиля 9

1.4. Классификация  основного продукта отрасли 11

1.5.  Потребители  данной отрасли 15

1.6. Основные  требования потребителя к основному  продукту и характеристика производителей 16

Выводы по I главе 19

II. Характеристика истории становления и развития отрасли и ее современное состояние 20

2.1. Этапы жизненного цикла основного отрасли и характеристика этапов. 20

2.2. Современное  состояние отрасли 23

Выводы по II главе 24

III. Современная структура отрасли 25

3.1. Основные  производители 25

3.2. Технические  и технологические характеристики  типового представителя класса 26

IV. Анализ инновационного потенциала отрасли: ключевые технологические факторы развития  отрасли 29

4.1. Ключевые  факторы для потребителя 29

4.2. Характеристика  основных технологий производства 31

V. Анализ инновационного климата отрасли: лимиты и ограничения развития отрасли 34

VI. Оценка возможностей роста инновационной активности в отрасли. 36

Заключение 37

Список литературы 39

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В автомобилестроении на сегодняшнее  время уделяется очень серьезное  внимание вопросам создания ресурсосберегающих, эффективных и экологически чистых транспортных средств. Значительную роль в этом призвано сыграть гармоничное  соединение новейших компьютерных технологий, автомобильной электроники, современных  мехатронных систем. Современные электронные автомобильные системы действительно способствуют значительному снижению вредных веществ в отработанных газах, но без изменения конструкции самого автомобиля, значительного прогресса в этом направлении практически не предвидится. Первым шагом к разработке экологически чистого транспортного средства является применение на нем так называемой гибридной силовой установки, которая гармонично объединяет положительные свойства двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и электрических машин (тяговых двигателей и генератора).

Гибридная силовая установка  автомобиля - система эффективного взаимодействия двигателя внутреннего  сгорания и электрических машин. Благодаря синергетическому комбинированному использованию ДВС и электрических  машин гибридные автомобили имеют  повышенный энергетический и динамический потенциал и отвечают самым жестким  экологическим нормам. Именно поэтому  силовые энергетические установки  автомобилей Toyota Prius, Lexus RX 400 h, L exus GS 450 h, Toyota Highlander Hybrid и другие имеют фирменное название Hybrid Synergy Drive, что в дословном переводе с английского означает "гибридный синергетический привод". В дальнейшем такую ​​силовую энергоустановку будем называть гибридной силовой установкой, а сам автомобиль с такой установкой - гибридным.

В данной курсовой работе рассмотрены  современные и перспективные  направления развития гибридного автомобильного транспорта, проанализированы тенденции  и предпосылки создания экологически чистых транспортных средств, проведен анализ схемных решений и конструктивных особенностей построения автомобилей  с гибридной силовой установкой, исследованы электрические системы  и комплексы гибридного автомобиля, его диагностика и техническое  обслуживание.

 Актуальность рассматриваемой темы заключается в том, что в настоящее время всё более острее встаёт вопрос о повсеместном использовании транспорта, совмещающий в себе экологически-чистые показатели, экономичность, а также достойные технические характеристики, равняющиеся, а порою и превышающие характеристики автомобилей на основе двигателя внутреннего сгорания. 

 Целью курсовой работы является разработка прогноза развития отрасли гибридных автомобилей в долгосрочной перспективе. Цель данного исследования весьма актуальна, поскольку прогноз является единственной возможностью каким-либо образом предугадать будущее положение вещей и организовать экономическую политику таким образом, чтобы в кротчайшие сроки вывести основные предприятия и экономику в целом из  кризисной ситуации, в случае ее возникновения.

В связи с данной целью  можно выделить следующие задачи:

1. Дать  характеристику отрасли как объекта прогнозирования, научно-технического и технологического развития;
2. Определить технологические факторы, а также  лимиты и ограничения развития отрасли;
3. Составить среднесрочный прогноз развития автомобильной отрасли в долгосрочной перспективе.

Объектом  исследования курсовой работы выступает рынок гибридных автомобилей во всём мире, а предметом - будущее состояние исследуемого рынка, рассматриваемое на среднесрочную перспективу, а также пути и способы достижения этого состояния.

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Определение отрасли

1. Отрасль Гибридных автомобилей

Отрасль гибридных  автомобилей основана на  производстве  безрельсовых транспортных средств (автомобилей), совмещающих в своей конструкции электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Промышленность по производству гибридных автомобилей является наукоемкой и высокотехнологичной. Она «тянет» за собой многие другие отрасли, предприятия которых выполняют ее многочисленные заказы. Инновации, внедряемые в рассматриваемую промышленность, неминуемо заставляют другие отрасли совершенствовать и свои производства. В силу того, что таких отраслей достаточно много, то в итоге наблюдается подъем всей промышленности, а, следовательно, и экономики в целом. 

Первые гибридные автомобили появились около 150-ти лет назад. С момента появления первого гибридного автомобиля, успешно вышедшего на мировой рынок и имеющий неплохие показатели продаж даже сейчас, прошло не так уж и много времени – всего 15 лет, однако за это время отрасль производства гибридных автомобилей добилась больших результатов в продвижении своей продукции на рынок и всё большим укоренении её там: с каждым годом гибридные автомобили всё напористее вытесняют с рынка автомобили на основе ДВС.

Автомобильный транспорт, совмещающий  в себе электрический двигатель  и ДВС, играет важную роль во многих сферах деятельности. Так, в настоящее  время гибридные силовые установки, использующие энергию двух типов  двигателей, уже не являются новшеством и их использование не ограничивается обычными автомобилями для повседневной жизни, так как гибридный привод позволяет удачные технические решения реализовывать в других типах транспортных машин. Теперь появились следующие области, кроме автомобилей, которые применяют системы ГП:

1. Автотранспорт:  автобусы и городской грузовой  транспорт;

2. Электропоезды, метро, трамваи гибридного типа;

3. Тяжёлые рабочие машины (ТРМ)  для строительных и горных  работ - колёсные экскаваторы  и транспортеры, отвальные плуги  и др.;

4. Военное применение гибридных  электроприводов; приводы для  броневиков и объектов бронетанковой  техники (БТТ) - танков и транспортеров  - варианты колесные и гусеничные.

Отрасль по производству гибридных  автомобилей, на данный момент, еще  далека от опережения отрасли автомобилей  с ДВС. Однако гибриды уже имеют  теснейшие связи с другими  отраслями промышленности, повсеместно  использующие наработки гибридной промышленности, что неизбежно повышает роль рассматриваемой отрасли на мировом рынке. Подробнее данные выводы представлены в Таблице 1.

 

Таблица 1 - Характеристика технологической роли автомобильной  отрасли

Внешняя макро- и микро- среда отрасли гибридных автомобилей	Показатель оценки эффективности  развития отрасли в данной среде	Роль отрасли в данной среде
Грузо- и пассажироперевозки	Доля гибридного автомобильного транспорта в грузо- и пассажироперевозках	Развитие  транспортного сектора экономики (множество автобусов, троллейбусов в настоящее время используют гибридный привод)
Родственные и  поддерживающие отрасли	Доля  продукции родственных и поддерживающих отраслей, использующие наработки отрасли гибридных автомобилей	Развитие  родственных и поддерживающих отраслей экономики (большое число поездов дальнего следования использует в эксплуатации гибридную систему, также самолёты-гибриды уже не являются новинкой авиаконструкторов)
Продукция гражданского, военного и производственного назначения	Доля  продукции гражданского, военного и  производственного назначения	Обеспечение экономической независимости и  обороноспособности страны (в настоящее время получают распространение танки, с электродвигателем в каждом колесе и едином ДВС)

1.2.  Признаки принадлежности к отрасли

 

К общим признакам  принадлежности к отрасли гибридных  автомобилей можно отнести:

1. Определенное назначение производимой продукции

Производимая данной отраслью продукция (гибридный автомобиль), служит, прежде всего, для пассажироперевозок, однако в последнее время гибридная промышленность проникает во все большие деятельности; данная продукция обеспечивает высокую мобильность человека, эффективность труда, определяет современный образ жизни общества, а также, первостепенно, благотворно влияет на загрязнение окружающей среды и разрушение озонового слоя.

2. Характер потребляемых металлов;

Для изготовления любого автомобиля используются различные материалы (это  черные металлы – преимущественно  сталь и чугун, цветные металлы  и др.). Уже сложилась определенная тенденция - чем новее и дороже машина, тем большее количество материалов, деталей и элементов в нем  присутствует. 

3. Особенности в технологическом процессе производства

Процесс изготовления (сборки) автомобиля, при наличии всех готовых деталей (комплектующих) происходит в несколько этапов. Гибридный автомобиль проходит через эти же этапы, однако использует инновационные комплектующие, которые рассмотрены в гл.4 данной работы, необходимые автомобилю для успешного симбиоза двигателей.

1.3. Основной продукт отрасли

 

Гибридный автомобиль — высокоэкономичный автомобиль, движимый системой «электродвигатель — двигатель внутреннего сгорания», питаемой как горючим, так и зарядом электрического аккумулятора. Главное преимущество гибридного автомобиля — снижение расхода топлива и вредных выхлопов. Это достигается полным автоматическим управлением режима работы системы двигателей с помощью бортового компьютера, начиная от своевременного отключения двигателя во время остановки в транспортном потоке, с возможностью продолжения движения без его запуска, исключительно на энергии аккумуляторной батареи, и заканчивая более сложным механизмом рекуперации — использования электродвигателя как генератора электрического тока для пополнения заряда аккумуляторов.

1.3.1. Особенности продукта, определяющие его инновационность

 

Гибридные автомобили уже  пользуются немалым спросом у  автомобилистов за счёт их инновационных характеристик, которые приведены в Таблице 2.

Таблица 2 - Характеристика инновационных показателей продукта