■李修權(quán) 李天魁 岳鑫 胥心
(西南交通大學(xué) 四川成都223020)
純電動(dòng)汽車在中國(guó)的發(fā)展
■李修權(quán) 李天魁 岳鑫 胥心
(西南交通大學(xué) 四川成都223020)
簡(jiǎn)述發(fā)展電動(dòng)汽車對(duì)于中國(guó)乃至世界環(huán)境問題的重要性及中國(guó)電動(dòng)汽車的發(fā)展歷程。
新能源鋰離子蓄電池純電動(dòng)汽車
近年來,中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)取得了持續(xù)快速發(fā)展,隨之而來的是環(huán)境污染形勢(shì)越來越嚴(yán)峻。就大氣環(huán)境來說,大氣污染呈多元化的發(fā)展趨勢(shì),特別是隨著機(jī)動(dòng)車保有量的逐年增加,城市大氣污染在煤煙污染的同時(shí),機(jī)動(dòng)車排放污染越來越嚴(yán)重。一些大城市的空氣污染已由煤油型污染轉(zhuǎn)向煤煙和機(jī)動(dòng)車尾氣混合型污染,氮氧化物居高不下,成為主要污染物;交通道路的CO2濃度常年超標(biāo)。由機(jī)動(dòng)車排放污染物引起的城市光化學(xué)污染也逐漸突出。
面對(duì)如此嚴(yán)峻的環(huán)境壓力,中國(guó)政府采取了一系列控制機(jī)動(dòng)車污染的措施:逐步加嚴(yán)機(jī)動(dòng)車污染物排放標(biāo)準(zhǔn),以促進(jìn)汽車生產(chǎn)企業(yè)采用先進(jìn)技術(shù),減少燃油消耗,降低污染物排放;加強(qiáng)對(duì)在用車排放污染的監(jiān)控和治理;加速淘汰排放超標(biāo)汽車;鼓勵(lì)開發(fā)和使用清潔代用燃料汽車;分階段淘汰和禁止使用有鉛汽油,逐步實(shí)現(xiàn)汽油無(wú)鉛化;實(shí)施“空氣凈化工程—清潔汽車行動(dòng)”,確立12個(gè)清潔汽車行動(dòng)試點(diǎn)示范城市和一個(gè)電動(dòng)汽車運(yùn)行示范區(qū),分別重點(diǎn)推廣和使用燃?xì)馄嚭碗妱?dòng)汽車。所有這些措施的實(shí)施,為改善中國(guó)機(jī)動(dòng)車的排放水平,控制城市機(jī)動(dòng)車排放污染起到了積極的作用。
純電動(dòng)汽車是新能源汽車的一個(gè)重要分類,從全球汽車業(yè)的現(xiàn)況看,隨著動(dòng)力電池技術(shù)的不斷進(jìn)步,純電動(dòng)汽車也發(fā)展迅速,并逐漸朝著產(chǎn)業(yè)化的方向邁進(jìn),特別是中小型的純電動(dòng)汽車更是發(fā)展迅速。
純電動(dòng)汽車在電動(dòng)汽車中發(fā)展時(shí)間最長(zhǎng)。自從19世紀(jì)90年代美國(guó)制造出世界上第一輛純電動(dòng)汽車以來,20世紀(jì)初第一次達(dá)到生產(chǎn)高峰,占領(lǐng)了大概40%的汽車市場(chǎng)。后來由于電子啟動(dòng)器的發(fā)明以及純電動(dòng)汽車動(dòng)力性不佳的原因,在30年代中期結(jié)束了早期的純電動(dòng)汽車生產(chǎn)而進(jìn)入燃油汽車的黃金時(shí)期;但上個(gè)世紀(jì)末歐美兩次能源危機(jī)推動(dòng)純電動(dòng)汽車的研制重新進(jìn)入高峰。這一階段汽車電力電子學(xué)尚未建立,既沒有完善的科學(xué)理論做指導(dǎo),更缺乏高科技含量的汽車電力電子裝置可供采用。特別是,當(dāng)時(shí)僅有鉛酸蓄電池可供使用,而鉛酸蓄電池有體積大、質(zhì)量重,能量密度小、功率密度低,充電時(shí)間長(zhǎng),每次充足電后續(xù)駛里程較短等缺點(diǎn),再加上電力傳動(dòng)系統(tǒng)的制造成本過高等因素困擾,1997年以后絕大多數(shù)公司基本能上停止了對(duì)純電動(dòng)汽車的研發(fā)。
第二代純電動(dòng)汽車的出現(xiàn),是以汽車電力電子學(xué)的最新發(fā)展為基礎(chǔ)的,其技術(shù)亮點(diǎn)包括高能量密度鋰離子蓄電池、鋰離子電容器等的發(fā)明,以及乘用車電動(dòng)輪技術(shù)的開發(fā)和實(shí)用化等。雖然,純電動(dòng)汽車離真正商業(yè)化還有一定的距離,但與第一代純電動(dòng)汽車相比,它已經(jīng)在充電時(shí)間、續(xù)駛里程、動(dòng)力性、快速充放電能力等方面取得了很大進(jìn)步。與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車及混合動(dòng)力汽車、氫燃料汽車相比,第二代純電動(dòng)汽車也在某些方面體現(xiàn)出一些優(yōu)勢(shì):控制精確度高于混合動(dòng)力車,風(fēng)阻系數(shù)可降至0.19,整車質(zhì)量低于燃料電池車,CO2排放量相比同級(jí)別汽油車幾乎可以忽略不計(jì),使用過程的能耗費(fèi)用也低于汽油車。當(dāng)然還存在技術(shù)瓶頸和若干問題。
我國(guó)純電動(dòng)汽車的研究開始于20世紀(jì)60年代,到了90年代掀起了一股電動(dòng)汽車熱,部分高校、汽車研究所以及生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合開發(fā)充電電池和純電動(dòng)汽車,并取得了一些成果。2001年,我國(guó)確立“十五”國(guó)家高新技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)項(xiàng)目,明確了我國(guó)的電動(dòng)汽車戰(zhàn)略發(fā)展基本原則,即燃料電池汽車發(fā)展居首位、第二為混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、純電動(dòng)汽車兼顧一下,提出“三橫三縱”研發(fā)布局,并招標(biāo)確定純電動(dòng)轎車由上汽奇瑞、天津汽車來牽頭研制。2006年開始實(shí)施的國(guó)家中長(zhǎng)期科技規(guī)劃對(duì)電動(dòng)汽車研發(fā)戰(zhàn)略也大體相同。按照項(xiàng)目規(guī)定進(jìn)程,純動(dòng)力電動(dòng)汽車功能樣車已經(jīng)實(shí)現(xiàn),純電動(dòng)轎車和純電動(dòng)客車在國(guó)家質(zhì)檢中心的型式認(rèn)證試驗(yàn)中各項(xiàng)指標(biāo)均滿足有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,關(guān)鍵零部件高功率鎳氫電池、鋰離子電池性能有了較大提高。因此,雖然在傳統(tǒng)汽車的開發(fā)上,我國(guó)與世界先進(jìn)水平相比有30年以上的差距,但在純電動(dòng)汽車技術(shù)開發(fā)上的差距并不大,幾乎站在同一起跑線上,而且關(guān)鍵零部件技術(shù)平臺(tái)相同,有專家認(rèn)為研發(fā)水平最大差距不超過5年。甚至在某些領(lǐng)域,如鋅-空氣電池和鋰電池研究方面,已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
2008年奧運(yùn)會(huì)前夕,科技部提出了選擇若干城市進(jìn)行節(jié)能與新能源汽車大規(guī)模示范運(yùn)行的方案,科技部計(jì)劃用3~4年的時(shí)間,每年發(fā)展10個(gè)城市,每個(gè)城市推出1000輛新能源汽車開展示范運(yùn)行,這其中主要是混合動(dòng)力公交客車。北京、天津、深圳、上海、長(zhǎng)沙、重慶、長(zhǎng)春、大連、杭州、濟(jì)南、武漢、合肥、昆明、南昌等十三個(gè)城市都已經(jīng)列入首批“十城千輛工程”推廣城市?!笆乔лv”計(jì)劃的實(shí)施,目的是為企業(yè)在節(jié)能與新能源汽車規(guī)?;倪^程中不斷地提高質(zhì)量、贏得市場(chǎng)認(rèn)可、實(shí)現(xiàn)真正的產(chǎn)業(yè)化做準(zhǔn)備。對(duì)于此次“十城千輛工程”,科技部部長(zhǎng)萬(wàn)鋼提出的具體目標(biāo):到2012年,國(guó)內(nèi)有10%新生產(chǎn)的汽車是節(jié)能與新能源汽車。
[1]尹平,《電動(dòng)汽車進(jìn)入了商業(yè)時(shí)代》,《環(huán)球市場(chǎng)信息導(dǎo)報(bào)》 2014年17期.
[2]司康,《我國(guó)新能源客車的發(fā)展及主要產(chǎn)品一覽》,《汽車與配件》 2010年8期. [3]司康,《我國(guó)新能源客車主要產(chǎn)品一覽》,《汽車工業(yè)研究》 2010年5期.
[4]范玉宏 張維 陳洋,《國(guó)外電動(dòng)汽車發(fā)展分析及對(duì)我國(guó)的啟示》,《華中電力》2010年6期.
U469.72[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-2-375-1
李修權(quán),男,西南交通大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè),研究生。