孫寶光
【摘 要】本文主要介紹新能源汽車的種類、發(fā)展趨勢、面臨的主要問題及改進(jìn)方法。面對(duì)全球范圍日益嚴(yán)峻的能源形勢和環(huán)保壓力,新能源汽車已經(jīng)作為發(fā)達(dá)國家、新興國家刺激經(jīng)濟(jì)、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提高產(chǎn)業(yè)競爭力、保持經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略舉措,并得到了有關(guān)國家政府的高度重視。
【關(guān)鍵詞】新能源汽車 產(chǎn)業(yè)發(fā)展 燃料電池 超級(jí)電容器
1新能源汽車的簡介
新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動(dòng)力來源,綜合車輛的動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)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。新能源汽車包括有:純電動(dòng)汽車(BEV)、混合動(dòng)力汽車(HEV)、燃料電池汽車(FCEV)等。
1.1混合動(dòng)力汽車
混合動(dòng)力汽車是指車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由兩個(gè)或多個(gè)能同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的單個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)合組成的車輛,車輛的行駛功率依據(jù)實(shí)際的車輛行駛狀態(tài)由單個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)單獨(dú)或共同提供。按照燃料種類的不同,主要又可以分為汽油混合動(dòng)力和柴油混合動(dòng)力兩種。
(1)混合動(dòng)力汽車的優(yōu)點(diǎn):使用小排量發(fā)動(dòng)機(jī),降低了燃油消耗;將制動(dòng)、下坡時(shí)的能量回收到電池中再次利用,降低了燃油消耗;在市區(qū),可關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),由電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)零排放;使發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常在低排放區(qū)工作,提高了能量轉(zhuǎn)換效率,降低了排放。
(2)混合動(dòng)力汽車的缺點(diǎn):因?yàn)槭褂昧藘煞N或多種動(dòng)力源,使得汽車整體系統(tǒng)過于復(fù)雜,不便于維修保養(yǎng),同時(shí)加大生產(chǎn)成本;在長距離高速行駛狀態(tài)下,由于其主要靠燃油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),所以無法降低燃油消耗。
1.2純電動(dòng)汽車
純電動(dòng)汽車指以車載電源為動(dòng)力,用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛,完全由可充電電池提供動(dòng)力源的汽車。
純電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn):無污染、噪聲小;結(jié)構(gòu)簡單,使用維修方便;能量轉(zhuǎn)換效率高,同時(shí)可回收制動(dòng)、下坡時(shí)的能量,提高能量的利用效率。
1.3燃料電池汽車
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(dòng)的汽車。因其電池的能量是通過化學(xué)作用,而不是經(jīng)過燃燒,過程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物,直接變成電能,因此燃料電池汽車是無污染汽車。
燃料電池汽車的優(yōu)點(diǎn):零排放,不污染環(huán)境。能量轉(zhuǎn)化效率高。燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率可高達(dá)80%,為內(nèi)燃機(jī)的2倍;氫燃料來源廣泛,可以從可再生能源獲得,不依賴石油燃料。
2新能源汽車的發(fā)展
2.1新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題
新能源汽車技術(shù)當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r表現(xiàn)為:純電動(dòng)汽車技術(shù)成熟,在特定區(qū)域(公共運(yùn)輸系統(tǒng))推廣應(yīng)用;混合動(dòng)力汽車技術(shù)漸趨完善,進(jìn)入商業(yè)推廣階段;燃料電池汽車技術(shù)處于新的突破前期,正在成為新的研發(fā)重點(diǎn)。
從整體看,我國新能源汽車發(fā)展已基本完成了產(chǎn)業(yè)化階段的準(zhǔn)備工作,進(jìn)入了市場導(dǎo)入準(zhǔn)備期。
然而在我國新能源汽車消費(fèi)市場尚處于起步階段,各方面發(fā)展還不夠完善,嚴(yán)重地阻礙了我國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。通過以下幾個(gè)方面的闡述,客觀分析當(dāng)前新能源汽車所面臨的現(xiàn)狀:
(1)資金、人才均有較大缺口。資金方面,與傳統(tǒng)汽車開發(fā)相比,我國新能源汽車的研發(fā)仍處于初級(jí)階段,要真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,尚需大量資金;人才方面,目前,中國新能源汽車正處于起步發(fā)展階段,在新能源汽車的基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵零部件和材料研發(fā)方面,需要大量的相關(guān)科技人才。另外,新能源汽車產(chǎn)業(yè)管理人才也將出現(xiàn)較大的空缺。
(2)成本高,難以產(chǎn)業(yè)化?;旌蟿?dòng)力汽車可以大幅度提高燃油效率。不過存在兩個(gè)問題,一是系統(tǒng)復(fù)雜化,能效大幅提高將導(dǎo)致系統(tǒng)非常復(fù)雜;二是如果實(shí)現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)的動(dòng)力裝置,成本將非常高,難以產(chǎn)業(yè)化。
(3)新能源大規(guī)模供應(yīng)體系還不完善。交通能源轉(zhuǎn)型有3個(gè)階段,一是可以大規(guī)模提供的新能源,二是新能源的大規(guī)模供應(yīng),三是新能源汽車的量產(chǎn)有效利用新能源。問題是,目前我國大規(guī)模的新能源供應(yīng)體系遠(yuǎn)未建立,從而使得新能源汽車的發(fā)展缺乏新能源供應(yīng)這一物質(zhì)基礎(chǔ)。所以單純?cè)谛履茉雌嚰夹g(shù)上實(shí)現(xiàn)突破,甚至成功進(jìn)行示范運(yùn)行,并不能解決能源供應(yīng)問題。
(4)本國汽車生產(chǎn)企業(yè)的核心技術(shù)匱乏。我國的多數(shù)汽車企業(yè)走的是合資發(fā)展的道路,合資一方面解決了我國汽車企業(yè)發(fā)展的資金來源問題,同時(shí)也方便了我們了解世界產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)。但是,也導(dǎo)致了一個(gè)嚴(yán)重的問題,那就是我國汽車研發(fā)的核心團(tuán)隊(duì)越來越弱化,企業(yè)越來越依賴國外技術(shù),造成本國技術(shù)空心化。這勢必將造成自身核心技術(shù)缺失,喪失追趕國際先進(jìn)的機(jī)會(huì)。
2.1新能源汽車的發(fā)展趨勢
隨著環(huán)境保護(hù)問題的日益嚴(yán)重,石油資源的日益枯竭,新能源的開發(fā)利用是必然的結(jié)果,新能源汽車的發(fā)展也是必然的過程。那么如何有效地開發(fā)利用新能源,有效地發(fā)展新能源汽車就成為重中之重。
(1)消除“車電一體化”這一概念,解放汽車企業(yè)的生產(chǎn)力,使之專注于車輛整體的研發(fā)與生產(chǎn),而不是電池。
(2)應(yīng)出臺(tái)標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)一電池的規(guī)格型號(hào),按不同的儲(chǔ)電量劃分,從而實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化量產(chǎn)。
(3)應(yīng)大力發(fā)展燃料電池,不要局限于氫燃料,開發(fā)其他介質(zhì)的燃料。
(4)應(yīng)裝配超級(jí)電容器,汽車制動(dòng)時(shí)的脈沖能量有90%能回收到超電容,加速或啟動(dòng)所需的脈沖能量可以由超電容提供90%,使電池的壽命大大延長。
盡管現(xiàn)在新能源汽車還存在技術(shù)方面等許許多多的難題,但我相信新能源汽車會(huì)成長。更加重要的一點(diǎn),由于石油等不可再生資源的減少,環(huán)境污染的加重,新能源汽車發(fā)展會(huì)成為一場新能源革命。
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