王新華

山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 山東省濟(jì)南市 250000

除了傳統(tǒng)的以汽油和柴油為動(dòng)力車輛外，新能源車輛通常也可以被視為低排放（零排放）環(huán)境友好型車輛。就目前而言，實(shí)在很難找到用新能源來替代大規(guī)模石油生產(chǎn)。因此,從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的角度來看，新能源技術(shù)的發(fā)展方向應(yīng)該綜合市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)缺點(diǎn)來尋找合適的技術(shù)。

1 新能源汽車概述

新能源汽車一般指的是通過使用非常規(guī)的車用燃油為主要?jiǎng)恿υ?或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動(dòng)力裝置),并綜合汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)設(shè)備方面的先進(jìn)技術(shù),使產(chǎn)生的技術(shù)原理，更加進(jìn)步、擁有新科技、新型技術(shù)的汽車。

2 新能源汽車的技術(shù)趨勢(shì)

2.1 “電動(dòng)化”一部分新能源汽車的共性

從大多數(shù)新能源汽車技術(shù)的角度來看，它們大多有一個(gè)共同的特點(diǎn)——“電動(dòng)”即電池，燃料電池主要是經(jīng)過改造的，若插入式或者混合動(dòng)力車輛利用了外部電荷,它就被稱為電動(dòng)汽車。電池主要利用儲(chǔ)氫材料,而制氫過程也需要大量電力（將氫電解成水，然后將其儲(chǔ)存在汽車燃料電池中發(fā)電），然后開車。這種網(wǎng)絡(luò)模型汽車是屬于燃料電池汽車，是利用發(fā)電驅(qū)動(dòng)汽車。如果去掉中間產(chǎn)品轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，發(fā)電廠產(chǎn)生的電力可以直接給汽車電池和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)充電，這樣可以節(jié)省轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)之間的大部分能量損失。因此，在能源損失方面，汽車行業(yè)可以專注于解決電池的能源轉(zhuǎn)換效率問題，這將通過科技發(fā)展變得更加有效。

2.2 綠色電力在全球都易獲取

到2050 年，全球目標(biāo)是汽車二氧化碳排放量的必須降低到10% 左右，因此只有改進(jìn)汽油和混合動(dòng)力汽車才能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。燃料電池電動(dòng)汽車需要進(jìn)一步推廣。其中，電能資源可以以不同的方式大規(guī)模生產(chǎn)，如風(fēng)電、太陽能、核能、水電、生物質(zhì)能、潮汐發(fā)電、海洋能、地?zé)犭娏?以及潔凈燃料。因?yàn)椴煌瑖?guó)家的發(fā)電廠,都可以使用最符合自己國(guó)情的清潔燃料，然后由汽車使用。因此，將全世界可用的電力作為能源是非常合適的，這就是為什么純電動(dòng)汽車很可能贏得許多友好的模式環(huán)境與替代能源。在中國(guó)，煤炭現(xiàn)在是最便宜的發(fā)電廠，但受到嚴(yán)重污染（改善），中國(guó)正在尋求提高環(huán)境清潔能源的比例。在發(fā)達(dá)國(guó)家，發(fā)電更清潔，更環(huán)保。因此，電動(dòng)汽車便成了世界上最受歡迎的汽車。此外，只要汽車公司專注于降低汽車能耗和排放，直接利用全球能源和尋找清潔能源就成為能源公司的一項(xiàng)重要任務(wù)但畢竟，有可能限制數(shù)億輛機(jī)動(dòng)車的有毒排放，而不是保持預(yù)期和能量。電力運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展意味著他們使用了大量電力，但這也意味著他們可以通過能源需求和粗橄欖生產(chǎn)來減少環(huán)境污染。目前,汽車已經(jīng)基本能夠?qū)崿F(xiàn)零排放能量，例如，對(duì)于瑞典這樣一個(gè)小國(guó)家而言，它45% 的電力主要來自水力發(fā)電，10% 來自于清潔能源，剩下45%依賴于12 個(gè)發(fā)電廠生產(chǎn)的核能，它也許就是未來的一個(gè)真實(shí)例子。根據(jù)2008 歐洲可再生能源委員會(huì)發(fā)布的歐洲可再生能源技術(shù)路線圖來看，截至2020 年，歐盟所有的可再生能源會(huì)達(dá)到521.5 千兆瓦，占總發(fā)電量的30%到40%之間，如果歐盟能夠?qū)崿F(xiàn)能源效率這一目標(biāo)，這它的比例將超過40%。

2.3 全周期污染排放及可控度比較

歐盟的調(diào)查報(bào)告《從礦井到車輪》中指出，科技型電力運(yùn)輸為聯(lián)合電力運(yùn)輸?shù)?/3～1/5。風(fēng)能、核能等清潔能源的電力輸送全過程是傳統(tǒng)高科技能源的1/8～1/11。與生物能源生產(chǎn)的氫動(dòng)力汽車相比，氫動(dòng)力汽車的整個(gè)排放過程是傳統(tǒng)高科技交通的1/6。寬電池的整個(gè)分解過程是傳統(tǒng)電功率的1/2。目前，使用豪華型（斯柯達(dá)昊銳，2009 年上海B 級(jí)車）在包上使用太陽能系統(tǒng)，但僅用于制造超速調(diào)節(jié)。此時(shí)，太陽能電池板的生產(chǎn)效率一般為18%至20%。這一發(fā)展在15 年內(nèi)產(chǎn)生太陽能來裝載電池，逐漸普及到高端交通工具中。

2.4 國(guó)外對(duì)純電動(dòng)車的觀點(diǎn)及產(chǎn)業(yè)化努力

博世集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)人團(tuán)說：“新能源交通的發(fā)展需要緩慢進(jìn)行。在2020 年前，減少二氧化碳排放和提高能源利用效率是改善燃料系統(tǒng)的最佳途徑，這是一項(xiàng)新技術(shù)。由于電池的密度越來越大，如果出現(xiàn)任何問題或事故，都會(huì)影響到技術(shù)的發(fā)展，甚至影響到技術(shù)市場(chǎng)的終結(jié)。”因此，從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來看，如果只要能克服電池動(dòng)力技術(shù)的話，純電動(dòng)汽車的發(fā)展趨勢(shì)最終將會(huì)由新能源汽車技術(shù)來指導(dǎo)。日產(chǎn)汽車公司總經(jīng)理談到，2009，我們正在迅速開發(fā)鎳氫鋰離子電池，其能量效率高，可與鉛電池媲美。如果選擇所需的能量為20kw·h，當(dāng)它存儲(chǔ)在一個(gè)小型電池中（如成千上萬個(gè)電源箱）時(shí)，將轉(zhuǎn)換為1600 升。在鋰離子電池中，2000 年以后為400 升、目前是200 升，其體積已減至3～4 個(gè)油箱，因此汽車的使用將逐漸成為現(xiàn)實(shí)。例如，日產(chǎn)新的純電動(dòng)汽車Leaf 要比Tiida 汽車稍微大一些，可以提供足夠的鋰電池空間，并在160 公里內(nèi)連續(xù)運(yùn)行。雖然車的設(shè)計(jì)很好，電池的質(zhì)量仍然很大，約200 公斤，但由于汽車比傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)輕，不需要齒輪箱。因此，汽車的整體質(zhì)量和燃油利用率都一般比較好。

3 新能源汽車發(fā)展的技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)策分析

3.1 在中國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)發(fā)展之初，傳統(tǒng)的節(jié)能和消費(fèi)方式屬于社會(huì)主義發(fā)展中國(guó)家，尤其是汽車工業(yè)。其真正發(fā)展并不是理想的解決方案。在發(fā)展過程中，中國(guó)企業(yè)不僅要關(guān)注新能源汽車的發(fā)展，同時(shí)也注重對(duì)傳統(tǒng)車輛的改造。考慮到消費(fèi)者的真實(shí)需求，汽車開發(fā)計(jì)劃更符合消費(fèi)者需求，不僅注重經(jīng)濟(jì)，而且注重汽車質(zhì)量。真正的開發(fā)過程必須考慮到汽車行業(yè)中傳統(tǒng)汽車的巨大市場(chǎng)和較長(zhǎng)的生命周期。這必須考慮到傳統(tǒng)汽車的巨大市場(chǎng)，盡量減少和避免平均油耗。

3.2 發(fā)展新能源汽車，企業(yè)必須要更加重視關(guān)鍵零部件的加工，讓其形成科學(xué)先進(jìn)的產(chǎn)業(yè)鏈。從電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)來看，電動(dòng)汽車的三個(gè)主要部件分別是電控部件、蓄電池部件和發(fā)動(dòng)機(jī)部件。從電池的角度來看，中國(guó)目前已經(jīng)有了比較完整的產(chǎn)業(yè)鏈，其中最具有代表性的是磷酸鋰電池，與西方相比，電動(dòng)汽車技術(shù)中的鋰離子電池會(huì)相對(duì)較少。就電池而言，中國(guó)電動(dòng)汽車管理技術(shù)會(huì)相對(duì)比較落后。發(fā)動(dòng)機(jī)作為發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，在汽車行駛中起著重要的作用。目前，純電動(dòng)異步發(fā)動(dòng)機(jī)和插入式感應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)仍在開發(fā)中。在研發(fā)方面，永磁同步發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際性能還有一定差距。自動(dòng)力轉(zhuǎn)向發(fā)展以來，我國(guó)電氣工程起步較晚，對(duì)蓄電池管理系統(tǒng)的研究還處于起步階段，直流變換器不適用于汽車。另一方面，汽車公司不應(yīng)該在研發(fā)領(lǐng)域浪費(fèi)金錢和精力；研發(fā)的實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)仍然相對(duì)較高。如電磁兼容、汽車電氣工程、太陽能電池板等，我們要將它標(biāo)準(zhǔn)化。事實(shí)上，新能源汽車的發(fā)展不僅僅是工業(yè)企業(yè)的問題，也是開發(fā)新系統(tǒng)的眾多汽車的一個(gè)問題。

3.3 近年來，我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展越來越注重產(chǎn)業(yè)分工和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，汽車行業(yè)的發(fā)展也越來越關(guān)注上下游能源公司的新投資。隨著生產(chǎn)方式的外包，汽車公司之間的實(shí)際分工越來越清晰。如果汽車公司在實(shí)際開發(fā)過程中沒有實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，很容易影響實(shí)際開發(fā)效率。企業(yè)應(yīng)重視關(guān)鍵車輛技術(shù)的研發(fā)，通過早期和最終合作提高業(yè)務(wù)技術(shù)開發(fā)效率。例如，汽車公司可以使用更復(fù)雜的方式，如股權(quán)或風(fēng)險(xiǎn)投資，投資于資本，特別是新能源基礎(chǔ)設(shè)施、稀有原材料等，汽車公司行業(yè)必須在實(shí)際發(fā)展過程中發(fā)揮主導(dǎo)作用，新能源汽車公司的發(fā)展必須在實(shí)際發(fā)展中獲得更多利潤(rùn)。

3.4 在新能源發(fā)展的背景下，政府必須認(rèn)識(shí)到其重要責(zé)任，并發(fā)揮領(lǐng)導(dǎo)作用。在開發(fā)新能源的過程中,國(guó)家不應(yīng)該過于明確發(fā)展的真正方向,充分發(fā)揮自身在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的作用,堅(jiān)持發(fā)展,適應(yīng)市場(chǎng)需要。盡管政府投入了大量技術(shù)，特別是在燃料電池和發(fā)動(dòng)機(jī)等一般技術(shù)部門，但關(guān)鍵技術(shù)的技術(shù)位置并不均衡。政府還需要從汽車實(shí)際排放標(biāo)準(zhǔn)、能源消費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)等方面，確保相關(guān)的地方法規(guī)的完善和規(guī)范并有效地指導(dǎo)國(guó)內(nèi)汽車制造商為新能源汽車標(biāo)準(zhǔn)的制定作出貢獻(xiàn)。中國(guó)必須積極推動(dòng)新能源汽車標(biāo)準(zhǔn)的制定，實(shí)施新能源汽車的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。事實(shí)上，中國(guó)有自己的汽車市場(chǎng)。政府應(yīng)為電力供應(yīng)、充電設(shè)備、連接器和其他電動(dòng)汽車行業(yè)制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，政府應(yīng)充分發(fā)揮其監(jiān)管作用，鼓勵(lì)本地公司參與建立合資企業(yè)，并通過相關(guān)的外國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和專利直接利用資本投資。政府亦應(yīng)積極發(fā)揮監(jiān)管作用，通過節(jié)能補(bǔ)貼,推動(dòng)本地汽車業(yè)的有效發(fā)展和環(huán)保。政府部門從排放達(dá)標(biāo)和提升生產(chǎn)的能耗方面扶持生產(chǎn),這可能從稅收補(bǔ)貼中獲得,并引導(dǎo)消費(fèi)者選擇低能耗生產(chǎn),積極發(fā)展清潔燃料汽車。

4 新能源汽車技術(shù)的發(fā)展方向

對(duì)于新能源汽車的推廣，在電池容量、充電車等方面還存在一些技術(shù)問題。因此，開發(fā)新能源汽車需要解決許多問題。在此基礎(chǔ)上，本文總結(jié)了新能源汽車技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

4.1 目前，我們需要更仔細(xì)地審視中國(guó)新能源汽車的智能、輕量化和智能化標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)汽車行業(yè)的大多數(shù)公司也關(guān)注新能源、智能、汽車和其他高科技領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展網(wǎng)絡(luò)。新能源汽車的智能化使用可以提高自動(dòng)化、安全性和舒適性，從而了解新能源汽車能源的合理配置，促進(jìn)公共交通的發(fā)展。自動(dòng)互聯(lián)輕型新能源汽車是汽車行業(yè)的一個(gè)熱點(diǎn)。汽車車燈的設(shè)計(jì)將進(jìn)一步改善車輛的動(dòng)態(tài)功能。目前,輕型車輛的主要研發(fā)重點(diǎn)集中在新型化金屬材料的使用上,包括了輕質(zhì)合金和復(fù)合材料在車輛制造業(yè)上的廣泛應(yīng)用。輕質(zhì)合金(主要是鎂和鋁合金) 已經(jīng)廣泛應(yīng)用于車輛制造業(yè)中,而復(fù)合材料的使用技術(shù)還必須更加完善。而設(shè)計(jì)和生產(chǎn)清潔燃料車輛的最簡(jiǎn)易關(guān)鍵技術(shù)則是激光焊接技術(shù),它雖然能夠保證對(duì)輕質(zhì)化金屬材料的焊接要求，但該技術(shù)本身存在一定的困難，為適應(yīng)新能源汽車快速發(fā)展的需要。

4.2 在新能源汽車的設(shè)計(jì)和制造過程中，技術(shù)發(fā)展過程中不僅遇到了技術(shù)難題，而且還遇到了涉及經(jīng)濟(jì)性和安全性的問題。在上述分析中，重要的是要強(qiáng)調(diào)，燃料電池汽車的不受歡迎不僅是因?yàn)槿剂想姵貎?chǔ)存的不穩(wěn)定性，還因?yàn)槠涓甙旱难芯砍杀?，同時(shí)，大型燃料電池汽車的廣泛應(yīng)用是改善其燃料加注網(wǎng)絡(luò)的必要條件，而支持使用燃料電池汽車的基礎(chǔ)設(shè)施也不完善。顯然，燃料電池的成本是傳統(tǒng)汽車的十倍。因此，降低成本，強(qiáng)調(diào)新能源汽車的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)保護(hù)也是研究的方向。此外，燃料電池的短期壽命也是使用燃料電池的車輛未來必須解決的主要技術(shù)問題之一。我們可以看到，使用燃料電池的車輛數(shù)量還有很長(zhǎng)的路要走。

5 對(duì)中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議

5.1 降低傳統(tǒng)電動(dòng)汽車的平均油耗

中國(guó)汽車工業(yè)必須首先改造現(xiàn)有的傳統(tǒng)汽車，并盡可能降低傳統(tǒng)汽車的平均油耗很快。畢竟，傳統(tǒng)汽車市場(chǎng)仍然相對(duì)較大，還有大約幾十年的生命周期。

5.2 建立新能源關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)鏈

以電動(dòng)汽車三大關(guān)鍵技術(shù)作為目前的一個(gè)例子，磷酸亞鐵鋰電池提出的某些瀝青鋰離子蓄電池技術(shù)，電動(dòng)汽車的不同技術(shù)與西方先進(jìn)水平略有不同。除電池外，中國(guó)在發(fā)動(dòng)機(jī)和電子控制技術(shù)方面與國(guó)外還有很大差距。目前，我國(guó)清潔電動(dòng)汽車、異步發(fā)動(dòng)機(jī)和異步離合器的研發(fā)還處于起步階段。永磁同步發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是不同的。在電氣控制方面，我國(guó)起步較晚。電池管理系統(tǒng)的研究還處于起步階段。目前，直流變換器并不適用于電動(dòng)汽車。而且，有限的資金和精力不能浪費(fèi)在各種電力線的研發(fā)上，這樣風(fēng)險(xiǎn)很大。相反，他們應(yīng)該把重點(diǎn)放在統(tǒng)一不同的能源技術(shù)，如汽車，電池，電磁兼容和太陽能電池板的交叉。在這些交叉口中，電氣控制、汽車和電池是最重要的。新能源汽車的發(fā)展不僅是汽車工業(yè)面臨的問題，也是一個(gè)巨大的系統(tǒng)工程。因此，我們應(yīng)該集中精力開發(fā)新能源汽車的關(guān)鍵部件。

5.3 投資新能源上下游企業(yè)

在過去的20 年里，汽車行業(yè)最大的變化是行業(yè)分工的逐步改善和外包安排的出現(xiàn)。汽車公司無法在所有技術(shù)上取得進(jìn)步，因此，汽車公司必須在一些關(guān)鍵技術(shù)上開展自己的研發(fā)活動(dòng)，然后在其他技術(shù)上投入資金；專業(yè)企業(yè)的發(fā)展。例如，汽車公司可以參與風(fēng)險(xiǎn)資本或?qū)π履茉词聵I(yè)進(jìn)行某種形式的投資。作為鋰電池，薄電池太陽能電池生產(chǎn)商、晶體硅太陽能電池生產(chǎn)商等。汽車和原材料企業(yè)。這三類公司今后無論以何種方式開發(fā)新能源汽車，都將占據(jù)主導(dǎo)地位，屆時(shí)汽車公司也將受益匪淺。

6 結(jié)語

發(fā)展新能源汽車對(duì)中國(guó)汽車制造業(yè)而言是難得的發(fā)展機(jī)會(huì),中國(guó)自主品牌汽車能夠通過對(duì)新領(lǐng)域的開拓,逐步超越過去落后十幾年乃至幾十年的技術(shù)壁壘,更有機(jī)會(huì)和全球汽車行業(yè)巨人們?cè)俅握驹诹送粋€(gè)起跑線上。但值得注意的是,和國(guó)際上的主要競(jìng)爭(zhēng)者比較,我們所落后的還不僅僅只有技術(shù)水平。假如,人們不能及時(shí)的去掌握、領(lǐng)悟和發(fā)展汽車先進(jìn)的設(shè)計(jì)、管理和運(yùn)營(yíng)理念與方式,或者僅僅單純地尋求科技突破,那么,就很難把科技突破轉(zhuǎn)變成實(shí)實(shí)在在的汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。但科技并不是捷徑可走,唯有踏踏實(shí)實(shí)地集中兵力造好汽車,我國(guó)汽車制造業(yè)才能避免又一次輸在起跑線的附近。