作者：迟佳男 孙丽玮
来源：《科技资讯》 2012年第20期
迟佳男 孙丽玮
(德州学院汽车工程系 山东德州 253000)
摘 要:从汽车发明以来,汽车工业带动了各个国家经济的发展,但在其发展过程中,一系列的问题不断出现。能源短缺、环境污染、气候变暖成为各个国家面临的共同挑战。如何采用新的技术创造出一种新型的汽车成为各国企业不断攻克的难题,新能源汽车已成为汽车行业的一种必然的发展趋势。为了加深人们对新能源汽车的认识,通过对几种常见的新能源汽车的优缺点进行了概述,并根据我国目前的现状,对未来汽车的发展进行了展望。
关键词:能源短缺 环境污染 气候变暖 新能源汽车
汽车行车电脑 中图分类号:TK01 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(b)-0137-01
我国是一个能源短缺的国家,大量的能源需要进口,按照当前的能源开采速度,石油可开采11.3年,天然气可开采27.2年,煤炭可开采45年。据统计2011年我国汽车汽油消耗量为7738万吨,由于石油储备的减少,环境的污染,使得汽车必须向新型、环保节能的方向发展。
1 新能源汽车的种类及概况
下面主要介绍纯电动汽车、混合动力汽车、气体燃料汽车、燃料电池汽车,通过比较其各自的优缺点以及其发展的现状,来分析新能源的汽车发展方向。
1.1 纯电动汽车
纯电动汽车是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车。主要优点:就汽车本身而言,能够真正地实现零排放。主要缺点:续驶里程较内燃机短,动力性较内燃机小,价格较高。现状:比亚迪公司开发的E6纯电动汽车,其动力电池采用自主研发生产的ET-POWER铁电池,可使用220V民用电源慢充,快充15min可充满电量的80%。
1.2 混合动力汽车
采用传统燃料的同时配以电动机来改善低速动力输出和燃油消耗的混合动力汽车。混合动力汽车的主要组成包括发动机、电动机和电池。优点:混合动力汽车继承了纯电动汽车和内燃机汽车的双重优点,动力性在电动机和发动机相互配合的情况下能够达到内燃机汽车的水平。由于行车电脑ECU的精确控制,使得发动机始终工作在最佳工况区域,从而降低了排放。通过电动机的双重作用回收减速和制动时的能量,将其转化为电能储存在蓄电池中,实现了对能量的回收利用。缺点:长距离高速行驶排放得不到太大的改善,价格相对较高。现状:各大汽车生产厂家纷纷研制混合动力汽车,丰田公司早于1995年10月底就推出了普锐斯混合动力汽车。最近几年各大汽车厂商也纷纷推出了混合动力汽车,例如别克君越、比亚迪F3等等。丰田普锐斯可以说是混合动力汽车的楷模,其搭载的1.8L99马力L4发动机的百公里工信部综合油耗仅为4.3L,节油能力非常惊人。
2.3 气体燃料汽车
气体燃料汽车是以可燃气体作为燃料的汽车。汽车的代用燃料种类很多,常见的有天然气和液化石油气。和燃油汽车相比,具有以下优点:(1)排放性好天然气汽车的排放污染大大低于内燃机汽车,其尾气中不含硫化物和铅,尾气中一氧化碳、碳氢化合物、碳氧化合物的浓度能够分别降低80%、60%和70%。(2)经济性好。(3)噪声低,安全性好。现状:目前山东省大多数城市的出租车都改装为燃气汽车,燃料主要以天然气为主,但有时会出现加气难的问题。
2.4 燃料电池汽车
燃料电动汽车是一种采用燃料电池作为电源的电动汽车。一般以质子交换膜燃料电池作为车载能量源。优点:(1)效率高。能量转换效率可以达到30%以上。(2)续驶里程能达到燃油汽车的水平。(3)绿环保,气体间经过化学反应,而不经过燃烧直接变成电能,这一过程不产生有害气体。(4)能量补充快。缺点:(1)制造及相关成本过高。日产公司预计于2015年推出一款氢燃料电池汽车,其售价大约为80万元。(2)启动时间较长 启动时间基本在3min以上。现状:2006年我国自主研发的“超越三号”在巴黎的第八届必比登清洁能源汽车挑战赛中,创下了4个A(废气排放、燃油效率、噪声和二氧化碳排放)的骄人成绩。领域燃料电池汽车在各个方面的性能也都达到了不错的水平,但其高达150万元价格是令消费者难以接受的。
2 各种新能源汽车的市场分析
纯电动汽车虽然是一种清洁汽车,但是纯电动汽车的价格相对较高,价格相当于同级别内燃机汽车的2倍,考虑到后期的经济性,如果按照每年行车25000km计算,其优势需要在4、5年之后显现。并且汽车的消费人主要集中在城市,由于充电设施及维修设备不够完善,使得纯电动汽车在近几年市场情形不容乐观。
混合动力汽车融合了内燃机汽车和纯电动汽车的双重优点,并且其价格也相对纯电动车便宜,可以利用目前的加油站而不需要太多充电设施的建设,从而可以省下部分充电设施的资金。在目前电动汽车充电设施没有完善的情况下,政府可以加大对混合动力汽车的购车补贴力度,首先通过混合动力汽车来降低汽车
的总体排放。前面介绍的气体燃料汽车的优点也非常显著,燃气价格很低。部分私家车都改为了燃气汽车,但由于天然气为民用燃气,应该以民用为主。在燃气充足的地区,如果环境适合燃气汽车的运行,政府可以鼓励民用车改为燃气车。而在燃气比较稀缺的地区,政府应该鼓励购车者购买混合动力汽车,以及纯电动汽车。虽然燃料电池汽车的优点非常显著,但由于其价格过高,将其推广到民用车还需要很长的一段路程要走。可主要用于政府办公用车、城市公交等方面。
解放日报报道,中国的80后消费者倾向于便利有效的新能源动力系统,其中46％的受访者对混和动力汽车感兴趣,仅有4％的消费者对纯电动汽车感兴趣。
3 展望
对此我们实现对未来汽车的这样一个构想,在最近几年新型小排量的内燃机汽车仍然占领大部分市场,到2015年国内混合动力汽车的比例会大幅升高。到2020年以后随着充电设施及电力系统的完善,以及电动汽车实现商业化,成本的降低,维修、保养等后续设施的不断完善,电动汽车逐渐被消费者接受,那时混合动力汽车占到汽车总量的40%左右。到2040年单纯的内燃机汽车将逐渐退出市场,混合动力汽车能占到60%左右,纯电动汽车占到25%左右,燃气汽车及燃料电池汽车占到15%左右。那时我们城市的空气质量将得到很大程度的提升,大街上再也闻不到浓重的汽油味,人们的健康状况也会得到提高。
参考文献
[1]崔胜民.新能源汽车技术[M].北京:北京大学出版社,2009,9:31-34.
[2]张金柱.混合动力汽车结构、原理与维修[M].北京:化学工业出版社,2011,8:2-6.
[3]王贵明,王金懿.电动汽车及其性能优化[M].北京:机械工业出版社,2010,5:53-54.
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