我國電動汽車發(fā)展前景

1、我國電動汽車發(fā)展前景 摘 要：汽車在推動社會經(jīng)濟發(fā)展的同時，也導致能源危機、環(huán)境污染、全球氣溫上升的危害加劇，節(jié)能和減排是未來汽車技術發(fā)展的主攻方向，發(fā)展電動汽車將是解決這二個技術難點的最佳途徑。本文對目前三大類電動汽車的特點進行分析，同時結合我國電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀，提出混和動力汽車和純電動汽車是我國電動汽車發(fā)展的主要方向，而政府的政策扶持將推動我國電動汽車的快速發(fā)展。 關鍵詞：電動汽車 環(huán)境污染 能源危機 推廣 前言 汽車是現(xiàn)代文明的重要組成部分，是人類智慧的結晶。它在推動社會快速發(fā)展的同時，也給人類帶來了日益突出的危害。根據(jù)世界資源研究所和中國環(huán)境檢測總站測算，全球10個大氣污染最嚴重的城市

2、中，我國就占了7個，主要原因在于汽車尾氣對環(huán)境的污染。1995年6月在上海市外灘，汽車過高的尾氣排放導致了光化學煙霧事件。城市居民中患呼吸道疾病的人數(shù)逐年上升，交通民警值勤人員的人均壽命降低，交警已成為危險的職業(yè)之一。除了對呼吸系統(tǒng)的傷害，混在大氣中的汽車尾氣還含有對人體血液、神經(jīng)系統(tǒng)有嚴重損害的有毒物質(zhì)，世界衛(wèi)生組織兒童衛(wèi)生合作中心、北京首都兒科研究所不久前公布的報告就顯示：我國15個城市中，有10左右的兒童血鉛水平達到患高鉛血癥的標準，這些都與汽車尾氣密切相關。汽車不僅污染了我們賴以生存的大氣，同時也是我們城市噪聲的主要來源。噪聲污染是內(nèi)燃機汽車對環(huán)境的另一個污染，城市中80%的噪聲污染來

3、自道路交通。據(jù)統(tǒng)計，目前我國三分之二以上的城市人口生活在噪聲水平較高的環(huán)境中，有30%以上的城市人口生活在難以忍受的噪聲水平中。隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車保有量的不斷增加，我國城市交通的噪聲水平也在上升。交通噪聲已經(jīng)嚴重影響了人們的身體健康，給人們的聽覺系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)以及心理造成極大危害。電動汽車的零排放或低排放和低噪聲，將大大緩解內(nèi)燃機汽車對人類生活環(huán)境的污染。 1 電動汽車的歷史 世界上第一輛電動汽車于1881年誕生，發(fā)明人為法國工程師古斯塔夫特魯夫（Gustave Trouve），這是一輛用鉛酸電池為動力的三輪車。到1898年，歐洲每14輛出租汽車

4、中就有電動汽車13輛。1900年美國制造的汽車中，電動汽車為15755輛，蒸汽機汽車1684輛，而汽油機汽車只有936輛。進入20世紀以后，伴隨著內(nèi)燃機技術的不斷進步；1908年美國福特汽車公司T型車問世，以流水線生產(chǎn)方式大規(guī)模批量制造汽油機汽車；特別是1911年，美國電氣工程師查爾斯凱特林（Charles Kettering）發(fā)明了汽車起動機，致使蒸汽機汽車與電動汽車在市場競爭中，由于存在著技術及經(jīng)濟性能上的不足，使前者被無情的歲月淘汰，后者則呈萎縮狀態(tài)。 20世紀70年代的能源危機和石油短缺使電動汽車重新獲得生機。20世紀70年代初期,美國、英國、法國、德國、意大利、日本等都開始發(fā)展電動汽

5、車。20世紀70年代后期,包括中國在內(nèi)的許多國家和地區(qū)的公司，都開始生產(chǎn)電動汽車。但是石油價格在20世紀70年代末開始下跌,電動汽車的商業(yè)化失去了動力,電動汽車的發(fā)展走入低谷。20世紀80年代，由于人們?nèi)找骊P注空氣質(zhì)量和溫室效應所產(chǎn)生的影響,電動汽車的發(fā)展再次獲得生機。20世紀90年代開始，新一代電動汽車不斷涌現(xiàn)，1997年10月底問世的混合動力電動汽車普銳斯prius，是世界上最早實現(xiàn)批量生產(chǎn)的電動汽車。06年4月，普銳斯全球銷量已經(jīng)突破50萬輛，并于今年上半年突破60萬輛。 2 電動汽車分類及其特點 電動汽車是指全部或部分由電機驅(qū)動的汽車。目前，電動汽車一般可分為三類：純電動汽車（PEV）

6、、混合動力汽車（HEV）、燃料電池電動汽車（FCEV）。但是近幾年在傳統(tǒng)混合動力汽車的基礎上，又派生出一種外接充電式（Plug-In）混合動力汽車，簡稱（PHEV）。 2.1 純電動汽車 純電動汽車是由蓄電池供電，電動機驅(qū)動汽車前進。純電動汽車行駛時的零排放，受到了高度重視，被認為是本世紀城市交通工具的首選。十九世紀以來，世界各地就一直運行著各式各樣的純電動汽車，英國保有的純電動汽車目前居世界首位?，F(xiàn)在，純電動汽車技術基本成熟，但是由于動力蓄電池的比能量、比功率較小，帶來了車輛自重大、充一次電續(xù)駛里程短的致命缺憾，而且蓄電池的使用壽命和價格還沒有取得突破，因此，純電動汽車的推廣應用受到了一定的

7、限制。 2.2 混合動力電動車 混合動力電動車通常是指既有內(nèi)燃機又有電動機驅(qū)動的車輛。按內(nèi)燃機與電動機的連接方法又可以分為并聯(lián)式和串聯(lián)式。近年來推出的混聯(lián)式，引起了各大汽車公司的關注。它將現(xiàn)有內(nèi)燃機、電動機與一定容量的儲能器件通過先進的控制系統(tǒng)相結合，電動機可補充提供車輛起步、加速時所需轉(zhuǎn)矩，又可以通過發(fā)電機吸收內(nèi)燃機功率不能完全被利用時，多余的部分功率和車輛制動的能量返回儲能器件存儲。這樣可以大幅度降低油耗，減少污染物排放。 豐田汽車公司推出了世界上第一款批量生產(chǎn)的混合動力轎車PRIUS，現(xiàn)在已經(jīng)在全世界20多個國家上市銷售。目前推出的產(chǎn)品已是經(jīng)多次改進后的第二代產(chǎn)品，生產(chǎn)工藝更為成熟。數(shù)據(jù)

8、顯示，豐田汽車公司已占有全球混合動力汽車市場90%的份額，其全球混合動力車的總銷量已突破70萬輛。到2010年，豐田公司混合動力車型全球銷量計劃達到每年100萬輛的目標。 2.3 燃料電池汽車 燃料電池汽車是將燃料電池中的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能，效率達到60%-80%，是普通內(nèi)燃機熱效率的數(shù)倍，基于氫源的燃料電池技術的發(fā)展，使電動汽車脫離了傳統(tǒng)的以電方式補充能量的方式，而采用加入“燃料”的方式補充能源，使電動汽車使用范圍不受充電設施的限制。國外企業(yè)對革命性的清潔型汽車寄予厚望，紛紛開始開發(fā)燃料電池汽車的關鍵技術。各大汽車公司大都推出了品種繁多的各式各樣的車。由于燃料電池不能提供車輛起步、加速所需

9、的瞬時大功率，且無 法吸收車輛制動的能量，因此需要與其它蓄能元件一起組成燃料電動汽車的動力源。 2.4 三種電動汽車的比較 純電動汽車，能量來源為蓄電池，驅(qū)動系統(tǒng)為電機，特點是完全零排放，不依賴石油，在國際能源供求矛盾不斷加劇之際，更具現(xiàn)實意義。但目前主要問題是蓄電池的比能和價格，因而其發(fā)展關鍵是低價高效蓄電池技術。 混合動力電動汽車，能量來源為蓄電池及發(fā)動機，驅(qū)動系統(tǒng)為電機及發(fā)動機，特點是行駛里程長，可以不用單獨的充電設備，行駛過程中仍有廢氣排放，但很低。在城里用電機驅(qū)動，在城外用內(nèi)燃機驅(qū)動，以減少城市污染。依賴石油，且成本高?；旌蟿恿I車PRIUS的發(fā)展很大程度得益于政府的扶持。 燃料電池

10、電動汽車，能量來源為燃料電池，驅(qū)動系統(tǒng)為電機，特點是行駛里程長，能量效率高，不依賴石油，無廢氣排放或超低排放，但技術上還未取得突破，且成本高，目前僅燃料電池的價格就要25000美元。 長遠看來，純電動汽車和燃料電池汽車是最具有希望的產(chǎn)品，但由于技術和成本的原因，這兩種產(chǎn)品目前的推廣運用均不如混合動力汽車?；旌蟿恿ζ嚱橛趥鹘y(tǒng)汽車和未來零排放汽車之間，是一種承前啟后、在經(jīng)濟和技術方面都趨于成熟的產(chǎn)品。在未來汽車尚有困難突破瓶頸的時候，混合動力汽車證明了其存在的現(xiàn)實價值。 3 我國電動汽車的發(fā)展 我國的電動汽車技術從20世紀70年代起步，90年代進入發(fā)展期。在各大汽車制造公司的聯(lián)合推動下，經(jīng)過“八

11、五”、“九五”、“十五”三個五年計劃取得了一系列科研成果，得到了飛速的發(fā)展。特別是“863”計劃啟動和2008年奧運會開出的20億元電動汽車訂單，規(guī)定奧運會電動車只能在國內(nèi)生產(chǎn)制造，導致我國電動汽車研發(fā)熱潮再度升溫。 “十五”期間，國家設立了電動汽車重大科技專項，選擇新一代電動汽車技術為主攻方向，組織企業(yè)、高等院校和科研機構，以官、產(chǎn)、學、研四位一體的方式聯(lián)合攻關，專項于2001年9月正式啟動，國家撥了8.8億元專項經(jīng)費。專項確定了“三縱三橫”的研發(fā)布局，以燃料電池汽車、混合動力電動汽車、純電動汽車三種車型為“三縱”，多能源動力總成控制系統(tǒng)、驅(qū)動電機及其控制系統(tǒng)、動力蓄電池及其管理系統(tǒng)三種共性

12、技術為“三橫”。同時，根據(jù)汽車研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化規(guī)律，整車研發(fā)以整車牽頭，關鍵零部件緊密配合；政策、法規(guī)、技術標準同步研究，基礎設施協(xié)調(diào)發(fā)展。 經(jīng)過6年努力，我國電動汽車整車水平已經(jīng)進入國際先進行列：燃料電池汽車研發(fā)取得重要進展；混合動力汽車實現(xiàn)載客運行，具備小批量生產(chǎn)能力；純電動汽車開始批量生產(chǎn)，進入道路運營并開始出口。同時，車用燃料電池發(fā)動機取得重大突破，進入世界前列；大功率車用動力蓄電池性能顯著提高，形成產(chǎn)業(yè)基礎；驅(qū)動電機技術性能先進，與整車集成化程度逐步加強；車輛電控技術異軍突起，電動化汽車底盤發(fā)展迅速，帶動了傳統(tǒng)汽車的技術進步。 目前在純電動汽車的電池和電機研制方面，我國與世界先進水平差距

13、較小，有些甚至處于領先地位。如深圳雷天綠色電動源(深圳)有限公司開發(fā)的鋰離子電池續(xù)駛能力達到300公里，最高時速可達120公里，單臺車電池成本4萬元左右；上海靜申電動汽車研制有限公司開發(fā)的鋰離子電池續(xù)駛能力達到500多公里,最高時速也達120公里。深圳中星汽車制造公司研制的超級納米碳纖素電池容量是一般鉛酸電池的11倍，能量功率之比可達每千克一千瓦時，充電僅需10分鐘就可以完成，壽命可達10年以上，價格為鋰電池的一半，體積為鋰電池的1/3。電機優(yōu)勢明顯, 在電機和驅(qū)動系統(tǒng)研究上也取得了新的進展。我國政府重點鼓勵稀土永磁電機的開發(fā)，因為我國在上述基礎材料領域具有資源優(yōu)勢，可以降低將來產(chǎn)業(yè)化時車輛的

14、造價。在經(jīng)濟性方面已經(jīng)達到商業(yè)化運作要求。 2007年4月18日，國家電網(wǎng)公司與上海瑞華集團在京聯(lián)合舉辦了環(huán)保型混合電能超級電容電動汽車技術發(fā)布會。 環(huán)保型混合電能超級電容電動汽車是上海瑞華集團研制的一種電池、電容混合的純電動汽車。該電動汽車采用的是超級電容和鋰離子電池相混合的技術。超級電容具有充電快、無記憶充放電、充放電循環(huán)次數(shù)高、無二次污染等優(yōu)異特性，但有放電快的缺點；鋰離子電池具有儲電量大、儲 存時間長的優(yōu)點，但充電時間比較長。環(huán)保型混合電能超級電容電動汽車正是取了二者之長。 國電投入實際運行的電池電容混合型電動汽車，到2010年每年可減少成品油消耗約75245噸，減少二氧化碳排放約15

15、.7萬噸，減少一氧化碳排放約2104噸，減少炭氫化合物排放約252噸。 電動汽車一次充電時間小于3小時，最大行駛距離100至300公里，最高時速80至100公里，每公里耗電小于1.16千瓦時。目前該技術已在國電公司內(nèi)部電力工程車和電力營銷車上率先推廣，并正逐步向公交、環(huán)衛(wèi)等領域推進。 4 我國電動汽車的推廣 中國人口眾多，具有世界最龐大的自行車市場，因此也具有世界最龐大的電動自行車、電動汽車市場，這為中國電動汽車的發(fā)展創(chuàng)造了特有的市場條件。但在它大批量投產(chǎn)之前，不會有很好的經(jīng)濟效益，在這種情況下，就需要發(fā)揮政府行為的主導作用，發(fā)動社會各方面支持電動汽車事業(yè)。世界各國發(fā)展高新技術產(chǎn)業(yè)的通用做法就

16、是利用優(yōu)惠的產(chǎn)業(yè)政策進行扶持，混合動力轎車PRIUS的發(fā)展就是最好的實例。日本政府對私人購買PRIUS補貼25萬日元，車主多花的錢一年多就能在節(jié)省的汽油費中賺回來；美國采取補貼3000美元，免費停車的扶持政策。正是在政府扶持下，豐田率先商品化的混合動力車PRIUS，2008年4月底豐田普銳斯混合動力車在全球的總銷量已超過百萬，達1028萬輛?？蛻粢壬?個月甚至加價才能拿到車。PRIUS因此被稱為豐田在美國市場的“掙錢機器”。在推廣電動汽車方面，政府實施的優(yōu)惠政策應該包括無償提供停車場地、發(fā)給電動汽車正式營運牌證、提供輸變電網(wǎng)站、免收養(yǎng)路費、免征電動汽車購置稅和進口稅等。 能源與環(huán)境已成為當前

17、全球最為關注的問題，能源是經(jīng)濟的基礎，而環(huán)境是制約經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。如何解決經(jīng)濟發(fā)展與能源供給、環(huán)境污染之間的矛盾是關系一個國家、一個民族能否和諧、持續(xù)發(fā)展的關鍵。中國作為能源消費大國，近幾年能源需求快速增長，對國家能源安全構成了嚴重威脅，形勢十分嚴峻。同時這種狀況也對環(huán)境構成了嚴重影響，制約了經(jīng)濟發(fā)展。節(jié)能降耗，減少對石油資源的依賴，已成為我國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展迫切需要解決的問題。電動汽車的推廣使用將大大緩解能源危機和環(huán)境污染。 電動汽車作為綠色交通工具，將在21世紀給人類社會帶來巨大的變化。順應當前國際科技發(fā)展的大趨勢，將電動汽車作為中國進入21世紀汽車工業(yè)的切入點，不僅是實現(xiàn)中國汽車工業(yè)技術跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略抉擇，同時也是實現(xiàn)中國汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要選擇。 5 結語 現(xiàn)在我國電動汽車即將迎來2010年上海世博會的良好契機，只要我國汽車工業(yè)抓住機遇，發(fā)揮我國在電動汽車研發(fā)上的優(yōu)勢