从新能源汽车看绿色低碳循环发展

从新能源汽车看绿色低碳循环发展

邵华

邵华武警杭州士官学校机电基础教研室310023

摘要生态环境的日益恶劣给汽车产业带来了极大的挑战，科技的发展和政策的扶持给予了其新的希望。目前我国的新能源汽车产业面临着良好的发展机遇，尽管存在着诸多制约发展的因素，但在倡导绿色富国、绿色低碳环保以及科技飞速发展的大环境下，新能源汽车必将成为未来交通运输的主流方式。

关键词绿色富国产业变革新能源汽车

“既要金山银山，又要青山绿水”。党的十八届五中全会《建议》提出“五大发展理念”，成为关系我国发展全局的理念集合体。绿色富国、绿色低碳循环发展是当今时代科技革命和产业变革的方向。

一、新能源汽车产生背景

随着全球金融危机、生态环境恶化与能源、资源枯竭等问题的加剧，大力研究和利用新能源汽车相关技术及促进相关产业发展已成为世界汽车工业竞争的一个新焦点。为了保持国民经济的可持续发展，保护人类居住环境和能源供给，各国政府不惜巨资，投入大量人力、物力，寻求解决这些问题的各种途径。当今中国，多年经济高速增长铸就了世界第二大经济体的“中国奇迹”，也累积了一系列深层次矛盾和问题。其中一个突出的矛盾和问题是：资源环境承载能力逼近极限，高投入、高消耗、高污染的传统发展方式已经不可持续。随着汽车保有量的增加，石油需求越来越多，我国国内的石油储藏量和开采量目前已不能自给，不足部分主要通过进口来满足，而且每年成递增趋势。节能环保、绿色思维意识、绿色生活方式以及绿色低碳循环发展已然是当今时代科技革命和产业变革的方向，也是我国汽车产业持续发展的必经之路。应声而出的新能源汽车便是迎接汽车面临挑战的重要对策之一。

二、新能源汽车概况

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

中国新能源汽车产业始于21世纪初。2001年，新能源汽车研究项目被列入国家“十五”期间的“863”重大科技课题，并规划了以汽油车为起点，向氢动力车目标挺进的战略。“十一五”以来，我国提出“节能和新能源汽车”战略，政府高度关注新能源汽车的研发和产业化。与旧产业体系的传统汽车相比，以2020年中国汽车保有量1.4亿计算，采用新年能源汽车可以节约石油3229万吨，替代石油3110万吨，节约和替代石油共6339万吨。

按动力和驱动技术可将新能源汽车划分为：混合动力汽车（HEV）、纯电动汽车（BEV）、燃料电池汽车（FCEV）、氢发动机汽车以及燃气汽车、醇醚汽车等等。其中以混合动力汽车（HEV）（例如雷克萨斯ct200h、比亚迪唐等）和纯电动汽车（BEV）最为大众所熟知。

1、混合动力汽车

混合动力车辆是指使用两种或以上能源的车辆，目前的混合动力车多数以内燃机及电动机推动(Hybridelectricvehicle简称HEV)。其优点是混合动力汽车通过把内燃机和电动机的巧妙结合，取得效率的最优，在保证动力的足够输出的前提下，可以降低30％以上的燃油消耗，排放标准可以达到国Ⅳ水平。在目前充电站并未大规模建成的情况下，混合动力汽车可继续依靠现有加油站来保证它的正常使用。缺点是蓄电池容量和寿命问题没有得到彻底解决。

2、纯电动汽车电动汽车

纯电动汽车由蓄电池作为动力源，由电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统构成。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。其突出的优点有环境污染小，噪声低，能源利用率高、结构简单、使用维修方便，经久耐用以及使用范围广泛。

三、新能源汽车核心技术及发展瓶颈

我国制定了新能源汽车的“三横三纵”发展规划。新能源汽车的关键技术由此包括以下几个方面：

（一）“三横”关键技术

1、车用驱动电机系统关键技术

驱动电机及其控制技术、系统集成、系统热管理、位置／转速传感器、高性能绝缘材料、高性能永磁材料、电力电子元器IGB等。

2、车用动力电池系统关键技术

动力电池及其成组技术、系统集成、电池管理系统、正负极材料、锂离子电池隔膜等。我国传统汽车工业比较落后，企业开发创新的能力不足以及缺乏核心技术和关键零部件成为了制约我国新能源汽车发展的重要因素。

（1）续驶里程有限

以电动车为例，目前市场上使用的电动汽车一次充电后的续驶里程一般为100-300km，并且这个数字通常还需要保持适当的行驶速度及具有良好的电池调节系统才能得到保证，而绝大多数新能源汽车在一般行驶环境下的续驶里程只有50-100km。比起传统燃油汽车而言，较短续驶里程成为其致命的弱点。

（2）蓄电池使用寿命太短

普通蓄电池充放电次数仅为300-400次，即使性能良好的蓄电池充放电次数也不过700-900次，按每年充放电200次计算，一个蓄电池的寿命最多为4年，与燃油汽车的寿命相比太短。

（3）蓄电池尺寸和质量的制约

现有电动汽车所使用的电池都不能在储存足够能量的前提下保持合理的尺寸和质量。如果电动汽车自身装备质量大，就会影响加速性能和最大车速的提高。例如，现有电动汽车电池的外体积一般要达到550L，当把这么大体积的电池用于家庭轿车上时，就必然要挤占轿车的行李厢空间。

（4）价格昂贵

主要是电池技术复杂，成本太高，另外也由于采用一系列新材料、新技术，致使电动汽车的造价居高不下。电动汽车蓄电池的价格约为100美元／kWh，甚至有的高达350美元／kWh，成本太高，用户难以承受。

（5）间接污染严重

电动汽车本身虽无排放污染，但其间接污染也是不容忽视的。如铅酸电池中的铅，从开采、冶炼到生产的排污，都会对环境造成污染。再如所用电能，相当大一部分来自火力发电，煤炭燃料也会造成大气污染。

（二）“三纵”关键技术

1、纯电动汽车关键技术

动力电池系统集成和控制技术、驱动系统总成匹配和控制、充电技术、能量回收、分配与优化控制、高速减速器技术等。

2、混合动力汽车关键技术

机电耦合技术、动力电池系统集成和控制技术、驱动系统总成匹配和控制、整车和系统动态协调控制、能量回收、分配与优化控制、专用发动机、自动变速箱等。

3、燃料电池汽车关键技术

燃料电池发动机技术、燃料电池系统匹配与优化控制技术、驱动系统总成匹配和控制、动力电池系统集成和控制技术、能量回收、分配与优化控制技术、车载高压供氢系统等。

结束语

新能源汽车是节能减排和新兴战略型产业的重要内容。目前我国的新能源汽车产业面临着良好的发展机遇，尽管存在着诸多制约发展的因素，但在倡导绿色富国、绿色低碳环保以及科技飞速发展的大环境下，新能源汽车有着传统汽车不可比拟的发展优越性，也必将成为未来交通运输的主流方式。

参考文献

[1]祝占元.电动汽车【M】．河南:黄河水利出版社,2007

[2]曾鹏.我国新能源汽车发展现状及问题【J】．上海汽车，2009

[3]刘长江.充电站之战电动汽车新机遇【J】.第一财经周刊.2010