汽車新能源簡(jiǎn)述

張 宇

（沈陽市汽車工程學(xué)校，遼寧 沈陽 110026）

1 新能源汽車概述

隨著車輛增加，“人、車、自然”之間的矛盾愈加突出，汽車產(chǎn)生的公害主要表現(xiàn)為排放污染物、噪聲等。所以要想解決這個(gè)問題，最好的辦法就是改變動(dòng)力來源，減少化石能源的使用量，因此新能源汽車應(yīng)運(yùn)而生。

2 新能源汽車分類

新能源汽車包括電動(dòng)汽車、燃料電池汽車、醇醚燃料汽車、氫動(dòng)力汽車，天然氣汽車，太陽能汽車等。

（1）電動(dòng)汽車。電能的來源非常廣泛和高效。因此應(yīng)用電力作為汽車的動(dòng)力來源非常有發(fā)展前景。電動(dòng)汽車是指應(yīng)用電力驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為動(dòng)力系統(tǒng)的汽車，它主要包括純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車三種類型。

（2）純電動(dòng)汽車。純電動(dòng)汽車顧名思義就是完全依靠電力驅(qū)動(dòng)的汽車。電動(dòng)汽車除了動(dòng)力裝置，其他裝置基本與內(nèi)燃機(jī)汽車相同。

電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)：無污染、噪聲低。能源效率高、多樣化。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維修方便。

電動(dòng)汽車的缺點(diǎn)：動(dòng)力電源使用成本高，續(xù)駛里程短。

以目前的技術(shù)來看，無論是哪種蓄電池，其能量密度都還太小，無法滿足使用者長(zhǎng)時(shí)間使用汽車的愿望，同時(shí)通電時(shí)間較長(zhǎng)，電池成本高昂，使純電動(dòng)汽車的購買價(jià)格居高不下。使用成本上來看，主要取決于當(dāng)?shù)氐挠秃碗姷膬r(jià)格，在某些地區(qū)，純電汽車使用成本反而更高。

（3）混合動(dòng)力汽車?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車是指具備兩個(gè)以上動(dòng)力源、而其中有一個(gè)可以釋放電能的汽車。它既可以發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)，動(dòng)力性好的優(yōu)點(diǎn)，又可以使電動(dòng)機(jī)無污染、低噪聲的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮出來。

根據(jù)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的聯(lián)結(jié)方式分為三種：串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式

根據(jù)在混合動(dòng)力系統(tǒng)中混合度的不同可分為三種：微混和動(dòng)力系統(tǒng)、輕混和動(dòng)力系統(tǒng)和中混和動(dòng)力系統(tǒng)

混合動(dòng)力汽車優(yōu)點(diǎn)：①動(dòng)力來源方便，可以和傳統(tǒng)汽車一樣加油，不需要外部充電系統(tǒng)，一次充電續(xù)駛里程和基礎(chǔ)設(shè)施等問題都得到解決。②燃油經(jīng)濟(jì)性好，內(nèi)燃機(jī)始終工作在最佳工況，油耗降低，燃燒充分，排放較汽油機(jī)干凈。③在加速起步時(shí)，使用電動(dòng)機(jī)可以彌補(bǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)低速扭矩不足的缺點(diǎn)，使其動(dòng)力性優(yōu)于純汽油機(jī)。④車內(nèi)噪音降低。汽車行駛過程中，速度不達(dá)到一定數(shù)值，汽油機(jī)不工作，在低速和怠速時(shí)電機(jī)工作，減少發(fā)動(dòng)機(jī)的使用時(shí)間，減少噪音。

油電混合動(dòng)力汽車缺點(diǎn)：①整車經(jīng)濟(jì)性不好，產(chǎn)品價(jià)格較高，由于采用了兩套動(dòng)力系統(tǒng)，基本上同款車型，混動(dòng)版的要比純發(fā)動(dòng)機(jī)的要貴。②長(zhǎng)距離高速行駛并不能省油。因?yàn)榛旌蟿?dòng)力車主要是通過頻繁制動(dòng)等，來依靠勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能來節(jié)能，這才是其在燃油方面優(yōu)勢(shì)的由來，因此其在城市中頻繁制動(dòng)和起步，才有燃油方面的優(yōu)勢(shì)。如果其長(zhǎng)時(shí)間勻速行駛，就無法顯示其節(jié)能的特點(diǎn)。

（4）燃料電池汽車。燃料電池是一種主要通過氧或其他氧化劑進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，將燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的電池。目前最常用的燃料就是氫。需要穩(wěn)定的氧和燃料來源。特點(diǎn)：近乎于零排放；運(yùn)行平穩(wěn)；但燃料電池成本高，使用成本也較高。

（5）醇醚燃料汽車。醇醚燃料就是依靠煤（包括原煤、煤層氣、焦?fàn)t煤氣等）通過氣化合成低碳含氧燃料——甲醇、二甲醚（簡(jiǎn)稱醇醚燃料）等作為車用清潔能源。它比汽油、柴油更環(huán)保，同時(shí)自身有辛烷值高，抗暴性好等特點(diǎn)，而且我國(guó)是富煤貧油的國(guó)家，發(fā)展這種燃料更符合我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)。

（6）氫動(dòng)力汽車。氫動(dòng)力汽車主要是以氫為內(nèi)燃機(jī)燃料的汽車，用氫氣來代替汽油。由于燃料為氫氣，通過氧氣來燃燒，產(chǎn)生的物質(zhì)只有水，所以它是真正的零排放。最大的制約問題就是降低成本、氫氣的安全使用和存儲(chǔ)。以現(xiàn)在的技術(shù)條件來說氫燃料的存儲(chǔ)和運(yùn)輸非常困難。

另外主要的問題，提取氫氣需要消耗大量的能源，因?yàn)楝F(xiàn)在的技術(shù)是通過電解水或者利用天然氣來提取氫氣，這樣會(huì)在氫氣的提取過程中產(chǎn)生大量的污染，沒有從根本上解決排放的問題。

（7）天然氣汽車。顧名思義，以天然氣為燃燒燃料提供動(dòng)力的汽車稱為天然氣汽車。根據(jù)天然氣的儲(chǔ)存方式可分為壓縮天然氣汽車和液化天然氣汽車，特點(diǎn)：燃燒穩(wěn)定，冷熱起動(dòng)方便，不會(huì)產(chǎn)生爆震；安全可靠性佳，氣體不易發(fā)生泄漏；天然氣燃燒后積碳少，可以減少氣阻和爆震，有利于延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)各部件的使用壽命，降低維修保養(yǎng)成本；可減少發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油消耗量；使用壓縮天然氣與汽油相比，可大幅度降低一氧化碳、二氧化硫、二氧化碳等的排放。

但使用天然氣后，汽車的動(dòng)力性會(huì)有所下降；其能量密度較低，所以行駛距離上來說就比汽油機(jī)的行駛距離短；由于加裝了儲(chǔ)氣罐，它的體積要比汽油箱大，所以擠占后排行李箱的空間，這一點(diǎn)在小轎車上尤其明顯。

（8）太陽能汽車。依靠太陽能作為驅(qū)動(dòng)力的一種汽車，沒有內(nèi)燃機(jī)，真正的零排放。它是利用太陽能電池來驅(qū)動(dòng)汽車，和電動(dòng)汽車不同的是，電動(dòng)汽車需要專門的工業(yè)電網(wǎng)來充電，而它是利用太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，存儲(chǔ)到太陽能電池中備用，然后利用電機(jī)來驅(qū)動(dòng)汽車，未完全實(shí)用化的原因還在于太陽能電池的成本過高，轉(zhuǎn)化率較低。到目前為止，太陽能在汽車上的應(yīng)用主要分為兩個(gè)方面：一個(gè)是作為驅(qū)動(dòng)力；另外一個(gè)就是用作汽車輔助設(shè)備的能源。①完全用太陽能作為驅(qū)動(dòng)力，這種汽車與傳統(tǒng)的汽車相比已經(jīng)沒有發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤等構(gòu)件，而是由電池板、儲(chǔ)電器和電機(jī)組成。目前此類太陽車的車速最高能達(dá)到100km/h 以上，而無太陽光最大續(xù)行能力也在100km 左右。②太陽能和其它能量混合驅(qū)動(dòng)汽車，由于技術(shù)和成本的原因，完全依靠太陽能驅(qū)動(dòng)的汽車的很難推廣。而這種混合能源汽車是在車表面加裝了部分太陽能吸收裝置，給蓄電池充電或直接作為動(dòng)力源。

3 我國(guó)新能源汽車發(fā)展遇到的難題

（1）充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不到位?，F(xiàn)今新能源汽車發(fā)展較為迅猛，但充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)沒有跟上，城市中的充電樁數(shù)量不足，布局不合理，企業(yè)運(yùn)營(yíng)困難和消費(fèi)者充電價(jià)格過高的雙重矛盾問題?，F(xiàn)今很多老舊小區(qū)改造不具備條件，而有的是物業(yè)或業(yè)主不同意安裝。而對(duì)于新小區(qū)也有一定的難度，需要協(xié)調(diào)房產(chǎn)商和相關(guān)管理部門。

（2）核心技術(shù)還需突破。現(xiàn)今很多核心技術(shù)有待突破，同時(shí)企業(yè)的研發(fā)沒有跟上，很多平臺(tái)都是在原有的燃油車進(jìn)行改裝，沒有突出的完全從頭設(shè)計(jì)純電平臺(tái)。

（3）環(huán)保問題。很多新能源汽車為電動(dòng)汽車，當(dāng)它們到了使用壽命以后，如何處理電池就成為了一個(gè)十分嚴(yán)重的問題。電池的污染會(huì)持續(xù)幾十年，如果不能很好地處理，將會(huì)對(duì)環(huán)境造成另外一種污染。

（4）價(jià)格和續(xù)航里程的問題。新能源汽車一般價(jià)格高昂，國(guó)家的補(bǔ)貼政策到期后，消費(fèi)者是否還能接受還是一個(gè)疑問。因?yàn)槔习傩兆钭⒅氐倪€是價(jià)格和行駛里程，這兩點(diǎn)不解決的話，新能源汽車市場(chǎng)發(fā)展將嚴(yán)重受限。

4 結(jié) 語

新能源汽車自問世以來，以其獨(dú)特的魅力吸引了大批的擁躉者，市場(chǎng)前景越來越好。隨著各個(gè)國(guó)家對(duì)環(huán)保的要求愈加嚴(yán)格，新能源汽車將是未來汽車工業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向。我國(guó)雖然在傳統(tǒng)的汽車工業(yè)上起步較晚，但在新能源汽車發(fā)展中并沒有落后太多，未來只要堅(jiān)持科技研 發(fā)更新，我國(guó)的新能源汽車發(fā)展前景光明。