電動汽車動力燃料電池論文
⑴ 電動汽車的發展前景論文
摘 要 隨著環境污染的日趨嚴重和「低碳經濟」概念的不斷推廣,節能減排成為當今熱點問題。而如今汽車保有量逐年增加,在導致交通擁堵的同時也造成了嚴重的環境污染,能源危機問題也亟需解決。在此背景下,開發新能源,研製節能環保型汽車是汽車工業可持續發展的必然選擇。筆者就新能源汽車的發展現狀和發展趨勢,以及我國新能源汽車發展所遇到的問題作出闡釋與總結。
關鍵詞 新能源汽車 發展現狀 發展趨勢€E烀媼倌煙
中圖分類號:U473 文獻標識碼:A
1 引言
在我國,新能源汽車概念最早在20世紀60年代「十一五」初期的「863計劃」中提出。新能源汽車概念一提出,就引起了社會和學術界的廣泛討論,行業內各廠商也表現出較高積極性,不斷嘗試研發不同類型的新能源汽車。那麼,新能源汽車是如何定義的呢?目前,對於新能源汽車的定義各有側重,新能源汽車的概念和分類標准也沒有統一,本文將從普遍認同的概念和分類進行闡述。新能源汽車可以分為廣義和狹義新能源汽車。廣義上講,新能源汽車指除汽油和柴油發動機等內燃機之外所有其它能源汽車。包括氫能源汽車、燃氣汽車、燃料電池汽車和混合動力汽車等,廢氣排放量相對較低或者零排放。從狹義上講,新能源汽車指採用非常規車用燃料作為動力來源,綜合車輛的動力控制和驅動兩方面的技
⑵ 混合動力電動汽車的研究論文
混合動力電動汽車(Hybrid Electric Vehicle)是傳統燃油汽車和純電動汽車相結合的新車型,具有燃油汽車的動力性能和較低的排放特性,是當前解決節能、環保問題切實可行的方案。 類菱形汽車是湖南大學自主開發的具有完全知識產權的新型汽車,該類型車在安全性與輕量化方面有其獨到的優勢。以此車為平台,本文圍繞類菱形混合動力汽車的總體設計和控制進行了全方位的深入研究和探討。 結合類菱形混合動力電動汽車的結構特點,採用了傳統意義上的差速器即2K-H型錐齒輪負號機構、嚙合方式為ZUWGW的輪系作為動力耦合器。為驗證該方案的可行性,運用UG建立了新型動力耦合器的三維模型,並將其導入Adams軟體中進行了模擬,確定了該耦合器三個輸入輸出端力矩與轉速之間的運動學與動力學關系式。台架實驗也驗證了模擬結論的正確性。 在採用新型動力耦合器的基礎上,設計了一種基於類菱形車平台的新型混合動力驅動鏈,並提出了一套基於CVT新型驅動鏈的混合動力汽車部件設計、選擇與匹配的理論,對整車試制具有指導作用。這是混合動力汽車技術開發的核心和基礎之一,是自主知識產權的重要體現,涉及企業的核心技術機密
⑶ 請教高手:淺析汽車新能源技術發展狀況論文怎樣寫
立幟汽車製造網 隨著世界能源危機和環保問題日益突出,汽車工業面臨著嚴峻的挑戰。一方面,石油資源短缺,汽車是油耗大戶,且目前內燃機的熱效率較低,燃料燃燒產生的熱能大約只有35%—40%用於實際汽車行駛,節節攀升的汽車保有量加劇了這一矛盾;另一方面,汽車的大量使用加劇了環境污染,城市大氣中CO的82%、NOx的48%、HC的58%和微粒的8%來自汽車尾氣,此外,汽車排放的大量CO2加劇了溫室效應,汽車雜訊是環境雜訊污染的主要內容之一。我國作為石油進口國和第二大石油消費大國,污染嚴重,世行認定的20個污染最嚴重的城市有16個在中國。國內汽車產品水平與國外差距很大,平均油耗高出10%—30%,排放約為15—20倍,汽車工業面臨的壓力更大。
上個世紀末以來世界各國和各大汽車公司以及國內各大科研機構和高等院校紛紛致力於開發清潔節能汽車,新能源汽車獲得了長足發展。汽油和柴油是傳統內燃機汽車的能源,利用除此以外的能源提供汽動力的汽車均可稱為新能源汽車。目前正在開發的新能源包括天然氣、液化石油氣、醇類、二甲醚、氫、合成燃料、生物氣、空氣以及電荷燃料電池等。
本文介紹新能源汽車技術的發展概況,並對其發展前景提出看法。
1 新能源汽車的種類及其特點
1.1 天然氣汽車和液化石油氣汽車
天然氣汽車又被稱為「藍色動力」汽車,主要以壓縮天然氣(CNG)、液化天然氣(LNG)、吸附天然氣(ANG)為燃料,常見的是壓縮天然氣汽車(CNGV)。液化石油氣汽車(LPGV)是以液化石油氣(LPG)為燃料。CNG和LPG是理想的點燃式發動機燃料,燃氣成分單一、純度高,與空氣混合均勻,燃燒完全,CO和微粒的排放量較低,燃燒溫度低因而NOx排放較少,稀燃特性優越,低溫起動及低溫運轉性能好。其缺點是儲運性能比液體燃料差、發動機的容積效率較低、著火延遲期較長。這兩類汽車多採用雙燃料系統,即一個汽油或柴油燃料系統和一個壓縮天然氣或液化石油氣系統,汽車可由其中任意一個系統驅動,並能容易地由一個系統過渡到另一個系統。康明斯與美國能源部正合作開發名為「先進往復式發動機系統(ARES)」的新一代天然氣發動機,根據開發目標,該發動機熱效率達50%(熱電聯產時達到80%以上),NOx排放量低於0.1g/km,製造成本為400450美元/kW,維護費用低於0.01美元/kwh,在滿足這些目標的同時,發動機具有較高的可靠性。
1.2 醇類汽車
醇類汽車就是以甲醇、乙醇等醇類物質為燃料的汽車,使用比較廣泛的是乙醇,乙醇來源廣泛,製取技術成熟,最新的一種利用纖維素原料生產乙醇的技術其可利用的原料幾乎包括了所有的農林廢棄物、城市生活有機垃圾和工業有機廢棄物。目前醇類汽車多使用乙醇與汽油或柴油以任意比例摻和的靈活燃料驅動,既不需要改造發動機,又起到良好的節能、降污效果,但這種摻和燃料要獲得與汽油或柴油相當的功率,必須加大燃油噴射量,當摻醇率大於15%—20%時,應改變發動機的壓縮比和點火提前角。乙醇燃料理論空燃比低,對發動機進氣系統要求不高,自燃性能差,辛烷值高,有較高的抗爆性,揮發性好,混合氣分布均勻,熱效率較高,汽車尾氣污染可減少30%以上。這種汽車最早由福特公司在20世紀80年代中期開發,到2003年底,美國有230多萬輛乙醇汽車,其中多數是道奇和克萊斯勒廂式車——2003年已賣出233466輛。
1.3 氫燃料汽車
氫是清潔燃料,採用氫氣作燃料,只需略加改動常規火花塞點火式發動機,其燃燒效率比汽油高,混合氣可以較大程度地變稀,所需點火能量小,有利於節約燃料。氫氣也可以加入其它燃料(如CNG)中,用於提高效率和減少N02排放。氫的質量能量密度是各種燃料中最高的一種,但體積能量密度最低,其最大的使用障礙是儲存和安全問題。寶馬公司一直致力於氫氣發動機研製,開發了多款氫發動機汽車,其裝有V12氫發動機的7系列轎車是世界上首批量產的氫發動機,該發動機可使用氫氣和汽油兩種燃料。
1.4 二甲醚汽車
二甲醚(DME)是一種無色無味的氣體,具有優良的燃燒性能,清潔、十六烷值高、動力性能好、污染少,稍加壓即為液體,非常適合作為壓燃式發動機的代用能源,使用該燃料的車輛可達到美國加州的超低排放標准。日本NKK公司成功地開發出用劣質煤生產二甲醚的設備,並且和住友金屬工業公司於1998年完成了用二甲醚作為汽車燃料的試驗,二甲醚汽車(DMEV)不會排放黑色氣體污染環境,產生的NOX比柴油少20%。
1.5 氣動汽車
以壓縮空氣、液態空氣、液氮等為介質,通過吸熱膨脹做功供給驅動能量的汽車稱為氣動汽車,氣動發動機不發生燃燒或其他化學反應,排放的是無污染物輻射的空氣或氮氣,真正實現了零污染。目前開發比較成功的是壓縮空氣動力汽車(APV),工作原理類似於傳統內燃機汽車,只不過驅動活塞連桿機構的能量來源於高壓空氣。APV介質來源方便、清潔,社會基礎設施建設費用不高,較容易建造。無燃料燃燒過程,對發動機材料要求低,結構簡單,可借鑒現有內燃機技術因而研發周期短,設計和製造容易。但目前APV能量密度和能量轉換率還不夠高,續駛里程短。1991年法國工程師Guy Negre獲得了壓縮空氣動力發動機的專利,並加盟MDI公司,2000年MDI公司推出的名為「進化」(evolution)的APV,質量僅700kg,其發動機質量僅為35kg,速度可達120km/h,一次充滿壓縮空氣可行駛200km,充氣費用僅為0.3美元,在城市中約可行駛10h,在壓縮空氣站充氣2min就可完成,用氣泵充氣3h可完成。
1.6 電動汽車
世界上第一輛電動車(EV)由美國人在19世紀90年代製造。EV大致分為蓄電池電動汽車(BEV)、燃料電池電動汽車(FCEV)和混合動力電動汽車(HEV)。電動汽車的一個共同特點是汽車完全或部分由電力通過電機驅動,能夠實現低排放和零排放。
蓄電池電動汽車是最早出現的電動汽車。使用鉛酸電池的汽車整車動力性、續駛里程與傳統內燃機汽車有較大的差距,而使用高性能鎳氫電池或者鋰電池又會使成本大大增加。而JtBEV都需有一定充電時間及相應的充電設備,使用場合受到了限制。燃料電池具有近65%的能量利用率,能夠實現零排放、低雜訊,國外最新開發的高性能燃料電池已經能夠實現幾乎與傳統內燃機汽車相當的動力性能,發展前景很好,但成本卻是制約其產業化的瓶頸。在加拿大進行的示範試驗表明,使用燃料電他的公共汽車製造成本為120萬加元,而使用柴油機的公共汽車僅為27.5萬加元。
混合動力汽車融合了傳統內燃機汽車和電動汽車的優點,同時克服了兩者的缺點,近年來獲得了飛速發展,並已經實現了產業化和商業化,PRIUS和INSIGHT兩款混合動力汽車的成功向人們展現了混合動力技術的魅力和巨大的市場潛力。
1.7 以植物油為燃料的汽車
為了尋找可代替石油的新能源,科學家也將目光投向了植物油,正在研製以植物油如大豆油、玉米油及向日葵油為原料的內燃機油。科學家們還在研究生物柴油,這是一種以植物油為原料的燃料,將來可作為柴油的替代品大量用於卡車和輪船。生物柴油中不含硫,因此不會對環境造成酸雨威脅。為生產生物柴油,化學家們正在對植物油進行酯化加工,使之變成甲基酯化合物,燃燒起來更干凈,發動機內殘留物也較少。
2 我國新能源汽車的發展概況
我國天然氣資源豐富,分布廣泛,海南、北京、上海、重慶等省市被列為國家燃氣汽車重點示範城市,各地均在燃油汽車基礎上研製開發改裝了壓縮天然氣汽車和液化石油氣汽車,主要用於計程車、公交客車、大型車輛和工程設施等。一汽—大眾公司開發了捷達LPG,上海交大研製成LPG轎車並和申沃客車聯合開發成功改裝型LPG城市bus,北京開發了CNG城市bus。
山西是產煤大省,甲醇汽車項目已進行多年,目前已達到商業運行階段,所用甲醇汽車採用靈活燃料系統,既可用甲醇,也可用汽油,將乙醇當作有氧燃料使用,現在在河北和黑龍江等地推廣。同時國家制定了乙醇汽油燃料相關標准。我國雲崗汽車公司大同汽車製造廠開發了甲醇中巴車。
我國煤炭資源豐富,政府支持以煤炭為原料製造車用燃料項目。煤直接液化和間接液化製取車用燃料的項目正在積極進行。「十五」期間在雲南和陝西建立了煤直接液化示範廠,以煤為原料合成石油或二甲醚等車用燃料。西安交通大學與中國科學院煤化工研究所經過5年協同攻關,於2000年研製出了「超低排放二甲醚汽車」,通過在TYll00單缸柴油機及裝備有大連柴油機廠生產的CA498柴油機的麵包車上燃用二甲醚的試驗,發現發動機的功率可提高10%-15%,熱效率提高2—3個百分點,雜訊降低10%-15%。
我國從事燃料電池研究的單位有20餘家,質子交換膜(PEM)燃料電池技術已取得較大進展,但與國外還有不小差距,例如,國外將功率50—80kW的PEM燃料電池用於轎車,而我國最大的PEM燃料電池單堆功率為5kW,離轎車使用相距甚遠。我國的金屬燃料電池技術已經達到世界先進水平。
我國的鎳氫電池和鋰電池技術水平也已經達到國際先進水平,比亞迪在2005年上海車展展出的E1電動車已經具備了很好的整車動力性能。
目前國內對壓縮空氣動力汽車的研究報道最多的是浙江大學,他們已經開發出壓縮空氣動力摩托車研究平台,探索出不少有益的結論,正在進一步深入研究,此外重慶大學和同濟大學也做過一些探索性研究。應當說APV在國內的發展才剛剛起步。
3 代用燃料汽車的發展前景
在各種汽車代用燃料中,LPG和CNG最方便投入使用,而且目前已經具有好的配套基礎設施。在排放和經濟性能要求較高而動力性能要求一般的公共交通領域具有很好的應用前景,美國近年來新型公交客車中天然氣汽車就占據了較大比例。在中國這樣的農業大國特別是一些農業大省,乙醇資源豐富,乙醇汽車有良好的應用前景。二甲醚等合成燃料具有很好的排放特性,也將具有很好的應用前景,特別是作為代用柴油應用於混合動力汽車。混合動力汽車毫無疑問是下一代汽車動力系統的主要形式。
蓄電池電動汽車的使用性能不如混合動力汽車和燃料電池汽車,且成本高。氫燃料發動機的能量利用率不如氫氧燃料電池。因而蓄電池電動汽車和氫發動機汽車的發展前景不是十分樂觀。當然隨著太陽能電池技術的發展和突破,也許純電動汽車能迎來一個不錯的發展局面。壓縮空氣動力汽車雖然實現了零污染,但其整車性能與傳統汽車相差太遠,只能在較小的范圍內應用於特定場合。
燃料電池是目前技術條件下能量利用率最高的車用能源。燃料電池的比能量可達200—350Wh/kg,為鋰離子電池的2—3倍;能量轉換效率高達60%~80%,是汽油機或柴油機的1.5~2倍,能實現超低污染甚至零污染,而且燃料電池使用的氫能源是可再生的。目前以甲醇燃料電池技術最為成熟。國外各大石油公司和汽車均在致力於燃料電池汽車的研發以搶佔在未來汽車發展中的灘頭。戴姆勒—賓士汽車公司從1993年到2000年先後推出了NecarI—NecarⅣ和Nebas等系列FCEV,2001年5月Necar4在美國試車,功率55kW,最高車速145km/h,裝載行程450km,最新推出的Necar V-FCEV採用甲醇燃料電池。1997年Ballard動力公司和福特汽車公司組建了Xcellsis公司開發燃料電池轎車,美國AR—CO、殼牌、德士古等石油公司和加州CARB先後加盟,組成世界上最強大的燃料電池車開發聯盟。日本電力中央研究所正在開發一種全面使用耐熱陶瓷的燃料電池,電池在發電效率非常高的1000℃的高溫下工作,電解質的輸出功率達到1W/cm2,相當於傳統燃料電池的5倍。EvomR公司致力於開發鋁和鋅燃料電池,已具有相當水平。
總之對代用燃料的綜合評價應考慮以下因素:燃料成本;車輛成本;對進口石油的依賴程度;有效能源利用率;溫室效應;排放污染;生產、儲運、分銷、加註設施;裝載行駛里程和加註時間;安全性。基於這些因素,目前最容易投入使用的代用燃料是CNG和LPG。電、甲醇和乙醇的綜合評價指數都低於汽油。可以預計LPG和CNG以及乙醇的市場份額將會不斷增加。二甲醚和合成柴油在十年後其市場份額會快速穩定增長。混合動力汽車會進一步發展,迅速增加市場份額。而燃料電池汽車會在20年之後開始實現產業化逐漸增加市場份額。傳統汽油機汽車的市場份額會在20年之後開始出現明顯的下降,但柴油車會在重型車輛領域繼續保持很高的市場份額。
4 結束語
在未來的20年內,汽油和柴油仍是汽車主要的能量來源,但汽油和柴油的質量要求越來越高,發動機技術將快速發展以提高能量利用率。代用燃料會得到迅速運用,天然氣汽車和乙醇汽車會率先大規模投入使用,二甲醚和合成燃料會逐步擴大應用。
混合動力系統會得到快速發展和應用,混合動力汽車將至少在30年內都是汽車工業最切實可行的解決能源問題和污染問題的途徑。因此應當整合資源加速混合動力汽車的開發,搶占汽車技術發展的新高地。
燃料電池是最有前途的車用能量,也是未來汽車的主要能量源,國內石油工業應該與汽車工業聯手開發先進的燃料電池技術,搶占未來先進汽車技術的前沿陣地!
⑷ 燃料電池電動汽車商業化存在的問題 這個論文哪裡可以下載的到
綜述了燃料電池電動汽車商業化存在的9個方面的問題,這些問題解決的程度和速度,關繫到燃料電池電動汽車商業化的時間問題。這些問題可以分為兩類:性能與成本問題和燃料供應與基礎設施問題。介紹了解決這些問題的方法以及與此相關的研究方向和熱點
⑸ 新能源汽車的論文
你自己按照個人情況改改!摘要:本文從新能源汽車的市場現狀開始,利用營銷中市場的概念和SWOT分析法,闡述和分析了海口新能源汽車的發展前景,闡明了海口新能源汽車還屬於產品的導入期,並建議「先公後私」引入新能源汽車等觀點。
關鍵詞:新能源汽 SWOT 產業化
在石油能源嚴重緊缺、節能呼聲日益高漲的背景下,新能源汽車研究項目被列入國家 「十五」期間的「863重大科技課題」,並規劃了以汽油車為起點,向氫動力車目標挺進的戰略。從2009年起,中國新能源汽車市場將進入產品導入期,由科技部牽頭的國家節能與新能源汽車大規模推廣應用工程將全面啟動。新能源汽車將在我國一批中心城市全面開花,並有望形成一定規模。 各家汽車企業都希望能夠占據先機,從日益膨脹的新能源汽車市場中分到更大的一塊蛋糕。繼北京奧運會之後,於2010年舉辦的上海世博會也將為新能源汽車加速發展提供了契機。而上海市作為下屆世博會的主辦城市,有關部門表示,為迎接世博會,明年上海將有1000輛左右的新能源汽車投入使用。那麼對於中國最南端的省會城市並榮獲「中國人居環境獎」的海口市,其新能源汽車的發展前景又是如何呢?
一、市場=購買規模+購買力+購買慾望
1. 海口的新能源汽車市場有沒購買規模
根據數據顯示:2008年底海口市常住人口180多萬人,2008年12月31日,海口市機動車保有量28.7萬輛,較2007年增長8.24%。目前新車入戶日均100輛,高峰期達380輛,年增長3萬輛,截至目前,海口市共有機動車駕駛人40萬人。隨著海口市民生活質量的不斷提高和改善,私家車成為機動車增長的新亮點。全市民用汽車擁有量15.28萬輛,比上年增長18.6%,其中私人汽車擁有量10.48萬輛,增長26.5%。民用轎車擁有量8.61萬輛,增長25.6%,其中私人轎車擁有量6.78萬輛。據了解,在5年的機動車增長過程中,私家車佔了46%,位居全國前列。但是從其他大中型城市的保有量和人口比例來分析,海口的汽車市場前景還是非常的廣闊。
2. 海口的新能源汽車市場有沒購買力
《2008年海口國民經濟社會發展統計公報》顯示:2008年全年海口市生產總值(GDP)實現443.18億元(不含農墾,下同),按可比價格計算,比上年增長10.4%,已連續11年保持兩位數增長,經濟增長率比全國平均水平高1.4個百分點。從三產業情況看,第一產業實現增加值31.4億元,增長8.6%;第二產業實現增加值113.28億元,增長1.7%,第三產業實現增加值298.5億元,增長14.4%。一、二、三產業結構為7.0:25.6:67.4。按常住人口計算,人均生產總值達3573美元(按平均匯率),比上年增長8.0%。2008年末,全市城鎮從業人員29.1萬人(不包括私營企業、鄉鎮企業從業人員及個體勞動者),比上年增長3.2%,其中,在崗職工人數28.9萬人,增長6.5%。全年實現新增就業人員31313人,其中下崗失業人員再就業12377人,職業技能培訓11798人,其中再就業培訓5730人;農村富餘勞動力轉移就業11290人,創業培訓1149人。按照眾泰2008EV公布基本型以11.98萬元的市場價格出售的新能源汽車來看,它創造了目前國內純電動乘用車領域的最低價,但這一價格與傳統汽車相比,仍高出了一大截。如果用鋰電池改造一個傳統動力的轎車,附加成本是15萬元-16萬元,而如果是公交車,就是50萬元-60萬元。所以從人均生產總值和就業情況來來看,海口居民購買電動車的購買力還比較弱。
3. 海口的消費者對於新能源汽車市場有沒購買慾望
日前,新華信針對消費者的新能源汽車購買意向調查顯示,僅有7.8%的被訪者表示肯定會購買新能源汽車,超過七成以上的被訪者態度不明朗,另有16.5%的被訪者表示肯定不會購買。是什麼原因導致消費者對新能源汽車的購買表現遲疑?此次調查顯示,「車價太高」成為阻礙消費者購買新能源汽車的主要原因。其次,對新能源車「技術不信任」、「擔心維修便利性」、「燃料添加不方便」等原因也是消費者不考慮購買新能源汽車的理由。新能源汽車普遍售價過高,而純電動以及充電式混合動力汽車都需要電源等基礎設施的支持,如果政府財力不能給予足夠的補貼,或者無法建成完善的充電設施,相對於技術成熟穩定的傳統動力車型而言,消費者對新能源汽車這一新生事物的認識還不足,所以從購買慾望來看,海口的大部分居民沒有夠買新能源汽車的意向。
市場=購買規模+購買力+購買慾望,從市場構成的三要素來看海口的新能源汽車市場有沒購買規模,從其他大中型城市的保有量和人口比例來分析,還是非常的廣闊,但是從人均生產總值和就業情況來來看,海口居民購買電動車的購買力還比較弱,由於消費者對新能源汽車「車價太高」 、「技術不信任」、「擔心維修便利性」、「燃料添加不方便」等原因,使其購買慾望偏低。
二、海口市新能源汽車的發展前景的SWOT分析
1. 海口市新能源汽車的發展前景的優勢(strength)分析
國家信息中心預測,我國乘用車市場的高速增長態勢將至少再持續15 年,需求年均增長率大致相當於GDP 增長率的1.5 倍左右。2009 年轎車將大量進入家庭(中等收入家庭具備購車能力)。從定性角度看,轎車市場至少還將有20 年的快速增長。如果國內GDP2020 年比2000年翻兩番的話,2020 年前後我國將超過美國,汽車需求量將達到2000 萬輛,成為世界第一大汽車市場。
自1988年,海南建省並成為全國最大的經濟特區,海口市成為海南省省會以來海口市便獲得了十佳城市、國家環境保護模範城市、全國衛生城市、中國優秀旅遊城市、國家園林城市、國家歷史文化名城、全國創建文明城市工作先進市、全國城市環境綜合整治優秀城市、「中國人居環境獎」 等城市美譽。海南一貫的發展思路是旅遊島、環保島、健康島,新能源汽車便是這個城市的另一種環保和健康。 從海口市的經濟發展前景和汽車市場發展規模來看,在城市的公交、計程車、公務、環衛和郵政等公共服務等領域,新能源汽車有很大的市場空間。
2. 海口市新能源汽車的發展前景的劣勢(weakness)分析
(1)交通擁擠、混亂。近5年來海口機動車和駕駛員數量持續增長,給道路交通管理帶來了空前的壓力。據了解,海口現有城市道路859條,總長度1797公里,機動車擁有量為25萬輛,且正以每日200輛的速度增長著,其中私家車佔有量高達26%,以當前海口的交通網路顯然是無法滿足機動車行駛需求的。其次,城市中心區域道路改造速度緩慢,對原有道路改造還未形成系統工程,特殊是多頸路,斷頭路長年以來未得到有效改造。嚴重製約著其他主幹道的通行及分流量能力。再次,還存在精態道路交通及建設滯後問題,如海口現有的停車場因不能容納下過多的車輛,導致司機在一些路段兩旁停車。這使得本來就不寬的道路變得更加狹窄。還有就是海口交通發展落後,市民出行方式單一,摩托車、私家車等出行成為市民首選,使道路資料利用率降低。如府城的中介路是海口摩托車與風采車泛濫最為嚴重的地方之一。在候車店旁,擠滿了摩托車與風采車。他們佔道搶客,阻礙了其他過往車輛的正常通行,輕易引起堵車。海口交通警力不足,路面管控點,盲區過多,人們的交通, 觀念淡薄,公交車的線路重疊嚴重,站點安排不合理。有些路段的塞車嚴重,特別是節假日或上下班高峰時,交通是混亂不堪。
(2)車位供小於求。資料顯示,目前,海口的汽車保有量已超過16萬輛,並以每年2萬多輛的速度遞增。據了解,目前海口市平均每天有60多輛新車上路,而在一天之間增加這么多車位顯然不太現實。在未來幾年內,不論是小區車位還是公共車庫都會更加趨於緊張。
交通混亂、堵塞、車位難求,不僅是海口汽車市場,也是海口新能源汽車市場發展的一個致命症結。
3. 海口市新能源汽車的發展前景的機會(opportunity)分析
(1)政府鼓勵。今年2月5日,科技部和財政部聯合出台《節能與新能源汽車示範推廣財政補助資金管理暫行辦法》,宣布為鼓勵節能汽車發展,中央財政將對購置節能與新能源汽車給予一次性定額補助,鼓勵全國13個試點城市率先在公交、計程車、公務、環衛和郵政等公共服務領域推廣使用節能與新能源汽車。《辦法》明確規定,中央財政對購置節能與新能源汽車將按同類傳統汽車的基礎價差,並適當考慮規模效應、技術進步等因素給予一次性定額補貼。其中,長度10米以上城市公交客車是此次補貼的重點,混合動力客車最高每輛補貼42萬元,純電動和燃料電池客車每輛補貼分別高達50萬元和60萬元。
(2)新能源汽車技術逐步成熟完善。在「十五」電動汽車重大專項和清潔汽車科技行動攻關計劃的基礎上,「十一五」期間,在「863」計劃中又啟動了「節能與新能源汽車」重大項目,繼續支持節能與新能源汽車關鍵技術研發和產業化。 這期間,我國科技計劃累計投入近20億元,分別組織實施了「電動汽車重大科技專項」和「節能與新能源汽車重大項目」,確立了「三縱三橫」的研發布局,即燃料電池汽車、混合動力汽車、純電動汽車三種整車技術為「三縱」,多能源動力總成系統、驅動電機、動力電池三種關鍵技術為「三橫」。目前,我國基本掌握了新能源汽車技術,建立了節能與新能源汽車的動力技術平台,形成了一個比較完整的關鍵零部件體系,開發出一批節能與新能源汽車的產品,實現了小批量的整車能力。在我國節能與新能源汽車的研發布局中,純電動車和燃料電池車、混合動力車「三駕馬車」並駕齊驅。 通過持續開展的技術攻關,我國的新能源汽車產品日益成熟。在混合動力汽車方面,我國在系統集成、可靠性、節油性能等方面進步顯著,依據不同混合度方案,實際路況運行節油10%至40%,混合動力整車產品開始小批量進入市場。 在純電動汽車方面,我國處於國際先進水平,使用大容量鋰離子動力蓄電池的純電動客車在奧運中心區的規模應用,代表了當代國際純電動大客車的先進水平。純電動轎車具有成本優勢,已開始小批量出口歐美,國內市場需求也不斷加大。在燃料電池汽車方面,我國的整車集成技術、動力平台的成熟性、整車的可靠性有了新的提高,無故障間隔里程與國外同步達到3000公里,燃料經濟性優於國外燃料電池汽車,並取得了「新一代整車控制器」、「兩擋變速器」、「氫電系統安全性碰撞」等一批原創性研究成果。
4. 海口市新能源汽車的發展前景的威脅(threat)分析
(1)技術問題。對於新能源汽車來說,電池技術是主要瓶頸。研製成本低、體積小、持續能力強,並且使用壽命長的電池是破解新能源汽車難題的關鍵。此外,如何保證由電機系統組成的動力總成與整車匹配,是亟待解決的技術問題。
(2)產業化問題。 我國能源汽車戰略應盡快形成上下一盤棋的局面。而當前各地爭相上馬新能源汽車聯盟和產業基地,或將導致更嚴重的地方保護主義,不利於新能源戰略的推廣。 另外,國內節能與新能源汽車生產企業並沒有足夠的技術實力迎接產業化的到來。在混合動力汽車關鍵零部件領域,國內企業的產品可靠性以及自動變速箱生產經驗等方面均與國外產品存在一定差距。
從海口市新能源汽車的發展前景的SWOT分析來看,海口市的新能源汽車的發展前景有著發展公共服務等領域的優勢,同時由於城市交通的混亂、堵塞、車位難求等劣勢,制約著海口新能源汽車市場的發展,但由於我國政府對於新能源汽車的政策鼓勵和支持,各民族自主企業的發奮圖強,攻破了新能源汽車的層層技術難關,海口新能源汽車市場又面臨了新的機遇。
三、發展前景建議
1. 引導消費者改變消費觀念
多年來的汽車消費習慣導致人們對汽車新事物——新能源汽車的認識存在諸多偏見,例如價格太貴、性能不穩定、使用不方便和維修太貴等等。無論是政府還是汽車廠家都應該從各個方面去正確引導消費者,讓他們對新能源汽車有一個正確而客觀的認識,讓汽車消費更加理性和科學。倡導汽車新消費=環保+誠信+車德的理念,使消費者在購買新能源汽車的時候感受到自己作出的社會貢獻。
2. 解決交通混亂、車位難求的現狀
海口目前總的交通狀況是交通網路發展緩慢與車輛眾多之間的矛盾,貫穿海口的交通。還有停車問題、佔道拉客問題等一系列的問題構成海口市交通的主要問題。建議相關職能部門必須制定海口交通短期改造計劃及長期建設規劃和相關政策解決車位難求的現狀。
3. 政府加大鼓勵和指導力度
新能源汽車除了混合動力之外,純電動車及其他代用燃料車應由國家統一標准。啟動的節能與新能源汽車示範推廣試點,在3至5年的補貼期內增強自主創新產品競爭力,以順利進入產業化階段,降低企業生產成本,使其售價滿足消費者的需求。同時建立與新能源汽車相關的產業結構,如充電站、新能源汽車檢測與維修中心,聯合生產廠家建立和完善售後服務體系。
4. 「先公後私」引如新能源汽車
海口新能源汽車還屬於產品的導入期,建議先從公交、計程車、公務、環衛和郵政等公共服務領域推廣使用節能與新能源汽車,逐步改變消費者,特別是私家車主的消費觀念,在發展新能源汽車的私家車市場。
⑹ 需要一篇燃料電池方面的論文,最好是有abstract
固體氧化物燃料電池的發展與展望
摘要:在二十一世紀的今天,能源和環境對人類的壓力越來越大。由於石油資源的緊缺,而其它新型能源尚未成熟;我們必須找到一種新的方法,可以寄希望於使用煤炭作為替代。這樣,固體氧化物燃料電池(SOFC)的研究顯得非常重要和迫切。固體氧化物燃料電池(SOFC)主要可用於分布式電站和備用電源,是一種清潔的環保能源。
關鍵詞:固體氧化物燃料電池;能源
Development and future of solid oxide fuel cell
Abstract: At 21 century ,the pressure of environment and the need of energy source are more and more strict. We have to find a new method which can use coal as substitute cause the shortage of oil source and the juvenility of other new type energy source so that the study of SOFC become much more important and impendent than ever. SOFCs are mainly used in distributed power plant and standby energy sources.
Keywords: solid oxide fuel cell; energy sources
一:引言:
燃料電池的優點是顯而易見的,它不受卡諾熱機的工作效率限制,理論上的能量轉換效率可以達到100%,實際效率也高達70%~80%,而目前內燃機的工作效率不超過40%。除此之外,燃料電池也是一種清潔無污染的能源,對於環保有更重要的意義。
目前燃料電池主要分為:
1低溫燃料電池(PEMFC)和鹼性燃料電池(AFC)
2熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)
3磷酸鹽酸性燃料電池(PAFC)
4固體氧化物燃料電池(SOFC)
其中固體氧化物燃料電池為第三代燃料電池。它有以下優點:
(1) 發電效率高,能量密度大。是目前以碳基化合物為燃料的燃料電池中發電效率最高的一種,其一次發電效率就達到65%以上。
(2) 燃料使用面廣,可以使用氫氣,甲烷,水煤氣,液化石油氣等氣體作為燃料,還可以使用甲醇,乙醇,甚至煤油,汽油等高碳鏈液體作為燃料。
(3) 余熱使用價值高。由於SOFC的操作溫度在500~1000°C之間,優質的余熱可以作為熱電聯供。可以推動渦輪發電機發電,也可以供熱,這樣的發電效率可以達到85%以上。
(4) 無需使用貴金屬作為電極催化劑。
(5) 由於SOFC是全固體狀態,更適合進行模塊化進行合放大,還避免了液態電解質所產生的腐蝕等問題。
二:SOFC的發展現狀:
目前正在研究的固體氧化物燃料電池主要有以下三種:ZrO3基固體氧化物,摻雜鈰基的電解質以及鈣鈦礦電解質材料,其中最具有實用價值,實用最廣泛的是具有立方熒石結構的Y2O3穩定的ZrO2(YSZ)電解質。
固體氧化物燃料電池具有以上優點,但是傳統的Y2O3穩定的ZrO2(YSZ)電解質離子電導率較低,通常需要在900 ~1000°C高溫下運行,造成材料選擇困難,制備工藝復雜,成本過高,給真正商業化帶來一定困難。降低燃料電池運行溫度可以避免這些問題。
(1) 中低溫燃料電池的研究:隨著中溫燃料電池的興起,摻雜CeO2陶瓷材料成為最佳的中溫SOFC電解質。CeO2基固體氧化物的最佳工作溫度為500~700°C,其本身具有穩定的立方螢石結構,比YSZ具有更高的離子電導率。
(2) 電解池內阻的降低:主要通過電解質的薄膜化來解決。電解質歐姆損失主要是由電解質材料和厚度決定。所以目前主要通過發展緻密電解質薄膜來減少電池內阻。真空泥漿澆注和濕粉噴塗是目前使用和研究的較多的方面。
(3) 高電導率電解質材料的研究:固體電解質的離子導電性對燃料電池的操作溫度和性能起關鍵作用。從目前的研究來看。新型電解質材料的研究主要集中在摻雜鈰基電解質材料,ABO3鈣鈦礦電解質材料,Bi2O3基氧化物電解質材料等幾種。這幾種材料在中溫下具有較高的電導率。
(4) 電極的優化,改善電池組件的接觸狀態,減低接觸電阻:隨著操作溫度的降低,電極的反應活性下降,因此電極的性能成為制約電池性能的一個主要方面。陽極的點化學活性和內阻與電極材料的組成和微觀結構有關。因此,可以通過優化電極材料的組成和微觀結構提高電極的性能,減少極化電阻。比如在陽極中添加金屬錳,鈷等,在陰極中添加鉑,銣等,都可以增加電極活性。
三:固體氧化物燃料電池未來發展展望:
(1) 目前固體氧化物燃料電池的研究還遠未成熟。大多數的研究還停留在實驗室狀態,沒有進入商業應用。這是因為目前電解質薄膜化的研究普遍存在技術復雜,成本高,工藝性差等問題。開發出工藝簡單,可操作性強,成本低的緻密電解質膜是目前的研究方向,也是未來固體氧化物燃料電池的發展方向。
(2) 摻雜的CeO2在還原性氣氛中Ce4+容易被還原成Ce3+而產生電子電導的問題,從而降低SOFC的熱力學電動勢。這是目前迫切需要解決的問題。
(3) SOFC目前的應用前景很廣泛,小型電池可以用於汽車的輔助電源,中型電池可以用於火車的動力系統,大型燃料電池甚至可以用於發電站,這比傳統的火力發電站節約大量能源。
四:結論:
燃料電池是一種新型的綠色能源,有著廣泛的發展前途和應用前景。而SOFC的能量密度高,燃料范圍廣,結構簡單的優點是其它電池所不能比擬的,是最有前途的車載燃料電池。隨著中溫,甚至低溫燃料電池研究的進展,其製造成本會大大降低,熱啟動性能及穩定性大大提高。
參考文獻
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[2]:孫明濤,等.固體氧化物燃料電池的中低溫化研究.稀有金屬[J],2003,3
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