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文檔簡介
1、<p><b> 結(jié) 課 論 文</b></p><p> 論文題目 國內(nèi)外電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢</p><p> 作者姓名 吉人他手</p><p> 學(xué)科專業(yè) 車輛工程</p><p> 指導(dǎo)教師 吉人他手</p><p><b> 2017年5月&l
2、t;/b></p><p> 系列專題講座結(jié)課論文</p><p> 國內(nèi)外電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢</p><p> 學(xué) 院: 車輛與能源學(xué)院</p><p> 專 業(yè): 車輛工程1班 </p><p> 姓 名: 吉人他手 </p><p> 學(xué)
3、 號: 140107050025 </p><p> 指導(dǎo)老師: 吉人他手 </p><p> 完成日期: 2017年 5月 </p><p><b> 摘 要</b></p><p> 隨著電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施的日趨完善和技術(shù)的不斷突破,世界各國紛紛加入搶占電動汽車技術(shù)和市場的行列。
4、隨著環(huán)境污染越來越嚴(yán)重、越來越惡化的現(xiàn)狀,電動車或者是插電式電動車等必將在將來汽車中戰(zhàn)友重要的地位,文章首先從全球電動汽車市場的現(xiàn)狀和趨勢分析,再到我國目前的電動車發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢,談及到電動車實現(xiàn)可能的政策支持和技術(shù)許可以及發(fā)展的阻礙因素。</p><p> 關(guān)鍵詞:電動汽車;發(fā)展趨勢;產(chǎn)業(yè)政策;技術(shù)研發(fā);瓶頸</p><p><b> Abstract</b>&
5、lt;/p><p> With continuous breakthrough in key technologies and increasingly improvement in infrastructures,countries all over the world have been joining battles for the technical and commercial commanding el
6、evation of the electric vehicles industry.And the Electric vehicles or plug-in electric vehicles will in future come to a important position. In this paper,we firstly concluded current status and prospect of the global e
7、lectric vehicle market and then analysis of China's current development status and</p><p> Keywords: electric vehicle; trend of development; industrial policy; technology development; bottleneck <
8、;/p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 摘 要I</b></p><p> AbstractII</p><p> 第1章 緒 論1</p><p> 第2章 國外電動汽車的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1</p><p&g
9、t; 2.1 全球電動汽車市場現(xiàn)狀及趨勢1</p><p> 2.2 美國電動汽車市場現(xiàn)狀及趨勢2</p><p> 2.3 歐洲電動汽車市場現(xiàn)狀及趨勢4</p><p> 第3章 我國電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀5</p><p> 3.1 我國電動汽車市場現(xiàn)狀5</p><p> 3.2 政策的扶持5
10、</p><p> 3.3 充電設(shè)備的建設(shè)趨勢6</p><p> 3.4 技術(shù)支持6</p><p> 3.5 出現(xiàn)的瓶頸7</p><p><b> 結(jié) 論8</b></p><p><b> 參考文獻9</b></p><p&g
11、t;<b> 第1章 緒論</b></p><p> 隨著全球金融危機、生態(tài)環(huán)境惡化與能源、資源枯竭等問題的加劇,大力研究和利用電動汽車相關(guān)技術(shù)及促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展已成為世界汽車工業(yè)競爭的一個新焦點。為了在新一輪全球競爭中繼續(xù)領(lǐng)先,美國、日本、德國等世界主要汽車制造強國紛紛加入搶占電動汽車技術(shù)和市場制高點的行列,陸續(xù)出臺了一系列全面促進電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策措施。我國有關(guān)部門及各地政府也積極響
12、應(yīng)行業(yè)趨勢,將電動汽車確定為國家7大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,并先后推出了《節(jié)能與電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《電動汽車“十二五”專項規(guī)劃》等規(guī)劃措施,積極引導(dǎo)和鼓勵國內(nèi)電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,在即將開展的十三五中,電動汽車政策的建設(shè)必定會進一步加大。在各項政策的推動下,國內(nèi)汽車企業(yè)不斷增加對電動汽車及相關(guān)零部件的研發(fā)投入,在突破電池、電機、電控等關(guān)鍵技術(shù)、完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、推動電動汽車產(chǎn)業(yè)化等方面取得了長足的進步。2016年全球電動車銷量達到了72
13、9000臺,其中,中國市場的銷量達到31萬臺,美國將近16萬臺,歐洲20萬臺;和前幾年一樣,中國、美國、歐盟三個主要的電動車市場占據(jù)了世界銷量的絕大部分銷量,其他的日本、韓國等還有少數(shù)銷量。于是我們分別美國,歐洲以及我國的電</p><p> 第2章 國外電動汽車的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢</p><p> 2.1全球電動汽車市場現(xiàn)狀及趨勢</p><p> 近年來,全
14、球電動汽車市場正以更快的速度成長,電動汽車產(chǎn)銷量均有明顯提升。2014年全球市場共銷售353522輛電動汽車,同比增長56.78%;其中,電動乘用車323864輛,占比91.61%(電動乘用車指“雙80”車,即最高時速80km/h以上,同時一次充電續(xù)航里程80km以上);電動客車及電動專用車29658輛,占比8.39%。美國、歐盟、中國、日本仍然在全球電動汽車市場中位居前列。美國的通用、福特、特斯拉公司,日本的豐田、日產(chǎn)及本田公司,歐洲
15、的寶馬、奔馳、雪鐵龍公司等都在電動汽車的研制與開發(fā)上呈現(xiàn)出很強的實力。</p><p> 2016年,從1月份的底特律車展雪佛蘭Bolt亮相開始,到3月31日特斯拉Model 3相繼推出,隨后又有多款續(xù)航里程長的電動車發(fā)布,這一切都說明了消費者對于電動汽車的興趣也是在不斷增加的。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù),2016年汽車銷售情況中比亞迪占據(jù)第一。2015年比亞迪的銷量以三倍的速度增長,并且一舉成為年度插電式混合動力汽車的銷量冠
16、軍。消費者或許會認為2016年比亞迪的銷量至少會以兩倍的速度增長,但事實卻是否定的,2016年比亞迪的銷量約為10萬輛,增長了64%。2017年中國電動汽車市場將會進一步擴大,會有更多的車企加入,包括特斯拉,寶馬和北汽。除了比亞迪和北汽之外,中國市場上還有很多電動汽車品牌,包括眾泰(全球排名第6),上汽榮威(全球排名第12),知豆(全球排名第13),奇瑞(全球排名第15)。特斯拉位列第二,2016 年生產(chǎn)了 83922 輛電動汽車(包括
17、 Model X 和 Model S),生產(chǎn)總量比 2015 年新增 64%。寶馬躋身第三位。在大眾排放門事件之后以及特斯拉不斷迎合高檔消費者的胃口的情況下,寶馬集團加入了電動汽車大軍。在寶馬i系列車型當(dāng)中,i3采用的33千瓦時的電池非</p><p> 電動機及其控制技術(shù)是電動汽車系統(tǒng)的核心技術(shù)!現(xiàn)代電動汽車和電控與20世紀(jì)40年代開發(fā)的電瓶車技術(shù)有著本質(zhì)的不同,現(xiàn)代電動車一般采用新型的高效可靠的傳動電機,如
18、直流無刷永磁電機、開關(guān)磁阻電機及微電子調(diào)速控制技術(shù)生產(chǎn)的適合車用動力的永磁電機質(zhì)量很高,產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)也早已不是問題。</p><p> 2.2 美國電動汽車市場現(xiàn)狀及趨勢</p><p> 總銷量方面,2016年全年的累計銷量接近16萬輛,與2015年相比增長了37%,其中,純電動車和插電式混合動力車型之間的銷量比例為54:46,這和我們先前中部</p><p>
19、 圖1 2016年全年美國電動汽車銷售量</p><p> 排行的統(tǒng)計不同,這是前十名銷量的拉動,同時,對比2015年,插電式混合動力車的市場份額在逐漸上升,相較于2015年的39%來說上升了7%。2016年,美國新能源汽車純電動年度銷冠車型是特斯拉Model S,單車售價62-96萬(按美國售價,匯率1:6.9計算),總計賣出29121輛;插混車型是雪佛蘭Volt,單車售價29萬(按美國售價,匯率1:6.
20、9計算),共計售出24739輛。</p><p> 圖2 2016年美國銷售純電動車與插電混動車型餅狀圖</p><p> 2016年,美國純電動車和插電式混合動力車型之間的比例為54:46,但是插電式混合動力車的市場份額在逐漸上升,相較于2015年的39%來說上升了7%。特朗普上臺后,想必純電車型會受到一定沖擊,預(yù)計插電混動車型會持續(xù)增長。相比于美國,中國2016新能源乘用車中插電
21、占比25%,純電占比75%,形成純電動超強于插電的表現(xiàn)。</p><p> 公共收費基礎(chǔ)設(shè)施取得良好進展:從2015年十月到2016年十月,充電站增加22%。直流快速充電樁增加近1300個,并且添加進AFDC地圖。截止到目前,他們的總數(shù)應(yīng)該在3300左右,包括特斯拉超級充電站。</p><p> 利率保持在低水平,消費者信心增強,并且就業(yè)率上升。2015年,整個輕型汽車市場完成了0.4
22、%(+76800輛)。2016年,輕型轎車和卡車總量為 17 459 200輛,達到歷史新高。</p><p> 2.3 歐洲電動汽車市場現(xiàn)狀及趨勢</p><p> 歐洲的電動汽車從2011年實質(zhì)上開始啟動,在2015年實現(xiàn)了快速增長(插電式混合動力整體增速177%、純電動整體增速52%),電動汽車保有量已超過58.6萬。但隨著到了一定量,增速也開始減緩,對比2016年和2015年的
23、前十個月,增速變?yōu)?0%。</p><p> 圖3 歐洲電動車產(chǎn)量發(fā)展</p><p> 表1 歐洲電動汽車2011年至2016年10月銷量統(tǒng)計表</p><p> 可以看出,從增量和存量來看,挪威、英國、法國、德國和荷蘭等五國占據(jù)了近80%的電動汽車,所以選擇歐洲的研究地區(qū)以這五個國家進行聚焦。</p><p> 歐洲的電動汽車普
24、及是依靠不同國家的政策因素推動的,隨著之前的高速發(fā)展,2016年總體來看,歐洲的電動汽車增長趨于平緩,一些富裕國家的滲透率隨之穩(wěn)定;歐洲的基礎(chǔ)充電設(shè)施發(fā)展,前期聚焦于城市,未來會打通高速公路線,使得電動汽車可以讓用戶更方便的進行城際旅行。下一步發(fā)展的兩個重要方向,一是建立大功率充電網(wǎng)絡(luò),還有一個是隨著高端電氣化車輛配置的,對消費者更加友好和方便的無線充電網(wǎng)絡(luò)。</p><p> 第3章 我國電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀&
25、lt;/p><p> 3.1 我國電動汽車市場現(xiàn)狀</p><p> 中國作為全球第二大電動汽車市場,近年來在中國政府的強力推動下,電動汽車的產(chǎn)量和銷量均實現(xiàn)了巨大的飛躍。我國電動汽車重大科技項目的研發(fā)開始于2001年,經(jīng)過三個五年計劃的科技攻關(guān)以及奧運、世博、“十城千輛”示范平臺的應(yīng)用拉動,中國電動汽車從無到有,技術(shù)處于持續(xù)進步狀態(tài),建立起了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電動汽車全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)體系。&
26、lt;/p><p> 在新能源汽車的發(fā)展方面,2016年新能源汽車生產(chǎn)51.7萬輛,銷售50.7萬輛,比2015年同期分別增長51.7%和53.0%。2017年1-3月,新能源汽車生產(chǎn)5.8萬輛,銷售5.6萬輛,同比分別下降7.7%和4.7%。其中純電動汽車產(chǎn)銷分別完成4.8萬輛和4.4萬輛,同比分別增長2.9%和4.4%;插電式混合動力汽車產(chǎn)銷分別完成1.0萬輛和1.2萬輛,同比分別下降37.5%和28.4%。2
27、016年,中國新能源汽車純電動年度銷冠車型是比亞迪的e6,單車售價30.98-36.98萬(補貼前),總計賣出20605輛;插混車型是比亞迪唐,單車售價25.13-27.98萬,共計售出31405輛。</p><p><b> 3.2 政策的扶持</b></p><p> 2016年(截至11月底)新出臺低速電動車管理辦法的地方省市有河南鶴壁、濮陽、湖北十堰、廣西
28、貴港等。累計有山東、河南、河北、湖南、湖北、四川、浙江、福建、安徽、山西、貴州、遼寧12個省的28個市(縣)出臺了低速電動車管理辦法,在路權(quán)、牌照、駕駛證、續(xù)駛、里程、時速、質(zhì)保期等方面做了相關(guān)規(guī)范,允許合規(guī)范的低速電動車上牌上路。其中,山東省、河南省屬于大力積極推廣低速電動車的省份。</p><p> 未來10年是我國新能源汽車發(fā)展的戰(zhàn)略機遇期,中國高度重視電動汽車的發(fā)展,中國已把新能源汽車列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)
29、之一,提出要重點發(fā)展插電式混合動力汽車、純電動汽車和燃料電池汽車技術(shù),開展插電式混合動力汽車、純電動汽車研發(fā)及大規(guī)模商業(yè)化示范工程,推進產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。未來我國電動汽車將迎來新一輪的高速發(fā)展。</p><p> 經(jīng)過十年一劍的歷程,我國的電動汽車已經(jīng)開始從研究開發(fā)的階段進入了產(chǎn)業(yè)化的階段,冉冉升起的中國電動汽車產(chǎn)業(yè)正在呈現(xiàn)出蓬勃的生機。</p><p> 當(dāng)前,在各種新能源汽車的技術(shù)路線中
30、,以混合動力、純電動汽車和燃料電池汽車為代表的電動汽車被普遍認為是未來汽車能源動力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型發(fā)展的主要方向,已經(jīng)成為世界汽車強國和主要汽車制造商發(fā)展重點。中國已經(jīng)是世界汽車產(chǎn)業(yè)大國,但“大而不強”,中國未來的汽車工業(yè)必須探求新的思路。電動汽車產(chǎn)業(yè)有望為中國汽車工業(yè)開拓新的增長點。</p><p> 3.3 充電設(shè)備的建設(shè)趨勢</p><p> 充電樁是電動力車的電站,其功能類似于加油站里
31、面的加油機。每個充電樁都裝有充電插頭,充電樁可以根據(jù)不同的電壓等級,為各種型號的電動車充電。電動汽車充電樁采用的是交、直流供電方式,需要特制的充電卡刷卡使用,充電樁顯示屏能顯示充電量、費用、充電時間等數(shù)據(jù)。充電樁一般提供常規(guī)充電和快速充電兩種充電方式,人們可以使用特定的充電卡在充電樁提供的人機交互操作界面上刷卡使用,進行相應(yīng)的充電方式、充電時間、費用數(shù)據(jù)打印等操作,充電樁顯示屏能顯示充電量、費用、充電時間等數(shù)據(jù)。充電樁是電動汽車必不可少
32、的附帶產(chǎn)品。</p><p> 為了促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展,國家能源局制定的《電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》與《充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)指導(dǎo)意見》草案中明確提出,到2020年國內(nèi)充換電站數(shù)量達到1.2萬個,充電樁達到450萬個。2016年,全國新增公共充電樁10萬個,已累計建成約15萬個。居民專用充電樁同步增長,“隨車配樁”的安裝比例達80%。城際間快充站已服務(wù)1.4萬公里高速公路,站間平均距離48.6公里。</p>
33、<p><b> 3.4技術(shù)支持</b></p><p> 集中驅(qū)動是利用一個動力源通過變速器和減速器(或只通過減速器)降速增扭,最后經(jīng)差速器將驅(qū)動轉(zhuǎn)矩大致平均地分配給左右驅(qū)動半軸,可以采用前輪驅(qū)動、后輪驅(qū)動或四輪驅(qū)動的形式。其作為傳統(tǒng)驅(qū)動方式在燃油車和大部分電動車輛上被采用,。如果利用兩套驅(qū)動系統(tǒng),分別驅(qū)動前后軸,可實現(xiàn)四輪驅(qū)動,能夠減小單個動力源的功率需求,還可以實現(xiàn)前
34、后軸驅(qū)動力和轉(zhuǎn)速的單獨控制,性能要好于單電機驅(qū)動系統(tǒng)。</p><p> 能量管理系統(tǒng)是電動汽車的智能核心。一輛設(shè)計優(yōu)良的電動汽車,除了有良好的機械性能、電驅(qū)動性能、適當(dāng)?shù)哪芰吭?即電池)外,還應(yīng)該有一套維持電動車所有蓄電池組件的工作,并使其處于最佳狀態(tài);采集車輛的各個子系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù),進行監(jiān)控和診斷;控制充電方式和提供剩余能量顯示等職責(zé)的能量管理系統(tǒng)。能量管理系統(tǒng)研究與開發(fā)不僅要建立包括蓄電池在內(nèi)的電動車的數(shù)
35、學(xué)模型,而且要開發(fā)以微處理器為核心的電子控制單元。目前國內(nèi)比較成型的EMS技術(shù)主要是針對某一動力系統(tǒng)設(shè)計的,效果比較好,但是不同的電動汽車動力傳動結(jié)構(gòu)有不同的系統(tǒng)配置,EMS管理體系結(jié)構(gòu)的多樣性及電動汽車對于高效的實時性能的需求,大大增加了控制任務(wù)的復(fù)雜性。因此,研究新的動力傳動配置和控制器以及更具有通用性的EMS已經(jīng)成為目前的發(fā)展方向。</p><p> 當(dāng)前,制約電動汽車尤其是PHEV和EV車型發(fā)展的核心問
36、題在于續(xù)航里程偏短、車體偏重,存在安全隱患,并且價格居高不下,盡管這些問題短期可通過降低整車性能要求(如縮短行駛距離、延長充電時間)來解決,然而長期來看必須從提高電池能量密度、提升電池安全性能和降低電池成本等電池技術(shù)層面進行根本性突破。其中,提升電池體系的能量密度以增長續(xù)航里程,目前已成為各大汽車廠商和動力鋰電池制造商共同努力方向。目前,鋰離子電池的優(yōu)勢主要是針對單體電池和“理論”性能而言的。作為電源使用的電池組,其實際性能水平與單體電
37、池水平和“理論值”相差較大。電池系統(tǒng)的循環(huán)壽命只能達到單體電池的50%~70%。目前裝車應(yīng)用最廣泛的基于磷酸鐵鋰和錳酸鋰正極的鋰離子動力電池,其單體電池的能量密度只有130Wh/kg;組合成電池組后,電池系統(tǒng)的能量密度不到90Wh/kg。為推動我國動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)技術(shù)突破,工信部和科技部提出了近期的規(guī)劃目標(biāo)??傮w來說,我國的電機驅(qū)動技術(shù)與國際先進水平已基本持平,但是電池能量管理系統(tǒng)與鋰離子電池在能量密度方面的差距限制了我國電動汽車產(chǎn)品
38、的續(xù)航里程,抑制了消費者的購車熱情。我國政府已出臺促進鋰離子電池技</p><p> 另外還有車輪獨立驅(qū)動轉(zhuǎn)雙轉(zhuǎn)子電機的驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)展也使電動汽車的發(fā)展越來越成熟。</p><p><b> 3.5出現(xiàn)的瓶頸</b></p><p> 當(dāng)前,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)正加速發(fā)展,而下游充電樁數(shù)量的不足,則成為了制約其發(fā)展的主要瓶頸。數(shù)據(jù)顯示,截至
39、2014年底,我國電動汽車與充電設(shè)施的配比超過4:1,而標(biāo)配為1:1,歷史欠賬嚴(yán)重,同時,新設(shè)施建設(shè)也嚴(yán)重滯后,而新能源汽車增量還在快速增加。電動汽車增長倒逼充電樁投資加快,應(yīng)該是產(chǎn)業(yè)鏈最確定性的投資機會,對應(yīng)市場規(guī)模或在千億元級別。據(jù)統(tǒng)計,2014年新能源汽車共生產(chǎn)78499輛,銷售74763輛,比上年分別增長3.5倍和3.2倍。目前,新能源汽車的發(fā)展呈現(xiàn)爆炸式增長,市場上在售的新能源汽車品牌和車型不斷增多,現(xiàn)有的充電設(shè)施規(guī)模遠遠無法
40、滿足未來電動汽車的發(fā)展需求。隨著新能源汽車的規(guī)模不斷擴大,以充電樁建設(shè)為重心的電動車后服務(wù)市場,勢必會使充電樁領(lǐng)域吸引投資。數(shù)據(jù)顯示,截至2014年底,我國共建設(shè)充換電站506個,充電樁3.73萬個,加氫站4個。顯然,這一數(shù)字遠遠不能滿足市場的需要。但讓人感到尷尬的是,在不少城市,這些已建成的充電站利用率并不高,相當(dāng)多的充電站處于嚴(yán)重虧損中。</p><p> 另外,當(dāng)前我國在汽車車載能源系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)及整車控
41、制系統(tǒng)等核心技術(shù)上與國外相比仍存在較大差距。制造裝備和工藝水平、質(zhì)量控制管理和供應(yīng)鏈管理等方面的短板導(dǎo)致國產(chǎn)電動汽車產(chǎn)品成熟度不高,可供市場選擇的車型較少,成本也缺乏競爭優(yōu)勢。此外,各電動車生產(chǎn)企業(yè)、研究機構(gòu)和大學(xué)等分頭研究、各自為戰(zhàn),產(chǎn)業(yè)鏈上下游缺乏聯(lián)動機制,造成資源重復(fù)分散、技術(shù)共享困難等問題。</p><p><b> 結(jié)論</b></p><p> 隨著全
42、球能源和生態(tài)環(huán)境問題的日益惡化,電動汽車的開發(fā)與應(yīng)用問題已成為各國汽車工業(yè)積極探索的焦點。本文探討了美國、歐盟、日本等發(fā)達國家和地區(qū)及我國電動汽車的發(fā)展歷程,進而提出我國電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展瓶頸。本文認為,電動汽車已經(jīng)遠遠超出了傳統(tǒng)汽車專業(yè)的范疇,涉及跨行業(yè)和跨部門的協(xié)同、生產(chǎn)消費的轉(zhuǎn)型及能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整、技術(shù)設(shè)施的布局和建設(shè)等,依賴于高效的組織系統(tǒng)和各部門之間的合力。近年來我國電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展突飛猛進,但目前我國在核心技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量等方
43、面仍與國外先進水平有較大差距,制約電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策統(tǒng)籌較難、產(chǎn)業(yè)鏈較分散、基礎(chǔ)設(shè)施不健全、市場認可度較低等根本性問題依然沒有得到明顯改善。最后,本文從技術(shù)創(chuàng)新的視角總結(jié)了我國電動汽車技術(shù)的現(xiàn)狀及趨勢,提出未來技術(shù)發(fā)展應(yīng)致力于提高鋰電池電池組的能量管理能力和能量密度的建議,希望以此為我國電動汽車產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)步前進并實現(xiàn)全球領(lǐng)先地位提供參考。</p><p><b> 參考文獻</b><
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