淺談新能源汽車(chē)

王鵬

【摘 要】金融危機(jī)使得全球汽車(chē)工業(yè)紛紛陷入困境，面對(duì)困境，國(guó)內(nèi)外汽車(chē)企業(yè)紛紛將日光投向新能源汽車(chē)。為了對(duì)新能源汽車(chē)的現(xiàn)狀有清晰的了解，對(duì)當(dāng)前新能源汽車(chē)的種類(lèi)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，對(duì)我國(guó)新能源汽車(chē)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

【關(guān)鍵詞】新能源汽車(chē)技術(shù)；發(fā)展?fàn)顩r；瓶頸因素；方向

一、新能源汽車(chē)的分類(lèi)

新能源汽車(chē)包括混合動(dòng)力汽車(chē)（HEV）、純電動(dòng)汽車(chē)（BEV，包括太陽(yáng)能汽車(chē)）、燃料電池電動(dòng)汽車(chē)（FCEV）、氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)、天然氣汽車(chē)以及其他新能源（如高效儲(chǔ)能器、二甲醚）汽車(chē)等各類(lèi)別產(chǎn)品。

1）混合動(dòng)力汽車(chē)

混合動(dòng)力是指由多于一種能量轉(zhuǎn)換器提供驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的混合型電動(dòng)汽車(chē)。目前，混合動(dòng)力汽車(chē)多采用傳統(tǒng)燃料的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)與電力混合。

混合動(dòng)力汽車(chē)是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)與電動(dòng)汽車(chē)相結(jié)合的產(chǎn)物，其關(guān)鍵技術(shù)是混合動(dòng)力系統(tǒng)，它的性能直接關(guān)系到混合動(dòng)力汽車(chē)整體性能。混合動(dòng)力汽車(chē)最突出的優(yōu)勢(shì)就是其燃油經(jīng)濟(jì)性。

2）純電動(dòng)汽車(chē)

純電動(dòng)汽車(chē)是指以車(chē)載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車(chē)輛。純電動(dòng)汽車(chē)完全采用可充電式電池驅(qū)動(dòng)，其基本結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，電動(dòng)發(fā)電機(jī)和車(chē)載電池是其中的關(guān)鍵部件，其中又以電池最為關(guān)鍵。其難點(diǎn)在于電力儲(chǔ)存技術(shù)。

3）燃料電池電動(dòng)汽車(chē)

燃料電池電動(dòng)汽車(chē)是利用燃料電池，將燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能來(lái)進(jìn)行動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的新型汽車(chē)。燃料電池電動(dòng)汽車(chē)完全不進(jìn)行燃料的燃燒過(guò)程，而是通過(guò)電池直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，依靠電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物，因此燃料電池車(chē)輛是無(wú)污染汽車(chē)，燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)要高2--3倍，因此從能源的利用和環(huán)境保護(hù)方面，燃料電池汽車(chē)是一種理想的車(chē)輛，代表著清潔汽車(chē)未來(lái)的發(fā)展方向。

4）氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)

氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)是在現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上加以改造，從氫氣和空氣的混合燃燒產(chǎn)生能量從而獲得動(dòng)力的汽車(chē)。氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)除了具備無(wú)污染、低排放等優(yōu)點(diǎn)外，還具有一些特殊的優(yōu)勢(shì)，如對(duì)氫的要求較低、燃燒性能高、內(nèi)燃機(jī)技術(shù)成熟等。但是氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)現(xiàn)在面臨氫的制取和液態(tài)氫的儲(chǔ)存這兩大難題，能否有效的解決這兩大難題將決定氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)的發(fā)展前景.

二、汽車(chē)對(duì)環(huán)境、能源的影響及發(fā)展新能源汽車(chē)的重要性

1、汽車(chē)對(duì)環(huán)境的影響

汽車(chē)制造過(guò)程中的污染。汽車(chē)的塑料鑄件中使用氟利昂作為發(fā)泡脫沫劑，氟利昂對(duì)臭氧層有破壞作用。另外，鉛基涂料會(huì)造成鉛污染；油漆溶劑的散逸也會(huì)造成污染。

汽車(chē)尾氣中的一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化物、顆粒物對(duì)人類(lèi)健康會(huì)產(chǎn)生直接危害。一氧化碳與血紅蛋白結(jié)合的速度是氧氣的250倍，從而削弱血液向各組織輸送氧氣的功能，危害中樞神經(jīng)系統(tǒng)，造成人的感覺(jué)、反應(yīng)、理解、記憶力等機(jī)能障礙，重者危害血液循環(huán)系統(tǒng)，導(dǎo)致生命危險(xiǎn)。

氮氧化物和碳?xì)浠镌谔?yáng)紫外線(xiàn)作用下，產(chǎn)生一種具有刺激性的化學(xué)煙霧，其對(duì)人體最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道粘膜。

2、在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域取得成績(jī)

目前我國(guó)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)已掌握了整車(chē)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，形成了各類(lèi)電動(dòng)汽車(chē)的開(kāi)發(fā)能力，自主開(kāi)發(fā)出系列產(chǎn)品，關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)化全面跟進(jìn)。在混合動(dòng)力汽車(chē)的核心電池技術(shù)研發(fā)方面，我國(guó)已自主研制出容量為6A.h--100A.h的鎳氫和鋰離子動(dòng)力電池系列產(chǎn)品，能量密度和功率密度接近國(guó)際水平，同時(shí)突破了安全技術(shù)瓶頸，在世界上首次規(guī)模應(yīng)用于城市公交大型客車(chē)。

三、制約我國(guó)新能源汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的瓶頸因素

我個(gè)人認(rèn)為制約我國(guó)新能源汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的瓶頸因素有以下幾個(gè)方面。

1）配套設(shè)施和人們的消費(fèi)觀念因素

我國(guó)當(dāng)前重點(diǎn)推進(jìn)純電動(dòng)汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)。電動(dòng)汽車(chē)顧名思義就是需要用電，因此它的運(yùn)作就必須依托于整個(gè)供應(yīng)鏈和應(yīng)用體系完善的配套工作。新能源汽車(chē)必須通過(guò)專(zhuān)業(yè)的充電站或充電樁充電，這一類(lèi)配套設(shè)施目前在國(guó)內(nèi)還嚴(yán)重不足，比如，許多消費(fèi)者在購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)車(chē)之前都擔(dān)心充電問(wèn)題等。

2）環(huán)境保護(hù)因素

電動(dòng)車(chē)的電池回收成為環(huán)保最關(guān)心的問(wèn)題。目前很多人都會(huì)使用電動(dòng)自行車(chē)，但是在使用幾年過(guò)后，電池不能用了，這時(shí)，電池的回收就成了問(wèn)題。電動(dòng)汽車(chē)也一樣，當(dāng)電池不能使用過(guò)后，那么電池的處理就成了一個(gè)非常嚴(yán)重的問(wèn)題，因?yàn)殡姵貙?duì)環(huán)境的污染巨大，它的污染可以持續(xù)幾十年甚至上百年，這對(duì)我們的環(huán)境是一個(gè)巨大的威脅。而就目前新能源汽車(chē)研發(fā)最熱門(mén)的純電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，在供應(yīng)鏈方面的最大障礙就是電池/電池組、電控等技術(shù)瓶頸，電池的安全性、可靠性、使用壽命等還不能滿(mǎn)足整車(chē)要求。

3）.技術(shù)方面的因素

我國(guó)發(fā)展新能源汽車(chē)起步不晚，但國(guó)內(nèi)汽車(chē)企業(yè)的新能源技術(shù)并不先進(jìn)。關(guān)鍵技術(shù)上的“卡殼”，使國(guó)產(chǎn)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化的滿(mǎn)腔熱情難以轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。比如，國(guó)內(nèi)電動(dòng)車(chē)就面臨著電池、電機(jī)、電控系統(tǒng)等關(guān)鍵核心技術(shù)上的瓶頸問(wèn)題。另外，電池技術(shù)也是現(xiàn)階段我國(guó)新能源汽車(chē)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化存在的最大難點(diǎn)，包括鎳氫電池和鋰電池的壽命、一致性、成本等問(wèn)題。

四、我國(guó)新能源汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展方向及未來(lái)

對(duì)于我在前面提出：根據(jù)能量各級(jí)轉(zhuǎn)化之間的效率都會(huì)小于1，其實(shí)我都懷疑我國(guó)目前重點(diǎn)推廣的純電動(dòng)汽車(chē)難道真的環(huán)保嗎？這個(gè)問(wèn)題的思考，我認(rèn)為我國(guó)新能源汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展方向及未來(lái)應(yīng)該是這樣的：

當(dāng)前我國(guó)以純電驅(qū)動(dòng)為新能源汽車(chē)技術(shù)發(fā)展和汽車(chē)工業(yè)轉(zhuǎn)型的主要戰(zhàn)略取向，重點(diǎn)推進(jìn)純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，推廣普及非插電式混合動(dòng)力汽車(chē)、節(jié)能內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)，提升我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平。而純電動(dòng)汽車(chē)需要充電，電能大部分來(lái)自火力發(fā)電站，發(fā)電站發(fā)出電能，經(jīng)各級(jí)變壓器和高壓線(xiàn)輸送到用戶(hù)，用戶(hù)再給汽車(chē)的電瓶充電。暫且不說(shuō)間接污染，這各級(jí)轉(zhuǎn)化就要消耗大量的能源。所以現(xiàn)在用的蓄電池、鋰電池在將來(lái)會(huì)被燃料電池所取代。

地球上含有大量的水資源，水是由氫氣和氧氣組成的，且水是可循環(huán)再生字眼，可以說(shuō)是取之不盡用之不竭。故此大力研發(fā)氫氣汽車(chē)技術(shù)將成為我國(guó)新能源汽車(chē)技術(shù)未來(lái)發(fā)展的重要方向之一。用氫氣作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的氫氣汽車(chē)具有很多的明顯有點(diǎn)：氫氣熱值高，潔凈無(wú)污染，能量轉(zhuǎn)化率高，噪音低，續(xù)駛里程可與以汽油為燃料的汽車(chē)相當(dāng)。而且氫氣汽車(chē)以氫氣作為燃料，其燃燒后的生成物還是水，能形成資源的快速循環(huán)，真正的實(shí)現(xiàn)零排放。另外，氫氣還可以向燃料電池提供燃料，從而也加速了燃料電池汽車(chē)技術(shù)的研發(fā)過(guò)程。故此，氫氣汽車(chē)技術(shù)將成為我國(guó)新能源汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展方向之一。

燃料電池汽車(chē)技術(shù)、氫汽車(chē)技術(shù)以及核能汽車(chē)技術(shù)將是我國(guó)未來(lái)新能源汽車(chē)技術(shù)重要發(fā)展方向。

五、小結(jié)

新能源汽車(chē)技術(shù)自從面世以來(lái)備受關(guān)注，雖然目前發(fā)展尚不成熟而且市場(chǎng)很小，但潛力不可低估。尤其在環(huán)保節(jié)能方面，新能源汽車(chē)技術(shù)占據(jù)巨大的優(yōu)勢(shì)，發(fā)展新能源汽車(chē)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)汽車(chē)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。對(duì)我國(guó)而言，在汽車(chē)領(lǐng)域起步晚、技術(shù)落后，但是在剛剛興起的新能源汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域里，則充滿(mǎn)機(jī)遇與挑戰(zhàn)。前景一片光明，但是我們面前依舊困難重重，未來(lái)任重而道遠(yuǎn)。

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（作者單位：長(zhǎng)三角新能源汽車(chē)研究院有限公司）