闡述新能源汽車的發(fā)展趨勢

李偉玉

摘 要：隨著人們對能源安全問題及環(huán)境污染問題的關(guān)注逐漸增加，對傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的改良不斷在進(jìn)行。實踐證明，新能源汽車的出現(xiàn)能有效解決能源緊缺、環(huán)境污染的問題。本文先對新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，又對電動汽車的運(yùn)行原理及新能源汽車的種類進(jìn)行了簡單介紹。接著討論了新能源汽車保護(hù)環(huán)境、節(jié)省能源的重要意義，最后對新能源汽車的發(fā)展趨勢進(jìn)行了大膽推測，包括技術(shù)飛速發(fā)展、政策繼續(xù)大力扶持以及市場需求更加廣闊。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;發(fā)展趨勢;環(huán)境污染

中圖分類號：F426 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）04-0026-02

0 引言

去年5月下旬，印度地區(qū)的平均氣溫達(dá)到了43.5～47攝氏度，個別地區(qū)甚至達(dá)到了50攝氏度，全國因高溫喪生的人數(shù)高達(dá)1045人。近些年全球變暖造成的自然災(zāi)害不斷上演，溫室效應(yīng)、城市熱島效應(yīng)正在改變天氣形勢，尤其是雨水的分布形勢。對大氣的破壞上，汽車算得上一個重要的源頭之一。汽車的內(nèi)燃機(jī)就像一座小型的化工廠，在不斷地消耗著石油資源，也在排放大量的有害氣體。據(jù)上個世界七八十年代美國、日本的研究顯示，城市的空氣中含有60%以上的碳?xì)浠衔铩?0%以上的一氧化碳以及30%以上的氮氧化物。同時汽車每燃燒1公斤的汽油將會排除3.08公斤的二氧化碳，而大量的二氧化碳堆積后就像一個厚厚的毛毯蓋在大氣層中阻止地球散熱，增強(qiáng)對太陽中的紅外線的吸收能力，溫室效應(yīng)由此產(chǎn)生。更嚴(yán)重的是，汽車尾氣中含有的二氧化硫和氮氧化物會在空氣中轉(zhuǎn)化為硫酸和硝酸，隨著雨水降落形成酸雨，對動植物都會造成嚴(yán)重的損害。

隨著社會發(fā)展，經(jīng)濟(jì)水平逐年提升，汽車已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶，為我們的日常生活帶來了極大的便利，但是汽車尾氣為自然環(huán)境帶來的危害也不容小覷，對大氣的污染、對水資源的污染、對能源的浪費(fèi)等環(huán)境污染問題都亟待解決。新能源汽車的橫空出世可以說是目前最有效的解決方式，既能延續(xù)使用方便的特點，又能有效解決環(huán)境污染問題，還能節(jié)約能源。新能源汽車將擁有廣闊的市場，接下來我們將針對新能源汽車的發(fā)展趨勢進(jìn)行討論。

1 新能源汽車

1.1 新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀

國務(wù)院曾于2012年出臺的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）》中提出：到2020年，純電動汽車和插電式合動力汽車生產(chǎn)能力達(dá)到200萬輛、累計產(chǎn)銷量超過500萬輛。接著，又連續(xù)出臺了相關(guān)的優(yōu)惠政策對新能源汽車行業(yè)進(jìn)行全方位的支持。在國家政策的大力支持下，我國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了飛速發(fā)展。2011年，新能源汽車的產(chǎn)量為0.8萬輛，在全國汽車產(chǎn)量的比重僅占0.1%。但是到了2017年，我國新能源汽車的產(chǎn)量已將達(dá)到了79.4萬輛，在全國汽車產(chǎn)量的比重超過了2.7%。2018年產(chǎn)量再次上了一個臺階，僅截止11月底產(chǎn)量就已經(jīng)達(dá)到105.4萬輛。有專業(yè)人士稱，在狹義用車輛減少的情況下，新能源汽車得到了爆發(fā)式的增長。有數(shù)據(jù)顯示，我國新能源汽車銷量連續(xù)四年位居全球新能源汽車銷量第一。從2017年的數(shù)據(jù)來看，全球的近幾年累積銷量為340萬輛，而我國的新能源汽車的累積銷量就已經(jīng)達(dá)到了180萬輛，占比超過了50%。從市場數(shù)據(jù)來看，中國新能源汽車的銷量、增速以及全球的市場份額都是世界第一。

連續(xù)利好的政策下，越來越多汽車企業(yè)加入到新能源汽車的研究工作中，從2017年的新能源汽車銷量來看，排名前十的企業(yè)分別是比亞迪、北汽新能源、上汽乘用車、知豆、眾泰、奇瑞、江鈴、長安、江淮、吉利。新能源客車方面，銷量排名靠前的企業(yè)分別是東風(fēng)、陜西通家、新楚風(fēng)、重慶瑞馳、南京金龍、中通客車、成都大運(yùn)、奇瑞汽車、山西成功、吉利商用車。同時，在充電樁的設(shè)置方面，截止2017年底，全國公共設(shè)施完成新國標(biāo)升級，全國充電樁數(shù)量達(dá)到45萬個，公共充電樁達(dá)到21萬個。動力電池總裝機(jī)總電量約36.24Gh，電池裝機(jī)量排名前十的企業(yè)分別是寧德時代、比亞迪、沃特瑪、國軒高科、比克動力、孚能、力神、國能、億緯鋰能、智航。

1.2 新能源汽車運(yùn)行機(jī)理

在汽車的發(fā)展史中，電動汽車比內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明專利還要早半個世紀(jì)，只是由于當(dāng)時的技術(shù)能力較差導(dǎo)致電動汽車的動力遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上內(nèi)燃機(jī)的動力，所以沒有被應(yīng)用起來。隨著技術(shù)的發(fā)展、能源的緊缺、內(nèi)燃機(jī)汽車對環(huán)境污染程度越來越嚴(yán)重等原因，電動車等新能源汽車本著節(jié)省能源、噪音小、無污染等優(yōu)勢開始重新進(jìn)入人類歷史的舞臺。在現(xiàn)在科技的加持下，電動汽車的動力甚至比很多內(nèi)燃機(jī)汽車的動力還強(qiáng)。

電動汽車的運(yùn)行機(jī)制與內(nèi)燃機(jī)汽車的運(yùn)行機(jī)制類似，只是不同環(huán)節(jié)配置的機(jī)器有差距。但在很多方面都電動汽車都存在優(yōu)勢。就拿驅(qū)動來說，電動機(jī)驅(qū)動的電動車只需要單級減速齒輪就能夠驅(qū)動汽車，而發(fā)動機(jī)驅(qū)動的汽車的轉(zhuǎn)速被限制在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)中，所以要實現(xiàn)高效的轉(zhuǎn)矩則需要配置變速器。還有相比內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的汽車，電動汽車的電氣化程度更高，動力輸出的快速響應(yīng)能力更高，也就是說電動機(jī)的響應(yīng)速度更加靈敏。

電動汽車的“油箱”就是電池組，通過配置不同材質(zhì)制造的電池組為電動機(jī)供給電能，相比之前的內(nèi)燃機(jī)更加節(jié)能高效。電動汽車的神經(jīng)中樞是電控系統(tǒng)，它將電動機(jī)、電池和其它輔助系統(tǒng)連接起來，并對它們進(jìn)行整體控制。通過我們將其所控制的系統(tǒng)分為三部分，分別是電源模塊、電力驅(qū)動主模塊和輔助模塊。其中電力驅(qū)動模塊負(fù)責(zé)中央控制、機(jī)械傳動、電動機(jī)驅(qū)動以及驅(qū)動控制器，也就是開車過程中涉及的起步、加速、減速、控制運(yùn)動等操作。電源模塊則包括電池組、能源管理及充電控制器，主要負(fù)責(zé)的就是電能的提供、電能的分配、能量的回收、充電等。

1.3 新能源汽車分類

在新能源汽車的運(yùn)行機(jī)理中我們主要針對電動汽車進(jìn)行了簡單介紹，其實目前市面常見的新能源汽車有三種，分別是純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車及氫動力汽車。

1.3.1 純電動汽車

純電動汽車是指驅(qū)動方式直接采用電機(jī)驅(qū)動的汽車，只是有些純電動汽車的電力驅(qū)動裝置設(shè)置在發(fā)動機(jī)內(nèi)部，而有些則直接以車輪作為電動機(jī)的轉(zhuǎn)子。純電動汽車的優(yōu)點有很多。第一個優(yōu)點是純電動汽車不會直接排放有害氣體，即使電廠有可能出現(xiàn)廢氣也能夠集中進(jìn)行處理;第二個優(yōu)點是電動汽車一般是在夜間充電，應(yīng)用的是用電低谷的富余電力，這就大大提高了經(jīng)濟(jì)效益;第三個優(yōu)點是純電動汽車的技術(shù)已經(jīng)非常成熟也比較簡單，只要有電的地方都能充電;第四個優(yōu)點是節(jié)約能源?，F(xiàn)在電能的獲得形式有很多，風(fēng)力、水力、光、熱、核能等等，這大大緩解了使用自然能源獲得電能的壓力。

1.3.2 混合動力汽車

混合動力汽車就是油電混合雙驅(qū)動形式，采用傳統(tǒng)燃料驅(qū)動的同時配備電動機(jī)，按照燃料的不同，又可以具體分為汽油混合動力、柴油混合動力兩種。這種汽車的優(yōu)點也有四個。首先內(nèi)燃機(jī)與發(fā)電機(jī)共同配合，能夠相互協(xié)調(diào)補(bǔ)充，內(nèi)燃機(jī)功率不足則電池補(bǔ)充。負(fù)荷少時電池還能收集多余能力。第二個優(yōu)點是電池還能收集下坡、制動、怠速時的能力。第三個優(yōu)點就是在城市用車時，能使用電池單獨(dú)驅(qū)動，實現(xiàn)零排放。第四個優(yōu)點就是能解決空調(diào)、取暖、去霜等耗能大的設(shè)備帶來的問題。

1.3.3 燃料電池汽車

燃料電池汽車的主要模式是通過燃燒氫氣、甲醇等環(huán)保氣體，通過一系列化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，利用這些電流驅(qū)動電機(jī)支撐汽車運(yùn)行。燃料電池汽車的主要優(yōu)點包括零排放、減少由于機(jī)油泄露引起的環(huán)境污染、提高發(fā)電機(jī)燃燒效率、無噪聲等。

1.3.4 氫動力汽車

氫動力汽車是真正意義上的零排放汽車，是傳統(tǒng)汽車最理想的替換方案。其排放物就是純水，不產(chǎn)生任何污染物。但目前氫氣的制取過程成本較高，還會產(chǎn)生一定的污染，并且運(yùn)輸技術(shù)也未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)安全要求，整體成本比傳統(tǒng)汽車至少高出20%。

2 新能源汽車的重要作用

我們知道，汽車作為現(xiàn)代生活中非常重要的出行方式之一，已經(jīng)日漸成為日常生活這種必不可少的工具。但其帶來的環(huán)境污染、資源消耗等影響也日趨嚴(yán)重，新能源汽車的出現(xiàn)，初步實現(xiàn)了節(jié)能減排的環(huán)保目標(biāo)。

2.1 保護(hù)環(huán)境

開篇曾談及交通能源消耗對環(huán)境的污染問題是新能源汽車出現(xiàn)的重要決定因素之一。根據(jù)有關(guān)部門的統(tǒng)計，2002年全國的600多座城市中，只有不到1%的城市空氣質(zhì)量能夠達(dá)到一級質(zhì)量。2010年，空氣污染中有64%的污染物來自汽車尾氣，而從單一物質(zhì)的占比來看，其中80%以上的CO是來自汽車尾氣，20%～30%的顆粒污染物來自汽車尾氣，40%以上的氮氧化物來氣汽車尾氣。霧霾已波及的區(qū)域已經(jīng)占國土的1/4，影響人數(shù)超過6億。通過前文對新能源汽車的介紹中可以知道，每種汽車的優(yōu)勢包含“零排放”。無論是純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車還是氫動力汽車，都能從根本上解決汽車尾氣對環(huán)境的污染問題。

2.2 節(jié)省能源

自汽車投入市場開始使用開始，其發(fā)展都是依賴于地球上的自然資源。越來越多的汽車被應(yīng)用起來，石油的消耗量也在不斷增加。據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，2001年，全球能源有57%被應(yīng)用在交通領(lǐng)域。美國的能源消耗中交通消耗占67%，中國的能源消耗中交通消耗占62%。由于石油是不可再生能源，隨著能源的使用，價錢也在逐漸增長，40年間每桶價格從3美元漲到了70美元，甚至在2008年的金融危機(jī)期間還一度漲到140美元。同時，能源危機(jī)也在不斷地引發(fā)紛爭，尤其是石油資源早就成為各國關(guān)注的焦點，減少石油依賴已經(jīng)是各國的奮斗目標(biāo)。通過對新能源汽車的介紹，我們可以知道有些汽車使用純電動、有些使用新型環(huán)保燃料替代傳統(tǒng)燃料，這些新的驅(qū)動方式都能夠?qū)崿F(xiàn)“不再依賴石油”的目標(biāo)。

3 新能源汽車發(fā)展趨勢

無論從環(huán)保角度還是節(jié)省能源的角度，新能源汽車的市場都十分廣闊，新能源汽車大勢已來。根據(jù)市場需求，未來的新能源汽車必將在政策的大力支持下，迅速發(fā)展技術(shù)、逐漸占領(lǐng)市場。

3.1 技術(shù)發(fā)展迅速

新能源汽車技術(shù)正在高速發(fā)展中，隨著新能源汽車的不斷滲透，一些發(fā)展不夠充分的問題開始逐漸凸顯出來。比如充電基礎(chǔ)設(shè)備，目前汽車總數(shù)與充電基礎(chǔ)設(shè)備數(shù)量的比例是3.5：1，隨著新能源汽車數(shù)量的逐漸增加，充電基礎(chǔ)設(shè)施也必然增加。另外，新能源汽車的核心動力技術(shù)有待進(jìn)一步提高。比如電池目前還存在續(xù)航短的問題。未來應(yīng)對廣闊的市場，諸如電池技術(shù)等相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)將得到全面的提升。

3.2 政策大力支持

發(fā)展新能源汽車是我國的國家戰(zhàn)略，早在2012年當(dāng)外界對新能源汽車一片質(zhì)疑時，國務(wù)院就發(fā)布了新能源汽車發(fā)展規(guī)劃“力挺”新能源汽車行業(yè)。近些年，國家連續(xù)出臺了一系列的優(yōu)惠補(bǔ)貼政策，以車輛購置方面為主其他方面為輔進(jìn)行政策補(bǔ)貼，比如全國范圍內(nèi)免檢購置稅、扶持性電價、充電設(shè)施建設(shè)扶持、政府及公共機(jī)構(gòu)采購等。未來，隨著市場的逐漸開放，用車人數(shù)逐漸增多，利好政策一定越來越多，比如全生命周期補(bǔ)貼、積分政策等，都將幫助新能源汽車真正走進(jìn)千家萬戶。

3.3 市場需求廣闊

從目前市場情況來看，中國、美國、歐盟呈現(xiàn)三足鼎立之勢，三個地區(qū)的新能源汽車占有量占全球的89%。從增長趨勢來看，中國增長最快，主要增量來源于A00乘用車、物流車等。未來，隨著政策的大力支持、技術(shù)的全面發(fā)展，新能源汽車的市場需求必然越來越廣闊，市場占有量必然逐年增加。

4 結(jié)語

能源與環(huán)境令全球人陷入擔(dān)憂，新能源汽車是替代傳統(tǒng)汽車的有效方案。從現(xiàn)在的發(fā)展趨勢來看，中國的技術(shù)、政策以及商業(yè)模式都在不斷創(chuàng)新，也都走在世界前列，雖然發(fā)展的道路上依然存在各種各樣的障礙，但中國有能力把握機(jī)遇，必將在新能源汽車產(chǎn)業(yè)中取得不凡的成績。

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