電動汽車發(fā)展的新機遇

摘要 當今世界環(huán)保和節(jié)能日益引起人們的關注，電動汽車和混合動力汽車（EV/HEV）正加速發(fā)展。本文回顧了世界范圍內(nèi)電動汽車和混合動力汽車當前的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，重點討論電動汽車的發(fā)展機遇，制約電動汽車發(fā)展的因素及解決的辦法。

關鍵詞 電動汽車；發(fā)展；機遇；新技術；石油危機；環(huán)境污染；蓄電池；混合動力

中圖分類號 U4 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)051-0238-02

電動汽車是以蓄電池為動力源，全部或部分由電動機驅(qū)動的汽車，按其目前的技術狀態(tài)和車輛驅(qū)動原理，電動汽車可分為混合動力電動汽車、純電動汽車、燃料電池電動汽車三種類型。它最大的優(yōu)點是：零排放、振動噪音小、能效高。

1 電動汽車的發(fā)展歷程

世界上第一輛電動汽車是英國人托馬斯·戴文波特1834年發(fā)明的蓄電池汽車，比1886年德國人卡爾·本茨發(fā)明的第一輛內(nèi)燃機汽車整整早了半個世紀。然而，在100多年的汽車發(fā)展歷程中，電動汽車總是發(fā)展不起來。

20世紀初，以美國、英國、法國為代表的歐美國家開始生產(chǎn)電動汽車，這個時期美國生產(chǎn)和使用的電動汽車數(shù)量最多達到4萬輛。法國和英國也都各自生產(chǎn)少量的電動汽車。但隨著內(nèi)燃機的高速化、電啟動技術及批量化生產(chǎn)等技術的出現(xiàn)，內(nèi)燃機汽車完全占了上風，到20世紀30年代，電動汽車已經(jīng)基本消失了。

20世紀70年代，全世界出現(xiàn)第一次石油危機，以及內(nèi)燃機汽車對大氣的嚴重污染，使人們不得不對內(nèi)燃機汽車的排放污染問題重視起來，降低排放污染，甚至零排放的要求使人們重新關注電動汽車，從而引發(fā)了第二輪研發(fā)電動汽車的熱潮。到20世紀90年代，各國紛紛推出自主品牌的電動汽車。比較具有代表性的是1997年日本豐田公司生產(chǎn)的5座混合動力（電動-燃油）電動汽車Prius。

電動汽車的第二輪研發(fā)和生產(chǎn)較之于第一輪有了很大的進步。但是，除了豐田公司的混合動力汽車站穩(wěn)腳跟外，其余汽車公司生產(chǎn)的電動汽車均是小規(guī)模生產(chǎn)，到90年代末，各國的電動汽車基本停止了生產(chǎn)。主要的原因是：

1）生產(chǎn)成本高，整車銷售價格較高，一般都在20萬元-30萬元。2）石油輸出國擴大生產(chǎn)，石油產(chǎn)量大幅提升，主要汽車生產(chǎn)國和石油消費國逐步度過了石油危機，對電動汽車的研發(fā)動力有所下降。

3）鉛酸和鎳氫蓄電池的電動汽車，電池能量密度小、使用壽命短、充電時間長、續(xù)駛里程短。

2 電動汽車發(fā)展的新機遇

進入21世紀后，隨著汽車保有量的不斷膨脹，石油消耗速度十分驚人，新的石油危機和內(nèi)燃機汽車排放污染日益嚴重，世界各國對電動汽車的需求愈加迫切，電動汽車新的發(fā)展機遇到來了。這主要是基于以下幾個方面。

2.1 石油資源枯歇，世界進入第二次石油危機

據(jù)統(tǒng)計，目前世界汽車保有量約為8億輛，預計到2020年將達到12億輛。汽車數(shù)量的急劇增長，對石油的需求越來越大。據(jù)推算目前世界已探明的石油儲量只夠全世界使用40年-50年。隨著石油資源的不斷消耗，石油越來越少，石油價格會不斷上升，內(nèi)燃機汽車的使用成本將不斷增加。

2.2 環(huán)境污染嚴重，溫室效應造成全球變暖

內(nèi)燃機汽車的石油消耗造成大量的尾氣排放，其中有害氣體如：CO、HC、NO、NO2對大氣污染比較嚴重。雖然各國都在努力降低汽車尾氣排放，但是由于汽車保有量的不斷增加，降低排放污染的效果并不明顯。同時，其所排放CO2越來越多，這將會導致溫室效應，使全球氣溫在緩慢上升，全球在變暖。

2.3 各國政府的大力支持、扶持

2.3.1 經(jīng)濟上扶持

在研發(fā)方面，各國政府都投入大量資金，支持研發(fā)單位和企業(yè)。中國將投資1 000億人民幣用于研發(fā)電動汽車和混合動力汽車；美國政府表示，將最高支出60億美元推進電動汽車發(fā)展；英國計劃在5年內(nèi)投2.5億英鎊資助汽車企業(yè)研發(fā)電動汽車新技術。

2.3.2 政策上優(yōu)惠

為了鼓勵民眾使用電動汽車，各國都出臺相應的優(yōu)惠政策。我國的上海、長春、深圳、杭州、合肥等5個城市啟動私人購買新能源汽車補貼試點工作，純電動乘用車每輛最高補貼6萬元，插電式混合動力車每輛最高補貼5萬元。英國政府對購買混合動力及純電動汽車的用戶補貼金額最高為7 500美元每輛。日本政府對購買混合動力汽車的每輛補貼6-24萬日元。政策上的優(yōu)惠是發(fā)展電動汽車的有力推動。

2.3.3 法規(guī)上強制

一方面，出臺相應法規(guī)限制燃油汽車的使用。如：城市人口密集的市區(qū)道路限制燃油汽車的通行，允許電動汽車通行。另一方面，制定推廣電動汽車的計劃。

2.4 電動汽車新技術的應用

2.4.1 新電池技術

電動汽車的電池原來是鉛酸蓄電池，體積大，不耐用?，F(xiàn)在的電池主要是鋰電池、生物燃料電池等，體積更輕，更耐用，續(xù)駛里程更長。

2.4.2 電動驅(qū)動技術

電動汽車最關鍵部件之一是電動機，目前已開發(fā)出異步電機驅(qū)動系統(tǒng)、無刷永磁電機驅(qū)動系統(tǒng)、開關磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)等。

2.4.3 混合動力技術

它是指在傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車基礎上增加一套由電動機和動力蓄電池組成的輔助動力系統(tǒng)，并由該系統(tǒng)進行功率的平衡、耦合以及能量的再生與存儲等功能的汽車。其特點是，采用小排量發(fā)動機，降低了燃油消耗，市區(qū)內(nèi)關閉發(fā)動機，由電動機單獨驅(qū)動，實現(xiàn)了“零”排放。

2.4.4 插電式電動技術

插電式電動汽車搭載一套Voltec電力驅(qū)動系統(tǒng)，它可以通過標準家用220V電源為車載鋰電池進行插入式充電。只需充電3小時就可以完成充電。

3 制約電動汽車發(fā)展的因素

3.1 電池使用壽命短

電動汽車最核心的部件是蓄電池，蓄電池的使用壽命短、工作可靠性低一直是電動汽車發(fā)展的瓶頸。因此，研制成本低、體積小、容量高、工作可靠耐用的蓄電池是破解的關鍵。

3.2 續(xù)駛里程較短

電動汽車由于蓄電池容量、體積等因素的影響，使電動汽車的續(xù)駛里程較短，一般充一次電大概能持續(xù)行駛100-200千米的里程，而內(nèi)燃機汽車加一箱油就可持續(xù)行駛400-600千米。由于電動汽車續(xù)駛里程短，使用起來不是很方便。

3.3 充電困難且充電時間長

電動汽車還存在充電時間長，充電困難，使用不方便等缺點，這也是普通民眾不愿意用的一個原因之一。要解決充電時間長、充電困難的問題，政府就必須要投入大量資金，建設多個充電站。

3.4 價格相對偏高

目前電動汽車、混合動力汽車的價格普遍都比較高，一般都在17-30萬元人民幣不等。如比亞迪F3DM電動汽車，售價為17萬元人民幣左右，哈飛賽豹純電動汽車售價約合人民幣25萬元，凱美瑞混合動力車每輛32-37萬元。

3.5 配套維修及保養(yǎng)不完善

當前很多消費者對電動汽車不太“買帳”，除了價格貴以外，還存在著維修保養(yǎng)是否昂貴，是否維修方便，以及對車輛返修率高的擔心。目前汽車維修企業(yè)專門維修電動汽車的維修人員很少，企業(yè)也缺乏相關的培訓，電動汽車一旦普及使用，維修質(zhì)量將難于保證。

4 解決方案與措施

4.1 加大鋰電池和燃料電池的研發(fā)力度

解決電池使用壽命短和續(xù)駛里程短的問題，就要加大鋰電池和燃料電池的研發(fā)和批量生產(chǎn)。目前世界各國在鋰電池和燃料電池生產(chǎn)的條件方面已經(jīng)成熟，甚至可以達到量化生產(chǎn)。鋰電池和燃料電池汽車的電池使用壽命更長，可達到8-10年；續(xù)駛里程也更長，鋰電池汽車充滿電可持續(xù)行駛200-250千米，燃料電池汽車可持續(xù)行駛400-600千米。

4.2 建設足夠多的充電站和充氣站

充電難和充電時間長是電動汽車難于普及推廣的重要原因之一，解決這個問題最有效的辦法就是政府加大投入，建設足夠多的充電站和充氣站，讓電動汽車的使用者方便充電和充氣。如英國政府計劃從2010-2015年在倫敦市區(qū)建成25000個充電站，總計投資6千萬英鎊。法國政府則計劃到2015年建成100萬個充電站。中國的北京市則建成規(guī)模最大的充電站和充氣站，在2008年北京奧運會期間發(fā)揮了巨大的效用，真正實現(xiàn)了“綠色奧運、科技奧運”。

4.3 推動汽車生產(chǎn)企業(yè)量化生產(chǎn)電動汽車

目前電動汽車推廣有難度主要是價格偏高（17-30萬元）。要把價格降下來，汽車生產(chǎn)企業(yè)必須實現(xiàn)批量化生產(chǎn)，同時政府部門要帶頭使用電動汽車。

4.4 汽車維修企業(yè)培訓儲備電動汽車維修人員

電動汽車動力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)與內(nèi)燃機汽車相比有很大的不同，所以，對電動汽車的維修也有很大的差別。使用者擔心的是自己使用的電動汽車一旦出了問題，維修方不方便等等。要打消這些顧慮，汽車維修企業(yè)要作相應的培訓讓使用者放心。

電動汽車作為電子技術、新能源、新材料等現(xiàn)代高技術的綜合，是典型的高科技產(chǎn)品。電動汽車的產(chǎn)業(yè)化將極大的促進經(jīng)濟的發(fā)展。

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作者簡介

馬壽設（1968—），男，廣西南寧人，南寧機電工程學校講師，學士，從事汽車專業(yè)教學、實驗研究。