宋慶 彭先

(1.國網(wǎng)山東省電力公司聊城供電公司,山東聊城 252000;2.國網(wǎng)重慶川東電力集團有限責任公司,重慶 408000)

讓電動汽車“動”起來

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(1.國網(wǎng)山東省電力公司聊城供電公司,山東聊城 252000;2.國網(wǎng)重慶川東電力集團有限責任公司,重慶 408000)

能源消耗和環(huán)境保護是人類社會需要共同面對的長期問題,我國作為世界能源消耗大國和保護環(huán)境的中流砥柱正積極研究電動汽車,促進汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。本文從電動汽車的零污染、零排放、噪聲低、能源使用效率高、使用維修方便等諸多的優(yōu)勢出發(fā),分析了電動汽車的優(yōu)缺點及發(fā)展現(xiàn)狀和前景,并且提出在能源危機和環(huán)境危機嚴重的大背景下,積極推進新能源汽車的應用與發(fā)展具有非常重要的社會效益和經(jīng)濟效益。

電動汽車 發(fā)展現(xiàn)狀 發(fā)展前景

1 電動汽車的歷史

電動汽車是指以車載電源為動力,用電機驅(qū)動車輪行駛,符合道路交通、安全法規(guī)各項要求的車輛。電動汽車具體可分為三類:即僅以車載蓄電池為動力源的純電動汽車,以多個車載動力源提供動力的混合動力電動汽車和以燃料電池為動力的燃料電池汽車電動汽車誕生于1834年,比內(nèi)燃機汽車早了半個多世紀。1890年,美國依阿華州誕生了第一輛電動汽車,然而由于電動汽車不適應長距離行駛,加上當時的技術(shù)水平和社會環(huán)境,電動汽車沒有發(fā)展起來。然而到20世紀50年代到60年代中期,由于環(huán)境污染加劇和石油資源的日趨匱乏,加上不斷發(fā)展的電力電子控制技術(shù)和計算機技術(shù),電動汽車開始慢慢復蘇。

2 電動汽車發(fā)展的優(yōu)缺點

2.1 高效率

這是電動汽車能源利用方面最顯著的特點。在城市中,道路上車輛川流不息,而且遇到紅綠燈,車輛就必須不斷地停車和啟動,對于傳統(tǒng)燃油汽車而言,這不僅意味著大量能源的消耗,而且也意味著汽油不完全燃燒導致更多汽車尾氣的排出。換作是電動汽車,減速停車時,將車輛的動能通過磁電效應再生地轉(zhuǎn)化為電能并貯存在蓄電池或其他儲能器中,這樣在停車時,就不必讓電機空轉(zhuǎn),從而大大提高能源的使用效率,減少了大氣污染。

2.2 污染小

第一,這是電動汽車最突出的優(yōu)點。電動汽車使用過程中不會產(chǎn)生廢氣及有害的氣體,與傳統(tǒng)汽車相比根本談不上大氣污染問題?；蛟S有人認為電動汽車使用的二次能源--電能在火力發(fā)電廠產(chǎn)生時就已經(jīng)污染了大氣,電動汽車只是把廢氣從城市轉(zhuǎn)移到了發(fā)電廠所處的郊區(qū)。事實上,電動汽車并不是簡單地將排放有害氣體轉(zhuǎn)移了地方,相對傳統(tǒng)汽車,它確實做到了減小污染,因為電能的來源是多樣化的,像水能、風能、太陽能、潮汐能、核能都可以高效地轉(zhuǎn)化為電能,即使電動汽車的電能全部來自于火力發(fā)電廠,其整體的能量利用效率也高于城市常規(guī)燃油汽車,使用電動汽車還是減小了絕大部分空氣污染,此外,如果避開用電高峰夜間充電,不僅有利于電網(wǎng)均衡負荷,還可以進一步減少能源的浪費。

2.3 噪聲低

這是電動汽車最直觀的特點,現(xiàn)在汽車噪聲已經(jīng)成為一種比較嚴重的污染,噪聲已經(jīng)嚴重影響了人類的生活,減少噪聲污染刻不容緩,也是今后汽車工業(yè)的改進的方向,汽車發(fā)動機噪聲和振動是行駛過程中主要噪聲來源,特別是加速時,與燃油車相比,電動汽車在這方面有著不可小覷的優(yōu)勢。因為電動汽車在行駛過程中基本是安靜的,特別適合在需要降低噪聲污染的喧囂城市道路行駛。

2.4 結(jié)構(gòu)相對簡單,操縱方便

這是電動汽車運行成本方面的最大亮點。與傳統(tǒng)燃油汽車相比,電動汽車容易操縱,結(jié)構(gòu)簡單,運轉(zhuǎn)傳動部件相較對少,無需更換機油,油泵,消聲裝置等,也無需添加冷卻水。維修保養(yǎng)工作量少。如果有好的蓄電池,它的使用壽命也比傳統(tǒng)汽車長。

2.5 更有利于智能化

電動汽車已經(jīng)步入電氣化時代,所以采用先進的電子信息技術(shù),就可以提高電動汽車的智能化程度。電動汽車的電動機控制系統(tǒng)可與各個電子控制系統(tǒng)包括無級變速、防抱死制動系統(tǒng)、制動能量回收系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng)、自動空調(diào)系統(tǒng)等相協(xié)調(diào),在電動汽車上實現(xiàn)計算機智能控制將是未來的發(fā)展方向。

2.6 使用范圍廣,不受所處環(huán)境影響

這是電動汽車另一優(yōu)勢所在,在特殊場合,比如不通風。冬天低溫場所,或者高海拔缺氧的地方,傳統(tǒng)汽車車要么不能工作,要么效率降低,而電動汽車則完全不受影響。

3 電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀

我國的電動汽車技術(shù)從20世紀70年代起步,90年代進入發(fā)展期,電動汽車重大科技項目的研發(fā)開始于2001年,經(jīng)過“八五”“九五”“十五”三個五年計劃的科技攻關(guān)以及奧運、世博、“十城千輛”示范平臺的應用拉動,中國電動汽車從無到有,技術(shù)處于持續(xù)進步狀態(tài),建立起了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電動汽車全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)體系。經(jīng)過十年磨一劍的歷程,中國的電動汽車已經(jīng)開始從研究開發(fā)的階段進入了產(chǎn)業(yè)化的階段,冉冉升起的中國電動汽車產(chǎn)業(yè)正在呈現(xiàn)出蓬勃的生機。

在風景名勝區(qū),生活娛樂場所,我們可以看到電動汽車比如以蓄電池-電動機作動力的游覽車、高爾夫球場車、殘疾人代步車已經(jīng)得到越來越廣泛的應用。在礦山機械中,電動汽車由內(nèi)燃機帶動發(fā)電機發(fā)電,而后供應電動機驅(qū)動車輛行走輪的大型裝卸機械,因其良好的操作性也獲得了廣泛的應用,在一些新興的電動交通工具中,雙動力車輛,如以內(nèi)燃機和蓄電池與電動機分時驅(qū)動的內(nèi)燃-電動車輛和以內(nèi)燃機-發(fā)電機-蓄電池-電動機為驅(qū)動順序的內(nèi)燃-電動車輛,也得到了很大的發(fā)展和應用。

然而讓電動車“動”起來,關(guān)鍵在于充電設(shè)施的建設(shè),從國外發(fā)展情況來看,盡管國外主要發(fā)達國家的充電設(shè)施建設(shè)還處于起步階段,但是政府支持力度非常大。從國內(nèi)發(fā)展情況來看,中國充電設(shè)施建設(shè)主要參與者包括國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司、普天海油、中石化、比亞迪等企業(yè)。近幾年來,中國已經(jīng)投產(chǎn)了一定數(shù)量的充電站與充電樁,充電方式有快充、慢充、換電池等多種,前期的工作為后續(xù)建設(shè)提供了寶貴經(jīng)驗。當下,國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司、普天海油、中石化等企業(yè)已經(jīng)與多數(shù)地方政府簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議,制定了較為明確的建設(shè)目標和計劃,充電站建設(shè)開始呈現(xiàn)加速發(fā)展的勢頭。

盡管充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在國內(nèi)外普遍得到高度重視,但是當下世界各國都面臨著相關(guān)技術(shù)標準與運營模式不明確等一系列問題,中國亟待在試點基礎(chǔ)上加大研究和創(chuàng)新力度,探索一條適合中國國情的充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展道路。

4 電動汽車的發(fā)展前景

盡管目前電動汽車在開發(fā)和推廣應用中遇到不少的具體技術(shù)問題和管理問題,但是,近年來所取得的研究成果為電動汽車展現(xiàn)了美好的發(fā)展前景。比如混合動力汽車技術(shù)基本成熟,生產(chǎn)成本較低,基本不需要另行建設(shè)配套基礎(chǔ)設(shè)施,并且企業(yè)適應性較強,但是混合動力汽車的性能依賴于優(yōu)化的控制策略,目標是如何盡可能地發(fā)揮利用內(nèi)燃機的高效率,因此,它很可能受到高效低排放柴油機技術(shù)發(fā)展的影響。而對于純電動和燃料電池汽車,由于技術(shù)復雜,生產(chǎn)成本高,并且需要另行建設(shè)有關(guān)充電裝置,加氫站等配套基礎(chǔ)設(shè)施,短期內(nèi)還不具備大規(guī)模推廣的條件。應該先進行相關(guān)技術(shù)儲備,搶占未來汽車行業(yè)發(fā)展的制高點。

中國是一個多元化發(fā)展的社會,從城市的規(guī)劃布局、交通狀況、人們的居住習慣、生活和出行方式等來看,在發(fā)展電動車的問題上,不能只發(fā)展電動車,而放棄傳統(tǒng)汽車技術(shù),也不能放棄電動車發(fā)展,從目前技術(shù)發(fā)展的趨勢上看,廣大農(nóng)村和城鄉(xiāng)結(jié)合部相較城市具有更為有利的充電條件,在中央提出新農(nóng)村建設(shè)的大背景下,若輔以價格補貼和配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),農(nóng)村將率先成為電動汽車的突破口,這不僅能滿足低端市場的用車需求,同時也解決目前這些區(qū)域車輛更新?lián)Q代,降低國家在汽車節(jié)能減排工作上的壓力。實際上,每個國家電動車發(fā)展的戰(zhàn)略選擇,都是根據(jù)本國實際的情況作出的。比如我們國家的城市公交車,街道清掃車,垃圾清運車,巡邏車。據(jù)統(tǒng)計城鎮(zhèn)居民日常出門有70%是首選乘坐公交車,我國大部分城市政府都奉行公交車優(yōu)先的交通政策。并且城市公交車大多由市政府補助公交企業(yè)采購,公交車是否符合節(jié)油減排要求,將是政府需要考慮的一個重要采購原則,最后從技術(shù)角度來分析,在城市特有的道路環(huán)境下,公交車需要頻繁起步、加速、制動和停車,因此會額外消耗許多燃油。其中汽車制動消耗能量(油耗)所占比例達47．1%,即有近一半的燃油是被汽車頻繁制動所消耗的,這就為混合動力公交車的節(jié)油減排留下了相當大的空間。

從我國特有的國情來看,發(fā)展電動汽車的方向是正確的,循序漸進地抓緊這根主繩,一手抓傳統(tǒng)汽車的發(fā)展,一手抓混合動力汽車的發(fā)展,遵循事物的發(fā)展規(guī)律,慢慢發(fā)展新事物,逐漸取代舊的事物。并且借鑒汽車工業(yè)發(fā)達國家的汽車動力發(fā)展歷程,可靠,環(huán)保,高效的地發(fā)展。我們還要繼續(xù)鼓勵,扶植有能力的汽車企業(yè)研發(fā)電動汽車,為今后的汽車走向鋪墊道路,進而幫助我國從世界第一大汽車消費國走向世界頭號汽車制造大國。

5 結(jié)語

在全球能源生產(chǎn)與消耗矛盾日益突出的今天,作為傳統(tǒng)汽車消費者,如何選擇更清潔更簡單更低成本的新能源車已經(jīng)成為當務之急,而純電動汽車將是繼燃油汽車和油電混合模式之下最終汽車的發(fā)展方向,盡管面前困難重重,但是為了可持續(xù)發(fā)展,我們也會毫不猶豫為之投身拼搏,就如同最初的汽車取代了馬車一般曲折而又充滿新希翼。

[1]王立穎.《電動汽車的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展前景》.《汽車工業(yè)研究》,2009第8期.

[2]張榮貴.《我國電動汽車發(fā)展前景》.《機電技術(shù)》,2008第4期.

[3]徐哲.《我國電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀及對策》.2006第2期.

[4]張興業(yè).國際汽車工業(yè)的技術(shù)革命.汽車工程,2005第1期.

[5]胡曄,宋慧.電動汽車(第二版)[M].2006.10.

[6]張志勇.新能源汽車,熱點冷思考[J].世界博覽,2010第10期.