浅谈我国新能源汽车的发展现状

牛铭超

摘要：当前，汽车在我国发展速度十分迅猛，随着我国汽车数量的不断增加，汽车也带来了一定的能源危机和环境污染。在能源和环保的当前形势下，新能源汽车是我国未来汽车发展的方向和趋势。

关键字：混汽车；合动力纯电动汽车；燃料电池；技术；现状；应用前景

1.新能源汽车的概念？

新能源汽车是相对传统汽车来说的，传统式汽车是以汽油、柴油为燃料运行。而新能源汽车的定义，是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），进行综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理比较先进，且具有一定新技术、新结构的汽车。目前，可实现的新能源汽车种类包括以下：新型燃油汽车、燃气汽车、太阳能汽车、生物燃料汽车、煤制醇醚燃料汽车、电池电动汽车、其它新能源汽车等。

2我国新能源汽车发展的背景？

2.1发展新能源汽车是国民经济可持续发展的需要

前几年，石油价格一直上涨，查找其主要原因在于：世界石油资源的储量稀缺，且世界大国能源紧缺严重，导致传统式以石油为主要燃料汽车的发展受到了影响。为此，发展新能源汽车成为我国甚至世界汽车持续发展的必然选择。目前，汽车燃料的使用成本在逐渐升高，加之石油价格一直攀升，这显得部分新能源汽车具有相对使用成本优势，部分消费者去选择石油燃料消耗相对较低的新能源汽车。此时此刻，一些汽车制造厂商也看到了新能源汽车的巨大发展空间，开始加大研发力度，至此新能源汽车行得到了前所未有的发展良机。最近，虽然石油价格出现了一定的降低，加之新能源汽车技术快速发展，但仍可以使一部分新能源汽车保持一定的成本优势。

我国用于汽车能源的石油资源是有限的，在几十年后必然会出现枯竭，要大量依赖从国外进口石油。届时世界石油资源也会出现匮乏，各国对石油资源的竞争必将更加激烈，石油在国家安全方面的重要性日益上升。所以节制使用石油资源，发展新能源汽车将会促进我國能源结构的调整，有利于国民经济的可持续发展。

2.2发展新能源汽车是控制城市污染的需要

现在全球变暖，主要是过多温室气体排放造成的，而汽车消耗石油，排出的气体是组成温室气体的重要来源。面对严重的汽车污染问题，世界各国家对汽车尾气排放的要求也越来越严格，这使得各大汽车厂商在研究开发新技术的汽车发动机，主要为了提高排放气体的质量，但技术难度很大。此时此刻，各大厂商想到新能源汽车的使用会从源头上根本解决汽车尾气的排放问题，这使得发展新能源汽车成为各大厂商发展汽车的新选择。

3新能源汽车的种类

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料，但采用新型车载动力装置），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。新能源汽车包括有：混合动力汽车（HEV）、纯电动汽车（BEV）、燃料电池汽车（FCEV）、氢发动机汽车以及燃气汽车、醇醚汽车等等。

3.1混合动力汽车

混合动力是指那些采用传统燃料的，同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。按照燃料种类的不同，主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。

混合动力汽车的优点：

（1）采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时，由电池来补充；负荷少时，富余的功率可发电给电池充电，由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行程和普通汽车一样。

（2）因为有了电池， 可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。

（3）在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现“零”排放。

（4）有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。

（5）可以利用现有的加油站加油，不必再投资。

（6）可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。

混合动力汽车的缺点：长距离高速行驶基本不能省油。

3.2纯电动汽车

电动汽车顾名思义就是主要采用电力驱动的汽车，大部分车辆直接采用电机驱动，有一部分车辆把电动机装在发动机舱内，也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子，其难点在于电力储存技术。

纯电动汽车的优点：技术相对简单成熟，只要有电力供应的地方都能够充电。

纯电动汽车的缺点： 目前蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车的电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵，至于使用成本，有些试用结果比汽车贵，有些结果仅为汽车的1/3，这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。

3.3 燃料电池汽车

燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料，通过化学反应产生电流，依靠电机驱动的汽车。其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是无污染汽车，燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2～3倍，因此从能源的利用和环境保护方面，燃料电池汽车是一种理想的车辆。

单个的燃料电池必须结合成燃料电池组，以便获得必需的动力，满足车辆使用的要求。

燃料电池汽车具有以下优点：

（1）零排放或近似零排放；（2）减少了机油泄露带来的水污染；

（3）降低了温室气体的排放；（4）提高了燃油经济性；

（5）提高了发动机燃烧效率；（6）运行平稳、无噪声。

3.4 氢动力汽车

氢动力汽车是一种真正实现零排放的交通工具，排放出的是纯净水，其具有无污染，零排放，储量丰富等优势，因此，氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案。

氢动力汽车的优点：排放物是纯水，行驶时不产生任何污染物。

氢动力汽车缺点：氢燃料电池成本过高，而且氢燃料的存储和运输按照目前的技术条件来说非常困难，因为氢分子非常小，极易透过储藏装置的外壳逃逸。另外最致命的问题，氢气的提取需要通过电解水或者利用天然气，如此一来同样需要消耗大量能源，除非使用核电来提取，否则无法从根本上降低二氧化碳排放。

3.5 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。燃气汽车由于其排放性能好，可调正汽车燃料结构，运行成本低、技术成熟、安全可靠，所以被世界各国公认为当前最理想的替代燃料汽车。

3.6 生物乙醇汽车

乙醇俗称酒精，通俗些说，使用乙醇为燃料的汽车，也可叫酒精汽车。

在汽车上使用乙醇，可以提高燃料的辛烷值，增加氧含量，使汽车缸内燃烧更完全，可以降低尾气的害物的排放。

乙醇汽车的燃料应用方式：一、掺烧，指乙醇和汽油掺合应用。在混合燃料中，乙醇和容积比例以“E”表示，如乙醇占10%，15%，则用E10，E15来表示，目前，掺烧占乙醇汽车占主要地位。二、纯烧，即单烧乙醇，可用E100%表示，目前应用并不多，属于试行阶段；三、变性燃料乙醇，指乙醇脱水后，再添加变性剂而生成的乙醇，这也是属于试验应用阶步；四、灵活燃料，指燃料既可用汽油，又可以使用乙醇或甲醇与汽油比例混合的燃料，还可以用氢气，并随时可以切换。如福特，丰田汽车均在试验灵活燃料汽车（FFV）。

4 我国新能源汽车的发展状况

4.1 混合动力汽车的发展状况

在国内外的新能源车家族中，混合动力车的商业前景最被看好。混合动力车的原理是，采取传统的内燃机和电动机作为动力源，通过油、电互补的工作模式节约油耗，降低碳排放量。我国自主开发的多款混合动力汽车也已在多个城市开展了多年的示范考核。据有关预测数据显示2010年我国混合动力汽车的保有量逾5万（占我国汽车总量的0.09%）辆。？

进行混合动力电动汽车技术研究包括整车开发及其整车匹配标定技术，内燃机、传动装置及其控制系统技术，以及电池系统、电机驱动系统和整车多能源动力总成控制系统等各种电动汽车都具有的共性技术的研究开发，最终实现混合动力电动汽车产品通过国家汽车产品型式认证，实现批量生产和产业化的目标。？

到目前为止，从研究车型上来看，国内对混合动力客车的研究较为深入，己进入小批量生产阶段，在部分路段实现了试运行。但对混合动力轿车的研究不够深入，从技术水平上来看，国内目前还处于探索的中初级阶段，技术的集成度还比较低，缺乏高度自动化、智能化的控制系统和能源管理系统，两种动力源只是简单结合，统一协调能力还不够强。完全具备自主知识产权的整车产品还不成熟，这些与国外的先进技术水平相比还有较大距离。

4.2纯电动汽车的发展状况

2009年10月21日，国家科技部863计划节能与新能源汽车重大项目办公室副主任甄子健在中国汽车工程学会年会上透露，2015年，我国纯电动汽车保有量有望达到266万（占我国汽车总量的万分之0.02）辆，全年电力需求在212亿kWh。

中国电动汽车虽然没有欧美等国家起步早，但国家从维护能源安全，？改善大气环境，提高汽车工业竞争力，实现我国汽车工业的跨越式发展的战略高度考虑，从“八五”开始到现在，电动汽车研究一直是国家计划项目，并在2001年设立了“电动汽车重大科技专项”。通过组织企业、高等院校和科研机构，集中各方面力量进行联合攻关，现正处于研发势头强劲阶段，部分技术已经赶上甚至超过世界先进水平。

当前，进行纯电动汽车示范运行的城市有若干个，但是规模都比较小。因为纯电动汽车受到续驶能力的约束，纯电动汽车试验主要集中在小型公共汽车上。电池是电动汽车的动力源泉，也是一直制约电动汽车发展的关键因素。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争，关键就是要开发出比能量高、比功率大、使用寿命长的高效电池。到目前为止，电动汽车用电池经过了3代的发展，已取得了突破性的进展。第3代是以燃料电池为主的电池，燃料电池直接将燃料的化学能转变为电能，能量转变效率高，比能量和比功率都高，并且可以控制反應过程，能量转化过程可以连续进行，因此是理想的汽车用电池，？但目前还处于研制阶段，一些关键技术还有待突破。

汽车动力电池难在“低成本要求”、“高容量要求”及“高安全要求”三个要求上。现在普遍看好氢镍电池，铁电池，锂离子和锂聚合物电池。氢镍电池单位重量储存能量比铅酸电池多一倍，其它性能也都优于铅酸电池。但目前价格为铅酸电池的4-5倍，正在大力攻关让它降下来。铁电池采用的是资源丰富、价格低廉的铁元素材料，成本得到大幅度降低，也有厂家采用。锂是最轻、化学特性十分活泼的金属，锂离子电池单位重量储能为铅酸电池的3倍，锂聚合物电池为其4倍，而且锂资源较丰富，价格也不很贵，是很有希望的电池。中国在氢镍电池和锂离子电池的产业化开发方面均取得了快速的发展。

据相关资料显示，我国虽然在传统汽车领域落后于发达国家近二三十年，失去了追赶的机会，但在电动汽车领域，我国与国外的技术水平和产业化程度差距相对较小，基本处在同一起跑线上，并有机会在该领域获得重要席位。这也为我国汽车工业技术实现跨越发展提供了一次历史性的机遇。我国电动汽车的研发已具备一定的基础，一些企业在20世纪90年代中期就推出了电动汽车样车。

5 小结

随着我国社会经济的快速发展，人们的环保意识和节能意识也在逐渐提升。再者，由于大家对低碳经济的呼声越来越强烈，发展新能源汽车是解决我国能源和环境问题的必然趋势。对于政府和企业来说，要借鉴国外汽车企业的先进技术经验，并根据我国的实际情况制定科学的新能源汽车发展战略，推动我国新能源汽车的快速发展，让社会形成绿色的消费环境。