新能源汽車節能技術探討

李洋 尹勇博 王咸龍 魏尚林

【摘要】由于空氣污染和能源安全已成為全球關注的兩大問題，而節能和新能源汽車是解決中國能源和環境問題的關鍵措施。對于不同技術的前景，目前產業界和學術界尚未達成共識，但中國一直在對新能源汽車產業采取行動，并取得了一定成績。本文對我國主要技術路徑的現狀和未來發展進行了探討，具體來說，由于電動機聯軸器的存在，內燃機在未來會變得更加簡單。根據該產業現有的資源稟賦，希望可以對其進一步的發展做出一些推動。

【關鍵詞】節能;新能源汽車;技術路徑;汽車制造商;

1 引言

經過幾十年的發展，如今中國成為世界上最大的汽車生產國，并將在2017年取代美國成為世界上最大的石油進口國。汽車產量和銷量的增加滿足了汽車行業的指數增長預期，而道路運輸排放的增加也將對中國的城市空氣質量和溫室氣體排放產生很好的量化影響，交通排放已經與中國在氣候變化和保護人類健康方面的政策不相容。這就意味著中國的快速發展給能源消費和環境帶來了巨大的挑戰。今天，城市空氣污染對人類健康有重大影響;2013年，空氣污染導致的過早死亡給全球經濟造成了約2250億美元的勞動收入損失，以及5.11萬億美元的福利損失，自2000年以來，中國政府倡導了一項與西方模式不同的國家清潔汽車戰略，主要是為了解決城市污染問題。為了推廣節能和新能源汽車，中國政府出臺了大量政策，包括燃油消費法規、信用管理政策和碳配額政策。

2 新能源汽車發展現狀

2.1 國外新能源汽車發展現狀

歐洲是傳統汽車產業最為發達的地區，擁有眾多知名汽車品牌。德國、法國、英國、意大利都是汽車大國，這些國家的汽車發展歷史比較相近，但在新能源汽車領域歐洲車企總體上起步較晚。其原因一方面是因為歐洲各國政府通過制定嚴苛的碳排放法規來推動新能源汽車的發展;但另一方面，歐洲車企由于自身在燃油汽車減排技術方面占有優勢，遲遲不愿選擇電動化的發展道路。

為了進一步更好的推動新能源汽車的發展，國外一些國家專門制定了一些政策來要求車企。其中包括汽車尾氣排放法規，特別是CO2排放法規;制定禁售燃油汽車目標，或稱零排放汽車目標;在特定的時間內對新能源汽車實行高額補貼和其他優惠政策。

而在技術方面，外國主要采取的是電動化，其中包括2種選擇：純電動汽車和插電式混合動力汽車。我們對其進行了一定調查，發現純電動汽車分為2種：一種是兼容平臺，一般是把燃油車平臺稍加改動放上蓄電池和電動機;另一種是電動汽車專屬平臺，按照純電動的特點和需求設計。

2.2 國內新能源汽車發展現狀

近年來中國的環境污染問題日益嚴重。大城市頻繁的霧霾天氣引起了人們對空氣污染問題的廣泛關注。在城市空氣污染中，汽車尾氣排放是一個重要來源，在這樣的背景下，節能減排已成為我國汽車工業的主要發展趨勢。中國政府為推廣“節能新能源汽車”出臺了大量政策，其中包括燃油消費法規、信用管理政策和碳配額政策。對于燃油消費規定，政府限制了公司乘用車的平均油耗。碳排放方面，出臺了《新能源汽車碳配額管理辦法》，規定了汽車制造商的碳減排配額。

3 新能源汽車節能技術路徑分析

3.1 純電動汽車

純電動汽車行業存在兩大障礙，即電池技術和充電基礎設施。其中電池技術是指牽引電池。除了牽引電池的問題，阻礙純電動汽車發展的另一個問題是充電基礎設施。充電基礎設施的稀缺加劇了消費者對充電范圍的焦慮。因此，制造商必須在純電動汽車上安裝更多的電池，以確保更長的電動行駛距離。解決充電基礎設施的問題并不比提高牽引電池的性能更容易。建立充電基礎設施需要成本和時間，只有明確的盈利模式，才能吸引更多企業來參與。在推廣純電動汽車的時候，首先廠商應該細分市場，考慮到市場接受度和節能減排要求，定位在傳統純電動汽車和低速電動汽車之間的產品具有巨大潛力。這種汽車產品可以稱為微型電動汽車。MEV的定義是最大速度和行駛里程較低的電動汽車，攜帶的電池為鋰電池而不是鉛酸電池。與傳統的純電動汽車和低速電動汽車相比，它既比傳統低速電動汽車環保又比純電動車成本更低。

3.2 混合動力技術汽車

混合動力技術通常被認為是ICE與純電力技術之間的過渡技術。但是這一過渡顯然將是一個長期的過程，因此我們可以將其看做一個重要的發展階段。由于混合動力本身提供的多種解決方案，使得它們具有廣泛的應用范圍。綜合考慮油耗、性能和成本的需求，企業應不同程度地選擇混合動力解決方案，以滿足自身需求。隨著復雜的系統和更高的增量成本，強大的混合動力技術可能會更多地應用于中型和大型汽車。與純電動汽車相比，混合動力汽車不需要配備大型電池，這是一個優勢。因此，混合動力技術對企業是很有前景的。

3.3 燃料電池汽車

燃料電池汽車代表了將氫轉化為汽車動力來源的最終可能性。有學者認為燃料電池汽車技術正在迅速走向成熟，并可能對純電動汽車的發展構成挑戰，但實際上，燃料電池汽車面臨著成本高、基礎設施不足、缺乏高效制氫手段等多重關鍵問題。從目前的產業和技術狀況來看，燃料電池汽車在短期內實現大規模產業化的前景尚不明朗。從長遠來看，FCV技術在成本和空間布局上更適合應用于商用車和大型乘用車。

4 結論

當前，我國新能源汽車節能技術面臨著多重挑戰。其中包括對CAFC、新能源汽車和碳配額的嚴格規定，如果企業沒有達到要求，他們將受到嚴厲的懲罰。另外中國新能源汽車市場的需求是多樣化和不斷變化的，新一代消費者的偏好與以前的消費者有很大的不同，這就要求企業對消費者需求的反應要迅速。還有就是節能減排的要求會增加制造商的成本，因此，企業的盈利能力將受到威脅。隨著技術的進步和成本的降低，混合動力車、電動汽車和純電動汽車預計將在2025年后逐漸成為主流。考慮到成本高、基礎設施缺乏、制氫方式不確定等因素，燃料電池汽車2030年后可能會普及。最后，汽車動力源的改造將是一個長期的過程，在此過程中，技術突破、政策變化、能源結構等都將對能源效率和新能源汽車產生重大影響。汽車制造商應該根據自己的實際情況做出選擇，才能承擔起節能減排的任務。

參考文獻

[1]Lalu V，Loison R.100 voitures qui ont fait la France[M].La Vie du Rail，Paris，2018：5-20.

[2] Avere France.Histoire du véhicule électrique[/OL].（2014-11-30）.

[3] 金伶芝，何卉，崔洪陽、等.驅動綠色未來：中國電動汽車發展回顧及未來展望[R].

[4] 汪善進、張式程、徐宏明、等.歐洲汽車行業現狀與發展趨勢（2020）[M].中國人才研究會汽車人才專業委員會，上海，2020.

[5] 李平安.汽車新能源以及節能技術的應用探討[J].科技風，2020（06）：45.