新能源在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用

呂超 侯德輝 薄長(zhǎng)利 張超

摘要：新能源汽車(chē)包括燃料電池汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)、氫能源動(dòng)力汽車(chē)和太陽(yáng)能汽車(chē)等。其廢氣排放量比較低。

關(guān)鍵詞：新能源汽車(chē)；國(guó)產(chǎn)品牌；動(dòng)力汽車(chē)；

中圖分類(lèi)號(hào)：F407.471 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3520（2014）-02-00012-01

一、新能源汽車(chē)發(fā)展的過(guò)去

（一） 新能源汽車(chē)的含義

新能源汽車(chē)是指采用非常規(guī)車(chē)用燃料作為動(dòng)力來(lái)源（或使用常規(guī)車(chē)用燃料、采用新型車(chē)載動(dòng)力裝置），綜合車(chē)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(chē)。新能源汽車(chē)包括混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)（BEV，包括太陽(yáng)能汽車(chē)）、燃料電池電動(dòng)汽車(chē)（FCEV）、氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)、其他新能源（如高效儲(chǔ)能器）汽車(chē)等。在能源緊缺，環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重的今天，新能源汽車(chē)已成為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。

（二）新能源汽車(chē)興起原因

恐怖的油價(jià)上漲

全球石油價(jià)格上漲的推動(dòng)使得油價(jià)瘋漲是肯定的，各國(guó)之間能源緊缺問(wèn)題嚴(yán)重，現(xiàn)階段以石油為主要燃料的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到極大威脅。因此，發(fā)展新能源汽車(chē)成為世界汽車(chē)持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

二 產(chǎn)品類(lèi)比

混合動(dòng)力汽車(chē)

混合動(dòng)力是指那些采用傳統(tǒng)燃料的，同時(shí)配以電動(dòng)機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)改善低速動(dòng)力輸出和燃油消耗的車(chē)型。按照燃料種類(lèi)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。

混合動(dòng)力汽車(chē)的優(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。需要大功率內(nèi)燃機(jī)功率不足時(shí)，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，由于內(nèi)燃機(jī)可持續(xù)工作，電池又可以不斷得到充電，故其行程和普通汽車(chē)一樣。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。缺點(diǎn)：長(zhǎng)距離高速行駛基本不能省油

純電動(dòng)汽車(chē)

電動(dòng)汽車(chē)顧名思義就是主要采用電力驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)，大部分車(chē)輛直接采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，有一部分車(chē)輛把電動(dòng)

純電動(dòng)汽車(chē)機(jī)裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，也有一部分直接以車(chē)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)。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。電動(dòng)汽車(chē)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。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(chē)，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(chē)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(chē)的研究和應(yīng)用成為汽車(chē)工業(yè)的一個(gè)“熱點(diǎn)”。有專(zhuān)家認(rèn)為，對(duì)于電動(dòng)車(chē)而言，最大的障礙就是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及價(jià)格影響了產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，與混合動(dòng)力相比，電動(dòng)車(chē)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(mén)一起建設(shè)，才會(huì)有大規(guī)模推廣的機(jī)會(huì)。

優(yōu)點(diǎn)：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。缺點(diǎn)：蓄電池單位重量?jī)?chǔ)存的能量太少，還因電動(dòng)車(chē)的電池較貴，故購(gòu)買(mǎi)價(jià)格較貴，至于使用成本，有些試用結(jié)果比汽車(chē)貴，有些結(jié)果僅為汽車(chē)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。

燃料電池汽車(chē)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(chē)。

三、新源汽車(chē)對(duì)能源要求

我國(guó)汽車(chē)保有量預(yù)計(jì)2010年將達(dá)到3430萬(wàn)輛，汽車(chē)對(duì)能源的消耗巨大，作為汽車(chē)動(dòng)力的能源必須儲(chǔ)量豐富，才能保證汽車(chē)的可持續(xù)發(fā)展。能源的能量密度要高能源的能量密度越高，汽車(chē)的燃料箱體積就越小，就會(huì)減輕汽車(chē)的自重。在同樣的條件下，汽車(chē)的續(xù)駛里程就越長(zhǎng)，并且動(dòng)力性能越好。能源的污染要小目前，大規(guī)模使用石油產(chǎn)品的汽車(chē)，已造成了環(huán)境的嚴(yán)重污染，各國(guó)政府都在考慮制定更加嚴(yán)格的汽車(chē)尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。因此新能源汽車(chē)必須要明顯減少尾氣排放的污染，甚至要達(dá)到零排放，才能被人們廣泛接受。

氫燃料的生產(chǎn)

氫的生產(chǎn)是一項(xiàng)重要的全球性業(yè)務(wù)。目前絕大多數(shù)氫的生產(chǎn)是采用蒸氣甲烷重整法這意味著該方法產(chǎn)生CO2。其他生產(chǎn)方法包括煤（產(chǎn)生CO2 ）或生物質(zhì)氣化、高溫水裂解和一些新興技術(shù)如利用陽(yáng)光從水中分出氫的光解方法。用化石燃料發(fā)電再用電使水分解的方法也產(chǎn)生CO2水解的效率只有大約70% ，氫氣壓縮的效率大約為90% ，在電動(dòng)機(jī)輸出階段燃料電池將燃料能量轉(zhuǎn)化為直流電的效率最大為65% ，因此電能輸出到電動(dòng)機(jī)輸出的效率大約為41%。相比之下直接向純電動(dòng)汽車(chē)的鋰離子電池充電時(shí)， AC - DC 蓄電池的充電效率大約為89% ，電池效率為94% ， DC - AC 轉(zhuǎn)化效率為95% ，因此最終效率為79%。（4）續(xù)駛里程充電電池的續(xù)航能力有限和充電時(shí)間較長(zhǎng)一直是阻滯純電動(dòng)汽車(chē)普及的主要障礙，對(duì)許多消費(fèi)者來(lái)說(shuō)在電動(dòng)模式時(shí)，PEV和PHEV行駛距離有限仍是個(gè)問(wèn)題。尤其是PEV，它沒(méi)有裝載續(xù)駛里程較大的內(nèi)燃機(jī)（ICE） ，再充電時(shí)也需要很長(zhǎng)時(shí)間。盡管如此，戴姆勒克萊斯勒的研究指出大多數(shù)歐洲人每天行駛距離約50km，而PEV的續(xù)駛里程是其2倍為97 km，對(duì)于這些消費(fèi)者來(lái)說(shuō)已足夠。。

（5）核心部件作為新能源汽車(chē)核心部件，電機(jī)及其控制系統(tǒng)的性能至關(guān)重要。在國(guó)內(nèi)隨著“十城千 輛”新能源汽車(chē)示范工程的推進(jìn)，國(guó)內(nèi)一些車(chē)用電機(jī)產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)行小批量生產(chǎn)并通過(guò)裝車(chē)考核，能夠很好地滿足整車(chē)需求

五、結(jié)束語(yǔ)：

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，未來(lái)新能源汽車(chē)也必將隨著資源的短缺產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，而我國(guó)現(xiàn)在最重要的是打造出一款值得消費(fèi)者信賴(lài)的品牌，使得消費(fèi)者能擺脫國(guó)產(chǎn)車(chē)的陰影。