新能源在汽車行業的應用

呂超 侯德輝 薄長利 張超

摘要：新能源汽車包括燃料電池汽車、混合動力汽車、氫能源動力汽車和太陽能汽車等。其廢氣排放量比較低。

關鍵詞：新能源汽車；國產品牌；動力汽車；

中圖分類號：F407.471 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-02-00012-01

一、新能源汽車發展的過去

（一） 新能源汽車的含義

新能源汽車是指采用非常規車用燃料作為動力來源（或使用常規車用燃料、采用新型車載動力裝置），綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術，形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。新能源汽車包括混合動力汽車、純電動汽車（BEV，包括太陽能汽車）、燃料電池電動汽車（FCEV）、氫發動機汽車、其他新能源（如高效儲能器）汽車等。在能源緊缺，環境污染越來越嚴重的今天，新能源汽車已成為汽車產業未來發展的趨勢。

（二）新能源汽車興起原因

恐怖的油價上漲

全球石油價格上漲的推動使得油價瘋漲是肯定的，各國之間能源緊缺問題嚴重，現階段以石油為主要燃料的汽車產業的發展受到極大威脅。因此，發展新能源汽車成為世界汽車持續發展的必然選擇。

二 產品類比

混合動力汽車

混合動力是指那些采用傳統燃料的，同時配以電動機/發動機來改善低速動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力和柴油混合動力兩種。

混合動力汽車的優點：1、采用混合動力后可按平均需用的功率來確定內燃機的最大功率，此時處于油耗低、污染少的最優工況下工作。需要大功率內燃機功率不足時，由電池來補充；負荷少時，富余的功率可發電給電池充電，由于內燃機可持續工作，電池又可以不斷得到充電，故其行程和普通汽車一樣。2、因為有了電池， 可以十分方便地回收制動時、下坡時、怠速時的能量。缺點：長距離高速行駛基本不能省油

純電動汽車

電動汽車顧名思義就是主要采用電力驅動的汽車，大部分車輛直接采用電機驅動，有一部分車輛把電動

純電動汽車機裝在發動機艙內，也有一部分直接以車輪作為四臺電動機的轉子，其難點在于電力儲存技術。由于電力可以從多種一次能源獲得，如煤、核能、水力、風力、光、熱等，解除人們對石油資源日見枯竭的擔心。電動汽車還可以充分利用晚間用電低谷時富余的電力充電，使發電設備日夜都能充分利用，大大提高其經濟效益。有關研究表明，同樣的原油經過粗煉，送至電廠發電，經充入電池，再由電池驅動汽車，其能量利用效率比經過精煉變為汽油，再經汽油機驅動汽車高，因此有利于節約能源和減少二氧化碳的排量，正是這些優點，使電動汽車的研究和應用成為汽車工業的一個“熱點”。有專家認為，對于電動車而言，最大的障礙就是基礎設施建設以及價格影響了產業化的進程，與混合動力相比，電動車更需要基礎設施的配套，而這不是一家企業能解決的，需要各企業聯合起來與當地政府部門一起建設，才會有大規模推廣的機會。

優點：技術相對簡單成熟，只要有電力供應的地方都能夠充電。缺點：蓄電池單位重量儲存的能量太少，還因電動車的電池較貴，故購買價格較貴，至于使用成本，有些試用結果比汽車貴，有些結果僅為汽車的1/3，這主要取決于電池的壽命及當地的油、電價格。

燃料電池汽車是指以氫氣、甲醇等為燃料，通過化學反應產生電流，依靠電機驅動的汽車。

三、新源汽車對能源要求

我國汽車保有量預計2010年將達到3430萬輛，汽車對能源的消耗巨大，作為汽車動力的能源必須儲量豐富，才能保證汽車的可持續發展。能源的能量密度要高能源的能量密度越高，汽車的燃料箱體積就越小，就會減輕汽車的自重。在同樣的條件下，汽車的續駛里程就越長，并且動力性能越好。能源的污染要小目前，大規模使用石油產品的汽車，已造成了環境的嚴重污染，各國政府都在考慮制定更加嚴格的汽車尾氣排放標準。因此新能源汽車必須要明顯減少尾氣排放的污染，甚至要達到零排放，才能被人們廣泛接受。

氫燃料的生產

氫的生產是一項重要的全球性業務。目前絕大多數氫的生產是采用蒸氣甲烷重整法這意味著該方法產生CO2。其他生產方法包括煤（產生CO2 ）或生物質氣化、高溫水裂解和一些新興技術如利用陽光從水中分出氫的光解方法。用化石燃料發電再用電使水分解的方法也產生CO2水解的效率只有大約70% ，氫氣壓縮的效率大約為90% ，在電動機輸出階段燃料電池將燃料能量轉化為直流電的效率最大為65% ，因此電能輸出到電動機輸出的效率大約為41%。相比之下直接向純電動汽車的鋰離子電池充電時， AC - DC 蓄電池的充電效率大約為89% ，電池效率為94% ， DC - AC 轉化效率為95% ，因此最終效率為79%。（4）續駛里程充電電池的續航能力有限和充電時間較長一直是阻滯純電動汽車普及的主要障礙，對許多消費者來說在電動模式時，PEV和PHEV行駛距離有限仍是個問題。尤其是PEV，它沒有裝載續駛里程較大的內燃機（ICE） ，再充電時也需要很長時間。盡管如此，戴姆勒克萊斯勒的研究指出大多數歐洲人每天行駛距離約50km，而PEV的續駛里程是其2倍為97 km，對于這些消費者來說已足夠。。

（5）核心部件作為新能源汽車核心部件，電機及其控制系統的性能至關重要。在國內隨著“十城千 輛”新能源汽車示范工程的推進，國內一些車用電機產品已經進行小批量生產并通過裝車考核，能夠很好地滿足整車需求

五、結束語：

隨著經濟的發展，未來新能源汽車也必將隨著資源的短缺產生巨大的經濟效益，而我國現在最重要的是打造出一款值得消費者信賴的品牌，使得消費者能擺脫國產車的陰影。