王曉娟

摘 要：隨著全球能源和生態(tài)環(huán)境面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，節(jié)能和新能源汽車是解決中國(guó)能源和環(huán)境問(wèn)題的關(guān)鍵措施，那么新能源汽車的推廣也就會(huì)越來(lái)越廣泛。對(duì)于不同技術(shù)的前景，產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界尚未達(dá)成共識(shí)。本文首先介紹了新能源汽車的概念和發(fā)展歷史，講述了我國(guó)純電動(dòng)汽車、插電式混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車的發(fā)展現(xiàn)狀，并進(jìn)一步分析了目前新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機(jī)遇，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展前景進(jìn)行展望。最后，針對(duì)新能源汽車動(dòng)力電池技術(shù)、安全性、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面存在的問(wèn)題，提出發(fā)展建議。

關(guān)鍵詞：新能源汽車 發(fā)展現(xiàn)狀 節(jié)能技術(shù) 展望

1 引言

中國(guó)汽車工業(yè)在過(guò)去的幾十年里經(jīng)歷了快速發(fā)展。2016年，中國(guó)汽車產(chǎn)銷量超過(guò)2800萬(wàn)輛，連續(xù)八年位居世界第一[1]，這就意味著我們需要采取一些措施來(lái)減少環(huán)境污染和節(jié)省能源損耗，而新能源汽車的發(fā)展是解決傳統(tǒng)燃料汽車存在的環(huán)境污染、資源短缺等問(wèn)題的有效途徑。2020年，中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)占全球新能源汽車銷量的41%。雖然近年來(lái)我國(guó)引進(jìn)了先進(jìn)技術(shù)，投入了更多的資金來(lái)提高新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平，并在實(shí)際發(fā)展過(guò)程中取得了一定的成績(jī)，但動(dòng)力電池技術(shù)仍然是其主要的技術(shù)瓶頸[2]。為了推廣節(jié)能和新能源汽車，中國(guó)政府出臺(tái)了大量政策，包括燃油消費(fèi)法規(guī)、信用管理政策和碳配額政策。例如政府在燃油消費(fèi)規(guī)定了公司乘用車的平均油耗，到2025年，乘用車制造商的平均油耗應(yīng)降至4升/100公里。碳排放方面，出臺(tái)了《新能源汽車碳配額管理辦法》，規(guī)定了汽車制造商的碳減排配額[4-6]。為了緩解能源和環(huán)境方面的壓力，中國(guó)已經(jīng)在新能源汽車的發(fā)展上下了很大的努力，這加速了中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型，并在近年來(lái)取得了一定的成績(jī)。

2 中國(guó)新能源汽車發(fā)展的獨(dú)特條件

全球能源電氣化正在增加，并為各國(guó)提供了減少溫室氣體排放的機(jī)會(huì);全球23%的與能源相關(guān)的溫室氣體排放可歸因于運(yùn)輸。由于大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施投資，中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)正迅速將能源發(fā)電從化石燃料轉(zhuǎn)向清潔技術(shù)，例如太陽(yáng)能光伏發(fā)電。中國(guó)新能源汽車的普及表明，目前純電動(dòng)汽車正在取代化石燃料汽車，但監(jiān)管機(jī)構(gòu)仍在鼓勵(lì)使用燃料電池等其他技術(shù)，這些技術(shù)可以進(jìn)一步降低碳排放。中國(guó)已經(jīng)在太陽(yáng)能光伏和電池生產(chǎn)方面領(lǐng)先世界[7]，并正在迅速實(shí)現(xiàn)新能源汽車產(chǎn)能和銷售范圍的國(guó)際化，參與并購(gòu)買該行業(yè)的資產(chǎn)。FC技術(shù)通過(guò)延長(zhǎng)續(xù)航里程和延長(zhǎng)充電時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了電池和汽車的電氣化。因此，這些經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境因素正在推動(dòng)中國(guó)超越德國(guó)和英國(guó)等國(guó)家，這些國(guó)家早期推出了電動(dòng)和氫燃料汽車，特別是新能源政策與《中國(guó)制造2025》在戰(zhàn)略上是一致的。

3 新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 電動(dòng)汽車

正如PV所證明的，中國(guó)市場(chǎng)為新能源汽車提供了早期的擴(kuò)張機(jī)會(huì)，國(guó)家政策也在支持新能源汽車制造能力拓展和部署[8]。2015年以來(lái)純電動(dòng)汽車的增長(zhǎng)速度有所放緩，但整體銷量逐年增長(zhǎng)。純電動(dòng)汽車雖然發(fā)展迅速，但面臨著充電時(shí)間長(zhǎng)、行駛里程短等問(wèn)題。隨著純電動(dòng)汽車的出現(xiàn)和生產(chǎn)成本的下降，中國(guó)對(duì)純電動(dòng)汽車的激勵(lì)措施有所下降，但對(duì)燃料電池汽車的激勵(lì)措施仍將無(wú)限期存在。預(yù)計(jì)到2035年，純電動(dòng)汽車將成為新銷售汽車的主流，并實(shí)現(xiàn)公共領(lǐng)域汽車的完全自動(dòng)化，但要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，中國(guó)還有很長(zhǎng)的路要走。當(dāng)前通過(guò)對(duì)市場(chǎng)反應(yīng)的探索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)的新能源汽車市場(chǎng)嚴(yán)重依賴于激勵(lì)機(jī)制。

3.2 混合動(dòng)力汽車

混合動(dòng)力技術(shù)通常被認(rèn)為是ICE與純電力技術(shù)之間的過(guò)渡技術(shù)。因此，混合動(dòng)力技術(shù)不應(yīng)僅僅看作是一個(gè)過(guò)渡階段，而是一個(gè)重要的發(fā)展階段。作為拓寬資源和減少消耗的共同技術(shù)，混合技術(shù)受益于兩種技術(shù)解決方案的技術(shù)進(jìn)步，它們將成為未來(lái)不可避免的技術(shù)路徑。特別是由于混合動(dòng)力本身提供的多種解決方案，它們具有廣泛的應(yīng)用范圍。混合動(dòng)力汽車近五年在中國(guó)的銷售情況及增長(zhǎng)率如圖1所示。

插電式混合動(dòng)力汽車是具有放大電池和直接充電功能的混合動(dòng)力汽車，是解決新能源汽車[7]續(xù)航里程短的最佳車型。然而，插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)的弱點(diǎn)在于成本高于傳統(tǒng)混合動(dòng)力系統(tǒng)，這是未來(lái)需要解決的問(wèn)題。增程電動(dòng)汽車是配備充電單元的電動(dòng)汽車，旨在解決里程焦慮問(wèn)題。

3.3 燃料電池汽車

燃料電池汽車代表了將氫轉(zhuǎn)化為汽車動(dòng)力來(lái)源的最終可能性。有觀點(diǎn)認(rèn)為燃料電池汽車技術(shù)正在迅速走向成熟，并可能對(duì)純電動(dòng)汽車的發(fā)展構(gòu)成挑戰(zhàn)。但實(shí)際上，燃料電池汽車面臨著成本高、基礎(chǔ)設(shè)施不足、缺乏高效制氫手段等多重關(guān)鍵問(wèn)題。從目前的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)狀況來(lái)看，燃料電池汽車在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的前景尚不明朗。燃料電池汽車近五年在中國(guó)的銷售情況如圖2所示。

從目前的發(fā)展情況來(lái)看，我國(guó)燃料電池汽車已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化和商業(yè)化，發(fā)展?jié)摿薮?。然而，電池的工作溫度和能量密度、發(fā)動(dòng)機(jī)的功率等級(jí)、整車的加速性能、氫的制備和儲(chǔ)存仍然是我國(guó)在燃料電池領(lǐng)域面臨的技術(shù)問(wèn)題。

4 新能源汽車發(fā)展及展望

4.1 發(fā)展機(jī)遇

隨著人們生活水平的不斷提高，汽車已經(jīng)成為越來(lái)越多的人出行的工具，汽車市場(chǎng)呈現(xiàn)出一派繁榮景象。我國(guó)道路運(yùn)輸業(yè)發(fā)展迅速，商用車需求持續(xù)增長(zhǎng)。與此同時(shí)，中國(guó)出臺(tái)了一系列政策，促進(jìn)新能源汽車的發(fā)展。最新發(fā)布的《新能源V汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》，明確了產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)，指明了發(fā)展方向。我國(guó)的生態(tài)保護(hù)工作，所倡導(dǎo)的環(huán)境保護(hù)理念和環(huán)境政策都根深蒂固，越來(lái)越多的人的環(huán)保意識(shí)不斷提高，為新能源汽車的推廣創(chuàng)造了良好的前提。

4.2 存在的問(wèn)題

新能源汽車動(dòng)力電池主要包括鉛酸電池、鋰電池和氫燃料電池。能量密度是其核心技術(shù)指標(biāo)。鉛酸電池發(fā)展緩慢，中國(guó)對(duì)于電池的大部分研究都是基于現(xiàn)有技術(shù)，沒(méi)有實(shí)質(zhì)性突破。燃料電池關(guān)鍵材料技術(shù)受阻。在新能源汽車發(fā)展初期，企業(yè)注重產(chǎn)業(yè)規(guī)模和數(shù)量的發(fā)展，忽視了汽車產(chǎn)品的質(zhì)量安全。美、日、韓、歐等發(fā)達(dá)國(guó)家掌握了新能源汽車的核心技術(shù)，并高度重視新能源汽車的發(fā)展，僅靠銷量很難保持中國(guó)的市場(chǎng)地位。我國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施總體上基本支持新能源汽車發(fā)展，但仍低于“一車一項(xiàng)目”的預(yù)期計(jì)劃，差距依然巨大。區(qū)域分布不均勻。

4.3 未來(lái)前景

加大基礎(chǔ)研究開(kāi)發(fā)投入：隨著我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)由政策驅(qū)動(dòng)向市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)型的深入，技術(shù)成為實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程的重要推動(dòng)力量。加大投資力度，搶占新能源汽車領(lǐng)域制高點(diǎn)。創(chuàng)新生產(chǎn)技術(shù)：提高技術(shù)能力水平，提高電池的功率和壽命，不斷降低電池成本，優(yōu)化電子器件的質(zhì)量。提高安全性能：開(kāi)發(fā)更安全的電極材料、電解質(zhì)、高強(qiáng)度隔膜等。研發(fā)快速停電、故障預(yù)防控制、電池健康智能監(jiān)控等先進(jìn)技術(shù)，高度重視車輛安全，做好預(yù)防工作。完善配套設(shè)施和服務(wù)。加快新能源汽車充電樁和充電站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。這樣在技術(shù)、市場(chǎng)和政府政策的協(xié)調(diào)下，新能源汽車有望在中國(guó)長(zhǎng)期快速發(fā)展。

5 結(jié)論

經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)研究、示范、運(yùn)營(yíng)和市場(chǎng)推廣，中國(guó)電動(dòng)汽車行業(yè)的現(xiàn)狀已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了快速、可持續(xù)的發(fā)展。雖然可以發(fā)現(xiàn)分布不平衡，但必須承認(rèn)電動(dòng)汽車市場(chǎng)的總量及其對(duì)降低油耗的貢獻(xiàn)。即使在第二階段后期出臺(tái)相關(guān)政策，充電設(shè)施的建設(shè)仍然是提升消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車認(rèn)可度的最大挑戰(zhàn)。未來(lái)新能源汽車有望在中國(guó)長(zhǎng)期快速發(fā)展。

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