鄧馥郁

（四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系，四川遂寧629000）

家用電動汽車發(fā)展?fàn)顩r及前景分析

鄧馥郁

（四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系，四川遂寧629000）

基于目前自然一次能源緊缺和汽車的普及趨勢，總結(jié)闡述了電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀和優(yōu)缺點(diǎn)，并大膽預(yù)測了電動汽車的發(fā)展前景。

電動汽車；現(xiàn)狀；瓶頸；前景分析

傳統(tǒng)家用汽車普遍采用汽油機(jī)動力，目前世界上90%的汽車仍然依靠石油驅(qū)動。隨著傳統(tǒng)能源的日漸枯竭，新能源車無疑是未來的發(fā)展與消費(fèi)的趨勢，而其中占據(jù)重要地位的是電動汽車。電動汽車分為混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池電動汽車三種。本文主要探討純電動汽車。

1 傳統(tǒng)家用車的主要劣勢

1.1 傳統(tǒng)能源的枯竭

隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，私家車迅速普及，并呈逐年上升趨勢，傳統(tǒng)能源的消耗以驚人的速度增加。眾所周知，家用汽車的驅(qū)動能源主要是石油和天然氣，然而，全球已探明可使用石油最多能維持到2040年，天然氣可用量不會超過六十年，而全球能源總需求以每年2%的速度上升。面對如此嚴(yán)峻的能源危機(jī)，尋找可以替代的新能源，已成為當(dāng)務(wù)之急。

1.2 對自然環(huán)境和人類的不利影響

傳統(tǒng)家用汽車尾氣含有一氧化碳、二氧化硫、甲醛、重金屬化合物等上百種氣體及煙塵微粒，極易在空氣中形成酸雨，可使植物有綠色變?yōu)楹稚?、直至大面積死亡，亦可加速臭氧層破壞及霧霾天氣形成。另外，這些有害氣體和顆粒還會嚴(yán)重危害人體健康。一氧化碳危害人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)，重金屬化合物（主要是鉛及含鉛化合物）可引發(fā)心血管系統(tǒng)病，煙塵顆粒會引起呼吸系統(tǒng)疾病，嚴(yán)重時(shí)甚至誘發(fā)惡性腫瘤。

2 國外電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀

節(jié)能、環(huán)保和安全技術(shù)是汽車工業(yè)“永恒的三大主題”，其中的核心是新能源技術(shù)。面對著家用汽車使用傳統(tǒng)能源已進(jìn)入一個(gè)瓶頸期，國內(nèi)外汽車生產(chǎn)廠家紛紛尋找出路，國際上已經(jīng)有很多國家把眼光瞄準(zhǔn)了新能源汽車的制造，試圖搶占先機(jī)。目前已有的新能源汽車主要有電動汽車、醇醚汽車、太陽能汽車等。而其中走在前列的無疑是以電能提供動力的純電動汽車和電能與傳統(tǒng)能源共同提供動力的混合動力汽車。

美、德、法、日等發(fā)達(dá)國家正大力推進(jìn)電動汽車的研發(fā)和推廣。2009年，美國電動汽車產(chǎn)業(yè)鏈上的各方面發(fā)起成立了美國電動汽車聯(lián)盟，以推動電動汽車大規(guī)模發(fā)展。作為老牌的汽車生產(chǎn)大國，德國生產(chǎn)商在電動汽車領(lǐng)域也處于世界領(lǐng)先地位。到2014年年底，德國已向市場推出16款電動汽車，款式數(shù)量遠(yuǎn)超其他任何國家。據(jù)麥肯錫公司的預(yù)測，德國將成為電動汽車重要的生產(chǎn)地，到2018年德國在電動汽車的生產(chǎn)數(shù)量將超過美國，在2020年前后搶占全球電動汽車的主導(dǎo)市場，成為全球電動汽車的主要供應(yīng)商。法國、日本等國也在政策和行動上致力于電動汽車的研發(fā)、制造和推廣，以期在新能源汽車市場占有一席之地。

然而迄今為止，全球已有電動汽車普遍還處在試用階段，并未真正大規(guī)模走入千家萬戶。歸根結(jié)底，電動汽車現(xiàn)階段還存在自身的明顯缺陷。

3 電動汽車的優(yōu)勢

新能源汽車的運(yùn)行核心為電驅(qū)動，所以其能源與動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等方面，電氣化程度較傳統(tǒng)汽車有跨越式提升。純電動汽車的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾方面：

3.1 電能極易轉(zhuǎn)換和使用

電能是一種二次能源，主要從一次能源轉(zhuǎn)換而來。能夠轉(zhuǎn)換成電能的一次能源范圍廣泛，包括水能、熱能、核能、風(fēng)能、化學(xué)能及光能等。電能的轉(zhuǎn)化、傳輸和使用等技術(shù)目前已非常成熟，為電動汽車的推廣提供了必不可少的能源基礎(chǔ)。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，電動汽車充電問題可得到有力解決，而電動汽車與電網(wǎng)之間的電能交換亦降低用車成本。

3.2 結(jié)構(gòu)簡單、操縱方便

純電動汽車以電動機(jī)代替燃油機(jī)，少了自動變速箱，極大地簡化了汽車的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)。電機(jī)技術(shù)成熟，而且比自動變速箱結(jié)構(gòu)更簡單、運(yùn)行更可靠，還可減輕整車自重，縮小其傳動和附加損耗。

3.3 環(huán)保、節(jié)能

傳統(tǒng)汽車除了產(chǎn)生大量有害尾氣外，也產(chǎn)生大量噪聲，危害人體心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)及消化系統(tǒng)。采用電動機(jī)做驅(qū)動的電動汽車不會排放任何有害氣體或煙塵顆粒，產(chǎn)生的噪聲也微乎其微。因此，電動汽車相較汽油車來講，對環(huán)境和人體的保護(hù)作用是顯而易見的。

如果讓傳統(tǒng)汽油車和電動汽車行駛同樣里程，電動汽車的費(fèi)用遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)汽車。堵車時(shí)，汽油車的油耗是平時(shí)的兩倍，而電動車卻基本不用任何電。因此，在車輛走走停停的城市里，電動汽車行駛成本大大降低。

4 電動汽車需要突破的技術(shù)瓶頸

電動汽車技術(shù)已逐漸趨于成熟，但與傳統(tǒng)燃油汽車相比，在生產(chǎn)成本及行駛里程等方面存在明顯劣勢，很大程度上限制了電動汽車的普及?，F(xiàn)目前電動汽車需突破的瓶頸可歸納為以下四點(diǎn)：

4.1 充電時(shí)間長，續(xù)航里程有限

傳統(tǒng)汽油車加滿油僅需幾分鐘，純電動力汽車目前充電一次需要6到8小時(shí)。就續(xù)航能力來講，汽油車可行駛四五百公里以上，電動汽車一般不超過兩百公里。由這兩項(xiàng)來看，電動汽車尚不能滿足遠(yuǎn)距離出行需求，在短時(shí)間內(nèi)只能定位為城市內(nèi)交通工具。

4.2 基礎(chǔ)配套設(shè)施不完善

由于電動汽車存在續(xù)航里程短的劣勢，有效的解決辦法是增建充電樁、完善基礎(chǔ)配套設(shè)施。然而，建設(shè)充電網(wǎng)絡(luò)前期投入大、資金回籠慢，從這個(gè)層面講，要建立起完善的電動汽車基礎(chǔ)配套設(shè)施，需要經(jīng)歷較為漫長的過程。這是目前制約純電動汽車發(fā)展的最主要因素。

4.3 售價(jià)偏高

相比于已經(jīng)較成熟的混合動力技術(shù)，純電動汽車現(xiàn)在主要的問題在于電池成本比較高、重量較大、核心技術(shù)還不成熟。一般的傳統(tǒng)家用普通車只售10幾萬元人民幣，而電動汽車光企業(yè)成本就達(dá)20-30萬元人民幣甚至更多。如此大的價(jià)格差異，電動汽車相比傳統(tǒng)能源汽車顯然缺乏足夠的市場競爭力。

4.4 蓄電池使用壽命短

即便如此，電動車的推廣仍然不易，其中一大重要原因是蓄電池使用壽命短，維護(hù)和更換蓄電池的成本較高。

5 我國家用電動車前景分析

我國正大力扶持以電動汽車為代表的新能源汽車。由于傳統(tǒng)能源的稀缺性和不可再生性，國家正試圖利用政策導(dǎo)向，逐步改善能源結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化。大力推廣和普及電動汽車，可大幅地減少石油及天然氣等傳統(tǒng)能源消耗。數(shù)據(jù)顯示，目前中國石油使用總量的50%依靠進(jìn)口，據(jù)估計(jì)中國汽車保有量在很長一段時(shí)間內(nèi)仍會維持10%左右的增長速度，石油短缺的狀況將與日俱增。如果2030年我國能實(shí)現(xiàn)電動車銷量占據(jù)家用汽車市場的兩至三成，那么我國石油進(jìn)口率可降低兩成之多。

2001年，新能源汽車研究被列入國家“十五”期間的863項(xiàng)目。國家已推出相關(guān)政策，企業(yè)賣一輛插電式新能源車最高可以獲得補(bǔ)助5萬元，賣出一輛純電動汽車最高獲得補(bǔ)貼是6萬。北京等各地方政府也相繼推出相應(yīng)的補(bǔ)貼政策，部分地區(qū)購買單輛電動汽車獲得國家和地方雙重補(bǔ)貼總額高達(dá)12萬元。對消費(fèi)者而言，很大程度上緩解了普通家庭購買電動汽車的壓力。按照中國對新能源車的發(fā)展綱要，2016年--2020年，實(shí)現(xiàn)中度、重度混合動力汽車的大規(guī)模普及，總年產(chǎn)銷量達(dá)到300萬輛以上；2020年前政府將扶持新能源車?yán)塾?jì)產(chǎn)銷至500萬輛以上。純電動汽車也會緊跟步伐，加快推進(jìn)。如此大的扶持力度，預(yù)示著國家對汽車行業(yè)升級換代的決心。無疑，新能源時(shí)代將很快到來。然而電動車要想實(shí)現(xiàn)長足發(fā)展，不能僅依靠政府補(bǔ)貼，而要切實(shí)改善自身缺點(diǎn)，全面提高性價(jià)比。若電動汽車能有效推廣，將一改中國“排碳大國”的固有形象，極大提高我國在全球氣候變化和環(huán)境保護(hù)層面的國際地位。

綜上所述，基于國內(nèi)外汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢，加快電動汽車的發(fā)展有利于擺脫對石油資源的過度依賴，保障國家能源和經(jīng)濟(jì)安全。而現(xiàn)目前，電動汽車亟待加大研發(fā)力度，突破各項(xiàng)瓶頸。相信在不久的將來，電動汽車最終發(fā)揮其在零排放、動力性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性、使用成本低等方面的優(yōu)勢，逐步取代目前的傳統(tǒng)能源汽車，成為未來新能源汽車發(fā)展的主流方向。

［1］錢伯章.新能源汽車與新型蓄能電池及熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)［M］.北京：科學(xué)出版社，2010.

［2］李曉華.新能源汽車技術(shù)發(fā)展的挑戰(zhàn)、機(jī)遇和展望［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

［3］催勝明，韓家軍.新能源汽車技術(shù)概論［M］.北京：北京大學(xué)出版社，2011.

［4］張?jiān)?新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及未來展望［J］.汽車工業(yè)研究，2013，（3）.

［5］黃李，張維戈，姜久春.2008年奧運(yùn)會電動車充電站規(guī)劃及運(yùn)營模式方案［J］.現(xiàn)代交通技術(shù)，2007，（4）.

［6］康繼光，衛(wèi)振林，程丹明.電動汽車充電模式與充電站建設(shè)研究［J］.電力需求管理，2009，（5）.

［7］騰樂天，何維國，杜成剛.電動汽車能源供給模式及其對電網(wǎng)運(yùn)營的影響［J］.華東電力，2009，（10）.

［8］夏輯.關(guān)于新能源汽車研發(fā)綜述及建議［J］.安徽科技.2009，（1）.

責(zé)任編輯：張隆輝

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1672-2094（2015）03-0016-02

2015-02-12

鄧馥郁（1984-），女，四川遂寧人，四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院助教。研究方向：電氣自動化。