我国新能源汽车发展主要瓶颈与建议
颜培钦
【摘 要】介绍了新能源汽车的发展背景,根据动力来源的不同,对新能源汽车进行分类,深入分析了新能源汽车发展瓶颈,探讨了适合我国国情的新能源汽车的三大发展方向,并在政策和技术等方面提出了对策建议.
【期刊名称】《机电工程技术》
【年(卷),期】2010(039)008
【总页数】3页(P16-17,38)
【关键词】新能源汽车;发展;瓶颈;建议
【作 者】颜培钦
【作者单位】广东交通职业技术学院,广东广州,510650
本田思域 汽车之家
【正文语种】中 文
【中图分类】U469.7
由于能源安全和气候变化问题日益突出,世界许多国家把交通电气化作为减少石油依赖、温室气体和污染物排放的重要举措。我国也把发展新能源汽车作为节能减排和新兴战略型产业的重要内容。新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源,综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。目前,我国新能源汽车的发展,正处于难得的战略机遇期,是我国最终实现从汽车制造业大国向产业强国转变的一次重要机遇。为应对金融海啸的冲击,我国出台了汽车产业振兴规划,明确鼓励发展新能源汽车,在此关键时刻政府对新能源汽车加以政策上的扶持,能够有效促进国内汽车产业实现跨越式的发展。
1 新能源汽车的分类
根据汽车动力的来源不同,新能源汽车可以分为以下六类[1-2]:纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车、燃气汽车、醇醚汽车和氢发动机汽车等。
1.1 纯电动汽车
纯电动汽车是指完全以电机为动力源的汽车。纯电动汽车以电动机代替燃油机,噪音低、无污染,发动机、燃料及传动系统省下的空间和重量可用以补偿电机电池的需求,且因使用单一的电能源,电控系统相比混合电动车大为简化。降低了成本,也可补偿电池的部分价格。而且,纯电动车的电池可在夜间利用电网的廉价“谷电”进行充电,可以平抑电网的峰谷差。纯电动车主要用于机场、社区、球场等地方。目前,北京理工大学等单位已经完成了北京理工科凌电动车辆股份有限公司密云电动车辆产业化生产基地的建设,初步形成了关键技术的研发能力和产业化配套能力。
1.2 混合动力汽车
简单的说,混合动力汽车是有两种或两种以上动力源驱动的汽车。目前,实现量产的最成功的混合动力汽车非日本丰田公司莫属。截至2007年,丰田公司的混合动力汽车PRIUS在全球已售出100多万辆。通用汽车公司把混合动力技术作为一个重要组成部分发展,形成了独特的混合动力技术路线。国内也将混合动力汽车的研究纳入国家863电动汽车专项研究,是最有可能实现突破赶超世界先进水平的一个项目,吸引了国内众多汽车厂家的关注。一
汽、东风、长安、奇瑞等汽车集团都已经开发出混合动力汽车样车,并在动力控制和机电耦合机构等方面实现了一定的技术创新。东风电动车辆股份有限公司是国内最早从事电动汽车研发的汽车企业之一,该公司承担了两个国家高技术研究发展计划的整车项目。
1.3 燃料电池汽车
顾名思义,燃料电池汽车是指使用燃料电池的汽车。燃料电池的种类有许多,目前研究较多的是质子交换膜燃料电池。通用汽车公司发展燃料电池已有40多年的时间了,已逐步向商业化方向发展。在“十五”国家863电动汽车重大专项、“十一五”国家863节能与新能源汽车重大项目的支持下,同济大学、上汽集团等单位通过产学研紧密合作,已经自主成功研制出我国第四代拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车样车。清华大学联合多家零部件单位,与北汽福田汽车股份有限公司研制成功了拥有完全自主知识产权的新一代燃料电池城市客车。
1.4 燃气汽车
燃气汽车是指用压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)和液化天然气(LNG)作为燃
料的汽车。由于其具有燃烧彻底,排污少等优点,是目前我国最具推广价值的低污染汽车,尤其适用于城市公共汽车和出租汽车。作为车用燃气的供应方,我国燃气产业在“十一五”期间得到快速发展,车用燃气产业链及基础配套设施也将更加完善。发改委能源局预计的国内天然气生产年增长率大约为7.5%,2010年国内天然气产量为830亿立方米左右;与此同时,“十一五”期间我国液化石油气的生产和进口仍会稳定增长。燃气汽车可以为我国带来巨大的能源安全利益和环保效益,我国燃气汽车已经逐步形成区域化发展的模式。
1.5 生物乙醇汽车
目前国际上最流行的可替代新能源是生物乙醇,生物乙醇发动机不仅可有效抑制二氧化碳的排放,同时也可实现动力性能的进一步提升。但是,目前生物乙醇的生产需要消耗大量的粮食。近年来世界粮食短缺已将生物乙醇推向了风口浪尖,特别是在我国这个人口大国,粮食安全是重中之重。因此,就我国国情而言,目前不适合发展此类项目。
1.6 氢动力汽车
以氢作为主要燃料的汽车。氢资源可以从海水中提取,被视为是取之不尽的能源,且氢动
力汽车的排放物是水,是真正的无污染汽车,是未来汽车能源的首选。通用和宝马公司很早就推出自己的实验用车,同济大学在这个领域处于国内领先水平。
2 新能源汽车发展的主要瓶颈
2.1 研发力量分散,未能整合学科优势资源
我国传统汽车工业比较落后,企业开发创新的能力不足,而目前新能源汽车的研发任务虽然有国家“863计划”的支持,但承担的任务由各承担单位分担,各研发单位各自为战,形成了全而散的状况,没有形成官产学研用的有效衔接,需要整合学科优势资源,发挥节能与新能源汽车快速发展各个环节方面的主观能动性和积极性。
2.2 我国新能源汽车缺乏核心关键零部件与技术[3]
缺乏核心技术和关键零部件,是我国发展新能源汽车产业的瓶颈,新能源汽车的很多关键技术,特别是动力电池、燃料电池技术、混合动力的多能源的管理系统等,目前在世界范围内还都是技术难点,短期内没有实现突破的可能。虽然我国新能源汽车在研发等方面不断有新的突破,小规模的示范运行也取得了成功,但整体上仍处于发展初期,即使在目前
最成熟的混合动力汽车技术领域,在关键零部件的可靠性方面,仍不及国际领先零部件企业的水平,难以满足规模化量产的要求,如果新能源汽车进行批量生产,一些关键零部件仍需从国外采购。
2.3 新能源汽车市场有待进一步开发
目前,新能源汽车中的混合动力汽车在国际上已经实现商业化。美国是全球最大的混合动力汽车市场,2008年销量为31.4万辆,由于受金融危机的影响,较2007年减少了10%。2008年,日本市场混合动力汽车销量首次突破10万辆,澳大利亚市场销售为5042辆。相对而言,我国混合动力汽车的销售市场尚处于起步阶段。
2.4 政策扶持力度不够,购买补贴尚未惠及私人购买
目前我国已出台的扶持新能源汽车发展的政策中,对消费者购买的支持力度不够,且尚未涉及私人消费购买,而私人消费是汽车市场的主力军。在美、日、欧等发达国家和地区,政府普遍通过减免各种税收或直接补贴等方式来支持消费者购买新能源汽车。
2.5 消费者的教育引导
节能环保的消费观念尚未形成,是新能源汽车推广的主要障碍。除了物质刺激消费者使用新能源汽车外,还应加强对消费者的引导教育,改变人们的观念,使科学发展观深入普通消费者心中,成为购买使用新能源汽车的不懈动力。
3 适合我国现阶段国情的新能源汽车发展方向
根据我国现阶段国情,混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车将是未来新能源汽车的三大主流发展方向。
混合动力汽车,通过在混合动力汽车上使用电机,使得动力系统可以按照整车的实际运行工况灵活调控,而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作,从而降低油耗与排放。相较于纯电动和燃料电池,混合动力技术和成本相对容易控制,如本田思域、丰田普锐斯能达到40%以上的节油程度,因而被认为是纯电动车和燃料电池车时代来临前的过渡阶段。
电动汽车的优点是只要有电力供应的地方都能够充电,缺点是技术受到电池容量瓶颈制约,以及建充电站需投入较大费用的问题。电动汽车,能彻底摆脱了对石油的依赖,实现零排放。目前的技术缺陷是电池容量不够,难以支撑长时间行驶。此外,电池的寿命、适应性、成本、污染性都是要克服的难题。
燃料电池汽车被认为是清洁能源汽车的终极发展方面。燃料电池也分很多种,目前公认最佳的办法是质子交换膜燃料电池。这种技术的特点是以氢为燃料,通过电子的运动产生电能,储存并使用。氢是大自然中取之不竭的成分之一,每一滴水都是由氧气和氢气构成,与此同时,氢燃料电池汽车的排放仅仅为水,是真正的清洁能源。燃料电池目前最大的技术问题是成本居高不下。
4 建议
新能源汽车是作为节能减排和新兴战略型产业的重要内容。目前我国的新能源汽车产业面临着良好的发展机遇,同时也存在制约我国新能源汽车发展的诸多障碍。我国新能源汽车行业,应加大自主研发力度,创新核心技术,加快建设关键零部件基地,加大对消费购买新能源汽车的激励,加强基础设施建设,完善新能源汽车管理方面的法律法规,健全促进新能源汽车产业化的制度和政策体系。