新能源汽車發展趨勢的研究與探討

楊竟

摘要：汽車工業的發展和汽車保有量的增加及能源和環境的變化對交通問題提出了嚴峻的挑戰，遵循能源發展形勢及能源發展戰略，研發和使用節能減排的新能源汽車已經成為解決能源和交通問題的必由之路、發展趨勢和重要舉措。

關鍵詞：新能源；汽車；工業

發展新能源汽車對解決能源和環境系統問題以及提高國家的綜合能力具有非常重要的意義。一方面解決能源短缺、環境污染、氣候變暖等全球汽車行業面對的共同問題。近年來，我國汽車產業發展迅速，國內汽車保有量呈遞增趨勢。傳統汽車在行駛過程中會產生大量的有害氣體，排放的污染物有碳氫化合物、氮氫化合物、一氧化碳、二氧化硫等，對人類健康也有很大的影響。此外，傳統汽車主要采用燃油發動機，排放大量的溫室氣體，影響全球的氣候變化。現有的車用內燃機的動力技術的改進處于一種漸進式的狀態，進展緩慢，已經不能應對環境、能源系統的挑戰，汽車行業亟待一場革命性的技術變革。

一、國內外新能源汽車的發展狀況

1.國外新能源汽車的發展

目前，世界各國著名的汽車廠商都在加緊研制各類電動汽車，并且取得了一定的進展和突破。一直以來，出于對能源危機和環境保護的關注及占領未來世界汽車市場的考慮，日本十分重視電動汽車的研制與開發。從世界范圍內看，日本是電動汽車技術發展速度最快的少數幾個國家之一，特別是在混合動力汽車產品的發展方面，日本居世界領先地位。目前，世界上能夠批量產銷混合動力汽車的企業，只有日本的豐田和本田兩家汽車公司。1997年12月，日本豐田汽車公司在日本市場推出了世界上第一款批量生產的混合動力轎車PRIUS。目前，該公司推出的混合動力轎車已經是多次改進后的第二代產品，其生產工藝更為成熟。根據豐田汽車公司的測試，PRIUS轎車在城市工況下比同等排量的花冠轎車節油44.4%，在市郊節油29.7%，綜合節油40.5%。美國的汽車行業在電動汽車產業化方面比日本還有部分差距，美國三大汽車公司僅僅小批量生產、銷售過純電動汽車，而混合動力和燃料電池電動汽車目前還未能實現產業化。

2.我國電動汽車發展狀況

與世界其他國家一樣，電動汽車研發工作在我國也正在持續地進行著。“十五”期間，國家從維護我國能源安全、改善大氣環境、提高汽車工業競爭力、實現我國汽車工業的跨越式發展的戰略高度考慮，設立“電動汽車重大科技專項”，集中國家、地方、企業、高校、科研院所等方面的力量進行聯合攻關。我國電動汽車重大科技專項實施4年來，經過200多家企業、高校和科研院所的2000多名技術骨干的努力，目前已取得重要進展：燃料電池汽車已經成功開發出性能樣車，燃料電池轎車已累計運行 4000km，燃料電池客車已累計運行8000km；混合動力客車已在武漢等地公交線路上試驗運行超過14萬km；純電動轎車和純電動客車均已通過國家有關認證試驗。

二、新能源汽車的定義及種類

根據我國《汽車產業發展政策》的有關規定，國家發展和改革委員會制定了《新能源汽車生產準入管理規則》（后文簡稱《規則》），提出了新能源汽車的新概念。實用非常規車用燃料來作為動力源的汽車便是新能源汽車，綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術，汽車擁有先進的理論和技術，結構也較為新穎。《規則》還指出：新能源汽車包括純電動汽車（BEV，包括太陽能汽車）、混合動力電動汽車（HEV）、燃料電池電動汽車（FCEV）、其他新能源（如超級電容器、飛輪等高效儲能器）汽車等。新能源汽車出現以來，動力形式主要有混合動力、純電動、燃料電池三種。這也是當前世界各國主要的研究方向。

三、新能源汽車的發展趨勢

1.過渡階段的不二之選——混合動力汽車

目前，新能源汽車的發展趨勢已較為明朗。混合動力汽車發展多年，其技術相對成熟，已具備了良好的燃油經濟性、較好的動力性和環保性，因此，筆者認為混合動力汽車是向真正意義上純電動汽車過渡階段的不二之選。然而目前為止，由于混合動力汽車在裝備常規的動力裝置以外，還必須安裝蓄電池，加之長期以來的研發成本，造成了現階段混合動力價格居高不下。這也是阻礙混動車普及的一個關鍵問題。隨著技術問題的陸續攻克和國家政策的不斷支持，筆者認為混合動力未來汽車近幾十年的發展具有良好的前景。

2.上帝的寵兒——純電動汽車

由于電池技術的原因，純電動汽車微型化已成為其發展的一個趨勢。以高性能的鎳氫、鎳鎘電池和鋰電池為代表的新一代電池為純電動汽車的發展提供了比較堅實的基礎。當前，世界范圍內純電動車正處在“更上一層樓”的階段。美國藍鳥客車公司、本田、豐田、比亞迪、奇瑞等均相繼推出了相應的純電動客車和轎車。然而，純電動汽車的發展仍存在著不少問題，如電池容量、驅動電機、快速充電、二次污染等。因此，純電動汽車的發展離不開國家政策的扶持，并非某個公司或某幾個公司就可以完成的。如對其進行政策性補貼；在全國范圍內建設快速充電站、充電樁、換電站或者電池租賃點；以及對研發單位給予一定的稅收優惠政策等。

3.未來的巨人——氫燃料電池汽車

氫動力汽車是一種真正實現零排放的交通工具，排放出的是純凈水。具有無污染，零排放，儲量豐富等優勢，因此，氫動力汽車是傳統汽車最理想的替代方案。但與傳統動力汽車相比，氫動力汽車成本至少高出 20%。中國長安汽車在 2007 年完成了中國第一臺高效零排放氫內燃機點火，并在2008年北京車展上展出了自主研發的中國首款氫動力概念跑車“氫程”。氫具有很高的能量密度，氫分子非常小，極易透過儲藏裝置的外殼逃逸，存儲和運輸非常困難。另外最致命的問題是氫氣的提取需要通過電解水或者利用天然氣，如此一來同樣需要消耗大量能源，除非使用核電來提取，否則無法從根本上降低二氧化碳排放。

結語：

從解決能源緊缺和環境污染的角度來看，以純凈能源尤其是純電動汽車和燃料電池的汽車將成為新能源汽車未來的發展方向。我國汽車工業的發展應該以純電動汽車的產業化為重點，著力解決整車控制、電機控制和電池管理系統的關鍵技術，積極推進電動汽車的產業化，實現“彎道超車”，提高我國的競爭實力。

參考文獻：

[1]崔勝民.新能源汽車技術（第2版）[J].中國科技信息，2014（8）：141-141

[2]唐葆君，劉江鵬.中國新能源汽車產業發展展望[J].北京理工大學學報（社會科學版），2015，17（2）endprint