淺談新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

孔宇龍 牛曉 唐立國

摘要：縱觀歷史，汽車的能源動力歷經(jīng)兩次巨變，每一次巨變都給人們生產(chǎn)和生活帶來重大的變化，同時也成就了優(yōu)先改革國家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，以蒸汽機(jī)技術(shù)的誕生為主要標(biāo)志的第一次汽車能源動力巨變，當(dāng)時的歐洲工業(yè)革命就是因此產(chǎn)生，巨變的同時推動歐洲各國經(jīng)濟(jì)使之成為當(dāng)時世界經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國。第二次變革源于石油和內(nèi)燃機(jī)取代了煤和蒸汽機(jī)，這次變革使世界經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變，從原先的輕工業(yè)為重心轉(zhuǎn)向重工業(yè)為重心主導(dǎo)經(jīng)濟(jì)構(gòu)架，作為第二次變革的主導(dǎo)國——美國，也一躍成為經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國。

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源問題和環(huán)境問題日趨嚴(yán)重，縱觀兩次變革，我們現(xiàn)在來到了交通能源動力系統(tǒng)變革的十字路口，第三次變革將以新能源和動力電池代替過去的石油內(nèi)燃機(jī)，世界就新能源問題積極開展各項科研，我國更是將其列入了七大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之中。陸續(xù)頒布了各種關(guān)于新能源扶持的政策，一切為新能源汽車開發(fā)讓路。有望肩負(fù)起中國汽車工業(yè)“彎道超車”的歷史重任。

關(guān)鍵詞：能源形勢;新能源汽車;發(fā)展趨勢

一、能源形勢

目前，全球能源和環(huán)境面臨著巨大的挑戰(zhàn)，石油資源的短缺，二氧化碳排放過高引起的全球變暖，大數(shù)據(jù)表明自2012年起全球石油的日均消費量呈現(xiàn)出逐年增長的趨勢，直至2019年，全球石油日均消費量實現(xiàn)9827萬桶，較石油產(chǎn)量高出300多萬桶，這項數(shù)據(jù)表明世界石油整體呈現(xiàn)出輕微的供不應(yīng)求態(tài)勢。

據(jù)科學(xué)統(tǒng)計，近100年來，全世界的平均地表溫度上升0.74±0.18℃，[2]氣候變化問題既是環(huán)境問題，更是發(fā)展問題，而導(dǎo)致全球氣候變暖的主要原因之一就是二氧化碳的過量排放。汽車作為二氧化碳的主要排放源，其能源改善問題更是現(xiàn)在的重中之重。

我國近些年來汽車工業(yè)迅速發(fā)展，汽車的持有量也不斷增加，我國的能源消耗正以每年一個百分點的速度上升，預(yù)計到2021年我國有70%的石油能源要依賴進(jìn)口。因此，我國現(xiàn)在研究重心在于開發(fā)高效低污染的發(fā)動機(jī)和各種新能源，清潔能源，以此來代替現(xiàn)有的燃料發(fā)動機(jī)，逐步降低我國經(jīng)濟(jì)對進(jìn)口石油的依賴，通過研究開發(fā)新技術(shù)新能源來提高能源的利用率，減緩我們的能源危機(jī)，降低二氧化碳的排放與城市的空氣污染。

二、發(fā)展趨勢

汽車作為石油消耗和二氧化碳排放的大戶，需要進(jìn)行革命性的轉(zhuǎn)變，目前全球新能源汽車的發(fā)展已經(jīng)達(dá)成共識，要成為第三次汽車革命的先導(dǎo)國取決于能否完善關(guān)于新能源汽車的技術(shù)，已然成為了現(xiàn)在各個國家關(guān)注的焦點。同時國家戰(zhàn)略計劃即將出臺，為新能源汽車發(fā)展指明方向;國家不斷地在推出相關(guān)的扶持政策，推動新能源汽車戰(zhàn)略的實施，使新能源汽車發(fā)展一路暢通無阻，鉆研新的新能源技術(shù);新能源的發(fā)展離不開政策的引領(lǐng)，購置新能源汽車的補(bǔ)貼政策，同時促使了如今消費環(huán)境的改善;為研究新能源汽車技術(shù)整合各種優(yōu)勢資源。發(fā)展新能源汽車是汽車工業(yè)發(fā)展的必由之路。另外，我國能源利用率比發(fā)達(dá)國家落后20年，相差10%--20%。我國能源需求還在快速持續(xù)增長，傳統(tǒng)能源的短缺和有限性凸顯新能源開發(fā)的必要性和緊迫性。

從長期來看，完善的新能源汽車發(fā)展還面臨著許多難題，例如續(xù)航，能源，實用性等各方面問題。燃料電池技術(shù)、純電驅(qū)動是我們主要的技術(shù)方向。短期內(nèi)我們只能通過油電混合，插電式混合動力來過渡，逐步完善我們的新能源汽車。

三、新能源汽車

新能源種類繁多但是并不完善，大體分為純電動汽車，混合動力汽車，燃料電池汽車等等，

1.混合動力汽車

混合動力是指由多種能量轉(zhuǎn)換器為汽車提供驅(qū)動力的混合型汽車，目前，市場上大多數(shù)的混合動力汽車多是采用傳統(tǒng)燃料的燃油發(fā)動機(jī)和電力混合來進(jìn)行驅(qū)動。

按照動力結(jié)構(gòu)的不同，混合動力汽車又分為了串聯(lián)式混合動力汽車（SHEV）、并聯(lián)式混合動力汽車（PHEV）和混聯(lián)式混合動力汽車（PSHEV）。按照燃料種類不同又分為了汽油混合動力和柴油混合動力兩種。國內(nèi)市場主要以汽油混合動力汽車為主，而國際市場上柴油混合動力汽車的車型發(fā)展也很是迅速。

2.純電動汽車

純電動汽車是以車載電源為主要動力，用電力來驅(qū)動汽車行駛，比較符合現(xiàn)在環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)，同時也符合道路交通和安全法規(guī)。

最近這些年，新能源電動車發(fā)展迅猛，電動汽車已經(jīng)成為新能源汽車的標(biāo)志。我們現(xiàn)在主要研究的新能源汽車就是電動汽車。[1]

我國現(xiàn)已明確了發(fā)展目的為“純電驅(qū)動”的技術(shù)轉(zhuǎn)型方向，現(xiàn)如今首要任務(wù)在于沖破電池續(xù)航、電機(jī)和電控技術(shù)，逐步使現(xiàn)有的汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。實現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)化的跨越式發(fā)展。

在純電動汽車技術(shù)并不完善，因此在發(fā)展上現(xiàn)階段只能以混合動力汽車為重點，跟隨國家出臺的政策大力宣傳新能源汽車的概念，普及大眾。讓新能源汽車走進(jìn)大家的視野，使新能源汽車逐步取代現(xiàn)有的純汽油車。這一方案大大減少了我國的石油使用量，提高汽車燃油經(jīng)濟(jì)水平。

3.氫發(fā)動機(jī)汽車

氫發(fā)動機(jī)汽車是在通過氫氣和空氣混合燃燒產(chǎn)生能量在加上現(xiàn)有發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)上的改造，氫氣的燃燒無污染，而且它的優(yōu)勢也很多例如燃燒性能高，內(nèi)燃機(jī)技術(shù)成熟，低排放無污染。但是同樣也具備一定劣勢，目前，制約氫發(fā)動機(jī)汽車發(fā)展的主要難題是氫的制取與液態(tài)氫的儲存。

4.天然氣汽車

天然氣汽車是以天然氣作為燃料的汽車，又稱為“藍(lán)色動力”汽車近年來有許多的私家車響應(yīng)國家的號召改裝天然氣瓶，常見的天然氣汽車是出租車。盡管天然氣汽車成本低、污染低、安全性高。但是它的動力性能同樣也低，并且不容易攜帶。如果大規(guī)模投入使用的話，續(xù)航是一個重大問題，對于短途來說的代步車，改裝天然氣比較劃算。但是對于經(jīng)常跑長途汽車來說

5.生物乙醇汽車

乙醇俗稱酒精，通俗些說生物乙醇汽車也可以叫做就酒精汽車。用乙醇來代替石油燃料的活動歷史已經(jīng)很長了，無論是生產(chǎn)上還是應(yīng)用技術(shù)上都比較成熟，目前世界上有40多個國家已經(jīng)開始不同程度的應(yīng)用乙醇汽車，有的甚至已經(jīng)大規(guī)模推廣。

就目前的電動汽車技術(shù)來說，未來的道路還很長，需要克服的困難也很多，盡管純電動汽車不會排放有害廢棄，但是其電池生產(chǎn)也帶來一定的環(huán)境污染，電池使用期限之后回收不當(dāng)也會造成污染;其次電池的利用率也是一大問題，如何在不增大其外觀體積的同時盡可能的提高電池的容量與利用效率，如何縮短充電時間，如何提高電池的續(xù)航都是現(xiàn)階段需要克服的難題。但是我們可以肯定的是，新能源汽車的發(fā)展是大勢所趨，技術(shù)也會不斷完善，達(dá)到環(huán)境和電能效益的雙贏。這必然是未來汽車工業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)桿，純電汽車也會成為未來新興的獨秀。

參考文獻(xiàn)

[1]燕妮.新能源汽車社會技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展分析[ J].中國科技論.2017（1）：69-75

[2]覃志豪， ArnonKarnieli， 等. 用陸地衛(wèi)星TM6數(shù)據(jù)演算地表溫度的單窗算法[J]. 地理學(xué)報， 2001.

通訊作者：牛曉山東協(xié)和學(xué)院

山東協(xié)和學(xué)院 山東濟(jì)南 250200