王炳惠
齐齐哈尔工程学院 黑龙江 齐齐哈尔 161005
摘要:在能源危机与环境污染严重的情况下,我们必须寻找资源代替石油资源,代替原始的汽车燃料。
关键词:混合动力汽车,纯电动汽车,燃料电池,技术,现状,应用前景,牡丹江地区。
1 前言
1.1寻求新动力源的背景
随着世界能源危机和环保问题日益突出,汽车工业面临着严峻的挑战。一方面,石油资源短缺,汽车是油耗大户,且目前内燃机的热效率较低,燃料燃烧产生的热能大约只有35%—40%用于实际汽车行驶,节节攀升的汽车保有量加剧了这一矛盾;另一方面,汽车的大量使用加剧了环境污染,城市大气中CO的82%、NOx的48%、HC的58%和微粒的8%来自汽车尾气,此外,汽车排放的大量CO2加剧了温室效应,汽车噪声是环境噪声污染的主要内容之一。我国作为石油进口国和第二大石油消费大国,污染严重,世行认定的20个污染最严重的城市有16个在中国。国内汽车产品水平与国外差距很大,平均油耗高出10%—30%,排放约为15—20倍,汽车工业面临的压力更大。
1.2 我国发展新能源汽车的重要意义
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国能源结构的调整,有利于国民经济的可持续发展。发展新能源汽车是控制城市污染的需要。
2 新能源汽车的主要种类及技术状况
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)等等。汽车对新能源的基本要求:
(1)能源要储量丰富
我国汽车保有量预计2010年将达到3430万辆,汽车对能源的消耗巨大,作为汽车动力的能源必须储量丰富,才能保证汽车的可持续发展。
(2)能源的污染要小
目前,大规模使用石油产品的汽车,已造成了环境的严重污染,各国政府都在考虑制定更加严格的汽车尾气排放标准。因此新能源汽车必须要明显减少尾气排放的污染,甚至要达到零排放,才能被人们广泛接受。
2.1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。
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。
(2)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。
(3)可以利用现有的加油站加油,不必再投资。
2.2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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
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。
2.3 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;
2.4 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。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 新能源汽车发展主要障碍及其解决方案
新能源汽车虽然可以有效减少市区有害气体的排放和烟雾浓度,同时也减少CO2的排放。许多国家和厂商都积极开发纯电动汽车( PEV) 、混合动力电动汽车(HEV) (包括插电式混合动力电动汽车PHEV)和燃料电池汽车( FCV) 。但是诸多障碍和困难限制了新能源汽车的发展和普及,从全球范围来看,一场打破约束、冲出困境的行动已经开展。
(1)充电基础设施
推广PEV和PHEV的主要困难就是缺少全面的电池充电基础设施。然而,目前全球许多厂商和政府已经启动了电动汽车基础设施项目,来评估建立充电基础设施的方法,并正着手进行实际应用。
(2)氢燃料补给基础设施
开发氢燃料补给设施是一个巨大工程。目前,为汽车研究提供支持的汽车用氢燃料补给站已基本建立。在补给站内储存氢燃料仍然是一个难题。
4结束语
发展新能源汽车是对百年来汽车动力技术最重要的变革,是对汽车工业长足发展的巨大驱动力,在发展和前进的道路上所遇到各种各样的困难在所难免,也不足为怪。对新能源汽车的研发,车企不仅面临着巨大的资金投入,还有很大的技术风险、大规模的业务重整、巨大的建设投资、服务体系的重建,更使企业困惑的是,价格不菲的新能源汽车的市场将会如何?消费者对新能源汽车除了费用偏高之外,对其技术的可靠性还存有诸多的疑虑。但无论遇到什么样的困难和问题,我们都必须要想明白,都必须要看清楚,这些困难是发展中的困难,这些问题是前进中的问题,发展新能源汽车是汽车工业发展的必由之路,还需要政策上的引擎、技术上的突破、成本上的降低、市场上的拓展,只要我们坚定信念,就一定能够克服各种困难和破解各种难题。
参考文献
[1]黄安华:清洁汽车- 中国未来汽车发展的主流[J].世界汽车,2005(5):12~14。
[2] 国家发展和改革委员会.新能源汽车生产准入管理规则[S].2007,72 号文件。
[3] 杨妙梁.世界燃料电池车发展动向(三)[J].汽车与配件, 2005,(5):34-37。
[4] 徐汉章,罗慧超.混合动力技术进展及相关建议[J].交通节能与环保,2007,1:15-17。
[5] 陈全世,信继欣.中国电动车辆研究与开发[M]. 北京理工大学出版社,2005。
论文作者:王炳惠
论文发表刊物:《文化研究》2018年第2期
论文发表时间:2018/4/17
标签:汽车论文; 新能源论文; 燃料论文; 燃料电池论文; 电动汽车论文; 混合动力论文; 能源论文; 《文化研究》2018年第2期论文;