環保視角下我國北方城市新能源車輛應用實踐與思考

王智勇

（烏魯木齊市機動車排污管理中心，新疆烏魯木齊 830000）

0.引言

當今社會，人們對于環境污染問題越發關注，而交通污染也日益凸顯，其主要是由機動車尾氣排放所導致。傳統能源汽車以汽、柴油等化石能源為燃料，不可避免會產生尾氣排放，并造成環境污染。新能源汽車是指采用非常規的車用燃料作為動力來源的汽車，相對于傳統能源汽車有著不可比擬的優勢，工作效率高、保養維修便利，對環境更為有益，在運行時向空氣中排放的有害氣體較少。我國目前大力支持與鼓勵新型能源汽車的研發，其發展應用前景廣闊，但由于北方城市受地理環境等因素的影響，我國新能源汽車尤其是純電動汽車發展南高北低的情況較為突出。若能克服新能源汽車在北方城市的發展應用瓶頸，則有利于帶動當地的產業技術提升、擴大就業，有效降低溫室氣體的排放，最大程度上控制汽車尾氣對于環境所造成的污染，有助于減少我國對于進口油氣資源的依賴，確保能源的可靠性和安全性，有利于提升我國的戰略發展水平。

1.新能源車輛發展現狀及困境

我國的汽車市場尤為龐大，同時發展速度也非常快，而燃油汽車在市場之中仍舊占據著關鍵的位置，伴隨我國空氣污染情況的越發嚴重，尤其是對于北方地區城市來說，交通壓力激增，霧霾等重污染天氣頻發，也使得北方城市不得不深入分析和思考環境保護以及經濟發展二者之間的關系，而究竟以何種方式更為環保的發展汽車產業，則應作為一項深入探討的話題。在此方面我國也制定了不少的標準和措施，然而均未能在根源之處對于汽車尾氣排放所導致的環境污染問題加以解決[1]。并且，非可再生的化石能源在面臨枯竭的同時，對于新能源的運用也成為一種勢在必行的舉措，那么何為新能源汽車呢？其主要指的是運用非常規的燃料，當作為車輛動力的主要來源，結合于車輛的驅動以及控制等方面的技術來逐步形成新結構以及新技術的能源汽車。對于新能源汽車來說，則主要涵蓋燃料電池汽車，混合動力汽車以及純電動汽車等。現如今新能源汽車的重要發展方向為純電動汽車。

我國北方城市新能源車輛發展之困境，主要體現在以下幾個方面：

其一，電池技術難點。對于我國北方城市來說，尤其是對于我國的西北、東北地區來說，為高緯度區域，在冬季時的氣溫非常低。以傳統的鉛酸蓄電池以及當前運用越來越多的鋰電池來說，都未能夠充分解決好低溫放電這一不足，新能源車輛的動力來源是電池，在溫度較低的情況之下會影響到其工作效率，續航里程顯著下降，亦或產生安全隱患。因此說，電池技術問題是制約我國北方城市新能源車輛發展應用的主要因素。

其二，充電設施建設。若想促進新能源車輛的不斷發展，對于資金往往有著較大的需求，對于電動車來說，加快其推廣應用的前提是便捷的充電設施，這就需要建設大量的充電樁、站等充電基礎設施。而在北方城市之中，受地理環境的影響，對于充電設施的投入大、維護成本更高，同時也由于一些北方地區的經濟發展水平較為落后，所以若在此方面無政策扶持，新能源車輛的推廣及應用則較為困難。

其三，傳統能源優勢。在我國北方地區傳統能源較為豐富，雖然對于新能源也往往有著較大的需求，但在傳統理念之下，許多人認為能源是非常豐富的，是取之不竭、用之不盡的，因而對于新能源車輛的需求則通常較低[2]。再者，對于地方政府來說，也未能充分認識到新能源車輛發展的產業帶動作用和技術優勢，相關政策、舉措也多停滯在準備以及策劃的環節之中，未能加以推動落實。

其四，認知水平。一是北方地區受社會及人文環境等方面的影響，發展水平落后于沿海發達地區，導致了思想觀念上相對保守，接受新事物的速度也相對較慢，認為新能源車輛發展還不夠成熟，有著“穩妥為上”的思想，不愿嘗試新技術，致使新能源車輛在推廣應用中阻力較大。二是由于長期受到傳統汽車使用觀念影響，以及新能源車輛續航里程短、售價偏高、充電便利性不足、車輛貶值快、維修不便等自身弊端的限制，導致人們對新能源車輛的接受度還不高，購買和使用意愿不理想。

2.我國北方城市新能源車輛應用實踐與思考

2.1 混合動力汽車

新能源車輛應用也包括混合動力汽車，主要為油電混合動力汽車，該汽車能夠在不改變對于傳統燃料使用的情況下，對于車輛在低速行駛狀態時以電動機的動力輸出為主。混合動力汽車有如下優點：一是與傳統汽車相比較，由于內燃機的工作狀態總是在最佳工況，使其燃油消耗非常低。二是內燃機的運轉是在最佳工況點附近，油氣燃燒更充分，污染物排放較低，具備較好的節能環保效果。三是對外部充電系統的依賴度較低，不需要頻繁充電、建設大量充電設施，投入相對較低。混合動力汽車經過多年的技術研發和推廣應用，技術發展較為成熟，具有較好的產業化和市場化前景。在目前的技術水平和應用條件下，混合動力汽車是我國北方城市現階段新能源汽車發展的一個可選發展方向。

2.2 純電動汽車

純電動汽車環保性能十分優越，這是電動汽車的最大特點。由于其采用的是純電動機驅動，因此只需電力提供能源，幾乎完全實現了零排放。而且電動汽車的綜合使用成本相比于其他傳統汽車較低、智能化程度較高，這也是電動汽車受到歡迎的一大原因。電動汽車主要是將車載電源（電池）作為其唯一的動力，利用電機對車輛進行驅動，主要包括：電力驅動及控制系統、驅動力傳動等機械系統、完成既定任務的工作裝置等。電力驅動及控制系統是由驅動電動機、電源和電動機的調速控制裝置等組成，也是電動汽車的核心，也是區別于內燃機汽車的最大不同點。電動汽車的動力來源為電池，在車輛行駛期間由此來獲得能量，電池質量的優與劣，會對電動車的續航情況產生直接的影響。通常而言，電池的具體數量越多，電動車的動力則會愈強，續航時間也會愈久。然而對于車輛來說，其所裝載的電池數量往往較為有限，在達到上限后，則需以增多電池的能量密度來提高續航的時間。隨著電池技術的不斷發展，制約北方地區新能源汽車發展的瓶頸問題也將隨之化解。

2.3 燃料電池汽車

燃料電池汽車為新的電動汽車類型之一，在具體運用上，燃料電池汽車所運用的電池并非是常規運用的電能，而是在相應化學反應之下所產生的電能，可為電動機的運行提供充沛的動力支持。燃料電池的能量利用率很高，可以在很大程度上實現資源的節約[3]。以氫燃料電池汽車為例，它是由氫氣和氧氣發生化學反應轉換成電能驅動車輛運轉，其具有較好的續航里程，能達到接近于傳統燃油車的續航里程。從燃料（電能）補充上講，加氫是物理過程，車輛加注與傳統燃油車輛近似，短時間即可補充完成。在環保方面，由于燃料電池在工作過程中使用氫氣作為能量來源，其電化學反應后的產物是環保無污染的水汽，與內燃機汽車相比，氫燃料電池汽車污染物排放量可減少99%，二氧化碳的生成量減少75%。雖然燃料電池汽車具有其他新能源汽車不可比擬的優勢，但也不盡完美，其在低溫環境下運行也有一個比較大的弊端，就是冷啟動耗費的時間比較長，燃料電池在低溫下易出現故障，影響使用壽命。另外，燃料電池汽車價格較高，目前市場規模較小，且推廣中需要建設大量加氫設施，資金投入較大。因此，現階段在我國北方城市推廣燃料電池汽車仍存在一定困難，需要加大產業支持力度，加快相關技術創新。

3.我國北方城市新能源汽車應用改進策略

3.1 三方合作，進行基礎設施建設

為進一步促進新能源汽車的推廣應用，需要加大“三方合作”，主要是指政府部門、市場以及社會這三者之間的通力合作，以此為重要基礎，能夠為基礎設施的建設予以資金方面的支持[4]。對于政府部門來說，能夠通過出臺相關的政策，鼓勵和動員市場資本以及社會力量投身于新能源汽車的研發及推廣之中，鼓勵利用社會資本設立充電基礎設施發展專項基金，發行充電基礎設施企業債券，探索利用基本養老保險基金投資支持充電基礎設施。而基礎設施的完善，并非是某個部門或企業能夠獨自實現的，這需要匯集多方力量才能實現。

3.2 加大創新研發力度，產學研結合

在我國北方城市新能源車輛的應用之中，為提高新能源的運用效果，加大對于新能源車輛的創新研發力度是尤為關鍵的，而在具體的工作之中，則應大力推動學校及企業二者之間的合作，做到產學研結合。并且，在此過程中還應積極借鑒、吸收其他國家在此方面的重要經驗，保障新能源汽車領域的技術創新及成果轉化，特別是在純電動汽車電池技術方面加大科研投入，以期盡快取得突破，這樣則可為我國北方城市新能源汽車產業發展及推廣應用給予技術方面的支撐。

3.3 強化宣傳教育，多層次引導

受到新能源汽車現有技術、社會接受度及經濟性等因素的影響，我國北方城市新能源汽車推廣中遇到阻礙較多，為進一步拓寬新能源車輛的應用范圍，相關部門應研究制定對生產、購買及使用新能源車輛的鼓勵性政策，并強化新技術的宣傳引導，提高社會認知水平。新事物的出現和接受，總要經歷一個曲折的過程，對此，可利用于新媒體等諸多宣傳方式，引導促進消費者充分認識到新能源汽車的經濟性、舒適性和低排放等方面的優勢，認識到新能源汽車是未來汽車產業發展的主要方向，從而提高消費者對于新能源汽車的購買意愿。除此之外，加大宣傳和教育，也更利于吸引相關專業人才投身到新能源汽車的研發之中，從而提高我國新能源汽車產業的整體水平。

4.我國北方城市新能源汽車應用前景

雖說如今的新能源汽車技術水平還有待提高，然而卻可在較大程度上控制汽車尾氣的排放，也利于防范對于生態環境所產生的影響，保障資源節約型社會的建設效果。同時，伴隨著社會的發展和進步，人們環境保護意識逐漸增強，日益認識到傳統燃油汽車的弊病。新能源汽車作為一個新興發展業態，不僅改變了汽車行業的發展模式，還進一步帶動了微電子、信息技術、能源、新材料，以及城市基礎設施等行業的快速發展，集群效益顯著。另外，從大環境看，在經濟、政策、環境等眾多因素影響下，世界各國的新能源汽車都實現了快速發展。近年來，我國在電池技術及充電設施等方面的快速進步，已經給新能源汽車的發展提供了良好基礎，特別是在我國南方的長三角、珠三角等地區新能源汽車發展迅猛，對北方城市起到了積極示范作用。因此，隨著新能源汽車相關技術的突破，政策扶持力度的加大，以及人們對于新技術認知程度的提高，不久的將來新能源汽車將在我國北方城市迎來蓬勃發展的春天。

5.結語

隨著我國城市化、工業化進程的不斷推進，在改善人們生活質量的同時，環境污染問題也日益突顯出來，特別是北方城市受自然環境限制、產業結構不合理、交通發展滯后等因素影響，其空氣環境污染問題也更為突出，對強化機動車尾氣排放控制有著更加迫切的需求。隨著新能源車輛技術的出現和迅速發展，對解決機動車尾氣污染問題提供了全新的路徑，可以有效減少汽車尾氣排放，減少煤炭、石油等傳統化石傳統能源的比例。相信隨著新能源車輛相關技術的不斷更新和進步，其在我國北方城市的應用必將得到進一步提升，對環境污染治理起到積極促進作用。