張可可 劉 碩 姚樹森
(長安大學(xué) 汽車學(xué)院,陜西 西安 710064)
能源是促進(jìn)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展和維持人類更好地生存的保障。自上世紀(jì)70年代的阿拉伯石油禁運(yùn),2003年伊拉克戰(zhàn)爭之后,油價(jià)一路飆升,世界開始關(guān)注能源危機(jī)這一命題。地球上已探明的石油資源大約還能開采半個世紀(jì),核能與太陽能雖然用之不竭,但其風(fēng)險(xiǎn)與費(fèi)用太高,并且短時間內(nèi)不可能被廣泛的運(yùn)用于汽車工業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐中。2009年哥本哈根會議上,我國承諾到2020年,單位GDP二氧化碳排放量比2005年下降50%,同時各國政府與社會機(jī)構(gòu)組織也相繼出臺更為嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)??梢?,開發(fā)新能源汽車是世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展、抑制全球環(huán)境惡化、減緩能源危機(jī)的必然要求,也將會是世界范圍內(nèi)各大型汽車公司的共同市場戰(zhàn)略選擇與未來世界汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。
目前,我國正處于現(xiàn)代汽車工業(yè)化的快速發(fā)展時期,能源需求量居高不下,已經(jīng)成為世界上最大的能源消費(fèi)國和二氧化碳排放國之一。但是我國人均石油占有量僅為世界平均水平的1/10,原油對外依存度達(dá)到50%,且不斷攀升,其中汽車工業(yè)的石油需求占總需求量約1/3。因此,發(fā)展新能源汽車對促進(jìn)我國低碳經(jīng)濟(jì),保障能源供應(yīng)具有重大的戰(zhàn)略意義。2010年國務(wù)院出臺的《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》,明確指出“十二五”期間我國將重點(diǎn)發(fā)展新能源汽車這一行業(yè),這為電動汽車行業(yè)的發(fā)展提供了重大的機(jī)遇。
隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與人民生活水平的提升,個人出行車輛的需求在過去十年里迅速增加,越來越受到市場的關(guān)注,并且這種趨勢將會更為突出。但是汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展始終伴隨著排放、燃油經(jīng)濟(jì)性、全球變暖及能源等因素的制約。目前,汽車尾氣已成為我國城市空氣污染的主要因素。因此,發(fā)展新能源汽車是我國促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型,實(shí)施節(jié)能、減排,履行國際承諾的突破口。
本節(jié)主要分析純電動汽車和混合動力汽車兩種新能源汽車。電動汽車是汽車工程和電力電子工程的結(jié)合,它包含著發(fā)動機(jī)、推進(jìn)電機(jī)、各種控制器、逆變器、蓄電池等系統(tǒng)。因此,電動汽車設(shè)計(jì)時應(yīng)完美的將二者結(jié)合起來,并充分運(yùn)用電子、電氣和控制技術(shù)的優(yōu)勢,從而獲得最優(yōu)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放,也可保證乘坐舒適性、操縱穩(wěn)定性和安全性。
純電動汽車與傳統(tǒng)汽車相比省去了發(fā)動機(jī)、變速箱、油箱等系統(tǒng),車身質(zhì)量輕,且能量轉(zhuǎn)換效率高,實(shí)現(xiàn)了零排放,并已開始商品化與規(guī)模化,但其明顯的不足是蓄電池能量密度、使用壽命、價(jià)格和續(xù)航里程都不理想。但由于電池一次充電能滿足市區(qū)內(nèi)交通的基本要求,因此適用于城市交通等短距離間的運(yùn)輸,如公交車、出租車、微型私家車、園區(qū)觀光車和市區(qū)巡邏車等。
混合動力電動汽車由于配備發(fā)動機(jī)和車載電動機(jī)(再生制動時充當(dāng)發(fā)電機(jī))兩種設(shè)備,其中電動汽車的機(jī)載電動機(jī)(發(fā)電機(jī))低轉(zhuǎn)速時轉(zhuǎn)矩恒定,高速時功率恒定,并且在汽車滑行、制動和發(fā)動機(jī)輸出功率過大時能夠收集汽車的動能,轉(zhuǎn)化成電能存儲在蓄電池中,或者是當(dāng)發(fā)動機(jī)不足以提供駕駛員需要的動力時,提供額外的動力協(xié)助發(fā)動機(jī)驅(qū)動汽車,從而優(yōu)化發(fā)動機(jī)的效率。因此混合動力汽車的性能既能夠滿足行駛距離需求和滿足駕駛成就感,又實(shí)現(xiàn)了燃油經(jīng)濟(jì)性與低排放。目前,混合動力電動汽車是新能源汽車的主要研究方向,成功的商業(yè)案例有豐田Prius和本田Insight,但其價(jià)格同比較高,市場份額還較少。
電動汽車不僅更加的環(huán)保與節(jié)能,而且隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的成熟與優(yōu)化,使得車輛更加的智能化,人機(jī)環(huán)境更為優(yōu)越。但電動車最大的不足是車載電機(jī)、電池,控制算法、基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施建設(shè)以及價(jià)格等因素。盡管如此,我們?nèi)杂欣碛上嘈烹S著更為嚴(yán)格的能源與排放準(zhǔn)則的出臺及其核心技術(shù)的發(fā)展,電動汽車將被更多的人認(rèn)可和獲得更大的市場份額。
我國電動汽車行業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的初期,本文從三個方面論述促進(jìn)我國新能源汽車發(fā)展的策略。
1.產(chǎn)業(yè)發(fā)展的保障體系
政府需制定與落實(shí)相關(guān)的政策促進(jìn)新能源汽車的發(fā)展。首先,對生產(chǎn)企業(yè)提供政府信貸擔(dān)保,給予一定的稅收減免,并在技術(shù)引進(jìn)與革新、產(chǎn)品研發(fā)與銷售等方面對企業(yè)給予資金與技術(shù)的幫扶;其次,設(shè)立購車扶持資金,減免消費(fèi)者的購置稅,并為他們提供免搖號購車的幫助,提高新能源汽車的市場認(rèn)可度。
2.產(chǎn)業(yè)發(fā)展的研發(fā)體系
全面調(diào)動企業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)造的積極性,完善自主品牌創(chuàng)新的激勵機(jī)制與企業(yè)文化,培養(yǎng)專業(yè)化的電動汽車研發(fā)團(tuán)隊(duì)。首先,企業(yè)培養(yǎng)和激勵公司內(nèi)部人才的創(chuàng)新研發(fā),同時大力引進(jìn)新能源汽車研究的高端人才。然后,政府大力培植行業(yè)領(lǐng)先的企業(yè),促使他們與高校建立電動車的研究同盟。最后,國家與企業(yè)合作,積極投資建設(shè)產(chǎn)品高端試驗(yàn)平臺,引進(jìn)國外先進(jìn)儀器設(shè)備,加強(qiáng)對電池、超級電容器、推進(jìn)電機(jī)、電控技術(shù)、功率轉(zhuǎn)換器等電動汽車核心技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)。
3.產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)建設(shè)體系
提供便利的新能源電動汽車的全方位服務(wù)。首先,政府與企業(yè)應(yīng)加大充電設(shè)備、電網(wǎng)、維修站等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。同時,有關(guān)部門應(yīng)制定相應(yīng)的電動汽車道路行駛管理法規(guī),保證電動汽車的行駛秩序。另外,企業(yè)要保證電動汽車電池與電路的安全性和整車的生產(chǎn)質(zhì)量,向市場投放消費(fèi)者放心滿意與值得擁有的產(chǎn)品,促進(jìn)市場示范效應(yīng)的形成。
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