電動汽車發(fā)展對能源與環(huán)境影響研究

摘 要：基于新能源技術影響下，電動汽車得到了快速的發(fā)展。相較于原始燃油汽車來說，電動汽車的的生產制造和工藝應用都存在一定區(qū)別，必須要具備環(huán)保、輕便的特點，對于自然能源和環(huán)境的積極影響是很大的。對此本文做了相關研究，首先分析了我國電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀，然后結合實際情況分別探討了電動汽車發(fā)展對能源與環(huán)境影響，最后也總結了我國電動汽車的發(fā)展構想。

關鍵詞：新能源技術 電動汽車 能源 環(huán)境

Abstract：Based on the influence of new energy technology， electric vehicles have been rapidly developed. Compared with the original fuel vehicles， there are certain differences in the production and process application of electric vehicles， which must have the characteristics of environmental protection and lightness， and the positive impact on natural energy and the environment is great. In this regard， this paper makes relevant research， first analyzes the development status of electric vehicles in China， then discusses the energy and environmental impact of electric vehicle development in combination with the actual situation， and finally summarizes the development concept of electric vehicles in China.

Key words：new energy technology， electric vehicle， energy， environment

1 引言

隨著全球自然環(huán)境的不斷惡化，人們已經充分認識到保護環(huán)境和節(jié)約資源的重要性，因此許多汽車制造生產國都在大力開放和研究新能源汽車，其重要目的就是減少自然資源的利用和開放，最終起到保護環(huán)境的目的。在這一背景下電動汽車得到了全面的發(fā)展，在滿足人們日常出行和工作的情況下，還不會對環(huán)境造成破壞和污染?；谛履茉醇夹g下的電動汽車，對于自然環(huán)境和自然資源的影響無疑是巨大的，可以充分發(fā)揮出節(jié)能、高效、綠色的特點。因此，有必要加大研發(fā)力度，促進我國電動汽車行業(yè)實現(xiàn)更好的發(fā)展。

2 我國電動汽車產業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 國家政策扶持方面

隨著環(huán)保政策越來越嚴格，各大汽車制造企業(yè)都在改變原有的汽車制造理念和想法，開始投入大量的技術和人才，開始大力開發(fā)和研究新能源汽車，用這種方式來滿足嚴苛的環(huán)保政策。同時在嚴苛的環(huán)保政策下，國家為了鼓勵汽車制造企業(yè)開發(fā)和研究新能源汽車，并對電動汽車的采購和制造提出了一些列的優(yōu)惠政策和經濟補償措施。目前全國多數(shù)的城市都已經將傳統(tǒng)的燃油汽車換成了現(xiàn)代化的新能源汽車，這些汽車中多數(shù)都以純電力驅動為主，這樣可以有效環(huán)節(jié)對環(huán)境的污染。除此之外，國家和相關部門也對汽車制造企業(yè)提供了一些列的技術和資金支持鼓勵其大力研發(fā)新能源汽車，這對推動我國電動車研發(fā)有著重要意義，使企業(yè)可以降低研發(fā)成本和時間，這對推動我國新能源汽車的全面發(fā)展有著很大幫助。

2.2 企業(yè)研發(fā)與產業(yè)化方面情況

在相關政策不斷支持的背景下，國內許多傳統(tǒng)燃油汽車企業(yè)已經開始進入到電動汽車研發(fā)和生產階段，這些國內大型汽車制造企業(yè)的加入，對推動我國電動汽車行業(yè)的發(fā)展與壯大起到了巨大推動作用。例如我國最大的民營汽車制造企業(yè)吉利集團和比亞迪已經成功研制出領先世界的電動車生產和電池制造技術，同時其制造出的產品在全世界中已經得到了極大的認可，在某些方面兩個企業(yè)的研發(fā)和制造技術已經處在世界領先階段，完全可以與國外企業(yè)實現(xiàn)抗衡和競爭。

3 電動汽車發(fā)展對能源的影響

3.1 電動汽車能源利用率高

相較于燃油汽車來說，電動汽車對于能源有著更高的利用效率。在日常行駛過程中，如果發(fā)生道路堵塞情況，電動汽車發(fā)動機不需要怠速運轉，因此也不會發(fā)生任何能耗，這主要是由于汽車在實際的工作中不但會產生一定的推動力，還會將多余的動力和能力儲存到車輛的電池中，當電池能量達到一定程度后，就可以將多余的能力轉化為汽車的動力，同時也可以將這部分能量應用在汽車的電器系統(tǒng)中，如可以為汽車的空調提供能力，確保汽車內部保持一個適合的溫度。這樣一來，不僅可以起到降低能源的作用，還可以使有限的能量得到最佳合理的利用。即使將原油的發(fā)電效率、送配電效率、充放電效率考慮在內，最終電動汽車的能源利用率依然明顯高出燃油汽車。目前我國多數(shù)發(fā)電企業(yè)都是以火力發(fā)電為主的，電動汽車的核心部件就是發(fā)電機，其不僅要承擔為汽車提供動力的目的，還要為汽車的內部部件提供電力供應，確保汽車在長期的行駛中各類電器部件可以保持穩(wěn)定的運行狀態(tài)，在對電動汽車電機進行分析時發(fā)現(xiàn)，電動機多數(shù)能力都會轉化為車輛行駛的動力，而這些能量要想實現(xiàn)科學合理的利用，平時這些能量就要儲存在電池中，根據(jù)相關研究發(fā)現(xiàn)電池充電效率可以到達90%，傳動效率80%，煤的發(fā)電效率34%，輸電效率為94%，則總效率可達23%左右。即便目前最為先進的燃燒技術和燃料，在完成實際燃燒后其可以轉化為真正能量也只有35～55%左右。過這些數(shù)據(jù)可以看出，電動汽車的傳動效率要遠遠高于燃油汽車，所以新能源汽車的能源利用是非常高的，如果可以對其進行科學的應用與研發(fā)是完全可以替代傳統(tǒng)汽車。

3.2 電動汽車可利用多種能源

從某種角度來講，電力是可以作為二次能源載體的，電能產生的途徑非常多，不僅僅只有燃燒煤來實現(xiàn)，還可以通過石油，天然氣燃燒來實現(xiàn)，同時也可以從水能、風能、太陽能、地熱能、潮汐能和核裂變等方面獲得，然后在公配電系統(tǒng)的運作下，將電能輸送到千家萬戶、各行各業(yè)，以供人們的日常生活以及社會工業(yè)生產。我國有十分豐富的水利資源，有著6.8億kw的理論儲量，其中有3.17億kw可開采，這些資源的存在為可以為我國電能供應提供重要的支持和保證。目前世界公認最為環(huán)保的能源就是氫能，同時氫能也可以作為二次能源，氫能的來源主要是水資源，而水資源是地球中最多的資源，獲取氫能主要采取電解水來獲得，氫能的研發(fā)與獲取對推動我國電動汽車行業(yè)的全面發(fā)展有著重要意義，其可以為電動車制造和生產提供更加清潔的能源。

3.3 電動汽車對電網(wǎng)的影響

對于我國社會工業(yè)生產來說，各行各業(yè)對于電能的使用在時間上并不均衡，大多數(shù)行業(yè)都是白天用電居多，這一情況的存在給會給國家電網(wǎng)帶來巨大的負擔。通常情況下，人們在使用電動汽車時都會選擇在夜晚進行充電，這樣就可以極大的緩解電力供應壓力，降低部分地區(qū)的用電負載，有效避免了部分地區(qū)會出現(xiàn)在用電高峰期間限電的情況，使有限的電力資源得到更加科學的使用，避免了不必要的電力浪費，這樣既可以避免資源的浪費，又可以使電力企業(yè)獲得更高的收益，同時也可以在一定程度上發(fā)揮出節(jié)約電力資源的作用。從本質上來講，電動車在使用過程中對于動力和能源的需求，不僅和電動汽車的數(shù)量有密切關系，同時也取決于電動汽車的使用方式，而且也會受到一天中某一時刻電動汽車充電數(shù)量，以及蓄電池充電模式的影響。對于電動汽車關于電能的消耗量，則與汽車所行駛的距離長短有著密切關系。但從另一個角度來看，電動汽車的使用并不會影響電網(wǎng)的生產，因為電動汽車充電而產生的電力負荷可能出現(xiàn)各地區(qū)同時增長的情況，而且并不局限于某一時間或某一范圍，也許是居民區(qū)，也許是工業(yè)區(qū)或者商業(yè)區(qū)。

4 電動汽車發(fā)展對環(huán)境的影響

4.1 電動汽車尾氣排放污染分析

電動汽車在使用和運行過程中，主要動力源于蓄電池的電能。在行進過程中基本上沒有任何廢氣排出，相較于燃油汽車來說，尾氣排放污染減少92～98%，因此也被業(yè)界稱之為是“零污染”汽車。即便是考慮到電廠發(fā)電過程中所產生廢棄物對環(huán)境的污染，整體上相較于燃油汽車的污染物排放量來說也明顯更少，因此使用電動汽車也可以在很大程度上緩解我們的環(huán)境污染問題。

4.2 電動汽車噪聲污染分析

由于傳統(tǒng)的燃油汽車是需要內燃機燃燒才能為汽車提供動力的，而內燃機在實際的工作中會產生爆震和燃燒的現(xiàn)象，這就使其在工作中會出現(xiàn)噪聲，這些噪聲目前人類只能采取有效的措施進行控制，但是卻無法避免這些噪聲的產生，導致汽車在實際的行駛中，不但會有輪胎和車聲震動的聲音，還會產生大量的發(fā)動機噪音，長期處在這種噪聲中的人們會產生一定的焦慮和不安情緒，長此以往會威脅到人們的健康。當這種噪聲超過一定標準時，便會讓人們感到頭暈，耳鳴、煩躁，惡心等不良情況。如果長時間受到這種噪聲的影響，就會導致人們出現(xiàn)困乏疲倦、記憶力減退和神經障礙等情況，嚴重損害人們的生命健康。相較于燃油汽車來說，電動汽車在行進過程中所產生的噪音雖然和燃油汽車并無顯著差異，但是由于其汽車內部各部件所產生的噪音相對來說明顯更少，只有少量的機械噪聲和電磁噪聲，低于燃油汽車10～15dB。

4.3 報廢階段的環(huán)境影響

電動汽車在報廢階段對于周圍環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

從當前的實際情況來看，大多數(shù)電動汽車的車載電池主要集中在鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池等幾個方面。目前應用最多的是鉛酸電池，這種電池有著較高的性價比，在未來幾十年內將會是電動汽車的主要車載能源。隨著市面上電動汽車數(shù)量的不斷增加，汽車報廢過程中產生的廢舊電池數(shù)量也會逐年提升，因此在鉛酸電池回收處理方面將會呈現(xiàn)出越來越多的問題，一旦不能對這些廢舊電池進行合理的處理，便會在一定程度上給人們的日常生活造成極大危害。主要由于鉛是一種重金屬，如果在回收廢舊電池的過程中導致這種金屬污染周圍河流田地，便會影響人們的生命健康。除此之外，鉛也會以煙塵和粉塵的方式存在，當期以大顆粒的粉塵形式漂浮在空氣中，也會對周圍空氣質量造成嚴重影響。一旦人們吸入到身體內，當人體血液中的鉛含量超過相應的標準值，就會出現(xiàn)貧血脈搏、減弱腹痛的情況，也會在一定程度上增加生殖障礙、神經代謝減慢等疾病的發(fā)生幾率，嚴重者甚至會導致人的死亡。

電動車報廢后，其車體的相關零件也可以進行回收利用，并不廢舊部件都能得到回收處理，其中也有一些難以處理的部件和設備，如果直接丟棄，便會造成周圍的環(huán)境污染，這些問題同樣需要考慮在內，所以必須要采取針對性的技術和方法做好對于相關廢舊部件的回收與處理。

4.4 環(huán)境保護的社會成本

汽車的誕生與應用為社會經濟的進步和人類社會的發(fā)展創(chuàng)造了巨大的貢獻，有效方便了人們的日常生活，加快了社會經濟發(fā)展的節(jié)奏。但最近幾年以來，隨著機動車保有量的不斷增長，汽車在交通運輸、環(huán)境污染、能源消耗、交通擁堵方面所表現(xiàn)出的問題也越加嚴重。如果嘗試將這一系列情況所造成的負面影響以貨幣化的形式進行度量，即將物理影響轉換為貨幣衡量，站在社會經濟的角度去度量交通擁堵、能源消耗、環(huán)境污染五方面造成的間接成本損失，也可以將其看作是電動汽車在環(huán)境保護方面所投入的社會成本。社會成本主要指的是交通設施使用過程中對使用者所造成的影響，以及使用者對非交通設施所造成的影響。前者通常與城市交通系統(tǒng)的運作有著密切聯(lián)系，如果城市交通系統(tǒng)過于擁堵，就會影響整個城市的交通效率；后者則指的是交通污染和噪聲方面所造成的影響，反映的是交通擁堵對社會的消極影響和負面效應。

最近幾年以來，我國社會經濟發(fā)展迅速，一些一線發(fā)達城市的汽車保有量不斷提升，在這種環(huán)境下，有汽車尾氣排放和噪聲所造成的環(huán)境污染也顯得越發(fā)嚴重。相關研究顯示，像北京這種大都市，大氣污染嚴重的原因，主要一部分都來自汽車尾氣排放，導致空氣污染程度甚至遠遠超出某些發(fā)達國家，我國北京，上海已被列入世界污染最嚴重的十大城市之一。從另一個角度來看，我國大中城市人口較為密集，城市中心運行的車輛較多，因此所造成的污染也相對比較集中，導致短時間內汽車尾氣排放污染問題很難得到有效解決。除此之外，隨著我國汽車保有量的不斷提升，在一些大中城市交通阻塞問題也顯得越加嚴重，這種情況的存在，再一次加劇了汽車尾氣排放對于環(huán)境的污染程度，同時也在一定程度上造成了嚴重的噪聲污染。從目前實際情況來看，我國相關部門并未對有交通造成的社會成本問題進行嚴格估算，但每年由于環(huán)境污染所造成的損失，以及國家在治理城市空氣質量方面所投入的巨額資金，包括由于噪聲污染和環(huán)境污染導致人們發(fā)生的各種疾病等等，這些問題的發(fā)生幾率明顯都在逐年提升。這在一定程度上充分體現(xiàn)出了由于汽車污染所導致的巨大社會成本損失，與此同時也能間接的體現(xiàn)出使用電動車相較于燃油汽車所能獲得的顯著的環(huán)境

效益。

5 我國電動汽車發(fā)展的總體戰(zhàn)略構想

5.1 戰(zhàn)略定位

在當前我國以煤為主的能源結構下，大力發(fā)展電動汽車是一種促進汽車行業(yè)發(fā)展的最佳方式，也是汽車業(yè)更好的應對環(huán)境變化和氣候變化以及能源挑戰(zhàn)的有效途徑。尤其是目前面對頻繁發(fā)生的世界性金融危機，發(fā)展電動汽車也是國際汽車發(fā)展的一種重大轉型，有利于我國選擇新的經濟增長點、培育新興產業(yè)，是促進我國汽車產業(yè)從大國向強國不斷進步的最佳選擇。

5.2 戰(zhàn)略目標

目前我國汽車業(yè)必須要把握汽車發(fā)展的歷史機遇，根據(jù)國家相關政策全力推進電動汽車發(fā)展戰(zhàn)略，掌握電動汽車制造核心技術，并加大相關技術研發(fā)力度，打造極具市場競爭力的電動汽車關鍵零部件加工體系，加快我國汽車產業(yè)的轉型發(fā)展，不斷推進我國從汽車大國向汽車強國的進一步轉變。

5.3 自主創(chuàng)新目標

結合當前行業(yè)發(fā)展實際情況，打造自主創(chuàng)新開發(fā)體系，掌握電動汽車發(fā)展與生產的核心技術，不斷強化產品開發(fā)能力，結合當前汽車業(yè)市場需求積極自主開發(fā)各類產品，提升產業(yè)競爭力。

5.4 市場環(huán)境目標

對市場進行嚴格的監(jiān)督管理，打造良好的確保電動汽車市場能夠高效穩(wěn)定的運行，保證消費者的合法權益可以得到有效的保護，這對推動我國電動車行業(yè)的全面發(fā)展有著重要意義，從而最大限度內緩解當前環(huán)境和能源方面的緊張局勢。根據(jù)市場實際需求，大力開發(fā)混合動力汽車產品，大規(guī)模推進純電動汽車的應用，獲得更多消費者的青睞和認可，盡可能的滿足人們的消費需求。

5.5 政策法規(guī)目標

政府相關部門要推出相關政策法規(guī)，充分發(fā)揮出政府部門的引領性作用，并結合行業(yè)市場實際情況，打造健全的電動汽車標準體系，引導相關企業(yè)積極參加國際化標準研究工作，鼓勵企業(yè)推進技術上的創(chuàng)新和產品上的改進。

6 結語

總而言之，從當前的實際情況來看，我國能源問題和環(huán)境污染問題越加嚴重，在全世界范圍內碳排放的數(shù)量也在逐年增長，對于人們的生活造成了嚴重的不良影響。在這種社會環(huán)境下，汽車行業(yè)也要做出改變和創(chuàng)新，對此電動汽車的發(fā)展是時代進步的必然趨勢。電動汽車的廣泛應用無論是對于能源方面還是對于環(huán)境方面都帶來了巨大的影響，有效降低了能源的消耗，提高了能源利用效率，同時也控制了汽車行業(yè)對于環(huán)境污染的力度。相信在未來，新能源電動汽車將會在節(jié)能減排方面貢獻出更大的力量。

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作者簡介

何子淑：（1976—），女，漢族，貴州遵義人，貴州大學碩士，貴州工業(yè)職業(yè)技術學院機電分院，副教授。研究方向：金屬材料的疲勞性能。