純電動(dòng)汽車發(fā)展趨勢(shì)

冷鵬飛

【摘要】二十一世紀(jì)以來，世界汽車持有量逐年增加，迅速增長(zhǎng)的石油消費(fèi)和日益嚴(yán)峻的環(huán)保壓力，這就迫使汽車生產(chǎn)業(yè)必須走節(jié)能環(huán)保的發(fā)展道路，本文提出了新型環(huán)保汽車的發(fā)展趨勢(shì)，即對(duì)現(xiàn)有車輛進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，提高其環(huán)保水平，鼓勵(lì)混合動(dòng)力汽車和先進(jìn)汽油汽車的使用，加大電動(dòng)汽車、燃料電池汽車等綠色環(huán)保汽車的研究力度。

【關(guān)鍵詞】發(fā)展趨勢(shì)；電動(dòng)汽車

一、電動(dòng)汽車的概述

就目前電池的技術(shù)水平而言，小型四輪純電動(dòng)汽車商業(yè)化生產(chǎn)條件已經(jīng)具備。它可作為短距離代步交通工具或出租車使用，尤其是配合社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)；大型純純電動(dòng)汽車是指采用蓄電池作為能量存儲(chǔ)單元，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛。

電動(dòng)車輛主要應(yīng)用于特殊場(chǎng)合，如機(jī)場(chǎng)擺渡車、市區(qū)定線公交車以及其它特殊用途；超級(jí)電容純電動(dòng)大客車具備很高的推廣價(jià)值；假使純電動(dòng)轎車投入使用，每次充電續(xù)駛里程不應(yīng)低于200km，最高時(shí)速可達(dá)到120km/h。BEV還依賴于電池技術(shù)的進(jìn)步，目前尚不具備大批量商業(yè)化生產(chǎn)的條件。

純電動(dòng)汽車的核心技術(shù)是電機(jī)電控技術(shù)、電池組能量等管理技術(shù)。通過近年來的努力，我國(guó)目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了純電動(dòng)汽車的小批量生產(chǎn)，開發(fā)的純電動(dòng)轎車和純電動(dòng)客車均已通過了國(guó)家汽車產(chǎn)品型式認(rèn)證，純電動(dòng)轎車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、續(xù)駛里程、噪聲等指標(biāo)，已超過國(guó)外大型汽車生產(chǎn)企業(yè)研制的純電動(dòng)鏟車和箱式貨車，初步形成了關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)能力，純電動(dòng)汽車在特定區(qū)域的商業(yè)化運(yùn)作正廣泛開展。

二、電動(dòng)汽車的發(fā)展趨勢(shì)

雖然電動(dòng)車已有134年的悠久歷史，但一直僅限于某些特定范圍內(nèi)應(yīng)用，市場(chǎng)較小。主要原因是由于各種類別的蓄電池，普遍存在價(jià)格高、壽命短、外形尺寸和重量大、充電時(shí)間長(zhǎng)等嚴(yán)重缺點(diǎn)。目前采用的鉛酸電池、鎳氫電池和鋰離子電池，它們已達(dá)到的實(shí)際性能指標(biāo)和市場(chǎng)平均價(jià)格。根據(jù)實(shí)際裝車時(shí)的循環(huán)壽命和市場(chǎng)價(jià)格，可估算出電動(dòng)汽車從各種動(dòng)力電池上每取出1kWh電能所必須付出的費(fèi)用。計(jì)算時(shí)，假設(shè)電池最高可充電荷電狀態(tài)（SOC）為0.9，放電SOC為0.2，即實(shí)際可用的電池容量?jī)H占總?cè)萘康?0%；由電網(wǎng)供電價(jià)為0.5元/kWh，電池的平均充放電效率為0.75。

三、分析汽車電動(dòng)的發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前普遍使用的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車存在種種弊病，統(tǒng)計(jì)表明在占80%以上的道路條件下，一輛普通轎車僅利用了動(dòng)力潛能的40%，在市區(qū)還會(huì)跌至25%，更為嚴(yán)重的是排放廢氣污染環(huán)境。20世紀(jì)90年代以來，世界各國(guó)對(duì)改善環(huán)保的呼聲日益高漲，各種各樣的電動(dòng)汽車脫穎而出。雖然人們普遍認(rèn)為未來是電動(dòng)汽車的天下，但是目前的電池技術(shù)問題阻礙了電動(dòng)汽車的應(yīng)用。由于電池的能量密度與汽油相比差上百倍，遠(yuǎn)未達(dá)到人們所要求的數(shù)值，專家估計(jì)在10年以內(nèi)電動(dòng)汽車還無法取代燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車（除非燃料電池技術(shù)有重大突破）。

目前，新一代的節(jié)能環(huán)保汽車正在全球范圍內(nèi)掀起一場(chǎng)汽車技術(shù)革命。從各種節(jié)能環(huán)保汽車的發(fā)展順序來看，純電動(dòng)車、混合動(dòng)力汽車技術(shù)將逐漸成熟，市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大以及國(guó)產(chǎn)化程度的提高會(huì)降低混合動(dòng)力汽車的價(jià)格。中國(guó)城市交通擁堵，混合動(dòng)力汽車的節(jié)油性更為明顯，因此混合動(dòng)力汽車、特別是混合動(dòng)力轎車和混合動(dòng)力客車在未來的市場(chǎng)中占有一席之地。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，燃料電池汽車將是最終的解決方案，但目前燃料電池價(jià)格過于昂貴、技術(shù)尚未完全成熟、配套設(shè)施缺乏，燃料電池汽車在中國(guó)的大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用應(yīng)該在2020年以后。

四、我國(guó)混合動(dòng)力汽車發(fā)展的產(chǎn)業(yè)化方向趨勢(shì)

一汽、東風(fēng)、長(zhǎng)安、奇瑞等汽車集團(tuán)都已經(jīng)開發(fā)出混合動(dòng)力汽車樣車，并在動(dòng)力控制和機(jī)電耦合機(jī)構(gòu)等方面實(shí)現(xiàn)了一定的技術(shù)創(chuàng)新。武漢EQ7200混合動(dòng)力轎車選擇擁有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的風(fēng)神藍(lán)鳥轎車作為基礎(chǔ)車型，第二輪樣車排放指標(biāo)滿足歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)劃于2006年上半年開始產(chǎn)業(yè)化。東風(fēng)混合動(dòng)力城市公交車（EQ61IOHEV）由東風(fēng)電動(dòng)車輛股份有限公司自主研發(fā)，擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。其整車水平國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)相當(dāng)，某些關(guān)鍵技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平。一汽集團(tuán)正在研發(fā)“解放牌”混合動(dòng)力城市客車和“紅旗牌”混合動(dòng)力轎年。上汽集團(tuán)奇瑞汽車有限公司承擔(dān)奇瑞混合動(dòng)力轎車重大專項(xiàng)，城市工況百公里油耗約5L左右，比傳統(tǒng)汽油機(jī)轎車降低了40%以上，排放可達(dá)歐Ⅲ以上標(biāo)準(zhǔn)。長(zhǎng)安公司成功開發(fā)了基于同軸ISG輕度混合方案的性能樣車，并在國(guó)內(nèi)率先開展混合動(dòng)力專用發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)。天津清源電動(dòng)車輛有限公司開發(fā)出使用燃油和電力雙能源的混合動(dòng)力中型客車，排放達(dá)到歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)，燃油經(jīng)濟(jì)性提高l5%以上；北京嘉捷博大電動(dòng)車有限公司和常州客車廠合作開發(fā)了我國(guó)第一輛以燃?xì)鉁u輪機(jī)作為動(dòng)力機(jī)的混合動(dòng)力電動(dòng)大客車，該車排放指標(biāo)低于2008年將在歐洲開始執(zhí)行的歐V標(biāo)準(zhǔn)；合動(dòng)力輕型客車，混合動(dòng)力系統(tǒng)采用達(dá)到歐洲Ⅲ號(hào)排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油機(jī)。

五、我國(guó)燃料電池汽車發(fā)展的產(chǎn)業(yè)化方向的趨勢(shì)

我國(guó)燃料電池的研究已從過去的單電堆研究，發(fā)展到帶有支持系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的研究開發(fā)。在國(guó)家“十五”高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃——電動(dòng)汽車的重大專項(xiàng)中，清華大學(xué)和北京客車總廠合作承擔(dān)研究燃料電池客車的計(jì)劃，上海汽車工業(yè)集團(tuán)公司、同濟(jì)大學(xué)、信息部電機(jī)研究所、上海燃料電池汽車動(dòng)力系統(tǒng)公司承擔(dān)了燃料電池轎車的研發(fā)任務(wù)。

上海燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)有限公司已經(jīng)成功開發(fā)“超越一號(hào)”、“超越二號(hào)”和“超越三號(hào)”3代燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)和試驗(yàn)樣車。上海通用上海泛亞汽車技術(shù)中心共同開發(fā)出燃料電池與蓄電池驅(qū)動(dòng)的35kW鳳凰燃料電池輕型客車；東風(fēng)電動(dòng)車輛公司與中國(guó)科學(xué)院于2001年研制出30kw燃料電池中型客車；北京飛馳綠能電源技術(shù)公司與清華大學(xué)合作推出以壓縮氫氣為燃料的“京零一號(hào)”質(zhì)子交換膜燃料電池輕型客車。

結(jié)論：隨著全球變暖，節(jié)能減排幾乎成了每個(gè)國(guó)家的國(guó)策，但是隨著油價(jià)的上漲和生活品質(zhì)的提高，汽車作為代步工具是不可缺少的。那么，未來汽車市場(chǎng)將屬于電動(dòng)汽車的天地。

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