浅谈新能源汽车及其应用
时间：2020-06-13 05:28:53 来源：千叶帆 本文已影响人
摘 要：随着我国汽车保有量逐年增加，汽车能源短缺和环境污染问题日愈严峻，寻找和研发能替代石化能源的新型能源，成为解决该问题的重要途径。世界各国都在积极寻找和研发新能源汽车。我国也出台了鼓励研发新能源汽车的许多优惠政策，来解决石油短缺和对环境污染问题。目前，我国在新能源汽车研发方面取得了很大
成绩，并在新能源汽车应用方面展现了良好的发展前景。关键词：新能源汽车；发展现状；应用前景
随着我国汽车保有量连年增加，汽车能源短缺和空气污染问题日愈严峻，寻找和研发能替代石化能源的新型能源，成为解决该问题的重要途径。世界各国都在想方设法降低汽车能源消耗，积极寻找和进行研发新能源汽车。我国也出台了鼓励研发新能源汽车的许多优惠政策，来解决石油短缺和对环境污染问题。目前，我国在新能源汽车研发方面取得了很大成绩，并展现了良好的应用和发展前景。
1 新能源汽车综述
1.1 新能源汽车概念
新能源汽车又称非常规能源汽车，它是指除了使用汽油、柴油作为燃料外，使用其它燃料或能源作为动力的汽车。新能源汽车绿色环保，废气排放量比较低，能减少空气污染，是汽车发展的方向。新能源汽车具有先进原理和新颖结构形式，其动力控制和驱动技术先进，有着许多优点，越来越受到人们的青睐。
1.2 新能源汽车分类及特点
新能源汽车包括：混合动力汽车、燃料电池汽车、纯电动汽车、氢动力汽车和其它利用新型能源汽车等。目前在我国汽车市场销售的新能源汽车，主要是混合动力和纯电动汽车这两种。
1.2.1 混合动力汽车
混合动力汽车是采用传统的石化燃料，同时还配备电动机来改善其低速动力输出和燃油消耗的新型汽车。它主要分为汽油混合动力和柴油混合动力两大类。该汽车有如下优点：（ 1）汽车采用混合动力后，可按平均需要功率来确定发动机最大功率，让汽车能在低油耗、少污染的状况下工作。当汽车发动机功率不足时，可用电池来作动力补充。当汽车负荷减小时，发动机多余的动力可以给蓄电池充电。（ 2）汽车配备了电池后，能够方便地回收汽车制动时、怠速时、下坡时的能量。（ 3）在市区行驶，可由电池驱动，减少尾气排放。（ 4）可使电池不发生过度充放的现象，延长蓄电池使用寿命。缺点是该类型汽车长距离高速行驶不能节省燃油。
1.2.2 纯电动汽车
该型车是采用电力驱动的汽车，绝大多数汽车直接用电机来驱动，该汽车的技术难点在于电能储存技术。其优点是技术相对成熟和简单，缺点是蓄电池单位重量储存的电能少，再加上电池比较贵。因此，汽车价格较贵，使用成本主要取决于电池寿命及当地电价。
1.2.3 燃料电池汽车
我们所说的燃料电池汽车是指以氢气、甲醇为燃料的汽车，它的电池电能不是通过燃烧产生，而是通过氢气和氧气化学反应产生而产生电流，然后用电动机驱动汽车行驶。它不是经过燃烧产生电能，不会排放有害气体，汽车运行平稳无噪声。燃料电池的能量转换率比普通汽车高 2～ 3倍，从能源利用效率和环保考虑，它是一种理想的汽车。
1.2.4 氢动力汽车
氢动力汽车是真正实现尾气零排放的汽车，其排放物是无污染的纯净水，不产生任何污染物，是传统汽车的理想代替方案。缺点是氢燃料电池成本过高，氢气提取需要消耗大量能源，其储存运输非常困难。
1.2.5 燃气汽车
燃气汽车主要指以天燃气、液化石油气为燃料的汽车。其尾气排放污染较小，汽车燃料的种类可调整，技术比较成熟、安全性能可靠、运行成本比较低，是目前最理想的替代燃油的新能源汽车。
1.2.6 生物乙醇汽车
该汽车以乙醇为燃料，又称酒精汽车。它主要是在汽油中掺放乙醇，以提高燃料的辛烷值，增加含氧量，汽油燃烧更充分，还可降低尾气有害物排放。
1.3 我国发展新能源汽车的重要意义
1.3.1 发展新能源汽车项目已经上升为国家战略
新能源汽车的发展不但是未来汽车的发展方向而且它也符合我国的国情。多来年，我国汽车产业发展很快，新能源汽车产业已成为国家战略性新兴支柱产业之一。目前，我国发展新能源汽车的时机要比西方一些发达国家发展新能源汽车更为有利，发展新能源汽车可缩短与我国世界先进汽车差距。
1.3.2 发展新能源汽车是国家能源可持续发展需要
由于我国石油资料短缺，每年需要从国外大量进口石油。而且几十年后世界石油资源将会枯竭，世界各国对石油的竞争日趋激烈，石油安全在国家能源安全方面的重要性日益凸显。因此，节省石油资源，大力发展新能源汽车，有利于国家能源可持续发展。
1.3.3 发展新能源汽车是保护环境控制污染的需要
人们已经认识到燃油汽车排放的尾气给环境造成严重污染，世界各国都在制定严格的汽车尾气排放标准，希望能减轻对大气环境的污染。世界各国都在寻找无污染或低污染的“绿色汽车”。
2 我国新能源汽车发展现状及趋势
2.1 我国新能源汽车发展现状
目前，我国新能源汽车发展，正处在大力发展难得的战略机遇期，是我国实现从汽车制造大国向汽车制造强国转型的重要时期。为鼓励发展新能源汽车，我国出台了汽车产业振兴计划和许多新能源汽车优惠扶持政策，必将有效促进我国新能源汽车产业实现跨越式大发展。我国各大汽车制造企业都在大力研发新能源汽车，并取得可喜成果。
国家“ 863”计划中的“解放牌混合动力城市客车研究开发”、“红旗牌混合动力轿车研究开发”项目，由一汽集团承担研发，其开发的混合动力客车获得成功，并以投入运营。其奔腾系列混合动力轿车也是该集团研发的新一代节能环保汽车，最高速度达 183KM/h，油耗 5升 /百公里，排放标准达到国 IV以上标准。
东风汽车公司也是较早研发新能源的汽车企业之一，其研制的东风混合动力轿车，燃油经济性提高 30%以上。其混合动力公交车具有高可靠性，环保节能效果明显。
上汽集团在新能源汽车方面起步虽然较晚，但成果喜人，其自主研发的混合动力轿车、纯电动汽车、新一代燃料电池轿车，具备“智能停机零排放”与“环保和动力兼备”的优点，可实现综合节油 20%。其新一代燃料电池轿车是通过对通用的第四代燃料电池动力系统重新优化设计而成，其最高车速达 150km/h，最大行驶里程 319公里。
比亚迪公司致力于开发油电混合动力和纯电动车汽车，其 F3DM和 6DM双模式混合动力汽车搭载 DM双模式混合动力系统后，用户可通过简单的按键在混合动力与纯电动之间切换。该公司研发的 e6纯电动汽车，在 15分钟内可充电量 80%，其最大行驶里程在 60km/h匀速下可达 400公里，是目前世界上行驶里程最长的纯电动轿车。
另外，奇瑞、长安、长城、江淮等多家汽车企业都研发了具有自主知识产权的新能源汽车。
2.2 我国新能源汽车发展面临的问题
虽然我国在新能源汽车方面取得一定进步，但在发展中依然面临许多问题：一是研发力量和资源未能整合，力量分散。目前我国新能源汽车研发，虽有国家支持，但研发力量和资源分散在不同单位，没有把研发力量和资源进行整合。出现了各自为战、全而散的局面，尚未形成产学研用的发展模式。二是核心技术与关键零部件制造技术没有取得突破。发展新能源汽车目前还需要在多个关键技术上有所突破，尤其是汽车的燃料电池技术、动力电池技术、混合动力多能源管理技术等，在世界范围内还是一个技术难点，短期技术突破的可能性较小。虽然我国在新能源汽车方面不断取得新成果，但整体上仍处于发展初期，许多关键零部件落后于国际先进水平，难以满足大规模量产需求。三是新能源汽车市场占有率不高。在新能源汽车中，混合动力汽车在国际上已经实现商业化。早在 2008年，美国新能源汽车就已销售三十多万辆，日本销售也突破十万辆，而我国混合动力汽车销售还处于起步阶段。四是政策支持力度不够。在国外发达国家通过减免税收或发放补贴等多种形式支持个人消费者使用新能源汽车，我国在支持能源汽车发展方面，对于消费者的支持力度还不够大。五是对消费者的教育引导欠缺。在我国汽车消费者中节能环保的理念还没有真正形成，这也是影响新能源汽车推广的原因之一。
2.3 我国新能源汽车的发展趋势
世界各国及各大汽车制造商对新能源汽车的发展已经有一致认识，估计在未来 20年后，传统汽车市场份额明显下降，新能源汽车市场占有率将明显提高。对于新能源汽车的近期解决方案是对传统内燃机技术进行改造，用新的燃料替代汽油、柴油；中期发展趋势是采用混合动力汽车大幅度降低能耗和尾气排放；远期发展方向是使用纯电动汽车和燃料电动汽车，尤其是没有污染且资源丰富的氢燃料电池汽车将更具发展潜力。虽然新能源给汽车的动力能源提供多种选择，但受技术水平所限，寻找和利用替代燃料开发混合动力汽车，是目前最实际可行的解决方案。对于纯电动汽车和燃料电池汽车由于其电池技术尚未取得突破，近期难有大的发展。
3 我国新能源汽车应用前景分析
随着人们节能环保意识的增强，国家对新能源汽车给予大力支持，特别是在一些污染比较严重的城市，对新能源汽车的使用更是情有独钟，新能源汽车的应用已经展现了良好的应用前景和强劲势头。一是重点城市应用规模广、力度大。在北京、上海、广州、深圳、杭州等重点城市，当地政府对新能源汽车应用的扶持力度非常大，特别是对公交汽车的采购使用给予许多政策支持、资金支持，加强新能源汽车充电站、加氢站等设施规划和建设，对电池租赁企业实行贴息支持。二是中小城市应用市场有待开发。新能源汽车在中小城市应用较少，主要是由于资金缺口比较大，再加上配套设施不完善，新能源汽车的使用困难较多。因此，中小城市是一个潜在的巨大市场。三是新能源汽车的发展是大势所趋和形势所迫。由于环境污染问题、节能减排的压力和大量消耗石油能源战略问题，我国在“十二五”期间，就已经把新能源汽车作为我国战略性的新兴产业之一。随着新能源汽车关键技术的突破、人们节能环保意识的增强，新能源汽车的应用将越来越广泛，其发展前景非常乐观。
总之，发展新能源汽车是大势所趋，是节能环保形势所迫，随着国家对新能源汽车扶持力度的加大和人们节能环保意识的提高，新能源汽车必将迎来大发展的时代。
参考文献：
[1]汪淑芳 .中国新能源汽车产业链优化研究[D].东华大学 . 2015（01）.
[2]秦伟伟 .浅谈新能源汽车发展现状与对策 .科学中国人 .2016（06）.
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