淺談新能源汽車

摘 要：伴隨經(jīng)濟社會高速發(fā)展，全球能源危機和環(huán)境嚴重污染問題日益突出，汽車工業(yè)發(fā)展面臨著前所未有的嚴峻挑戰(zhàn)。據(jù)有關資料統(tǒng)計，我國機動車的燃油需求量到2020年將達到2.56億噸，而全球石油儲量能夠再維持約40年，能源短缺已成為全球性問題。與此同時，汽車市場保有量節(jié)節(jié)攀升也加劇了環(huán)境污染，汽車尾氣中一氧化碳、氮氧化物和微粒等物質對大氣的破壞，以及汽車排放的大量二氧化碳加劇了溫室效應的產(chǎn)生，汽車噪聲也是環(huán)境噪音污染的主要元兇之一。因此，發(fā)展新能源汽車已成為全球戰(zhàn)略性目標。

關鍵詞：新能源汽車；能源危機；發(fā)展方向

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.020

1 新能源汽車概念

所謂新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源（或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動力裝置），綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術，形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。[1]目前新能源汽車包括純電動汽車、增程式電動汽車、混合動力汽車、燃料電池電動汽車、氫發(fā)動機汽車、其他新能源汽車等等。世界上燃料電池汽車-燃料電池的誕生可以追溯到1801年，但是第一輛燃料電池現(xiàn)代汽車是一量Allis-Chalmers農(nóng)場拖拉機，其由15kW的燃料電池驅動。1966年GM則推出了第一輛上路的燃料電池汽車Chevrolet Electrovan，用的是質子交換膜燃料電池（PEMFC），續(xù)航里程有120英里。我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)始于21世紀初。2001年，新能源汽車研究項目被列入國家“十五”期間的“863”重大科技課題，并規(guī)劃了以汽油車為起點，向氫動力車目標挺進的戰(zhàn)略。雖然我國在發(fā)展新能源汽車方面是一個后來者，但近年來我國新能源汽車發(fā)展勢頭強勁，市場保有量占比穩(wěn)步上升，并在2015年超越美國成為世界第一大新能源汽車市場。在車型方面，公交車、專用車主推純電動，乘用車主要是插電式混合動力。目前，國內品牌主要有比亞迪、北汽、吉利等等。

2 為什么要大力推進新能源汽車發(fā)展

除了之前提到的能源危機和環(huán)境保護問題，還有一點很重要，在傳統(tǒng)汽車方面，我國是一個落后者，政府30多年開放汽車市場，卻沒有換來“技術”，這在汽車行業(yè)內是有目共睹的。目前，我國已經(jīng)是汽車年產(chǎn)銷量2800萬輛的世界汽車第一大國，沒有理由不成為世界汽車強國。中國發(fā)展新能源汽車是為了中國汽車產(chǎn)業(yè)，是為了使中國成為汽車強國。從這個邏輯上來看，發(fā)展新能源汽車沒有必要與美國走一條路線。因此，發(fā)展新能源汽車已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略，是不可逆轉的。

3 新能源汽車分類情況分析及當前存在的問題

3.1 混合動力汽車

混合動力是指那些采用傳統(tǒng)燃料，同時配以電動機或發(fā)電機來改善低速動力輸出和燃油消耗的車型。按燃料種類的不同，主要可分為汽油混合動力和柴油混合動力兩種，而目前市場主打汽油混合動力[2]。 混合動力汽車的優(yōu)點主要有：（1）混合動力可以按照平均需要的功率來確定內燃機的最大輸出功率，而此時油耗低、污染少，工作狀況最佳。當大功率內燃機功率不足時，由電池能量來補充；負荷少時，多出的功率可轉化為電池能量，由于內燃機可持續(xù)工作，電池又可以不斷得到充電。（2）汽車在下坡時、制動時、怠速時可以不斷的回收能量。（3）在城市擁堵路段時，內燃機關閉，由電池能量單獨驅動，實現(xiàn)無污染零排放。

3.2 純電動汽車

純電動汽車主要采用的就是電力驅動的方式，大部分車輛都是直接采用電機驅動來獲取車輛運行動能。也有一部分車輛是把電動機裝在發(fā)動機艙內進行工作。此外，還有一小部分直接以車輪作為四臺電動機的轉子來進行驅動工作，但究其難點還是在于電力儲存技術[3]。

它的優(yōu)勢就在于汽車零排放，對環(huán)境無污染，電能利用效率比燃油車燃油利用效率高。而缺點也是異常明顯，目前電池能量存儲有限，電池充電不方便，電池造價成本高等等，這些問題都急需技術方面層層攻破。

3.3 燃料電池汽車

燃料電池汽車是以氫氣、甲醇等作為燃料，通過化學反應產(chǎn)生電流，依靠電機驅動的汽車。其電池的能量來源是通過氫氣和氧氣的化學反應作用而成，而不是經(jīng)過燃燒直接變成電能使用的。燃料電池汽車不但在發(fā)生化學反應過程絕對不會產(chǎn)生污染物，而且能量轉化率比其他汽車高2-3倍。從能量轉換角度和環(huán)境保護角度來講，燃料電池汽車確實是一種非常理想的汽車類型[4]。

縱觀世界一些汽車制造廠商，燃料電池汽車的研發(fā)和生產(chǎn)從未停止腳步并取得了顯著進步，它的市場化將給社會帶來很大的進步。

3.4 燃氣汽車

燃氣汽車是指通過使用壓縮天然氣、液化石油氣和液化天然氣為燃料運行的汽車。燃氣汽車燃氣燃燒充分穩(wěn)定，不僅不會產(chǎn)生爆震，并且冷熱起動便捷。同時壓縮天然氣儲運、減壓、燃燒都在嚴密的狀態(tài)下進行，不會發(fā)生泄露。另外其儲氣瓶安全可靠。而且壓縮天然氣燃燒安全，積碳少，因此氣阻和爆震不易出現(xiàn)，有利于發(fā)動機各部件的使用壽命延長，可以減少維修保養(yǎng)次數(shù)，大幅度降低維修保養(yǎng)成本，同時還有利于減少發(fā)動機的機油消耗。并且使用壓縮天然氣與汽油相比，可大量降低一氧化碳、二氧化硫、二氧化碳等污染物的排放。顯而易見，燃氣汽車的優(yōu)點是非常明顯的。但是任何事物有利也有弊，燃氣汽車也不例外。由于氣體燃料的能量密度較低，天然氣汽車不能夠攜帶大量的燃料，一般行駛距離較汽油車短。而且其爬坡力不足、加速反應慢等現(xiàn)象也非常的明顯。

針對目前新能源汽車發(fā)展勢頭，普遍存在的問題也很凸出。以當下市場量較高的純電動和混合動力汽車為例：電動車顧名思義就是采用電力驅動的汽車，大部分車輛直接采用電機驅動，少部分車輛把電動機裝在發(fā)動機艙內，也有一部分直接以車輪作為四臺電動機的轉子。純電動汽車技術相對簡單成熟，只要有電力供應的地方都能夠充電。但是，目前蓄電池單位重量儲存的能量太少，電池續(xù)航里程也是一大問題，同時又尚未形成經(jīng)濟生產(chǎn)規(guī)模，價格也比較貴。而且，在充電方面，目前市場配備的充電樁、車位數(shù)量有限，使得不少消費者在購買時思前顧后?；旌蟿恿ζ嚺c純電動汽車又有些差別，混合動力是指那些采用傳統(tǒng)燃料的，同時配以電動機、發(fā)動機來改善低速動力輸出和燃油消耗的車型。采用混合動力后可按平均需用的功率來確定內燃機的最大功率，此時在低油耗、污染少的最優(yōu)工況下工作。需要大功率內燃機功率不足時，由電池來補充；負荷少時，多余的功率可轉化給電池充電，由于內燃機可持續(xù)工作，電池又可不斷的得到充電，故其行程和普通汽車沒有差別。有了電池，可以十分方便的回收制動時、下坡時、怠速時的能量。在繁華市區(qū)可關閉內燃機，由電池單獨驅動，實現(xiàn)“零”排放。當然，在長距離的高速行駛基本上不省油。在新能源汽車維修、維護方面，我國還缺乏大量的技術人員、研發(fā)人員，生產(chǎn)、維修設備，使得新能源汽車在需要保養(yǎng)維護時往往“排不上號”。

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要實現(xiàn)新能源汽車逐步取代傳統(tǒng)能源汽車，以上諸多問題都亟待解決。

4 如何能夠更好的解決當前電動汽車所面臨的問題

筆者認為可以從以下幾個方面進行改進：第一，推進傳統(tǒng)汽車改革與新能源汽車技術創(chuàng)新。新能源汽車的發(fā)展離不開傳統(tǒng)汽車核心技術，而核心技術是發(fā)展新能源汽車的基礎與關鍵。在發(fā)展新能源汽車時，我們應該加大對研發(fā)人才的培養(yǎng)以及財力的投入。同時，借鑒國外傳統(tǒng)汽車的優(yōu)勢努力創(chuàng)新新能源汽車，力爭國際一流水平。第二，完善基礎配套設施。電動汽車目前是新能源汽車的主力，而充電難是電動汽車無法開拓市場的一個重要原因。因此，政府相關部門應該加大對基礎設施的投入，充分發(fā)揮帶領作用。只有政府重視、企業(yè)合作才能不斷完善基礎配套設施，為廣大消費者解決充電難問題，才能夠更好的促進電動汽車的市場銷售。第三，加大新能源汽車的媒體宣傳和購買補貼力度。目前，廣大消費者對新能源汽車的認知和接受還存在一定的局限性，政府、企業(yè)、媒體應該加大宣傳，讓新能源汽車的優(yōu)勢深入人心。同時，就新能源汽車和同級別傳統(tǒng)燃油車相比價格普遍偏高，政府應該出臺更好的優(yōu)惠政策，拉動消費，使其更具市場競爭力。

5 結語

從解決能源緊缺和環(huán)境污染的角度來看，以純凈能源尤其是純電動汽車、燃料電池汽車將成為我國新能源汽車未來的發(fā)展方向。我們應重點著手純電動汽車的研制開發(fā)，以及在這方面培養(yǎng)相關人才，為我國新能源汽車的發(fā)展墊下堅實的基礎。

總而言之，汽車工業(yè)是一個國家的重要經(jīng)濟組成部分，而新能源汽車對我們國家來說是一個很好的契機。在不久的未來，我們將肩負節(jié)約能源和環(huán)境保護的使命。而新能源將帶給我們無限的可能與希望。

參考文獻：

[1]王剛，荊旭龍.新能源汽車[M].北京：清華大學出版社，2015：1-5.

[2]王剛，荊旭龍.新能源汽車[M].北京：清華大學出版社，2015：94-95.

[3]王剛，荊旭龍.新能源汽車[M].北京：清華大學出版社，2015：75-76.

[4]王剛，荊旭龍.新能源汽車[M].北京：清華大學出版社，2015：26-28.

作者簡介：廖文杰（1989-），男，福建寧化人，學士，助講，研究方向：汽車修理、汽車美容、汽車維護。