讓電動汽車“動”起來

宋慶 彭先

(1.國網山東省電力公司聊城供電公司,山東聊城 252000;2.國網重慶川東電力集團有限責任公司,重慶 408000)

讓電動汽車“動”起來

宋慶1彭先2

(1.國網山東省電力公司聊城供電公司,山東聊城 252000;2.國網重慶川東電力集團有限責任公司,重慶 408000)

能源消耗和環境保護是人類社會需要共同面對的長期問題,我國作為世界能源消耗大國和保護環境的中流砥柱正積極研究電動汽車,促進汽車工業產業結構。本文從電動汽車的零污染、零排放、噪聲低、能源使用效率高、使用維修方便等諸多的優勢出發,分析了電動汽車的優缺點及發展現狀和前景,并且提出在能源危機和環境危機嚴重的大背景下,積極推進新能源汽車的應用與發展具有非常重要的社會效益和經濟效益。

電動汽車 發展現狀 發展前景

1 電動汽車的歷史

電動汽車是指以車載電源為動力,用電機驅動車輪行駛,符合道路交通、安全法規各項要求的車輛。電動汽車具體可分為三類:即僅以車載蓄電池為動力源的純電動汽車,以多個車載動力源提供動力的混合動力電動汽車和以燃料電池為動力的燃料電池汽車電動汽車誕生于1834年,比內燃機汽車早了半個多世紀。1890年,美國依阿華州誕生了第一輛電動汽車,然而由于電動汽車不適應長距離行駛,加上當時的技術水平和社會環境,電動汽車沒有發展起來。然而到20世紀50年代到60年代中期,由于環境污染加劇和石油資源的日趨匱乏,加上不斷發展的電力電子控制技術和計算機技術,電動汽車開始慢慢復蘇。

2 電動汽車發展的優缺點

2.1 高效率

這是電動汽車能源利用方面最顯著的特點。在城市中,道路上車輛川流不息,而且遇到紅綠燈,車輛就必須不斷地停車和啟動,對于傳統燃油汽車而言,這不僅意味著大量能源的消耗,而且也意味著汽油不完全燃燒導致更多汽車尾氣的排出。換作是電動汽車,減速停車時,將車輛的動能通過磁電效應再生地轉化為電能并貯存在蓄電池或其他儲能器中,這樣在停車時,就不必讓電機空轉,從而大大提高能源的使用效率,減少了大氣污染。

2.2 污染小

第一,這是電動汽車最突出的優點。電動汽車使用過程中不會產生廢氣及有害的氣體,與傳統汽車相比根本談不上大氣污染問題。或許有人認為電動汽車使用的二次能源--電能在火力發電廠產生時就已經污染了大氣,電動汽車只是把廢氣從城市轉移到了發電廠所處的郊區。事實上,電動汽車并不是簡單地將排放有害氣體轉移了地方,相對傳統汽車,它確實做到了減小污染,因為電能的來源是多樣化的,像水能、風能、太陽能、潮汐能、核能都可以高效地轉化為電能,即使電動汽車的電能全部來自于火力發電廠,其整體的能量利用效率也高于城市常規燃油汽車,使用電動汽車還是減小了絕大部分空氣污染,此外,如果避開用電高峰夜間充電,不僅有利于電網均衡負荷,還可以進一步減少能源的浪費。

2.3 噪聲低

這是電動汽車最直觀的特點,現在汽車噪聲已經成為一種比較嚴重的污染,噪聲已經嚴重影響了人類的生活,減少噪聲污染刻不容緩,也是今后汽車工業的改進的方向,汽車發動機噪聲和振動是行駛過程中主要噪聲來源,特別是加速時,與燃油車相比,電動汽車在這方面有著不可小覷的優勢。因為電動汽車在行駛過程中基本是安靜的,特別適合在需要降低噪聲污染的喧囂城市道路行駛。

2.4 結構相對簡單,操縱方便

這是電動汽車運行成本方面的最大亮點。與傳統燃油汽車相比,電動汽車容易操縱,結構簡單,運轉傳動部件相較對少,無需更換機油,油泵,消聲裝置等,也無需添加冷卻水。維修保養工作量少。如果有好的蓄電池,它的使用壽命也比傳統汽車長。

2.5 更有利于智能化

電動汽車已經步入電氣化時代,所以采用先進的電子信息技術,就可以提高電動汽車的智能化程度。電動汽車的電動機控制系統可與各個電子控制系統包括無級變速、防抱死制動系統、制動能量回收系統、安全氣囊系統、自動空調系統等相協調,在電動汽車上實現計算機智能控制將是未來的發展方向。

2.6 使用范圍廣,不受所處環境影響

這是電動汽車另一優勢所在,在特殊場合,比如不通風。冬天低溫場所,或者高海拔缺氧的地方,傳統汽車車要么不能工作,要么效率降低,而電動汽車則完全不受影響。

3 電動汽車的發展現狀

我國的電動汽車技術從20世紀70年代起步,90年代進入發展期,電動汽車重大科技項目的研發開始于2001年,經過“八五”“九五”“十五”三個五年計劃的科技攻關以及奧運、世博、“十城千輛”示范平臺的應用拉動,中國電動汽車從無到有,技術處于持續進步狀態,建立起了具有自主知識產權的電動汽車全產業鏈技術體系。經過十年磨一劍的歷程,中國的電動汽車已經開始從研究開發的階段進入了產業化的階段,冉冉升起的中國電動汽車產業正在呈現出蓬勃的生機。

在風景名勝區,生活娛樂場所,我們可以看到電動汽車比如以蓄電池-電動機作動力的游覽車、高爾夫球場車、殘疾人代步車已經得到越來越廣泛的應用。在礦山機械中,電動汽車由內燃機帶動發電機發電,而后供應電動機驅動車輛行走輪的大型裝卸機械,因其良好的操作性也獲得了廣泛的應用,在一些新興的電動交通工具中,雙動力車輛,如以內燃機和蓄電池與電動機分時驅動的內燃-電動車輛和以內燃機-發電機-蓄電池-電動機為驅動順序的內燃-電動車輛,也得到了很大的發展和應用。

然而讓電動車“動”起來,關鍵在于充電設施的建設,從國外發展情況來看,盡管國外主要發達國家的充電設施建設還處于起步階段,但是政府支持力度非常大。從國內發展情況來看,中國充電設施建設主要參與者包括國家電網公司、南方電網公司、普天海油、中石化、比亞迪等企業。近幾年來,中國已經投產了一定數量的充電站與充電樁,充電方式有快充、慢充、換電池等多種,前期的工作為后續建設提供了寶貴經驗。當下,國家電網公司、南方電網公司、普天海油、中石化等企業已經與多數地方政府簽訂了戰略合作協議,制定了較為明確的建設目標和計劃,充電站建設開始呈現加速發展的勢頭。

盡管充電基礎設施建設在國內外普遍得到高度重視,但是當下世界各國都面臨著相關技術標準與運營模式不明確等一系列問題,中國亟待在試點基礎上加大研究和創新力度,探索一條適合中國國情的充電基礎設施發展道路。

4 電動汽車的發展前景

盡管目前電動汽車在開發和推廣應用中遇到不少的具體技術問題和管理問題,但是,近年來所取得的研究成果為電動汽車展現了美好的發展前景。比如混合動力汽車技術基本成熟,生產成本較低,基本不需要另行建設配套基礎設施,并且企業適應性較強,但是混合動力汽車的性能依賴于優化的控制策略,目標是如何盡可能地發揮利用內燃機的高效率,因此,它很可能受到高效低排放柴油機技術發展的影響。而對于純電動和燃料電池汽車,由于技術復雜,生產成本高,并且需要另行建設有關充電裝置,加氫站等配套基礎設施,短期內還不具備大規模推廣的條件。應該先進行相關技術儲備,搶占未來汽車行業發展的制高點。

中國是一個多元化發展的社會,從城市的規劃布局、交通狀況、人們的居住習慣、生活和出行方式等來看,在發展電動車的問題上,不能只發展電動車,而放棄傳統汽車技術,也不能放棄電動車發展,從目前技術發展的趨勢上看,廣大農村和城鄉結合部相較城市具有更為有利的充電條件,在中央提出新農村建設的大背景下,若輔以價格補貼和配套基礎設施建設,農村將率先成為電動汽車的突破口,這不僅能滿足低端市場的用車需求,同時也解決目前這些區域車輛更新換代,降低國家在汽車節能減排工作上的壓力。實際上,每個國家電動車發展的戰略選擇,都是根據本國實際的情況作出的。比如我們國家的城市公交車,街道清掃車,垃圾清運車,巡邏車。據統計城鎮居民日常出門有70%是首選乘坐公交車,我國大部分城市政府都奉行公交車優先的交通政策。并且城市公交車大多由市政府補助公交企業采購,公交車是否符合節油減排要求,將是政府需要考慮的一個重要采購原則,最后從技術角度來分析,在城市特有的道路環境下,公交車需要頻繁起步、加速、制動和停車,因此會額外消耗許多燃油。其中汽車制動消耗能量(油耗)所占比例達47．1%,即有近一半的燃油是被汽車頻繁制動所消耗的,這就為混合動力公交車的節油減排留下了相當大的空間。

從我國特有的國情來看,發展電動汽車的方向是正確的,循序漸進地抓緊這根主繩,一手抓傳統汽車的發展,一手抓混合動力汽車的發展,遵循事物的發展規律,慢慢發展新事物,逐漸取代舊的事物。并且借鑒汽車工業發達國家的汽車動力發展歷程,可靠,環保,高效的地發展。我們還要繼續鼓勵,扶植有能力的汽車企業研發電動汽車,為今后的汽車走向鋪墊道路,進而幫助我國從世界第一大汽車消費國走向世界頭號汽車制造大國。

5 結語

在全球能源生產與消耗矛盾日益突出的今天,作為傳統汽車消費者,如何選擇更清潔更簡單更低成本的新能源車已經成為當務之急,而純電動汽車將是繼燃油汽車和油電混合模式之下最終汽車的發展方向,盡管面前困難重重,但是為了可持續發展,我們也會毫不猶豫為之投身拼搏,就如同最初的汽車取代了馬車一般曲折而又充滿新希翼。

[1]王立穎.《電動汽車的關鍵技術及發展前景》.《汽車工業研究》,2009第8期.

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[3]徐哲.《我國電動汽車的發展現狀及對策》.2006第2期.

[4]張興業.國際汽車工業的技術革命.汽車工程,2005第1期.

[5]胡曄,宋慧.電動汽車(第二版)[M].2006.10.

[6]張志勇.新能源汽車,熱點冷思考[J].世界博覽,2010第10期.