新能源汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展及商用車(chē)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

王璨

一汽-大眾汽車(chē)有限公司佛山分公司 廣東省佛山市 528000

新能源汽車(chē)是指以非常規(guī)汽車(chē)燃料為動(dòng)力源，集成汽車(chē)動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)先進(jìn)技術(shù)，形成先進(jìn)技術(shù)原理，采用新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車(chē)。目前，中國(guó)汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展也相應(yīng)帶來(lái)了石油消費(fèi)總量的快速增長(zhǎng)，尤其是交通運(yùn)輸行業(yè)對(duì)石油產(chǎn)品的需求猛增。一方面，世界原油供應(yīng)緊張，近幾年油價(jià)持續(xù)上漲，但中國(guó)石油資源緊缺，嚴(yán)重依賴進(jìn)口；另一方面，能源的大量消耗給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)巨大壓力，不僅空氣污染日益嚴(yán)重，二氧化碳的大量排放也在加劇溫室效應(yīng)。因此，在石油短缺和環(huán)境污染的制約下，新能源汽車(chē)將是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的最終發(fā)展方向。

1 我國(guó)新能源汽車(chē)技術(shù)發(fā)展背景和機(jī)遇

中國(guó)汽車(chē)工業(yè)高速發(fā)展，汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量位居世界前列，但中國(guó)人均汽車(chē)PARC 很低，預(yù)計(jì)2020 年將達(dá)到130-1.5 億輛PARC，在人均汽車(chē)PARC 中遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家的基本水平，我們已經(jīng)感受到石套供應(yīng)越來(lái)越難。隨著中國(guó)人民生活水平的提高和人均汽車(chē)保有量的增加，中國(guó)的石油和能源問(wèn)題將日益嚴(yán)重，實(shí)現(xiàn)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型是不可阻擋的趨勢(shì)。與發(fā)達(dá)國(guó)家不同的是，中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展初期，汽車(chē)保有量低，使得中國(guó)石油基礎(chǔ)設(shè)施與發(fā)達(dá)國(guó)家相比相對(duì)較小，在新能源汽車(chē)的實(shí)施方面更具優(yōu)勢(shì)。

我國(guó)新能源汽車(chē)技術(shù)在發(fā)展中有一些機(jī)遇，主要體現(xiàn)在我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)所處的社會(huì)環(huán)境、科技環(huán)境以及市場(chǎng)環(huán)境上。

（1）社會(huì)環(huán)境。我國(guó)新能源汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的社會(huì)環(huán)境比較適合，對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)起步較早，傳統(tǒng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)規(guī)模較大，而配套的石油基礎(chǔ)設(shè)施比較成熟，成本會(huì)更高以新能源汽車(chē)取代傳統(tǒng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)。同時(shí)，發(fā)達(dá)國(guó)家的人們已經(jīng)習(xí)慣了使用傳統(tǒng)汽車(chē)，使得新能源汽車(chē)在大眾中的推廣變得更加困難。中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)間短，在正確引導(dǎo)下，新能源汽車(chē)很容易被大眾接受。

（2）科技環(huán)境。我國(guó)新能源汽車(chē)發(fā)展良好的技術(shù)環(huán)境，同時(shí)在國(guó)家政策的支持下，我國(guó)在二甲醚技術(shù)、純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)等方面也處于世界領(lǐng)先地位，并有新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)涉及的科研人員較多，且勞動(dòng)力成本相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家較低，對(duì)于新能源汽車(chē)的改造和生產(chǎn)整體成本的降低更為有利。

（3）市場(chǎng)環(huán)境。與龐大的人口基數(shù)相比，我國(guó)石油資源相對(duì)稀缺，油價(jià)居高不下，上漲趨勢(shì)明顯。在這樣的市場(chǎng)環(huán)境下，新能源汽車(chē)的實(shí)施將得到大眾的支持，而燃料總量不足導(dǎo)致的汽油價(jià)格上漲為新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大空間。同時(shí)，我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)大多與國(guó)外汽車(chē)廠商合資，在一定程度上大大降低了新能源第二產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。

2 目前新能源汽車(chē)的發(fā)展形勢(shì)

2.1 汽車(chē)舊能源導(dǎo)致的問(wèn)題

舊的能源結(jié)構(gòu)造成了全球性的環(huán)境問(wèn)題，如酸雨、臭氧層的破壞和大量溫室氣體的排放。城市空氣污染日益嚴(yán)重，不僅在發(fā)展中國(guó)家，而且在超越國(guó)界的歐洲和北美。就我國(guó)而言，大、人口多、汽車(chē)保有量位居世界前列，二氧化硫和二氧化碳排放量居世界前列，而且我國(guó)正處于工業(yè)化進(jìn)程中，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源的依賴度要大得多與其他國(guó)家相比，巨大的能源消耗無(wú)疑對(duì)我們的環(huán)境造成了極大的威脅。因此，一種新型無(wú)污染的新能源汽車(chē)已成為當(dāng)務(wù)之急。

3.2 汽車(chē)舊能源供應(yīng)日趨不足

舊能源不僅污染，而且“瀕臨滅絕”。眾所周知，石油被提取和提煉以制造汽車(chē)用汽油和柴油。石油來(lái)自10 到6 億年前存在的有機(jī)物質(zhì)。然而，石油儲(chǔ)量有限，開(kāi)采技術(shù)有待提高，但對(duì)石油的需求卻在增加，因此石油越來(lái)越少，這是近年來(lái)石油價(jià)格上漲的主要原因。此外，由于無(wú)計(jì)劃、不合理的大規(guī)模開(kāi)采人力資源和能源短缺，已在世界大多數(shù)國(guó)家乃至全球范圍內(nèi)出現(xiàn)。半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，全球消費(fèi)量飆升至2004 年的146.10 噸標(biāo)準(zhǔn)煤。根據(jù)美國(guó)能源信息署發(fā)布的《國(guó)際能源展望》，預(yù)計(jì)2005 年至2030 年，世界能源市場(chǎng)消費(fèi)量將增長(zhǎng)50.7%，增加世界能源供應(yīng)。石油是目前汽車(chē)的主要能源，而作為各國(guó)支柱產(chǎn)業(yè)的汽車(chē)工業(yè)都在大力發(fā)展，顯然汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展將進(jìn)一步加劇能源短缺問(wèn)題的嚴(yán)重性。

3 新能源汽車(chē)的概念和優(yōu)勢(shì)

3.1 新能源汽車(chē)的概念

新能源汽車(chē)指的是不使用汽油、柴油等化石能源，而選擇其他能源替代的車(chē)輛。新能源汽車(chē)主要包括鋰電池汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)、天然氣動(dòng)力汽車(chē)、太陽(yáng)能汽車(chē)等。根據(jù)調(diào)查顯示，我國(guó)新能源汽車(chē)數(shù)量超過(guò)580萬(wàn)輛，占全球新能源汽車(chē)總量的50%。新能源汽車(chē)使用的是新型能源驅(qū)動(dòng)，而且采用了先進(jìn)的控制和驅(qū)動(dòng)技術(shù)，也有了新的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。目前，新能源汽車(chē)廣泛用于社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，包括出租車(chē)、貨車(chē)、公交車(chē)、大巴車(chē)，節(jié)省了大量化石能源，而且減少了污染物的排放。

3.2 新能源汽車(chē)的優(yōu)勢(shì)

（1）沒(méi)有污染、噪聲很小。和傳統(tǒng)汽車(chē)比較，新能源汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)排出污染物，而且電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)聲音比內(nèi)燃機(jī)的噪聲要低。但新能源汽車(chē)也不是沒(méi)有污染的。例如在使用電池作為驅(qū)動(dòng)電源的時(shí)候，制造電池過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多污染物，對(duì)空氣造成一定的污染。同時(shí)，新能源充電主要依靠燃煤廠發(fā)電，煤炭也會(huì)產(chǎn)生很多污染物。但是相比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)，電動(dòng)車(chē)的污染非常少。

（2）能效高，電力供給豐富。目前，新能源汽車(chē)的能源利用效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)汽車(chē)，尤其是在城市中行駛，因?yàn)樾枰燃t綠燈，汽車(chē)行駛緩慢，這種場(chǎng)景非常適合電動(dòng)汽車(chē)。同時(shí)，應(yīng)用新能源汽車(chē)還能減少對(duì)化石能源的依賴性。電力來(lái)源現(xiàn)在有很多途徑，包括天然氣、水力發(fā)電、核能、風(fēng)能、潮汐能、太陽(yáng)能等都可以進(jìn)行發(fā)電。同時(shí)，新能源汽車(chē)一般在晚上充電，這樣也能避開(kāi)用電高峰期，可以顯著降低成本。

（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。和傳統(tǒng)汽車(chē)相比，新能源汽車(chē)結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，汽車(chē)運(yùn)行、傳動(dòng)部件很少，維護(hù)簡(jiǎn)單，減少了人力成本。因?yàn)槠?chē)使用的是交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，幾乎不需要維護(hù)，而且新能源汽車(chē)操作也非常方便。

（4）成本高，續(xù)航里程不足。當(dāng)前，新能源汽車(chē)還沒(méi)有足夠完善，不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽車(chē)。首先，新能源汽車(chē)電池壽命短，造價(jià)成本高。同時(shí)，電池儲(chǔ)存電量少，一次充電后續(xù)航里程不足。其次，目前新能源汽車(chē)造價(jià)普遍很高。但隨著技術(shù)的進(jìn)步，新能源汽車(chē)存在的不足一定會(huì)有很好的處理方法，從而得到更好的推廣。

4 新能源汽車(chē)發(fā)展趨勢(shì)

新能源汽車(chē)不使用傳統(tǒng)化石燃料進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，它結(jié)合了先進(jìn)的控制技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)，是一種全新的汽車(chē)類型。當(dāng)前，我國(guó)新能源汽車(chē)行業(yè)正在發(fā)展階段，技術(shù)方面還存在很多不足的地方。隨著國(guó)家出臺(tái)一系列鼓勵(lì)政策和市場(chǎng)的繁榮，我國(guó)新能源汽車(chē)行業(yè)取得了快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)很多汽車(chē)制造商都開(kāi)始了新能源汽車(chē)的研發(fā)。2008 年，我國(guó)新能源汽車(chē)領(lǐng)域有了首次突破，自主開(kāi)發(fā)出了純電動(dòng)、混合動(dòng)力、燃料電池三種新能源汽車(chē)，普遍應(yīng)用于公交車(chē)中，在全國(guó)進(jìn)行了廣泛推廣。

隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國(guó)投入大量技術(shù)和資金開(kāi)發(fā)新能源汽車(chē)。2012 年，我國(guó)出臺(tái)了《節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，給新能源汽車(chē)發(fā)展確定了新的目標(biāo)。目前，我國(guó)已經(jīng)成為鋰電池生產(chǎn)大國(guó)，具備生產(chǎn)動(dòng)力電池的優(yōu)勢(shì)。2020 年，我國(guó)生產(chǎn)的電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)超過(guò)500 多萬(wàn)輛，因此說(shuō)明我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)達(dá)到了規(guī)?；Ｄ壳?，汽車(chē)發(fā)展朝著電動(dòng)化、聯(lián)網(wǎng)化、智能化、共享化的趨勢(shì)進(jìn)行，尤其是年輕群體中，因此新能源汽車(chē)需要針對(duì)年輕群體進(jìn)行這方面的研發(fā)，發(fā)揮能源優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，打造為智能移動(dòng)終端。

當(dāng)前，我國(guó)新能源汽車(chē)制造體系已經(jīng)出現(xiàn)，但對(duì)于新能源制造標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)協(xié)作、整體規(guī)劃等方面還有不足的地方，需要進(jìn)一步進(jìn)行改進(jìn)。新形勢(shì)下，新能源汽車(chē)的動(dòng)力來(lái)源不斷豐富，例如混合動(dòng)力、生物燃料、天然氣、鋰電池等，促進(jìn)了新能源汽車(chē)的快速發(fā)展。在社會(huì)能源緊張、環(huán)保問(wèn)題日益嚴(yán)重背景下，發(fā)展新能源汽車(chē)是全社會(huì)的重要工作。新能源汽車(chē)要想更快的發(fā)展，需要發(fā)展核心技術(shù)，不斷研發(fā)新的材料、新的部件、新的結(jié)構(gòu)，不斷降低制造成本，只有攻克這些難關(guān)才能真正促進(jìn)新能源汽車(chē)的發(fā)展，只有如此才能促進(jìn)新能源汽車(chē)在社會(huì)中廣泛得到推廣。

5 新能源汽車(chē)發(fā)展的阻力

與傳統(tǒng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)不同，新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)是一項(xiàng)宏大的系統(tǒng)工程，需要政府的統(tǒng)一規(guī)劃和引導(dǎo)，需要各方面的共同努力。目前，新能源汽車(chē)價(jià)格偏高，一些技術(shù)瓶頸尚未突破，配套設(shè)施不完善。這些問(wèn)題都不同程度地制約了我國(guó)新能源汽車(chē)的發(fā)展。如果這些問(wèn)題不能得到合理解決，近兩年我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程將受到限制。

首先要解決的是新能源汽車(chē)的成本問(wèn)題。消費(fèi)者能否負(fù)擔(dān)得起新能源汽車(chē)的高價(jià)，是決定是否選擇新能源汽車(chē)的關(guān)鍵因素之一。以電動(dòng)車(chē)為例，消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)車(chē)每多付3-5 萬(wàn)元人民幣，雖然最終消費(fèi)者可以通過(guò)幾年后為了節(jié)省燃油成本賺更多的錢(qián)來(lái)買(mǎi)車(chē)，但因?yàn)闆](méi)有太多的好處和個(gè)人消費(fèi)者，電動(dòng)汽車(chē)可能仍然不是目前最實(shí)惠的消費(fèi)者選擇。其次，新能源汽車(chē)面臨一系列需要解決的技術(shù)難題。這些問(wèn)題中最重要的是動(dòng)力電池的技術(shù)問(wèn)題。目前，動(dòng)力電池還存在充電時(shí)間長(zhǎng)、使用壽命短、關(guān)鍵技術(shù)差、電池成本高、可靠性低等問(wèn)題。這些問(wèn)題的存在制約了新能源汽車(chē)特別是電動(dòng)汽車(chē)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。目前，對(duì)于新能源汽車(chē)來(lái)說(shuō)，電池技術(shù)和成本是制約新能源汽車(chē)發(fā)展的最大瓶頸。只有解決了動(dòng)力電池這個(gè)“核心”問(wèn)題，新能源汽車(chē)才能插上騰飛的翅膀。

最后，還有支持基礎(chǔ)設(shè)施的問(wèn)題。以電動(dòng)汽車(chē)，尤其是插電式混合動(dòng)力汽車(chē)為例。它們?cè)谥袊?guó)快速發(fā)展的前提是便捷的充電站網(wǎng)絡(luò)，或者便捷的可更換電池網(wǎng)絡(luò)。按照目前的電池技術(shù)，在專門(mén)的充電站15 到20 分鐘就可以充電70%，家里220 伏的電源充滿電需要10 個(gè)小時(shí)左右。目前國(guó)內(nèi)建設(shè)充電站的成本約為25 萬(wàn)至30 萬(wàn)元。盡管《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》明確提出建立電動(dòng)汽車(chē)快速充電網(wǎng)絡(luò)，加快停車(chē)場(chǎng)等公共場(chǎng)所公共充電設(shè)施建設(shè)。但在全國(guó)范圍內(nèi)建立充電站網(wǎng)絡(luò)將面臨許多技術(shù)和社會(huì)挑戰(zhàn)，因?yàn)檫@將涉及改造城市電路、組裝轉(zhuǎn)換器，甚至可能修改住宅電表。因此，新能源汽車(chē)和動(dòng)力電池技術(shù)有待突破，汽車(chē)廠商、政府和消費(fèi)者之間的博弈，這些都錯(cuò)綜復(fù)雜地影響著我國(guó)新能源汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

6 我國(guó)新能源汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展前景

我國(guó)新能源汽車(chē)技術(shù)發(fā)展目標(biāo)應(yīng)該是盡快在轉(zhuǎn)型發(fā)展，但由于我國(guó)汽車(chē)工業(yè)才剛剛起步，同時(shí)新能源汽車(chē)與傳統(tǒng)汽車(chē)在研發(fā)上有著密切的聯(lián)系。技術(shù)上，所以我國(guó)應(yīng)在新能源汽車(chē)技術(shù)發(fā)展目標(biāo)的同時(shí)，選擇“轉(zhuǎn)型轉(zhuǎn)型”的發(fā)展戰(zhàn)略，在研發(fā)質(zhì)量上，加快新能源技術(shù)發(fā)展進(jìn)步擴(kuò)大新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)規(guī)模，力爭(zhēng)盡快趕上世界新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐，以此為契機(jī)，提升我國(guó)新能源技術(shù)綜合實(shí)力。

7 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)節(jié)能減排與新能源汽車(chē)技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。作為一個(gè)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)還處于起步階段，它擁有社會(huì)等新興產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)的土壤，與傳統(tǒng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)相比具有較大的發(fā)展空間，但同時(shí)也面臨著挑戰(zhàn)。中國(guó)的新能源汽車(chē)技術(shù)發(fā)展也受制約嚴(yán)重，一方面是我國(guó)自身研發(fā)實(shí)力相對(duì)于跨國(guó)汽車(chē)制造商不足，另一方面是中國(guó)大部分汽車(chē)制造商在選擇利潤(rùn)更高的傳統(tǒng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)和新能源汽車(chē)的時(shí)候猶豫不決，這些都是我國(guó)新能源汽車(chē)技術(shù)發(fā)展需要解決的問(wèn)題。