新能源汽車發(fā)展趨勢及論述

崔媛媛孫顯峰于希洋

1遼寧省科學(xué)技術(shù)館（沈陽 110167） 2沈陽市接待辦國賓車隊（沈陽 110033）3華晨汽車工程研究院（沈陽 110141）

2010年10月18 日《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》發(fā)布的規(guī)劃到2020年，新能源汽車產(chǎn)業(yè)成為了國民經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)，發(fā)改委在得知有關(guān)決定指出，新能源汽車的發(fā)展今后將成為汽車行業(yè)轉(zhuǎn)型的方向[1]。我國必須做好部署新能源汽車的技術(shù)研發(fā)。首先需要各地政府的大力支持，帶動人們的積極性，其次在新能源汽車技術(shù)難點上，（動力電池、電池管理系統(tǒng)（BMS）驅(qū)動電機(jī)、電機(jī)控制器（MCU）、整車控制系統(tǒng)等核心技術(shù)）一一突破，形成自己的知識產(chǎn)權(quán)。只有將核心技術(shù)難點突破了，中國新能源汽車在10年內(nèi)的發(fā)展目標(biāo)將會成為全球第一。

我國目前燃料汽車70%左右用于交通運輸，其他燃料汽車占有30%，這樣能源消耗極度匱乏。資料表明，特別是燃料汽車是碳排放最大，每臺燃料汽車的年排放有害廢氣高達(dá)整個車身重量的4倍。

以上資料表明，我國的汽車工業(yè)發(fā)展新能源汽車方向發(fā)展勢在必行。

1 新能源汽車分類

新能源汽車包括并聯(lián)式混合動力汽車、燃料汽車、增程式混合動力汽車、純電動汽車、乙醇汽車等新能源汽車。下面主要介紹氣動汽車、純電動汽車、燃?xì)馄?、混合動力汽車、二甲醚汽車通過比較各自的優(yōu)缺點及發(fā)展現(xiàn)狀，來分析新能源汽車的發(fā)展趨勢[2]。

1.1 氣動汽車

由高壓空氣驅(qū)動氣動馬達(dá)行駛的汽車。它由儲氣筒、氣動馬達(dá)及一些管道組成。優(yōu)點為：沒有內(nèi)燃機(jī)、變速箱和油箱，不用燃料，結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，維修方便。缺點為：在動力和性能方面仍舊不如汽油車，但其行駛成本更低，對環(huán)境的也有污染。

1.2 純電動汽車

純電動汽車主要由動力電池、電池管理系統(tǒng)（BMS）、驅(qū)動電機(jī)、車載充電機(jī)、電機(jī)控制器、PDU、DC-DC等組成。純電動汽車顧名思義就是以電池為動力，電機(jī)驅(qū)動汽車行駛。即純電動汽車的電動機(jī)相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機(jī)，動力電池相當(dāng)于原來的油箱。優(yōu)點為：無污染，無噪音。缺點為：續(xù)駛里程短，充電時間長，動力電池價格昂貴、壽命短[3]。

1.3 燃?xì)馄?/h3>

燃?xì)馄囉址Q為天然氣汽車，主要分為液化石油氣汽車和壓縮天然氣汽車兩種。燃?xì)馄囍饕蕴烊粴鉃槿剂?。燃?xì)馄嚨陌l(fā)動原理與汽油汽車的原理一致，當(dāng)天然氣汽車發(fā)動機(jī)啟動后，天然氣從儲氣瓶通過軟管導(dǎo)入燃料，在發(fā)動機(jī)附近，天然氣將進(jìn)入壓力調(diào)節(jié)器從而實現(xiàn)降壓。將高壓氣瓶中儲存的天然氣經(jīng)過減壓后送到混合器中，燃料在四沖程發(fā)動機(jī)的混合器中與空氣混合。傳感器和車身控制器將對燃料和空氣的混合氣體進(jìn)行調(diào)節(jié)，燃燒更有效。其缺點為運輸及存儲性能較差；發(fā)動機(jī)效率較低及點火延遲較長等。

1.4 二甲醚汽車

二甲醚作為一種基本化工原料，常溫下為無色無味氣體，加壓5個大氣壓以上即為液體，具有優(yōu)良的燃燒性能、良好的動力性、十六烷值高、污染少，適合作為代用能源代替壓燃式發(fā)動機(jī)。二甲醚汽車不排放污染環(huán)境的黑色氣體，產(chǎn)生的氮氧化物相比柴油減少20%。缺點：二甲醚汽車的性價比將日益升高，城市加注點少，不利于二甲醚汽車產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。

1.5 混合動力電動車

混合動力電動車分為是并聯(lián)式、串聯(lián)式、混聯(lián)式。并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)具備兩套驅(qū)動系統(tǒng)，分別是由發(fā)動機(jī)系統(tǒng)和電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)所組成。這兩套驅(qū)動系統(tǒng)在不同的工況，不同環(huán)境下可相互配合工作，在特殊環(huán)境下各自系統(tǒng)可以單獨驅(qū)動汽車。串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)、增程器、驅(qū)動電機(jī)，在純電動情況下，有驅(qū)動電機(jī)直接驅(qū)動汽車行駛，在電量低于設(shè)定范圍內(nèi)時，發(fā)動機(jī)啟動帶動增程器發(fā)電，將發(fā)出的電能直接給電池充電，再由動力電池進(jìn)行放電給電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動汽車行駛，此結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，容易實現(xiàn)?；炻?lián)式混合動力系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)動系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，該兩套驅(qū)動系統(tǒng)各自帶有一套變速機(jī)構(gòu)，此系統(tǒng)與串聯(lián)式混動系統(tǒng)相比，在不同的工況下，發(fā)動機(jī)調(diào)節(jié)功率輸出和驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)速更加靈活，但缺點為：混聯(lián)式系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜，要求很成熟的變速機(jī)構(gòu)，成本高。

2 中國新能源汽車的發(fā)展概況

我國的電動汽車技術(shù)由20世紀(jì)70年代起步，90年代逐步進(jìn)入發(fā)展期。經(jīng)過“八五”、“九五”、“十五”三個五年計劃，以及在各大汽車制造廠的聯(lián)合推動下，得到了飛速的發(fā)展，并取得了一系列科研成果。政府推動電動汽車發(fā)展、在電動汽車技術(shù)方面，已經(jīng)取得進(jìn)展。將對純電動汽車、二甲醚汽車、氣動汽車、燃料汽車、混合動力汽車技術(shù)方面已經(jīng)取得初步的研究，并且對動力電池、電機(jī)控制器、驅(qū)動電機(jī)、整車控制器等電動汽車關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深度的研究，在今后10年汽車發(fā)展中，混聯(lián)式混合動力汽車將成為發(fā)展的重要趨勢，但因為價格的約束，技術(shù)的難度、導(dǎo)致發(fā)展前景并不樂觀，這樣，插電式混合動力汽車更加成為當(dāng)代汽車行業(yè)發(fā)展需要。純電動汽車技術(shù)相對簡單成熟，只要有電力提供充電樁的地方都能夠充電，無污染，無噪音，將成為新能源汽車發(fā)展必然趨勢[4]。

3 未來新能源汽車的發(fā)展

今后電動汽車必須深入攻破動力電池、電池管理系統(tǒng)（BMS）等相關(guān)的技術(shù)難題，這樣才能使得電動汽車的各個部件成本降低，從而使得每臺電動汽車售價降低，比較重要的技術(shù)難題在于動力電池設(shè)計、電芯的制造、電池的容量、電池的性能、以及電池管理系統(tǒng)（BMS）開發(fā)、上電時序、穩(wěn)定性方面尤其重要，只有這樣才能延長續(xù)行里程，只有這樣才能將電動汽車做的更好。電動汽車顧名思義需要充電，國標(biāo)在交流充電中規(guī)定交流慢充（16A）和（32A）、直流快充兩種充電方式。在國內(nèi)現(xiàn)在充電設(shè)施不夠完善，家用交流慢充、公用快充電站需要政府的推動，只有這樣純電動汽車才能得到發(fā)展。

國家已經(jīng)規(guī)劃將新能源汽車示范推大88個試點城市，通過以上決定，相信我國純電動汽車市場會迅速的發(fā)展[5]。

4 結(jié)語

未來15到20年，燃油汽車仍占據(jù)優(yōu)勢，但是新能源汽車也會迅猛的發(fā)展。只要新能源汽車仍然堅持攻破技術(shù)難點，將動力電池、電池管理系統(tǒng)（BMS）等技術(shù)研發(fā)，同時離不開國家的大力支持，新能源汽車及節(jié)能環(huán)保汽車的推廣將指日可待。

[1]陳廣宇,高志前.關(guān)于加快我國電動汽車產(chǎn)業(yè)自主發(fā)展的政策建議[M].中國科技論壇,2010,(6):64-660.

[2]邊耀璋.汽車新能源技術(shù)[M].人民交通出版社,2003.

[3]李競成，等電動汽車技術(shù)進(jìn)展和發(fā)展趨勢[J].西安交通人學(xué)學(xué)報,2004,(11).

[4]辛鳳影,王海博.電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀和商業(yè)化前景分析[M].國際石油經(jīng)濟(jì),2010,(07):20-24.

[5]田美娥.電動汽車發(fā)展趨勢[M].輕型汽車技術(shù),2011.