孫寶光
【摘 要】本文主要介紹新能源汽車的種類、發展趨勢、面臨的主要問題及改進方法。面對全球范圍日益嚴峻的能源形勢和環保壓力,新能源汽車已經作為發達國家、新興國家刺激經濟、調整產業結構、提高產業競爭力、保持經濟社會可持續發展的重大戰略舉措,并得到了有關國家政府的高度重視。
【關鍵詞】新能源汽車 產業發展 燃料電池 超級電容器
1新能源汽車的簡介
新能源汽車是指采用非常規的車用燃料作為動力來源,綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術,形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。新能源汽車包括有:純電動汽車(BEV)、混合動力汽車(HEV)、燃料電池汽車(FCEV)等。
1.1混合動力汽車
混合動力汽車是指車輛驅動系統由兩個或多個能同時運轉的單個驅動系統聯合組成的車輛,車輛的行駛功率依據實際的車輛行駛狀態由單個驅動系統單獨或共同提供。按照燃料種類的不同,主要又可以分為汽油混合動力和柴油混合動力兩種。
(1)混合動力汽車的優點:使用小排量發動機,降低了燃油消耗;將制動、下坡時的能量回收到電池中再次利用,降低了燃油消耗;在市區,可關閉發動機,由電機單獨驅動,實現零排放;使發動機經常在低排放區工作,提高了能量轉換效率,降低了排放。
(2)混合動力汽車的缺點:因為使用了兩種或多種動力源,使得汽車整體系統過于復雜,不便于維修保養,同時加大生產成本;在長距離高速行駛狀態下,由于其主要靠燃油發動機驅動,所以無法降低燃油消耗。
1.2純電動汽車
純電動汽車指以車載電源為動力,用電機驅動車輪行駛,完全由可充電電池提供動力源的汽車。
純電動汽車的優點:無污染、噪聲小;結構簡單,使用維修方便;能量轉換效率高,同時可回收制動、下坡時的能量,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,通過化學反應產生電流,依靠電機驅動的汽車。因其電池的能量是通過化學作用,而不是經過燃燒,過程不會產生有害產物,直接變成電能,因此燃料電池汽車是無污染汽車。
燃料電池汽車的優點:零排放,不污染環境。能量轉化效率高。燃料電池的能量轉換效率可高達80%,為內燃機的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新能源汽車的發展
2.1新能源汽車的發展現狀及存在的問題
新能源汽車技術當前的發展狀況表現為:純電動汽車技術成熟,在特定區域(公共運輸系統)推廣應用;混合動力汽車技術漸趨完善,進入商業推廣階段;燃料電池汽車技術處于新的突破前期,正在成為新的研發重點。
從整體看,我國新能源汽車發展已基本完成了產業化階段的準備工作,進入了市場導入準備期。
然而在我國新能源汽車消費市場尚處于起步階段,各方面發展還不夠完善,嚴重地阻礙了我國的新能源汽車產業發展。通過以下幾個方面的闡述,客觀分析當前新能源汽車所面臨的現狀:
(1)資金、人才均有較大缺口。資金方面,與傳統汽車開發相比,我國新能源汽車的研發仍處于初級階段,要真正實現產業化,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展階段,在新能源汽車的基礎研究、關鍵零部件和材料研發方面,需要大量的相關科技人才。另外,新能源汽車產業管理人才也將出現較大的空缺。
(2)成本高,難以產業化。混合動力汽車可以大幅度提高燃油效率。不過存在兩個問題,一是系統復雜化,能效大幅提高將導致系統非常復雜;二是如果實現復雜系統的動力裝置,成本將非常高,難以產業化。
(3)新能源大規模供應體系還不完善。交通能源轉型有3個階段,一是可以大規模提供的新能源,二是新能源的大規模供應,三是新能源汽車的量產有效利用新能源。問題是,目前我國大規模的新能源供應體系遠未建立,從而使得新能源汽車的發展缺乏新能源供應這一物質基礎。所以單純在新能源汽車技術上實現突破,甚至成功進行示范運行,并不能解決能源供應問題。
(4)本國汽車生產企業的核心技術匱乏。我國的多數汽車企業走的是合資發展的道路,合資一方面解決了我國汽車企業發展的資金來源問題,同時也方便了我們了解世界產業發展動態。但是,也導致了一個嚴重的問題,那就是我國汽車研發的核心團隊越來越弱化,企業越來越依賴國外技術,造成本國技術空心化。這勢必將造成自身核心技術缺失,喪失追趕國際先進的機會。
2.1新能源汽車的發展趨勢
隨著環境保護問題的日益嚴重,石油資源的日益枯竭,新能源的開發利用是必然的結果,新能源汽車的發展也是必然的過程。那么如何有效地開發利用新能源,有效地發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,解放汽車企業的生產力,使之專注于車輛整體的研發與生產,而不是電池。
(2)應出臺標準,統一電池的規格型號,按不同的儲電量劃分,從而實現標準化量產。
(3)應大力發展燃料電池,不要局限于氫燃料,開發其他介質的燃料。
(4)應裝配超級電容器,汽車制動時的脈沖能量有90%能回收到超電容,加速或啟動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。
盡管現在新能源汽車還存在技術方面等許許多多的難題,但我相信新能源汽車會成長。更加重要的一點,由于石油等不可再生資源的減少,環境污染的加重,新能源汽車發展會成為一場新能源革命。
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