新能源汽車技術的發(fā)展及商用車的機遇和挑戰(zhàn)

王璨

一汽-大眾汽車有限公司佛山分公司 廣東省佛山市 528000

新能源汽車是指以非常規(guī)汽車燃料為動力源，集成汽車動力控制和驅(qū)動先進技術，形成先進技術原理，采用新技術、新結構的汽車。目前，中國汽車工業(yè)的快速發(fā)展也相應帶來了石油消費總量的快速增長，尤其是交通運輸行業(yè)對石油產(chǎn)品的需求猛增。一方面，世界原油供應緊張，近幾年油價持續(xù)上漲，但中國石油資源緊缺，嚴重依賴進口；另一方面，能源的大量消耗給生態(tài)環(huán)境帶來巨大壓力，不僅空氣污染日益嚴重，二氧化碳的大量排放也在加劇溫室效應。因此，在石油短缺和環(huán)境污染的制約下，新能源汽車將是汽車產(chǎn)業(yè)的最終發(fā)展方向。

1 我國新能源汽車技術發(fā)展背景和機遇

中國汽車工業(yè)高速發(fā)展，汽車產(chǎn)銷量位居世界前列，但中國人均汽車PARC 很低，預計2020 年將達到130-1.5 億輛PARC，在人均汽車PARC 中遠低于發(fā)達國家的基本水平，我們已經(jīng)感受到石套供應越來越難。隨著中國人民生活水平的提高和人均汽車保有量的增加，中國的石油和能源問題將日益嚴重，實現(xiàn)中國汽車工業(yè)能源結構轉(zhuǎn)型是不可阻擋的趨勢。與發(fā)達國家不同的是，中國汽車產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展初期，汽車保有量低，使得中國石油基礎設施與發(fā)達國家相比相對較小，在新能源汽車的實施方面更具優(yōu)勢。

我國新能源汽車技術在發(fā)展中有一些機遇，主要體現(xiàn)在我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)所處的社會環(huán)境、科技環(huán)境以及市場環(huán)境上。

（1）社會環(huán)境。我國新能源汽車技術發(fā)展的社會環(huán)境比較適合，對于發(fā)達國家的汽車產(chǎn)業(yè)起步較早，傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模較大，而配套的石油基礎設施比較成熟，成本會更高以新能源汽車取代傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)。同時，發(fā)達國家的人們已經(jīng)習慣了使用傳統(tǒng)汽車，使得新能源汽車在大眾中的推廣變得更加困難。中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展時間短，在正確引導下，新能源汽車很容易被大眾接受。

（2）科技環(huán)境。我國新能源汽車發(fā)展良好的技術環(huán)境，同時在國家政策的支持下，我國在二甲醚技術、純電動汽車技術等方面也處于世界領先地位，并有新能源汽車產(chǎn)業(yè)涉及的科研人員較多，且勞動力成本相對發(fā)達國家較低，對于新能源汽車的改造和生產(chǎn)整體成本的降低更為有利。

（3）市場環(huán)境。與龐大的人口基數(shù)相比，我國石油資源相對稀缺，油價居高不下，上漲趨勢明顯。在這樣的市場環(huán)境下，新能源汽車的實施將得到大眾的支持，而燃料總量不足導致的汽油價格上漲為新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大空間。同時，我國汽車產(chǎn)業(yè)大多與國外汽車廠商合資，在一定程度上大大降低了新能源第二產(chǎn)業(yè)的市場風險。

2 目前新能源汽車的發(fā)展形勢

2.1 汽車舊能源導致的問題

舊的能源結構造成了全球性的環(huán)境問題，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重，不僅在發(fā)展中國家，而且在超越國界的歐洲和北美。就我國而言，大、人口多、汽車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，而且我國正處于工業(yè)化進程中，社會經(jīng)濟發(fā)展對能源的依賴度要大得多與其他國家相比，巨大的能源消耗無疑對我們的環(huán)境造成了極大的威脅。因此，一種新型無污染的新能源汽車已成為當務之急。

3.2 汽車舊能源供應日趨不足

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用汽油和柴油。石油來自10 到6 億年前存在的有機物質(zhì)。然而，石油儲量有限，開采技術有待提高，但對石油的需求卻在增加，因此石油越來越少，這是近年來石油價格上漲的主要原因。此外，由于無計劃、不合理的大規(guī)模開采人力資源和能源短缺，已在世界大多數(shù)國家乃至全球范圍內(nèi)出現(xiàn)。半個世紀以來，全球消費量飆升至2004 年的146.10 噸標準煤。根據(jù)美國能源信息署發(fā)布的《國際能源展望》，預計2005 年至2030 年，世界能源市場消費量將增長50.7%，增加世界能源供應。石油是目前汽車的主要能源，而作為各國支柱產(chǎn)業(yè)的汽車工業(yè)都在大力發(fā)展，顯然汽車工業(yè)的發(fā)展將進一步加劇能源短缺問題的嚴重性。

3 新能源汽車的概念和優(yōu)勢

3.1 新能源汽車的概念

新能源汽車指的是不使用汽油、柴油等化石能源，而選擇其他能源替代的車輛。新能源汽車主要包括鋰電池汽車、混合動力汽車、天然氣動力汽車、太陽能汽車等。根據(jù)調(diào)查顯示，我國新能源汽車數(shù)量超過580萬輛，占全球新能源汽車總量的50%。新能源汽車使用的是新型能源驅(qū)動，而且采用了先進的控制和驅(qū)動技術，也有了新的內(nèi)部結構。目前，新能源汽車廣泛用于社會各個領域，包括出租車、貨車、公交車、大巴車，節(jié)省了大量化石能源，而且減少了污染物的排放。

3.2 新能源汽車的優(yōu)勢

（1）沒有污染、噪聲很小。和傳統(tǒng)汽車比較，新能源汽車運行過程中不會排出污染物，而且電動機驅(qū)動聲音比內(nèi)燃機的噪聲要低。但新能源汽車也不是沒有污染的。例如在使用電池作為驅(qū)動電源的時候，制造電池過程中會產(chǎn)生很多污染物，對空氣造成一定的污染。同時，新能源充電主要依靠燃煤廠發(fā)電，煤炭也會產(chǎn)生很多污染物。但是相比傳統(tǒng)內(nèi)燃機，電動車的污染非常少。

（2）能效高，電力供給豐富。目前，新能源汽車的能源利用效率遠遠超出傳統(tǒng)汽車，尤其是在城市中行駛，因為需要等紅綠燈，汽車行駛緩慢，這種場景非常適合電動汽車。同時，應用新能源汽車還能減少對化石能源的依賴性。電力來源現(xiàn)在有很多途徑，包括天然氣、水力發(fā)電、核能、風能、潮汐能、太陽能等都可以進行發(fā)電。同時，新能源汽車一般在晚上充電，這樣也能避開用電高峰期，可以顯著降低成本。

（3）結構簡單，維護方便。和傳統(tǒng)汽車相比，新能源汽車結構非常簡單，汽車運行、傳動部件很少，維護簡單，減少了人力成本。因為汽車使用的是交流感應電動機，幾乎不需要維護，而且新能源汽車操作也非常方便。

（4）成本高，續(xù)航里程不足。當前，新能源汽車還沒有足夠完善，不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽車。首先，新能源汽車電池壽命短，造價成本高。同時，電池儲存電量少，一次充電后續(xù)航里程不足。其次，目前新能源汽車造價普遍很高。但隨著技術的進步，新能源汽車存在的不足一定會有很好的處理方法，從而得到更好的推廣。

4 新能源汽車發(fā)展趨勢

新能源汽車不使用傳統(tǒng)化石燃料進行驅(qū)動，它結合了先進的控制技術、驅(qū)動技術，是一種全新的汽車類型。當前，我國新能源汽車行業(yè)正在發(fā)展階段，技術方面還存在很多不足的地方。隨著國家出臺一系列鼓勵政策和市場的繁榮，我國新能源汽車行業(yè)取得了快速發(fā)展，國內(nèi)很多汽車制造商都開始了新能源汽車的研發(fā)。2008 年，我國新能源汽車領域有了首次突破，自主開發(fā)出了純電動、混合動力、燃料電池三種新能源汽車，普遍應用于公交車中，在全國進行了廣泛推廣。

隨著經(jīng)濟快速發(fā)展，我國投入大量技術和資金開發(fā)新能源汽車。2012 年，我國出臺了《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，給新能源汽車發(fā)展確定了新的目標。目前，我國已經(jīng)成為鋰電池生產(chǎn)大國，具備生產(chǎn)動力電池的優(yōu)勢。2020 年，我國生產(chǎn)的電動汽車已經(jīng)超過500 多萬輛，因此說明我國電動汽車已經(jīng)達到了規(guī)模化。目前，汽車發(fā)展朝著電動化、聯(lián)網(wǎng)化、智能化、共享化的趨勢進行，尤其是年輕群體中，因此新能源汽車需要針對年輕群體進行這方面的研發(fā)，發(fā)揮能源優(yōu)勢和技術優(yōu)勢，打造為智能移動終端。

當前，我國新能源汽車制造體系已經(jīng)出現(xiàn)，但對于新能源制造標準、企業(yè)協(xié)作、整體規(guī)劃等方面還有不足的地方，需要進一步進行改進。新形勢下，新能源汽車的動力來源不斷豐富，例如混合動力、生物燃料、天然氣、鋰電池等，促進了新能源汽車的快速發(fā)展。在社會能源緊張、環(huán)保問題日益嚴重背景下，發(fā)展新能源汽車是全社會的重要工作。新能源汽車要想更快的發(fā)展，需要發(fā)展核心技術，不斷研發(fā)新的材料、新的部件、新的結構，不斷降低制造成本，只有攻克這些難關才能真正促進新能源汽車的發(fā)展，只有如此才能促進新能源汽車在社會中廣泛得到推廣。

5 新能源汽車發(fā)展的阻力

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

首先要解決的是新能源汽車的成本問題。消費者能否負擔得起新能源汽車的高價，是決定是否選擇新能源汽車的關鍵因素之一。以電動車為例，消費者購買電動車每多付3-5 萬元人民幣，雖然最終消費者可以通過幾年后為了節(jié)省燃油成本賺更多的錢來買車，但因為沒有太多的好處和個人消費者，電動汽車可能仍然不是目前最實惠的消費者選擇。其次，新能源汽車面臨一系列需要解決的技術難題。這些問題中最重要的是動力電池的技術問題。目前，動力電池還存在充電時間長、使用壽命短、關鍵技術差、電池成本高、可靠性低等問題。這些問題的存在制約了新能源汽車特別是電動汽車的進一步推廣應用。目前，對于新能源汽車來說，電池技術和成本是制約新能源汽車發(fā)展的最大瓶頸。只有解決了動力電池這個“核心”問題，新能源汽車才能插上騰飛的翅膀。

最后，還有支持基礎設施的問題。以電動汽車，尤其是插電式混合動力汽車為例。它們在中國快速發(fā)展的前提是便捷的充電站網(wǎng)絡，或者便捷的可更換電池網(wǎng)絡。按照目前的電池技術，在專門的充電站15 到20 分鐘就可以充電70%，家里220 伏的電源充滿電需要10 個小時左右。目前國內(nèi)建設充電站的成本約為25 萬至30 萬元。盡管《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》明確提出建立電動汽車快速充電網(wǎng)絡，加快停車場等公共場所公共充電設施建設。但在全國范圍內(nèi)建立充電站網(wǎng)絡將面臨許多技術和社會挑戰(zhàn)，因為這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，新能源汽車和動力電池技術有待突破，汽車廠商、政府和消費者之間的博弈，這些都錯綜復雜地影響著我國新能源汽車的產(chǎn)業(yè)化進程。

6 我國新能源汽車技術的發(fā)展前景

我國新能源汽車技術發(fā)展目標應該是盡快在轉(zhuǎn)型發(fā)展，但由于我國汽車工業(yè)才剛剛起步，同時新能源汽車與傳統(tǒng)汽車在研發(fā)上有著密切的聯(lián)系。技術上，所以我國應在新能源汽車技術發(fā)展目標的同時，選擇“轉(zhuǎn)型轉(zhuǎn)型”的發(fā)展戰(zhàn)略，在研發(fā)質(zhì)量上，加快新能源技術發(fā)展進步擴大新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模，力爭盡快趕上世界新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐，以此為契機，提升我國新能源技術綜合實力。

7 結語

綜上所述，我國節(jié)能減排與新能源汽車技術在發(fā)展過程中機遇與挑戰(zhàn)并存。作為一個新能源汽車產(chǎn)業(yè)還處于起步階段，它擁有社會等新興產(chǎn)業(yè)成長的土壤，與傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)相比具有較大的發(fā)展空間，但同時也面臨著挑戰(zhàn)。中國的新能源汽車技術發(fā)展也受制約嚴重，一方面是我國自身研發(fā)實力相對于跨國汽車制造商不足，另一方面是中國大部分汽車制造商在選擇利潤更高的傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)和新能源汽車的時候猶豫不決，這些都是我國新能源汽車技術發(fā)展需要解決的問題。