新能源汽車

徐成鵬　石肖韓

近年來(lái)，在高油價(jià)和低碳經(jīng)濟(jì)雙重背景下，新能源汽車越來(lái)越受到人們追捧。新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動(dòng)力來(lái)源（或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動(dòng)力裝置），綜合車輛的動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)方面的先進(jìn)技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進(jìn)，具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。

純電動(dòng)汽車 是指主要采用電力驅(qū)動(dòng)的汽車，大部分車輛直接采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，有一部分車輛把電動(dòng)機(jī)裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，也有一部分直接以車輪作為四臺(tái)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，其難點(diǎn)在于電力儲(chǔ)存技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)：①本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，除硫和微粒外，其它污染物也顯著減少。而且電廠是固定不動(dòng)的，集中排放，有利于污染物處理。②電動(dòng)汽車還可以充分利用晚間用電低谷時(shí)富余的電力充電，使發(fā)電設(shè)備日夜都能充分利用，大大提高其經(jīng)濟(jì)效益。③技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單成熟，只要有電力供應(yīng)的地方都能夠充電。④由于電力可以從多種一次能源獲得，如煤、核能、水力、風(fēng)力、光、熱等，解除人們對(duì)石油資源日見(jiàn)枯竭的擔(dān)心。而且有關(guān)研究表明，同樣的原油經(jīng)過(guò)粗煉，送至電廠發(fā)電，經(jīng)充入電池，再由電池驅(qū)動(dòng)汽車，其能量利用效率比經(jīng)過(guò)精煉變?yōu)槠停俳?jīng)汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車高，因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量，正是這些優(yōu)點(diǎn)，使電動(dòng)汽車的研究和應(yīng)用成為汽車工業(yè)的一個(gè)“熱點(diǎn)”。其缺點(diǎn)：對(duì)于電動(dòng)車而言，目前最大的障礙就是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及價(jià)格影響其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，與混合動(dòng)力相比，電動(dòng)車更需要基礎(chǔ)設(shè)施的配套，而這不是一家企業(yè)能解決的，需要各企業(yè)聯(lián)合起來(lái)與當(dāng)?shù)卣块T一起建設(shè)，才會(huì)有大規(guī)模推廣的機(jī)會(huì)。另外，目前蓄電池單位重量?jī)?chǔ)存的能量太少，還因電動(dòng)車的電池較貴，沒(méi)有形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模，故購(gòu)買價(jià)格較高。至于使用成本，有些試用結(jié)果比汽車貴，有些結(jié)果僅為汽車的1/3，這主要取決于電池的壽命及當(dāng)?shù)氐挠汀㈦妰r(jià)格。

混合動(dòng)力汽車 是指采用傳統(tǒng)燃料，同時(shí)配以電動(dòng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)改善低速動(dòng)力輸出和燃油消耗的車型。按照燃料種類的不同，主要又可以分為汽油混合動(dòng)力和柴油混合動(dòng)力兩種。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，混合動(dòng)力車輛的主流都是汽油混合動(dòng)力，而國(guó)際市場(chǎng)上柴油混合動(dòng)力車型發(fā)展也很快。其優(yōu)點(diǎn)：①采用混合動(dòng)力后可按平均需用的功率來(lái)確定內(nèi)燃機(jī)的最大功率，此時(shí)處于油耗低、污染少的最優(yōu)工況下工作。當(dāng)需要大功率時(shí)，若內(nèi)燃機(jī)功率不足，則由電池來(lái)補(bǔ)充。負(fù)荷少時(shí)，富余的功率可發(fā)電給電池充電。②因?yàn)橛辛穗姵兀?可以十分方便地回收制動(dòng)時(shí)、下坡時(shí)、怠速時(shí)的能量。③在繁華市區(qū)，可關(guān)停內(nèi)燃機(jī)，由電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)“零”排放，改善城市大氣質(zhì)量。④有了內(nèi)燃機(jī)可以十分方便地解決耗能大的空調(diào)、取暖、除霜等純電動(dòng)汽車遇到的難題。⑤可以利用現(xiàn)有的加油站加油，不必再投資 。其缺點(diǎn)：長(zhǎng)距離高速行駛基本不能省油。

燃料電池汽車 是指以氫氣、甲醇等為燃料，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。其電池能量是通過(guò)氫氣和氧氣的化學(xué)反用，而不是直接燃燒變成電能的。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物，因此燃料電池車輛是無(wú)污染汽車，其電池能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)要高2～3倍，因此從能源的利用和環(huán)境保護(hù)方面，燃料電池汽車是一種理想的車輛。為獲得充足的動(dòng)力， 單個(gè)的燃料電池必須結(jié)合成燃料電池組，才能滿足車輛使用的要求。近幾年來(lái)，燃料電池技術(shù)已經(jīng)取得重大進(jìn)展，為燃料電池轎車的生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。以燃料電池為動(dòng)力的運(yùn)輸與傳統(tǒng)汽車相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：①零排放或近似零排放；②減少機(jī)油泄露帶來(lái)的水污染；③降低溫室氣體的排放；④提高燃油經(jīng)濟(jì)性；⑤提高發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率；⑥運(yùn)行平穩(wěn)、無(wú)噪聲。其缺點(diǎn)：成本高，且能源補(bǔ)充不方便，缺少相關(guān)配套設(shè)施。

氫動(dòng)力汽車 是一種真正實(shí)現(xiàn)零排放的交通工具，具有能量密度高、無(wú)污染、零排放、儲(chǔ)量豐富等優(yōu)勢(shì)，因此，氫動(dòng)力汽車是傳統(tǒng)汽車最理想的替代方案。許多科學(xué)家預(yù)言，以氫為能源的燃料電池是21世紀(jì)汽車的核心技術(shù)，它對(duì)汽車工業(yè)具有革命性的意義。其優(yōu)點(diǎn)：排放物是純水，行駛時(shí)不產(chǎn)生任何污染物。其缺點(diǎn)：①氫燃料電池成本過(guò)高，而且氫燃料的存儲(chǔ)和運(yùn)輸按照目前的技術(shù)條件來(lái)說(shuō)非常困難，因?yàn)闅浞肿臃浅Ｐ。瑯O易透過(guò)儲(chǔ)藏裝置的外殼逃逸。②最致命的問(wèn)題是氫氣的提取需要通過(guò)電解水或者利用天然氣，如此一來(lái)同樣需要消耗大量能源，除非使用核電來(lái)提取，否則無(wú)法從根本上降低二氧化碳排放。③與傳統(tǒng)動(dòng)力汽車相比，氫動(dòng)力汽車成本至少高出20%。▲