闡述新能源汽車的發展趨勢

李偉玉

摘 要：隨著人們對能源安全問題及環境污染問題的關注逐漸增加，對傳統內燃機汽車的改良不斷在進行。實踐證明，新能源汽車的出現能有效解決能源緊缺、環境污染的問題。本文先對新能源汽車的發展現狀進行了分析，又對電動汽車的運行原理及新能源汽車的種類進行了簡單介紹。接著討論了新能源汽車保護環境、節省能源的重要意義，最后對新能源汽車的發展趨勢進行了大膽推測，包括技術飛速發展、政策繼續大力扶持以及市場需求更加廣闊。

關鍵詞：新能源汽車;發展趨勢;環境污染

中圖分類號：F426 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）04-0026-02

0 引言

去年5月下旬，印度地區的平均氣溫達到了43.5～47攝氏度，個別地區甚至達到了50攝氏度，全國因高溫喪生的人數高達1045人。近些年全球變暖造成的自然災害不斷上演，溫室效應、城市熱島效應正在改變天氣形勢，尤其是雨水的分布形勢。對大氣的破壞上，汽車算得上一個重要的源頭之一。汽車的內燃機就像一座小型的化工廠，在不斷地消耗著石油資源，也在排放大量的有害氣體。據上個世界七八十年代美國、日本的研究顯示，城市的空氣中含有60%以上的碳氫化合物、90%以上的一氧化碳以及30%以上的氮氧化物。同時汽車每燃燒1公斤的汽油將會排除3.08公斤的二氧化碳，而大量的二氧化碳堆積后就像一個厚厚的毛毯蓋在大氣層中阻止地球散熱，增強對太陽中的紅外線的吸收能力，溫室效應由此產生。更嚴重的是，汽車尾氣中含有的二氧化硫和氮氧化物會在空氣中轉化為硫酸和硝酸，隨著雨水降落形成酸雨，對動植物都會造成嚴重的損害。

隨著社會發展，經濟水平逐年提升，汽車已經走進千家萬戶，為我們的日常生活帶來了極大的便利，但是汽車尾氣為自然環境帶來的危害也不容小覷，對大氣的污染、對水資源的污染、對能源的浪費等環境污染問題都亟待解決。新能源汽車的橫空出世可以說是目前最有效的解決方式，既能延續使用方便的特點，又能有效解決環境污染問題，還能節約能源。新能源汽車將擁有廣闊的市場，接下來我們將針對新能源汽車的發展趨勢進行討論。

1 新能源汽車

1.1 新能源汽車發展現狀

國務院曾于2012年出臺的《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012-2020年）》中提出：到2020年，純電動汽車和插電式合動力汽車生產能力達到200萬輛、累計產銷量超過500萬輛。接著，又連續出臺了相關的優惠政策對新能源汽車行業進行全方位的支持。在國家政策的大力支持下，我國的新能源汽車產業實現了飛速發展。2011年，新能源汽車的產量為0.8萬輛，在全國汽車產量的比重僅占0.1%。但是到了2017年，我國新能源汽車的產量已將達到了79.4萬輛，在全國汽車產量的比重超過了2.7%。2018年產量再次上了一個臺階，僅截止11月底產量就已經達到105.4萬輛。有專業人士稱，在狹義用車輛減少的情況下，新能源汽車得到了爆發式的增長。有數據顯示，我國新能源汽車銷量連續四年位居全球新能源汽車銷量第一。從2017年的數據來看，全球的近幾年累積銷量為340萬輛，而我國的新能源汽車的累積銷量就已經達到了180萬輛，占比超過了50%。從市場數據來看，中國新能源汽車的銷量、增速以及全球的市場份額都是世界第一。

連續利好的政策下，越來越多汽車企業加入到新能源汽車的研究工作中，從2017年的新能源汽車銷量來看，排名前十的企業分別是比亞迪、北汽新能源、上汽乘用車、知豆、眾泰、奇瑞、江鈴、長安、江淮、吉利。新能源客車方面，銷量排名靠前的企業分別是東風、陜西通家、新楚風、重慶瑞馳、南京金龍、中通客車、成都大運、奇瑞汽車、山西成功、吉利商用車。同時，在充電樁的設置方面，截止2017年底，全國公共設施完成新國標升級，全國充電樁數量達到45萬個，公共充電樁達到21萬個。動力電池總裝機總電量約36.24Gh，電池裝機量排名前十的企業分別是寧德時代、比亞迪、沃特瑪、國軒高科、比克動力、孚能、力神、國能、億緯鋰能、智航。

1.2 新能源汽車運行機理

在汽車的發展史中，電動汽車比內燃機的發明專利還要早半個世紀，只是由于當時的技術能力較差導致電動汽車的動力遠遠比不上內燃機的動力，所以沒有被應用起來。隨著技術的發展、能源的緊缺、內燃機汽車對環境污染程度越來越嚴重等原因，電動車等新能源汽車本著節省能源、噪音小、無污染等優勢開始重新進入人類歷史的舞臺。在現在科技的加持下，電動汽車的動力甚至比很多內燃機汽車的動力還強。

電動汽車的運行機制與內燃機汽車的運行機制類似，只是不同環節配置的機器有差距。但在很多方面都電動汽車都存在優勢。就拿驅動來說，電動機驅動的電動車只需要單級減速齒輪就能夠驅動汽車，而發動機驅動的汽車的轉速被限制在經濟運行區中，所以要實現高效的轉矩則需要配置變速器。還有相比內燃機驅動的汽車，電動汽車的電氣化程度更高，動力輸出的快速響應能力更高，也就是說電動機的響應速度更加靈敏。

電動汽車的“油箱”就是電池組，通過配置不同材質制造的電池組為電動機供給電能，相比之前的內燃機更加節能高效。電動汽車的神經中樞是電控系統，它將電動機、電池和其它輔助系統連接起來，并對它們進行整體控制。通過我們將其所控制的系統分為三部分，分別是電源模塊、電力驅動主模塊和輔助模塊。其中電力驅動模塊負責中央控制、機械傳動、電動機驅動以及驅動控制器，也就是開車過程中涉及的起步、加速、減速、控制運動等操作。電源模塊則包括電池組、能源管理及充電控制器，主要負責的就是電能的提供、電能的分配、能量的回收、充電等。

1.3 新能源汽車分類

在新能源汽車的運行機理中我們主要針對電動汽車進行了簡單介紹，其實目前市面常見的新能源汽車有三種，分別是純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車及氫動力汽車。

1.3.1 純電動汽車

純電動汽車是指驅動方式直接采用電機驅動的汽車，只是有些純電動汽車的電力驅動裝置設置在發動機內部，而有些則直接以車輪作為電動機的轉子。純電動汽車的優點有很多。第一個優點是純電動汽車不會直接排放有害氣體，即使電廠有可能出現廢氣也能夠集中進行處理;第二個優點是電動汽車一般是在夜間充電，應用的是用電低谷的富余電力，這就大大提高了經濟效益;第三個優點是純電動汽車的技術已經非常成熟也比較簡單，只要有電的地方都能充電;第四個優點是節約能源。現在電能的獲得形式有很多，風力、水力、光、熱、核能等等，這大大緩解了使用自然能源獲得電能的壓力。

1.3.2 混合動力汽車

混合動力汽車就是油電混合雙驅動形式，采用傳統燃料驅動的同時配備電動機，按照燃料的不同，又可以具體分為汽油混合動力、柴油混合動力兩種。這種汽車的優點也有四個。首先內燃機與發電機共同配合，能夠相互協調補充，內燃機功率不足則電池補充。負荷少時電池還能收集多余能力。第二個優點是電池還能收集下坡、制動、怠速時的能力。第三個優點就是在城市用車時，能使用電池單獨驅動，實現零排放。第四個優點就是能解決空調、取暖、去霜等耗能大的設備帶來的問題。

1.3.3 燃料電池汽車

燃料電池汽車的主要模式是通過燃燒氫氣、甲醇等環保氣體，通過一系列化學反應產生電流，利用這些電流驅動電機支撐汽車運行。燃料電池汽車的主要優點包括零排放、減少由于機油泄露引起的環境污染、提高發電機燃燒效率、無噪聲等。

1.3.4 氫動力汽車

氫動力汽車是真正意義上的零排放汽車，是傳統汽車最理想的替換方案。其排放物就是純水，不產生任何污染物。但目前氫氣的制取過程成本較高，還會產生一定的污染，并且運輸技術也未能達到標準安全要求，整體成本比傳統汽車至少高出20%。

2 新能源汽車的重要作用

我們知道，汽車作為現代生活中非常重要的出行方式之一，已經日漸成為日常生活這種必不可少的工具。但其帶來的環境污染、資源消耗等影響也日趨嚴重，新能源汽車的出現，初步實現了節能減排的環保目標。

2.1 保護環境

開篇曾談及交通能源消耗對環境的污染問題是新能源汽車出現的重要決定因素之一。根據有關部門的統計，2002年全國的600多座城市中，只有不到1%的城市空氣質量能夠達到一級質量。2010年，空氣污染中有64%的污染物來自汽車尾氣，而從單一物質的占比來看，其中80%以上的CO是來自汽車尾氣，20%～30%的顆粒污染物來自汽車尾氣，40%以上的氮氧化物來氣汽車尾氣。霧霾已波及的區域已經占國土的1/4，影響人數超過6億。通過前文對新能源汽車的介紹中可以知道，每種汽車的優勢包含“零排放”。無論是純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車還是氫動力汽車，都能從根本上解決汽車尾氣對環境的污染問題。

2.2 節省能源

自汽車投入市場開始使用開始，其發展都是依賴于地球上的自然資源。越來越多的汽車被應用起來，石油的消耗量也在不斷增加。據國際能源機構的統計數據表明，2001年，全球能源有57%被應用在交通領域。美國的能源消耗中交通消耗占67%，中國的能源消耗中交通消耗占62%。由于石油是不可再生能源，隨著能源的使用，價錢也在逐漸增長，40年間每桶價格從3美元漲到了70美元，甚至在2008年的金融危機期間還一度漲到140美元。同時，能源危機也在不斷地引發紛爭，尤其是石油資源早就成為各國關注的焦點，減少石油依賴已經是各國的奮斗目標。通過對新能源汽車的介紹，我們可以知道有些汽車使用純電動、有些使用新型環保燃料替代傳統燃料，這些新的驅動方式都能夠實現“不再依賴石油”的目標。

3 新能源汽車發展趨勢

無論從環保角度還是節省能源的角度，新能源汽車的市場都十分廣闊，新能源汽車大勢已來。根據市場需求，未來的新能源汽車必將在政策的大力支持下，迅速發展技術、逐漸占領市場。

3.1 技術發展迅速

新能源汽車技術正在高速發展中，隨著新能源汽車的不斷滲透，一些發展不夠充分的問題開始逐漸凸顯出來。比如充電基礎設備，目前汽車總數與充電基礎設備數量的比例是3.5：1，隨著新能源汽車數量的逐漸增加，充電基礎設施也必然增加。另外，新能源汽車的核心動力技術有待進一步提高。比如電池目前還存在續航短的問題。未來應對廣闊的市場，諸如電池技術等相關關鍵技術將得到全面的提升。

3.2 政策大力支持

發展新能源汽車是我國的國家戰略，早在2012年當外界對新能源汽車一片質疑時，國務院就發布了新能源汽車發展規劃“力挺”新能源汽車行業。近些年，國家連續出臺了一系列的優惠補貼政策，以車輛購置方面為主其他方面為輔進行政策補貼，比如全國范圍內免檢購置稅、扶持性電價、充電設施建設扶持、政府及公共機構采購等。未來，隨著市場的逐漸開放，用車人數逐漸增多，利好政策一定越來越多，比如全生命周期補貼、積分政策等，都將幫助新能源汽車真正走進千家萬戶。

3.3 市場需求廣闊

從目前市場情況來看，中國、美國、歐盟呈現三足鼎立之勢，三個地區的新能源汽車占有量占全球的89%。從增長趨勢來看，中國增長最快，主要增量來源于A00乘用車、物流車等。未來，隨著政策的大力支持、技術的全面發展，新能源汽車的市場需求必然越來越廣闊，市場占有量必然逐年增加。

4 結語

能源與環境令全球人陷入擔憂，新能源汽車是替代傳統汽車的有效方案。從現在的發展趨勢來看，中國的技術、政策以及商業模式都在不斷創新，也都走在世界前列，雖然發展的道路上依然存在各種各樣的障礙，但中國有能力把握機遇，必將在新能源汽車產業中取得不凡的成績。

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