馮璐
摘 要:目前我國在汽車保有量的統計中名列前茅,開發車輛應用的新能源與新型動力系統成為重要課題。本文就CNG新能源與新型動力進行分析,提出其技術發展的可能性,旨在提升我國利用新能源與新型動力技術的綜合能力。
關鍵詞:新型動力;汽車能源;未來發展
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.237
1 CNG新能源對車輛發展前景的展望
石油資源的不斷匱乏與車輛使用的飛速增長形成鮮明對比,而天然氣作為可持續生產的新型能源必然能夠解決我國目前的能源危機,從“十一五”之后,我國在CNG汽車的研發與拓展中也得到了較為顯著的環保優勢,我國的中長期科技發展規劃,對涉及到的清潔能源天然氣發展也具有推進作用。從目前CNG汽車的使用率與加氣站的完善中,也能夠預見其未來的發展規模。以“陜京二線”與“西氣東輸”功能實現,在城市內部構建天然氣的網絡化雛形已經能夠實現其配給供氣的功能,從而也為CNG汽車的行駛做出穩定氣源的設施基礎保障,在天然氣輸配系統的不斷完善中,僅華北和陜北油田向內陸輸送天然氣量就可高達年均6 億 m3,從而為發展新能源的車輛應用提供了基礎保障和發展前提。
2 CNG車輛與加氣站發展前景的分析
2.1 政策支持
在世界各地新能源的推廣與規劃發展中,都能夠看到政府支持對其發展的重要保障作用。而作為我國新能源的重要表現形式,CNG汽車的推廣也較為突出。一方面,在其車輛的配件和改裝過程中政府提供了扶持力度。另一方面,對購買使用和維修價格的制定環節,優惠政策體現出補貼與稅收等方面的配套支持。此外,在多數地區的市政規劃中預留了CNG加氣站的規劃,同時為了保障土地資源的合理利用,我國政府也出臺了關于加油站的升級改造規劃,在保障相對安全可靠性的基礎上,實施建設了部分油氣一體的試驗站。
2.2 社會認可
在其CNG車輛技術與加氣站共同發展的階段,形成加氣站網絡化的同時,CNG汽車也形成了較高的保有量規模,而目前已經能夠實現加氣站的運轉正常并且始終盈利。同時我國在CNG汽車的生產中也進行了明確規定,將認證和審查部分進行了嚴格控制,以城市出租車和公交車系統為主要發展對象,同時已經避免了主流車輛在運行中的大量有害氣體排出。而在大力宣傳的背景下,我國多數居民在選取私家車的過程中,也在逐步向新能源的CNG車輛靠攏,在經濟性與清潔性應用燃料廣泛應用的背景下,其必然受到廣大消費者的親睞,進而得到社會各界的支持與認可。
3 新型動力的電動車輛發展前景
在石油資源日漸枯竭的狀態下,新型能源的開發需求與時代同步,而發展以電力基礎為新型動力的車輛供應發展需求,也是最為有效的發展趨勢。從現代車輛的發展過程中,電動車輛的主要分類有三種類型:FCEV燃料電池電動汽車、 HEV混合動力汽車、PEV 純電動汽車。而近些年來的技術能力提升,也發展出Plug In外接充電式的新型混合動力車輛,也被簡稱為PHEV。
3.1 FCEV燃料電池電動車輛
FCEV燃料電池的應用機理主要是氫元素在車載燃料電池的作用下,與大氣中的氧氣進行反應,從而產生啟動電力的能量輸出。而此反應中未產生氮氧化物與二氧化碳排放,僅產生H2O的排放,因此也被視為地道環保車。而目前對燃料電池的應用推廣,也促使多數著名汽車制造商投入齊列,包括通用、豐田、福特、戴姆勒-克萊斯勒等,先后宣布了技術發展的前景和實驗。在北美燃料電池客車的運行項目中,燃料處理能力比較強,其發展趨勢必然朝向減少部件和集成部件的方向發展。
3.2 HEV混合動力車輛
HEV復合動力汽車Hybrid Power Automobile,就是混合動力車輛的雛形,其目標在于通過利用車輛加載不同的動力源,促使其行駛能力的提升,而在其內部構造了內燃機與燃料電池和蓄電池的應用,從而完善了發電機組,為其混合動力的車輛提供了相應的內燃機發電技術,在蓄電池的基礎上實現多種動力混合的方式。目前的電動技術雖然也能夠提供車輛行進的驅動力,但是對于自重過高的車輛而言,如果單純使用純電動力,也會迫使其降低加速度和內燃機轉速,那么在其應用優勢中也很難突出使用能力。而混合動力的實現,既能滿足應用內燃機的提速需求,同時也能夠為電力系統提供充電支持,在保障速度提升的同時,促進其應用范圍的不斷拓展,從而明顯區別于傳統車輛的市場競爭優勢。而在我國較為突出的生產廠家中,奇瑞、東風二汽、長安等公司,多有涉及和發展,也有較多的經驗積累,同時對大巴車和轎車以及SUV進行了系統規劃,如長安公司出品的MVP杰勛CV11就是典型的混合動力車輛,且應用多年依舊能夠保障較高的性能。同時也證明了,目前在純電力車輛技術尚未完全成熟的階段,發展HEV混合動力車輛是主要的新型動力方式。
3.3 PEV 純電動汽車
純電力車輛是國際認可的發展趨勢,其動力原理是由蓄電池提供的驅動方式,雖然對此項技術的研究已經存在了165年的發展,但是目前尚未突破其使用范圍的局限性,同時相對的市場化結果也無法與混合動力車輛相比。主要因素還是其造價過于高昂,即便部分地區政府提出了補貼政策,但是在應用角度上補償之后仍高于同一級別的其他動力車輛。而且在充電過程中較長的時間限制,也成為其應用局限性的問題,行動與外形尺寸的擴大和壽命減小也成為其沒有形成市場主流的重要因素。而主流應用的蓄電池中以鋰離子電池和鎳氫電池以及鉛酸電池為主,而此三種電池的類型均已超出市場平均價格的三倍以上。據悉持平該蓄電池技術的發展,需要在2020年之后才能降低其根本造價,從而尋求純電動車輛的更大發展空間。
3.4 Plug In外接充電式混合動力汽車
外接充電的模式最早起源于混合動力的車輛類型中,而在各國政府的官方推動下,汽車生產企業研發出更加具備實用價值的動力類型。而PHEV通過為混合動力車輛提供相應的純電動力行駛內容,而豐富了電池容量與動力基礎,在此基礎上可以維持純電動力行駛在60~120km之內,進而提升了混合驅動力模式的發展。而其作為PHEV模式下的蓄電能力也可以完成6~12kwh的基礎配置,而占到純電動力的52%以下,是混合動力的6倍以上電池容量,因此也產生了介于二者之間的過渡產品。
參考文獻:
[1]馬建全,李智.論混合動力汽車技術及其未來展望[J].汽車與配件,2017(11):126-127.endprint