天水師范學(xué)院工學(xué)院 郭亞兵 逯玉林 劉 斌

我國新能源汽車的發(fā)展綜述

天水師范學(xué)院工學(xué)院 郭亞兵 逯玉林 劉 斌

有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，到2010年和2020年，我國機(jī)動車的燃油需求量將分別達(dá)到1.38億t和2.56億t，而全球的石油儲量僅夠再用40年，能源短缺已成為全球共同面臨的問題。同時(shí)，汽車的大量使用，加劇了環(huán)境污染。因此，研發(fā)新能源汽車，尋找石油替代品，成為汽車發(fā)展的必然選擇。

一、我國發(fā)展新能源汽車的意義

20世紀(jì)末以來，世界各大汽車公司及研究機(jī)構(gòu)、高?？蒲袉挝欢技娂妳⑴c到開發(fā)清潔節(jié)能汽車隊(duì)伍中，使新能源汽車獲得了長足的發(fā)展。發(fā)展新能源汽車對整個中國汽車業(yè)的發(fā)展意義重大，可以體現(xiàn)在以下2個方面。

1.新能源汽車可使我國實(shí)現(xiàn)從汽車大國到汽車強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變。雖然當(dāng)前世界主要發(fā)達(dá)國家和有關(guān)汽車公司都在加緊研發(fā)新型汽車技術(shù)并取得長足的進(jìn)展，但總體而言，我國仍基本上與之處在同一個起跑線上，差距不過只有3～5年，并不像傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)一樣存在約20年的巨大差距。在商用化和產(chǎn)業(yè)化方面更是如此，某些方面我們還有一定優(yōu)勢。

2.新能源汽車可繼續(xù)開辟我國的汽車市場。我國的汽車產(chǎn)業(yè)剛剛發(fā)展起來，汽車普及率較低，因而在汽車動力系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略選擇上有更大的自由度，在新能源汽車研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面具有比較優(yōu)勢，推廣應(yīng)用新能源汽車的阻力也會小得多。

二、新能源汽車種類及主要技術(shù)比較

1.新能源汽車分類。目前主流的汽車新能源技術(shù)主要以電動汽車技術(shù)為主。電動汽車技術(shù)可分為純電動汽車（BEV）、混合動力汽車（HEV）和燃料電池汽車（FCEV）技術(shù)3個技術(shù)流派。目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)的是純電動汽車和混合動力汽車。純電動汽車是通過車輛自身攜帶的高效儲能電池向電動機(jī)供電，由電動機(jī)直接向驅(qū)動軸輸出扭矩?；旌蟿恿ζ噭t同時(shí)存在兩個動力源，內(nèi)燃機(jī)供能系統(tǒng)和儲能電池供能系統(tǒng)。汽車可以實(shí)現(xiàn)自行向儲能電池充電，也可以通過外界充電。燃料電池汽車是通過自身攜帶的液態(tài)氫和氧氣在燃料電池中的化學(xué)反應(yīng)發(fā)電，為電動機(jī)提供能量，進(jìn)而為汽車驅(qū)動軸提供扭矩。

2.新能源汽車與傳統(tǒng)汽車的主要技術(shù)比較。

（1）能量轉(zhuǎn)化效率的比較。內(nèi)燃機(jī)汽車在同樣工況下的能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于純電動汽車的能耗，據(jù)統(tǒng)計(jì)，內(nèi)燃機(jī)在低速區(qū)域的能量轉(zhuǎn)化效率最低（僅為12%）。應(yīng)用混合動力技術(shù)，汽車在低速行駛時(shí)切換到電能驅(qū)動模式，可大幅度降低能量損耗，減少排放。盡管混合動力汽車在啟動和低速運(yùn)行工況下，避免了高能耗和排放，但在高速行駛時(shí)若仍然采用燃油驅(qū)動，其能耗和排放還是明顯大于純電動汽車。

（2）減少耗油量的比較。表1為同一車型利用不同技術(shù)路線而減少耗油量的比較。在對多種動力汽車技術(shù)計(jì)算其整體擁有成本時(shí)，按照5年的平均擁有期將車輛的起初成本、再銷售價(jià)值以及預(yù)計(jì)節(jié)油量納入考察范圍。通過比較可以得出結(jié)論，純電動汽車可以最有效地減少對石油的依賴。

表 1 不同技術(shù)路線的耗油量

（3）減少碳排放的比較。從表2可以看出，對比其他的汽車動力技術(shù)，混合動力技術(shù)的減碳排放比可達(dá)56%；電動汽車可以充分利用晚間用電低谷時(shí)富余的電力充電，所以無新增加排放量。因此，采用清潔能源發(fā)電配合純電動車技術(shù)是解決機(jī)動車環(huán)境污染問題的最佳方案。

表 2 不同技術(shù)路線對減少碳排放的比較

（4）綜合比較。從環(huán)保性、全壽命成本、安全性、續(xù)駛里程等方面的全面比較可以看出，各類技術(shù)都有其優(yōu)缺點(diǎn)，相比較而言，目前電動汽車的技術(shù)更趨成熟。

三、新能源汽車發(fā)展面臨的問題

新能源汽車未來前景看好，但短期為企業(yè)帶來的利潤有限。從長期來看，研發(fā)與制造新能源汽車產(chǎn)品的確會給企業(yè)帶來利潤，但從近期2～3年內(nèi)來看，由于新能源汽車基礎(chǔ)設(shè)施差、續(xù)駛里程短、制造成本大以及運(yùn)營成本高等諸多問題的存在且相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)都無法解決，故企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)效益跳躍式提升，顯然是不太可能的。因此，在未來3～5年，甚至更長時(shí)間內(nèi)，決定上市公司業(yè)績和基本面的是傳統(tǒng)汽、柴油車的市場占有率，而不是新能源汽車。

從市場經(jīng)濟(jì)角度來看，新能源汽車市場形勢卻不盡人意，價(jià)格太高，成為阻礙消費(fèi)者購買的主要因素。此外，對新能源汽車技術(shù)的不信任，擔(dān)心維修的便利性等，也是消費(fèi)者不考慮購買新能源汽車的理由。

目前，新能源汽車發(fā)展的最大障礙在于基礎(chǔ)配套服務(wù)設(shè)施（如充電站、維修站等）嚴(yán)重不完善，相關(guān)配套設(shè)施缺失，從而限制了新能源汽車市場的推廣力度。純電動汽車以及充電式混合動力汽車都需要電源等基礎(chǔ)設(shè)施的支持，如果政府財(cái)力不能給予足夠的補(bǔ)貼，或者無法建成完善的充電設(shè)施，那么汽車生產(chǎn)企業(yè)的投入將面臨較大的風(fēng)險(xiǎn)。因此，配套服務(wù)設(shè)施的不健全和不完善，會嚴(yán)重制約新能源汽車的市場推廣。

總之，中國新能源汽車未來的發(fā)展，將隨著能源使用的多樣化，根據(jù)地區(qū)能源的現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展，采取不同技術(shù)路線的汽車發(fā)展模式。從技術(shù)來看，電動車、混合動力車及燃料電池車是新能源汽車發(fā)展的主要方向。但新能源汽車不應(yīng)該局限在目前的3種發(fā)展方向上，應(yīng)當(dāng)鼓勵多種技術(shù)發(fā)展。當(dāng)然傳統(tǒng)汽車技術(shù)改進(jìn)、創(chuàng)新，仍然值得推進(jìn)。