新能源在汽車行業(yè)的應(yīng)用

呂超 侯德輝 薄長利 張超

摘要：新能源汽車包括燃料電池汽車、混合動力汽車、氫能源動力汽車和太陽能汽車等。其廢氣排放量比較低。

關(guān)鍵詞：新能源汽車；國產(chǎn)品牌；動力汽車；

中圖分類號：F407.471 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-02-00012-01

一、新能源汽車發(fā)展的過去

（一） 新能源汽車的含義

新能源汽車是指采用非常規(guī)車用燃料作為動力來源（或使用常規(guī)車用燃料、采用新型車載動力裝置），綜合車輛的動力控制和驅(qū)動方面的先進(jìn)技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。新能源汽車包括混合動力汽車、純電動汽車（BEV，包括太陽能汽車）、燃料電池電動汽車（FCEV）、氫發(fā)動機(jī)汽車、其他新能源（如高效儲能器）汽車等。在能源緊缺，環(huán)境污染越來越嚴(yán)重的今天，新能源汽車已成為汽車產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的趨勢。

（二）新能源汽車興起原因

恐怖的油價上漲

全球石油價格上漲的推動使得油價瘋漲是肯定的，各國之間能源緊缺問題嚴(yán)重，現(xiàn)階段以石油為主要燃料的汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到極大威脅。因此，發(fā)展新能源汽車成為世界汽車持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

二 產(chǎn)品類比

混合動力汽車

混合動力是指那些采用傳統(tǒng)燃料的，同時配以電動機(jī)/發(fā)動機(jī)來改善低速動力輸出和燃油消耗的車型。按照燃料種類的不同，主要又可以分為汽油混合動力和柴油混合動力兩種。

混合動力汽車的優(yōu)點(diǎn)：1、采用混合動力后可按平均需用的功率來確定內(nèi)燃機(jī)的最大功率，此時處于油耗低、污染少的最優(yōu)工況下工作。需要大功率內(nèi)燃機(jī)功率不足時，由電池來補(bǔ)充；負(fù)荷少時，富余的功率可發(fā)電給電池充電，由于內(nèi)燃機(jī)可持續(xù)工作，電池又可以不斷得到充電，故其行程和普通汽車一樣。2、因為有了電池， 可以十分方便地回收制動時、下坡時、怠速時的能量。缺點(diǎn)：長距離高速行駛基本不能省油

純電動汽車

電動汽車顧名思義就是主要采用電力驅(qū)動的汽車，大部分車輛直接采用電機(jī)驅(qū)動，有一部分車輛把電動

純電動汽車機(jī)裝在發(fā)動機(jī)艙內(nèi)，也有一部分直接以車輪作為四臺電動機(jī)的轉(zhuǎn)子，其難點(diǎn)在于電力儲存技術(shù)。由于電力可以從多種一次能源獲得，如煤、核能、水力、風(fēng)力、光、熱等，解除人們對石油資源日見枯竭的擔(dān)心。電動汽車還可以充分利用晚間用電低谷時富余的電力充電，使發(fā)電設(shè)備日夜都能充分利用，大大提高其經(jīng)濟(jì)效益。有關(guān)研究表明，同樣的原油經(jīng)過粗煉，送至電廠發(fā)電，經(jīng)充入電池，再由電池驅(qū)動汽車，其能量利用效率比經(jīng)過精煉變?yōu)槠?，再?jīng)汽油機(jī)驅(qū)動汽車高，因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量，正是這些優(yōu)點(diǎn)，使電動汽車的研究和應(yīng)用成為汽車工業(yè)的一個“熱點(diǎn)”。有專家認(rèn)為，對于電動車而言，最大的障礙就是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及價格影響了產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，與混合動力相比，電動車更需要基礎(chǔ)設(shè)施的配套，而這不是一家企業(yè)能解決的，需要各企業(yè)聯(lián)合起來與當(dāng)?shù)卣块T一起建設(shè)，才會有大規(guī)模推廣的機(jī)會。

優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)相對簡單成熟，只要有電力供應(yīng)的地方都能夠充電。缺點(diǎn)：蓄電池單位重量儲存的能量太少，還因電動車的電池較貴，故購買價格較貴，至于使用成本，有些試用結(jié)果比汽車貴，有些結(jié)果僅為汽車的1/3，這主要取決于電池的壽命及當(dāng)?shù)氐挠汀㈦妰r格。

燃料電池汽車是指以氫氣、甲醇等為燃料，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，依靠電機(jī)驅(qū)動的汽車。

三、新源汽車對能源要求

我國汽車保有量預(yù)計2010年將達(dá)到3430萬輛，汽車對能源的消耗巨大，作為汽車動力的能源必須儲量豐富，才能保證汽車的可持續(xù)發(fā)展。能源的能量密度要高能源的能量密度越高，汽車的燃料箱體積就越小，就會減輕汽車的自重。在同樣的條件下，汽車的續(xù)駛里程就越長，并且動力性能越好。能源的污染要小目前，大規(guī)模使用石油產(chǎn)品的汽車，已造成了環(huán)境的嚴(yán)重污染，各國政府都在考慮制定更加嚴(yán)格的汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。因此新能源汽車必須要明顯減少尾氣排放的污染，甚至要達(dá)到零排放，才能被人們廣泛接受。

氫燃料的生產(chǎn)

氫的生產(chǎn)是一項重要的全球性業(yè)務(wù)。目前絕大多數(shù)氫的生產(chǎn)是采用蒸氣甲烷重整法這意味著該方法產(chǎn)生CO2。其他生產(chǎn)方法包括煤（產(chǎn)生CO2 ）或生物質(zhì)氣化、高溫水裂解和一些新興技術(shù)如利用陽光從水中分出氫的光解方法。用化石燃料發(fā)電再用電使水分解的方法也產(chǎn)生CO2水解的效率只有大約70% ，氫氣壓縮的效率大約為90% ，在電動機(jī)輸出階段燃料電池將燃料能量轉(zhuǎn)化為直流電的效率最大為65% ，因此電能輸出到電動機(jī)輸出的效率大約為41%。相比之下直接向純電動汽車的鋰離子電池充電時， AC - DC 蓄電池的充電效率大約為89% ，電池效率為94% ， DC - AC 轉(zhuǎn)化效率為95% ，因此最終效率為79%。（4）續(xù)駛里程充電電池的續(xù)航能力有限和充電時間較長一直是阻滯純電動汽車普及的主要障礙，對許多消費(fèi)者來說在電動模式時，PEV和PHEV行駛距離有限仍是個問題。尤其是PEV，它沒有裝載續(xù)駛里程較大的內(nèi)燃機(jī)（ICE） ，再充電時也需要很長時間。盡管如此，戴姆勒克萊斯勒的研究指出大多數(shù)歐洲人每天行駛距離約50km，而PEV的續(xù)駛里程是其2倍為97 km，對于這些消費(fèi)者來說已足夠。。

（5）核心部件作為新能源汽車核心部件，電機(jī)及其控制系統(tǒng)的性能至關(guān)重要。在國內(nèi)隨著“十城千 輛”新能源汽車示范工程的推進(jìn)，國內(nèi)一些車用電機(jī)產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)行小批量生產(chǎn)并通過裝車考核，能夠很好地滿足整車需求

五、結(jié)束語：

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，未來新能源汽車也必將隨著資源的短缺產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，而我國現(xiàn)在最重要的是打造出一款值得消費(fèi)者信賴的品牌，使得消費(fèi)者能擺脫國產(chǎn)車的陰影。