新能源汽車技術創(chuàng)新思路

李敬國

摘要：盡管當前柴油以及汽油依舊是汽車主要的燃料來源，但是柴油以及汽油自身的質量要求也逐步提升，代燃料將會在未來得到廣泛的應用和推廣，其中乙醇汽車以及天然氣汽車將會得到大規(guī)模的推廣和普及，另外二甲醚以及合成燃料也將會有很大的應用空間。此外，在未來，混合動力系統(tǒng)也會有所普及和發(fā)展，至少在三十年的時間內是汽車行業(yè)最為有效的解決污染以及能源問題的有效途徑。燃料電池在未來的應用也十分樂觀，是未來汽車行業(yè)主要的應用能源之一，國內的汽車行業(yè)以及石油行業(yè)應當聯(lián)手對先進的燃料電池技術加以研發(fā)，繼而在未來的汽車行業(yè)發(fā)展中占領制高點。

關鍵詞：新能源；汽車技術；發(fā)展現(xiàn)狀；趨勢

我國及國外很多汽車公司以及科研機構，在當前的環(huán)境以及能源壓力下開始積極研發(fā)清潔能源汽車，使得新能源汽車的發(fā)展有了長足的進步，所謂新能源汽車主要就是指利用除了柴油以及汽油這些傳統(tǒng)能源之外的能源作為動力供給的汽車。當前正在研發(fā)的新能源汽車主要是有醇類、合成燃料、天然氣、空氣等作為燃料。

1.新能源汽車種類及特征

1.1醇類汽車

所謂醇類汽車主要是指以乙醇以及甲醇作為燃料的汽車，其中使用較為廣泛的就是乙醇，主要是因為乙醇自身的來源途徑較為廣泛，在制作的技術上也相對完善和成熟。當前的醇類汽車所使用的主要是乙醇和汽油或者是柴油等依照相應的比例進行混合繼而加以驅動，這樣就不需要對發(fā)動機進行改造，同時還能夠起到有效的降低污染以及節(jié)能的效果，但是這樣就需要加大燃油噴射量，只有摻醇率達到或者是高于百分之十五的時候，應當對發(fā)動機的壓縮比以及點火提前角加以改變。

因為乙醇燃料自身的空燃相對比較低，對于發(fā)動機相關的進氣系統(tǒng)沒有太高的要求，自身的自燃性能也不是很理想，辛烷值較高，自身的抗爆性較好，汽車尾氣的污染能減少至少百分之三十，這樣的汽車最早是上世紀八十年代中期福特公司研發(fā)。

1.2二甲醚汽車

對于二甲醚來說，其是一種無色同時又無味的氣體，自身的清潔以及燃燒性能都比較好，同時所產生的污染也較少，稍加壓制就會成為液體，因此十分適合作為一種新式的能源，使用這樣一種燃料的汽車是符合美國加州關于超低排放的標準。日本的NKK公司已經(jīng)研發(fā)出相關的使用劣質煤生產二甲醚的相應設備，二甲醚汽車在使用的過程中很難或者是不會排放出一些污染環(huán)境的氣體，所產生的NOX往往會比柴油汽車排放的低百分之二十。

1.3氫燃料汽車

眾所周知，氫是一種清潔燃料，通過使用這樣一種燃料，燃燒的效率較高，有助于降低燃料的使用量。另外，氫氣能夠混入到其他燃料之中，繼而使得燃料的使用效率有所提升，二氧化氮的排放量有所降低，在各種燃料之中，氫的質量以及密度是最高的，但是其自身的能量目的較低，因此，其自身的不足就是安全以及儲存問題。寶馬公司一直都在對氫氣發(fā)動機加以研發(fā)，研發(fā)出多種款式的氫氣發(fā)動機汽車。

1.4液化石油和天然氣汽車

對于天然氣汽車來說，其又被成為“藍色動力”汽車，主要是以液化天然氣、液化石油氣等為主要燃料，其中壓縮天然氣以及液化石油氣是較為理想的一種點燃式發(fā)動機燃料，主要是因為這兩種燃料自身的形成較為單一，有較高的純度，和空氣進行混合時能夠做到完全燃燒，同時還能夠排出較少的一氧化碳，但是其不足就是儲運性能較低，著火的延遲期會比較長。

2.我國新能源汽車發(fā)展狀況

我國地大物博，尤其是天然氣資源十分豐富，同時分布的區(qū)域也十分廣泛，在北京、海南以及重慶和上海等地都是我國燃氣汽車的重點示范城市，這些城市在燃油汽車的基礎上對壓縮天然氣汽車以及相關的液化時尤其汽車做了積極研發(fā)并進行改裝，這些汽車主要是用于出租車以及公交車領域。

我國的山西省是產煤大省，此地的甲醇汽車項目已經(jīng)有多年的研發(fā)歷史，當前已經(jīng)開始進入商業(yè)運行的環(huán)節(jié)，甲醇汽車所使用的燃料系統(tǒng)，不僅能夠用甲醇，還能夠使用汽油，同時還能夠將乙醇作為一種有氧燃料加以使用，這些在黑龍江以及河北省多地進行了推廣，另外我國也制定了相關的乙醇汽油燃料的相應標準。其中山西省使用的甲醇中巴車就是一大成功實踐。

我國的煤炭資源十分豐富，國家也在支持將煤炭作為原料對車用燃料加以制造，通過煤直接或者是間接液化的方式對車用燃料加以制取的項目在我國也得到廣泛的推行。在“十五”期間，我國在陜西省以及云南省建立了煤直接液化的示范廠，將煤炭作為原料合成二甲醚或者是石油來作為車用的燃料。

我國對燃料電池進行研究的單位有數(shù)十家，但是仍然和國外有很大的差距，比如說國外往往是將功率在50KW到80KW的燃料電池用于轎車使用，但是我國依舊是5KW。這和轎車的使用標準還有較大的差距，但是我國的金屬燃料電池技術已經(jīng)在世界處于領先水平。另外，我國的鋰電池水平在國際也處于領先地位，2005年上海車展比亞迪汽車的EI電動車就已經(jīng)具有相當好的整車動力性能。

3.新能源汽車發(fā)展前景

在多種多樣的汽車代用燃料里面，CNG以及LPG是相對來說最為方便的一種燃料，當前有較好的配套基礎設施作為輔助應用，在經(jīng)濟性以及排放狀況要求較高但是自身的動力性能要求不是太高的公共交通行業(yè)中，有較好的應用和發(fā)展前景。在美國，最近幾年新型公共交通工具——天然氣汽車的使用十分普遍，在我國這樣一個以農業(yè)為主的發(fā)展中國家，乙醇是一種十分豐富的資源，乙醇汽車的應用前景也相當廣泛。對于二甲醚來說，這樣一種合成燃料自身具有良好的排放效能，同時其應用和推廣前景十分樂觀，尤其是可以作為代用柴油在混合動力汽車中加以使用。從某種程度上說，混合動力汽車是未來汽車動力系統(tǒng)的一種主要形式。對于蓄電池電動汽車來說，其自身的使用效能就遠遠不如混合動力汽車以及燃料電池汽車，同時蓄電池電動汽車自身的成本相對來說比較高。氫燃料發(fā)動機自身的能量使用率還遠遠不及氫氧燃料電池。所以說，蓄電池電動汽車以及氫發(fā)動機汽車自身的發(fā)展以及應用前景并不客觀。誠然，隨著太陽能電池技術的不斷完善和發(fā)展，未來純電動汽車也會有更好的應用。此外，壓縮空氣動力汽車盡管已經(jīng)實現(xiàn)了排放上的零污染，但是其自身的整體性能與以往傳統(tǒng)汽車性能之間有較大的差別，因此也僅僅能夠在較小的范圍內對其加以應用和推廣。對于燃料電池來說，其依舊是當前技術條件下能量使用效率最高的一種汽車使用能源，自身的比能量可以達到一千克200到350KW，這個量是鋰電子電池的兩倍到三倍，其自身的能量轉換率為百分之六十到百分之八十，這一效率是柴油機或者是汽油機轉換率的1.5到2倍，繼而也能夠實現(xiàn)超低污染或者是零污染，另外燃料電池所使用的氫能源是能夠再生的。當前主要是以甲醇這一燃料為主的電池技術最為完善和成熟，不管是國內還是在國外很多石油公司以及汽車公司都在對燃料電池汽車進行積極研發(fā)，以求能夠在之后的汽車發(fā)展市場中占據(jù)一席之地。