我國電動(dòng)汽車發(fā)展前景

1、我國電動(dòng)汽車發(fā)展前景 摘 要：汽車在推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也導(dǎo)致能源危機(jī)、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(shù)發(fā)展的主攻方向，發(fā)展電動(dòng)汽車將是解決這二個(gè)技術(shù)難點(diǎn)的最佳途徑。本文對(duì)目前三大類電動(dòng)汽車的特點(diǎn)進(jìn)行分析，同時(shí)結(jié)合我國電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀，提出混和動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車是我國電動(dòng)汽車發(fā)展的主要方向，而政府的政策扶持將推動(dòng)我國電動(dòng)汽車的快速發(fā)展。 關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車 環(huán)境污染 能源危機(jī) 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(jié)晶。它在推動(dòng)社會(huì)快速發(fā)展的同時(shí)，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(gè)大氣污染最嚴(yán)重的城市

2、中，我國就占了7個(gè)，主要原因在于汽車尾氣對(duì)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(dǎo)致了光化學(xué)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(xiǎn)的職業(yè)之一。除了對(duì)呼吸系統(tǒng)的傷害，混在大氣中的汽車尾氣還含有對(duì)人體血液、神經(jīng)系統(tǒng)有嚴(yán)重?fù)p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(bào)告就顯示：我國15個(gè)城市中，有10左右的兒童血鉛水平達(dá)到患高鉛血癥的標(biāo)準(zhǔn)，這些都與汽車尾氣密切相關(guān)。汽車不僅污染了我們賴以生存的大氣，同時(shí)也是我們城市噪聲的主要來源。噪聲污染是內(nèi)燃機(jī)汽車對(duì)環(huán)境的另一個(gè)污染，城市中80%的噪聲污染來

3、自道路交通。據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(yán)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(dòng)汽車的零排放或低排放和低噪聲，將大大緩解內(nèi)燃機(jī)汽車對(duì)人類生活環(huán)境的污染。 1 電動(dòng)汽車的歷史 世界上第一輛電動(dòng)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(dòng)力的三輪車。到1898年，歐洲每14輛出租汽車

4、中就有電動(dòng)汽車13輛。1900年美國制造的汽車中，電動(dòng)汽車為15755輛，蒸汽機(jī)汽車1684輛，而汽油機(jī)汽車只有936輛。進(jìn)入20世紀(jì)以后，伴隨著內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)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(jī)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(dòng)機(jī)，致使蒸汽機(jī)汽車與電動(dòng)汽車在市場競爭中，由于存在著技術(shù)及經(jīng)濟(jì)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(jì)70年代的能源危機(jī)和石油短缺使電動(dòng)汽車重新獲得生機(jī)。20世紀(jì)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(dòng)汽

5、車。20世紀(jì)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(dòng)汽車。但是石油價(jià)格在20世紀(jì)70年代末開始下跌,電動(dòng)汽車的商業(yè)化失去了動(dòng)力,電動(dòng)汽車的發(fā)展走入低谷。20世紀(jì)80年代，由于人們?nèi)找骊P(guān)注空氣質(zhì)量和溫室效應(yīng)所產(chǎn)生的影響,電動(dòng)汽車的發(fā)展再次獲得生機(jī)。20世紀(jì)90年代開始，新一代電動(dòng)汽車不斷涌現(xiàn)，1997年10月底問世的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車普銳斯prius，是世界上最早實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的電動(dòng)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(dòng)汽車分類及其特點(diǎn) 電動(dòng)汽車是指全部或部分由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。目前，電動(dòng)汽車一般可分為三類：純電動(dòng)汽車（PEV）

6、、混合動(dòng)力汽車（HEV）、燃料電池電動(dòng)汽車（FCEV）。但是近幾年在傳統(tǒng)混合動(dòng)力汽車的基礎(chǔ)上，又派生出一種外接充電式（Plug-In）混合動(dòng)力汽車，簡稱（PHEV）。 2.1 純電動(dòng)汽車 純電動(dòng)汽車是由蓄電池供電，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn)。純電動(dòng)汽車行駛時(shí)的零排放，受到了高度重視，被認(rèn)為是本世紀(jì)城市交通工具的首選。十九世紀(jì)以來，世界各地就一直運(yùn)行著各式各樣的純電動(dòng)汽車，英國保有的純電動(dòng)汽車目前居世界首位。現(xiàn)在，純電動(dòng)汽車技術(shù)基本成熟，但是由于動(dòng)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(jià)格還沒有取得突破，因此，純電動(dòng)汽車的推廣應(yīng)用受到了一定的

7、限制。 2.2 混合動(dòng)力電動(dòng)車 混合動(dòng)力電動(dòng)車通常是指既有內(nèi)燃機(jī)又有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛。按內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)機(jī)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(guān)注。它將現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)與一定容量的儲(chǔ)能器件通過先進(jìn)的控制系統(tǒng)相結(jié)合，電動(dòng)機(jī)可補(bǔ)充提供車輛起步、加速時(shí)所需轉(zhuǎn)矩，又可以通過發(fā)電機(jī)吸收內(nèi)燃機(jī)功率不能完全被利用時(shí)，多余的部分功率和車輛制動(dòng)的能量返回儲(chǔ)能器件存儲(chǔ)。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(dòng)力轎車PRIUS，現(xiàn)在已經(jīng)在全世界20多個(gè)國家上市銷售。目前推出的產(chǎn)品已是經(jīng)多次改進(jìn)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(dòng)力汽車市場90%的份額，其全球混合動(dòng)力車的總銷量已突破70萬輛。到2010年，豐田公司混合動(dòng)力車型全球銷量計(jì)劃達(dá)到每年100萬輛的目標(biāo)。 2.3 燃料電池汽車 燃料電池汽車是將燃料電池中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，效率達(dá)到60%-80%，是普通內(nèi)燃機(jī)熱效率的數(shù)倍，基于氫源的燃料電池技術(shù)的發(fā)展，使電動(dòng)汽車脫離了傳統(tǒng)的以電方式補(bǔ)充能量的方式，而采用加入“燃料”的方式補(bǔ)充能源，使電動(dòng)汽車使用范圍不受充電設(shè)施的限制。國外企業(yè)對(duì)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(guān)鍵技術(shù)。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(shí)大功率，且無 法吸收車輛制動(dòng)的能量，因此需要與其它蓄能元件一起組成燃料電動(dòng)汽車的動(dòng)力源。 2.4 三種電動(dòng)汽車的比較 純電動(dòng)汽車，能量來源為蓄電池，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為電機(jī)，特點(diǎn)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(shí)意義。但目前主要問題是蓄電池的比能和價(jià)格，因而其發(fā)展關(guān)鍵是低價(jià)高效蓄電池技術(shù)。 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車，能量來源為蓄電池及發(fā)動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為電機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)，特點(diǎn)是行駛里程長，可以不用單獨(dú)的充電設(shè)備，行駛過程中仍有廢氣排放，但很低。在城里用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在城外用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，以減少城市污染。依賴石油，且成本高。混合動(dòng)力轎車PRIUS的發(fā)展很大程度得益于政府的扶持。 燃料電池

10、電動(dòng)汽車，能量來源為燃料電池，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為電機(jī)，特點(diǎn)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(shù)上還未取得突破，且成本高，目前僅燃料電池的價(jià)格就要25000美元。 長遠(yuǎn)看來，純電動(dòng)汽車和燃料電池汽車是最具有希望的產(chǎn)品，但由于技術(shù)和成本的原因，這兩種產(chǎn)品目前的推廣運(yùn)用均不如混合動(dòng)力汽車。混合動(dòng)力汽車介于傳統(tǒng)汽車和未來零排放汽車之間，是一種承前啟后、在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)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(shí)候，混合動(dòng)力汽車證明了其存在的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。 3 我國電動(dòng)汽車的發(fā)展 我國的電動(dòng)汽車技術(shù)從20世紀(jì)70年代起步，90年代進(jìn)入發(fā)展期。在各大汽車制造公司的聯(lián)合推動(dòng)下，經(jīng)過“八

11、五”、“九五”、“十五”三個(gè)五年計(jì)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(jì)劃啟動(dòng)和2008年奧運(yùn)會(huì)開出的20億元電動(dòng)汽車訂單，規(guī)定奧運(yùn)會(huì)電動(dòng)車只能在國內(nèi)生產(chǎn)制造，導(dǎo)致我國電動(dòng)汽車研發(fā)熱潮再度升溫。 “十五”期間，國家設(shè)立了電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)，選擇新一代電動(dòng)汽車技術(shù)為主攻方向，組織企業(yè)、高等院校和科研機(jī)構(gòu)，以官、產(chǎn)、學(xué)、研四位一體的方式聯(lián)合攻關(guān)，專項(xiàng)于2001年9月正式啟動(dòng)，國家撥了8.8億元專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)。專項(xiàng)確定了“三縱三橫”的研發(fā)布局，以燃料電池汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、純電動(dòng)汽車三種車型為“三縱”，多能源動(dòng)力總成控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制系統(tǒng)、動(dòng)力蓄電池及其管理系統(tǒng)三種共性

12、技術(shù)為“三橫”。同時(shí)，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(guān)鍵零部件緊密配合；政策、法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)同步研究，基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)調(diào)發(fā)展。 經(jīng)過6年努力，我國電動(dòng)汽車整車水平已經(jīng)進(jìn)入國際先進(jìn)行列：燃料電池汽車研發(fā)取得重要進(jìn)展；混合動(dòng)力汽車實(shí)現(xiàn)載客運(yùn)行，具備小批量生產(chǎn)能力；純電動(dòng)汽車開始批量生產(chǎn)，進(jìn)入道路運(yùn)營并開始出口。同時(shí)，車用燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)取得重大突破，進(jìn)入世界前列；大功率車用動(dòng)力蓄電池性能顯著提高，形成產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)；驅(qū)動(dòng)電機(jī)技術(shù)性能先進(jìn)，與整車集成化程度逐步加強(qiáng)；車輛電控技術(shù)異軍突起，電動(dòng)化汽車底盤發(fā)展迅速，帶動(dòng)了傳統(tǒng)汽車的技術(shù)進(jìn)步。 目前在純電動(dòng)汽車的電池和電機(jī)研制方面，我國與世界先進(jìn)水平差距

13、較小，有些甚至處于領(lǐng)先地位。如深圳雷天綠色電動(dòng)源(深圳)有限公司開發(fā)的鋰離子電池續(xù)駛能力達(dá)到300公里，最高時(shí)速可達(dá)120公里，單臺(tái)車電池成本4萬元左右；上海靜申電動(dòng)汽車研制有限公司開發(fā)的鋰離子電池續(xù)駛能力達(dá)到500多公里,最高時(shí)速也達(dá)120公里。深圳中星汽車制造公司研制的超級(jí)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(dá)每千克一千瓦時(shí)，充電僅需10分鐘就可以完成，壽命可達(dá)10年以上，價(jià)格為鋰電池的一半，體積為鋰電池的1/3。電機(jī)優(yōu)勢明顯, 在電機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究上也取得了新的進(jìn)展。我國政府重點(diǎn)鼓勵(lì)稀土永磁電機(jī)的開發(fā)，因?yàn)槲覈谏鲜龌A(chǔ)材料領(lǐng)域具有資源優(yōu)勢，可以降低將來產(chǎn)業(yè)化時(shí)車輛的

14、造價(jià)。在經(jīng)濟(jì)性方面已經(jīng)達(dá)到商業(yè)化運(yùn)作要求。 2007年4月18日，國家電網(wǎng)公司與上海瑞華集團(tuán)在京聯(lián)合舉辦了環(huán)保型混合電能超級(jí)電容電動(dòng)汽車技術(shù)發(fā)布會(huì)。 環(huán)保型混合電能超級(jí)電容電動(dòng)汽車是上海瑞華集團(tuán)研制的一種電池、電容混合的純電動(dòng)汽車。該電動(dòng)汽車采用的是超級(jí)電容和鋰離子電池相混合的技術(shù)。超級(jí)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(diǎn)；鋰離子電池具有儲(chǔ)電量大、儲(chǔ) 存時(shí)間長的優(yōu)點(diǎn)，但充電時(shí)間比較長。環(huán)保型混合電能超級(jí)電容電動(dòng)汽車正是取了二者之長。 國電投入實(shí)際運(yùn)行的電池電容混合型電動(dòng)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(dòng)汽車一次充電時(shí)間小于3小時(shí)，最大行駛距離100至300公里，最高時(shí)速80至100公里，每公里耗電小于1.16千瓦時(shí)。目前該技術(shù)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(lǐng)域推進(jìn)。 4 我國電動(dòng)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(dòng)自行車、電動(dòng)汽車市場，這為中國電動(dòng)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(huì)有很好的經(jīng)濟(jì)效益，在這種情況下，就需要發(fā)揮政府行為的主導(dǎo)作用，發(fā)動(dòng)社會(huì)各方面支持電動(dòng)汽車事業(yè)。世界各國發(fā)展高新技術(shù)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(jìn)行扶持，混合動(dòng)力轎車PRIUS的發(fā)展就是最好的實(shí)例。日本政府對(duì)私人購買PRIUS補(bǔ)貼25萬日元，車主多花的錢一年多就能在節(jié)省的汽油費(fèi)中賺回來；美國采取補(bǔ)貼3000美元，免費(fèi)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(dòng)力車PRIUS，2008年4月底豐田普銳斯混合動(dòng)力車在全球的總銷量已超過百萬，達(dá)1028萬輛。客戶要等上6個(gè)月甚至加價(jià)才能拿到車。PRIUS因此被稱為豐田在美國市場的“掙錢機(jī)器”。在推廣電動(dòng)汽車方面，政府實(shí)施的優(yōu)惠政策應(yīng)該包括無償提供停車場地、發(fā)給電動(dòng)汽車正式營運(yùn)牌證、提供輸變電網(wǎng)站、免收養(yǎng)路費(fèi)、免征電動(dòng)汽車購置稅和進(jìn)口稅等。 能源與環(huán)境已成為當(dāng)前

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