電動(dòng)車(chē)比燃油汽車(chē)發(fā)明早5年,但后來(lái)并未得到充分的發(fā)展。汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)尾氣排放對(duì)人類(lèi)健康生活構(gòu)成了嚴(yán)重威脅,石油日益枯竭也使人類(lèi)必須考慮新能源,于是新能源汽車(chē)成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。
新能源汽車(chē),是指采用非常規(guī)的車(chē)用燃料作為動(dòng)力來(lái)源(或使用常規(guī)的車(chē)用燃料、采用新型車(chē)載動(dòng)力裝置),綜合車(chē)輛的動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)方面的先進(jìn)技術(shù),形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車(chē)。(工信部《新能源汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》中的官方定義,2009年7月)
新能源汽車(chē)的動(dòng)力包括除汽油、柴油之外的所有其它能源,主要包括純電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)、燃料電池電動(dòng)汽車(chē)三類(lèi)產(chǎn)品。這三類(lèi)汽車(chē)?yán)闷?chē)電力驅(qū)動(dòng)技術(shù),通過(guò)充電、內(nèi)燃機(jī)相互轉(zhuǎn)化、化學(xué)能轉(zhuǎn)化等方式來(lái)為汽車(chē)提供驅(qū)動(dòng)力,由車(chē)體、電力驅(qū)動(dòng)與控制、儲(chǔ)能電池和能量管理等系統(tǒng)組成。
——1881年,法國(guó)工程師Gustave Trouve裝配了一輛以鉛酸電池為動(dòng)力的電動(dòng)三輪車(chē),由此引發(fā)電動(dòng)車(chē)發(fā)展史上的變革,這比卡爾·本茨發(fā)明汽車(chē)還早了5年。
——10年之后,即1891年,美國(guó)人莫里森成功研制了第一輛四輪電動(dòng)車(chē),使得電動(dòng)車(chē)向?qū)嵱没~出重要一步;
——1900年,年僅25歲的設(shè)計(jì)師費(fèi)迪南德·保時(shí)捷,向世人展現(xiàn)了一款名為“Lohner-Porsche”的電動(dòng)車(chē),由于幾乎沒(méi)有機(jī)械摩擦損耗,該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率高達(dá)83%,啟動(dòng)柔和,運(yùn)行安靜。這款最快可以達(dá)到50公里時(shí)速的電動(dòng)車(chē),在當(dāng)時(shí)就被媒體譽(yù)為“劃時(shí)代的杰作”。
汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的尾氣排放對(duì)人類(lèi)健康和生活構(gòu)成了嚴(yán)重威脅,石油的日益枯竭也使人類(lèi)必須考慮新的能源,于是具有零排放污染的電動(dòng)汽車(chē)被重視起來(lái)。
新能源汽車(chē)類(lèi)型特點(diǎn)對(duì)比表(如表1)。
純電動(dòng)汽車(chē),又稱(chēng)蓄電池電動(dòng)汽車(chē),也稱(chēng)為二次電池電動(dòng)汽車(chē)。純電動(dòng)汽車(chē)與傳統(tǒng)汽車(chē)的最主要的區(qū)別在于:用電動(dòng)機(jī)代替內(nèi)燃機(jī),完全由可充電電池(如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鋰離子電池)提供動(dòng)力源(如圖1)。
混合動(dòng)力汽車(chē),是指同時(shí)裝備兩種動(dòng)力來(lái)源——熱動(dòng)力源(由傳統(tǒng)的汽油機(jī)或者柴油機(jī)產(chǎn)生)與電動(dòng)力源(電池與電動(dòng)機(jī))的汽車(chē)。通過(guò)在混合動(dòng)力汽車(chē)上使用電機(jī),使得動(dòng)力系統(tǒng)可以按照整車(chē)的實(shí)際運(yùn)行工況要求靈活調(diào)控,而發(fā)動(dòng)機(jī)保持在綜合性能最佳的區(qū)域內(nèi)工作,從而降低油耗與排放(如圖2)。
燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力,來(lái)自將燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。這種汽車(chē)要攜帶專(zhuān)用燃料,利用氫氣和空氣中的氧在催化劑的作用下在燃料電池中經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電能,作為主要?jiǎng)恿υ?。最早開(kāi)發(fā)的燃料電池電動(dòng)汽車(chē)多是直接采用氫燃料,氫氣的儲(chǔ)存可采用液化氫、壓縮氫氣或金屬氫化物儲(chǔ)氫等形式。氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)是一種真正實(shí)現(xiàn)零排放的交通工具,排放出的是純凈水,具有無(wú)污染、零排放、儲(chǔ)量豐富等優(yōu)勢(shì)。
表1
圖1
圖2
按照現(xiàn)在電動(dòng)車(chē)車(chē)載電池技術(shù),53升汽油相當(dāng)于5000公斤鋰離子電池存儲(chǔ)的電能,這使電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載負(fù)荷加重。充電6小時(shí),理論上可以行駛150公里,但在實(shí)用中由于路況等問(wèn)題,仍不能滿(mǎn)足汽車(chē)行駛要求。
從世界電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展來(lái)看,到目前為止,電能存儲(chǔ)技術(shù)仍然是電動(dòng)汽車(chē)商業(yè)化發(fā)展的瓶頸,因?yàn)殡妱?dòng)汽車(chē)與燃油汽車(chē)相比的缺點(diǎn)是:成本高、續(xù)駛里程短和充電時(shí)間長(zhǎng)。這些都與能量或電能存儲(chǔ)技術(shù)沒(méi)有突破性進(jìn)展直接相關(guān)。電動(dòng)汽車(chē)所用的“理想電池”應(yīng)該具有以下幾個(gè)特點(diǎn):
1.能一次提供足夠的能量,保證電動(dòng)汽車(chē)有一定的行駛里程。
2.能快速充電或補(bǔ)充能量,使補(bǔ)充能量的時(shí)間很短。
3.重量輕,減少車(chē)載負(fù)荷。
4.能持續(xù)穩(wěn)定的大電流放電,保證電動(dòng)汽車(chē)的一定行駛速度。
5.能短時(shí)大電流放電,保證電動(dòng)汽車(chē)在加速、上坡時(shí)有足夠的動(dòng)力。
電動(dòng)汽車(chē)充換電模式比較表(如表2)。
對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展來(lái)說(shuō),充電和換電兩種模式各有特點(diǎn)和利弊。但就現(xiàn)在我國(guó)新能源汽車(chē)最可能首先采用的充電模式。以北京市為例,國(guó)家電網(wǎng)北京公司相關(guān)負(fù)責(zé)人透露,“十二五”時(shí)期北京將建設(shè)256個(gè)充電站210個(gè)配送站,4.2萬(wàn)個(gè)充電樁,達(dá)到與加油站5公里的服務(wù)半徑相當(dāng)水平,并通過(guò)智能化充電網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)電池及充電能力智能化調(diào)配,試點(diǎn)太陽(yáng)能、風(fēng)能為電動(dòng)車(chē)充電技術(shù)。
財(cái)政部、科技部等四部委聯(lián)合為13個(gè)節(jié)能與新能源汽車(chē)示范推廣試點(diǎn)城市授牌,并明確了政府將通過(guò)補(bǔ)貼消費(fèi)者,做大市場(chǎng)的模式鼓勵(lì)企業(yè)生產(chǎn)、研發(fā)節(jié)能與新能源汽車(chē),此舉將推動(dòng)我國(guó)發(fā)展節(jié)能與新能源汽車(chē)邁上新臺(tái)階。
試點(diǎn)推廣,即以財(cái)政政策鼓勵(lì)在公交、出租、公務(wù)、環(huán)衛(wèi)和郵政等公共服務(wù)領(lǐng)域率先推廣使用節(jié)能與新能源汽車(chē)。中央財(cái)政對(duì)有關(guān)公共服務(wù)領(lǐng)域示范推廣單位購(gòu)買(mǎi)和使用節(jié)能與新能源汽車(chē)給予一次性補(bǔ)助,地方財(cái)政對(duì)相關(guān)配套設(shè)施建設(shè)及維護(hù)保養(yǎng)也將給予補(bǔ)助。
表2
日前出臺(tái)的《節(jié)能與新能源汽車(chē)示范推廣財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》確認(rèn)了補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)和補(bǔ)貼范圍。此外,示范推廣單位必須采取招標(biāo)方式擇優(yōu)采購(gòu),并確定車(chē)型、數(shù)量、價(jià)格以及售后服務(wù)等。
財(cái)政部對(duì)混合動(dòng)力汽車(chē)的補(bǔ)貼按照節(jié)油率分為五檔補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn),最高每輛車(chē)補(bǔ)貼5萬(wàn)元;純電動(dòng)汽車(chē)每輛可補(bǔ)貼6萬(wàn)元;燃料電池汽車(chē)每輛補(bǔ)貼25萬(wàn)元。
十米以上城市公交客車(chē)另有標(biāo)準(zhǔn),其中混合動(dòng)力汽車(chē)分為使用鉛酸電池和使用鎳氫電池、鋰離子電池兩類(lèi),最高補(bǔ)貼額分別為8萬(wàn)元/輛和42萬(wàn)元/輛;純電動(dòng)汽車(chē)補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為50萬(wàn)元/輛;燃料電池汽車(chē)的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)最高為60萬(wàn)元/輛。
低碳、綠色、零排放等環(huán)保理念如今已深入社會(huì)生產(chǎn)和生活的各個(gè)方面。而作為“污染大戶(hù)”汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的環(huán)保希望,新能源汽車(chē)已從模糊的概念到汽車(chē)模型,從各大汽車(chē)廠商的戰(zhàn)略規(guī)劃中走到展覽會(huì)聚焦中心。目前,國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)除了在公交系統(tǒng)等公共服務(wù)領(lǐng)域推廣,私人也可以購(gòu)買(mǎi)新能源汽車(chē),例如剛剛上市的比亞迪e6在電動(dòng)車(chē)、榮威750混合動(dòng)力轎車(chē)及E50電動(dòng)車(chē)。將來(lái),它很有可能成為尋常百姓節(jié)能環(huán)保的代步工具。