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新能源汽車發展現狀的論文

發布時間: 2021-11-29 00:56:16

① 結合中國汽車企業的現狀,談中國新能源汽車的發展戰略。一千字以上的論文

中國汽車企業的現狀:
中國汽車產業的國際化,尤其是自主品牌汽車的國際化是發展的必由之路。中國汽車產業已進入國際化進程,

1.從資本市場看,中國汽車行業與國際上各大汽車及零部件製造商相繼建立了800多家合資企業,累計資本約960億美元,佔全國汽車工業資本總額的50%左右。今後幾年,隨著中外合資企業的發展,合作領域還將擴大。

2.從技術市場看,中國的入世和市場的更加開放,為汽車工業提供了多種技術創新的途徑。在過去成千項引進技術的基礎上,通過委託設計、聯合設計、合作開發以及集成創新等多種方式,使先進技術能夠通過各種渠道進入中國汽車技術市場。同時,通過海外設立技術公司,我們的技術已走向世界。

3.從產品市場看,近幾年,國際著名的汽車零部件集團相繼在中國加大了采購力度和建立采購基地。在全球排名前100位的零部件供應商中,有70%以上已經在中國開展業務,采購金額逐年遞增。

新世紀的近六年,中國汽車工業邁向國際化的步伐進一步加快。「十五」期間,我國進口汽車70萬輛,出口40萬輛,到2005年,進口金額由2001年的47億增加到154億美元;出口額由2001年的2.7億增加到200億美元,實現了出口大於進口。中國汽車產品市場開始與國際市場形成了「你中有我,我中有你」的格局。

近六年中,汽車行業不斷通過合資、合作以及並購、上市等多種形式提高了行業的總體水平和企業的競爭力,企業實現資本國際化和投資主體多元化的步伐不斷加快。日本的豐田、本田、日產、韓國的現代、歐洲的寶馬及戴克等大汽車集團都是在新世紀近六年間進入中國的;東風汽車集團在境外實現上市;上汽、南汽已經開始國外並購;奇瑞、吉利、長城、宇通、金龍等自主品牌的集團在海外設廠的計劃在實施中。

在汽車服務貿易領域,特別是在汽車金融領域,一批批獨資及中外合資的公司已經開始運營。

國際化將成為汽車產業發展的新動力。中國要跟上世界汽車市場國際化的步伐,就要在更廣泛的領域里探討,汲取世界各國的發展經驗,並不斷拓展與世界同行的交流領域。

汽車產業國際化是積累的過程,國際化要立足本國和自主品牌!

中國在全球汽車產業格局中地位加速提升,地位明顯呈上升趨勢。
一項統計表明,09年前5個月,中國汽車生產累計增幅高出10個百分點,結束了2008年下半年以來的低增長局面,可以看出中國汽車產業經歷了一個從下降通道中急速拉升產量的過程,這正是信心恢復帶來的結果。展望2009年全年,中國經濟增長明顯快於全球經濟,擴大內需的積極財政刺激政策和適度寬松的貨幣政策,加上中國汽車市場消費正處於成長階段,使得汽車消費需求巨大而持久。預計2009年全年中國汽車銷量同比增長8%至10%,汽車銷量達到1,013萬至1,030萬輛。
在市場回暖和政策利好的刺激下,自主品牌汽車發展經過2008年的短暫調整,2009年一季度得到了顯著提升。統計顯示,2009年一季度自主品牌轎車共銷售42.59萬輛,占轎車銷售總量的30%。這種提升不僅是在銷售量和質量方面,而且體現在安全性能上。中國汽車技術研究中心公布的2008年測試結果表明,自主品牌汽車的安全帶提示裝置、安全氣囊、氣簾的應用逐步提高,過去只有在高級車使用的安全裝置出現在10萬元以下級別的自主品牌車型中。在新能源汽車領域,自主品牌企業經過多年努力,在純電動汽車和混合動力汽車方面取得了重要進展,初步具備了產業化推廣的條件。

近些年的合資合作使國內汽車企業積累了經驗、技術、人才和資金。奇瑞、吉利等企業實現了從完全模仿到正向開發再到自主創新的跨越;一汽、上汽、東風三大轎車支柱企業近幾年逐步加強力量開發自主品牌。中國汽車工業的自主創新已經從單項技術和產品創新向集成創新和創新能力建設方面發展。

這份「汽車藍皮書」指出,近年來,中國新能源汽車研究取得了長足進展。隨著汽車動力電池技術的突破,中國電動汽車迎來了加快發展的機遇,純電動汽車、充電式混合動力汽車和普通型混合動力汽車的發展已提上日程。

② 有關新能源汽車的論文

很多院校都發布了關於新能源汽車的論文、或者汽車工程協會也發布了。望採納!

③ 結合中國汽車企業的現狀,談中國新能源汽車的發展戰略。1000字以上的論文

戰略性新興產業之新能源汽車:中國車企沖頂
2010年10月18日發布的《國務院關於加快培育和發展戰略性新興產業的決定》規劃到2020年,新能源汽車將成為中國國民經濟的先導產業。發改委隨後在對有關決定解讀時指出,新能源汽車是全球汽車行業升級轉型的方向。我國要在未來形成具有世界競爭力的汽車工業體系,必須超前部署新能源汽車的研發和產業化。當前,要充分發揮社會各方面的積極性,以產業聯盟系列化為途徑,著力突破動力電池、驅動電機和電子控制領域關鍵核心技術,加速形成知識產權,推進插電式混合動力汽車、純電動汽車推廣應用和產業化。而有關規劃實際上已經將中國新能源汽車10年內的發展目標定為全球第一。若這一規劃成真,中國汽車企業將有望通過新能源汽車的跨越發展一舉登上全球汽車產業的王者寶座。
2009年9月,我國在聯合國氣候變化峰會上提出,爭取到2020年非化石能源佔一次能源消費總量的比重達到15%左右。同年12月,我國在哥本哈根氣候變化大會上承諾到2020年,我國單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40-45%。這意味著未來10年我國節能減排任務艱巨。我國工業能耗大約佔70%,而汽車是工業能耗大戶,我國每年新增石油需求的2/3用於交通運輸業。截至2010年10月,全國機動車保有量約1.99億輛。若未來國內機動車完全更新換代為新能源汽車(價格按每車10萬元計算),則整個市場規模將高達20萬億元(這還未考慮到出口)。因此,發展新能源汽車不但有助於節能減排目標的實現,同時也代表了汽車產業的發展方向,其市場空間極其驚人。
根據《電動汽車科技發展「十二五」專項規劃》,到2015年中國電動汽車保有量計劃達到100萬輛,動力電池產能約達到100億瓦時。
此外,根據《節能與新能源汽車產業規劃》,到2015年我國新能源汽車將初步實現產業化,動力電池、電機、電控等關鍵零部件核心技術實現自主化;純電動汽車和插電式混合動力汽車市場保有量達到50萬輛以上;到2020年,我國新能源汽車實現產業化,新能源汽車產業化和市場規模達到全球第一,其中新能源汽車(插電式混合動力汽車、純電動汽車、氫燃料電池汽車等)保有量達到500萬輛;以混合動力汽車為代表的節能汽車銷量達到世界第一,年產銷量達到1500萬輛。
因此,我國新能源汽車產業即將面臨爆發期,可以預計該產業中將會涌現出許多高速成長的企業,而這些企業也將會在資本市場獲得良好的表現,極具投資價值。
新能源汽車產業政策支持全面加強
現代電動汽車一般可分為三類:純電動汽車(PEV)、混合動力汽車(HEV)、燃料電池電動汽車(FCEV)。近些年在傳統混合動力汽車的基礎上,又衍生出一種外接充電式(Plug-In)混合動力汽車(PHEV)。目前全世界各國對電動汽車都非常重視,許多國家都開始投入大量資金開發電動汽車。
我國對新能源汽車產業支持政策由來已久。「十五」期間,投入8.8億元設立電動汽車重大科技專項,並取得重要進展,形成了「三縱三橫」的研發布局,基本形成電動汽車自主開發的技術平台。所謂「三縱」是指開發燃料電池汽車、混合動力電動汽車、純電動汽車;「三橫」是指多能源動力總成控制、驅動電機、動力蓄電池。此外,電動汽車也被列入我國「863」計劃12 個重大專項之一。
目前我國汽車產業支持政策包括兩個方面:一是鼓勵節能環保和小排量汽車,減少現有汽車能源消耗和排放;二是鼓勵新能源汽車發展。主要補助插電式(plug-in)混合動力車和純電動車。支持政策的走向是:
(1)一攬子政策推動整個產業發展、補貼范圍擴展到私人購車領域
節能與新能源汽車產業發展規劃和一攬子扶持政策將於近期上報國務院審議,如審議通過,最快年內有望實施。一攬子扶持政策將從研發生產、市場推廣、售後服務和回收利用等各個環節入手,制訂產業政策、財政政策、稅收政策、投融資政策等。我國還准備設立國家層面的節能與新能源汽車研發與產業化專項,重點支持節能與新能源汽車關鍵技術研發和技術改造。這將是我國第一次針對一個產業提出一攬子扶持政策。
近期我國對新能源汽車的補貼范圍從對公交、公務、市政、郵政等政府采購補貼逐步擴展到對私人購買新能源汽車進行補貼。
2009年1月,國家啟動「十城千車」 節能與新能源汽車示範推廣試點,計劃用3年左右的時間,每年發展10個城市,每個城市推出1000輛新能源汽車,首批列入了13個城市。09年底試點城市由13個擴大到20個,選擇5個城市對私人購買節能與新能源汽車給予補貼試點。
2010年5月,政府在全國范圍內開展「節能產品惠民工程」,消費者在6月18日之後,每購買一輛節能型汽車,將獲得3000元的補貼。6月,出台對於私人購買新能源汽車補貼辦法,對滿足支持條件的新能源汽車,按3000元/千瓦時給予補助。插電式混合動力乘用車最高補助5萬元/輛;純電動乘用車最高補助6萬元/輛。
(2)通過補貼扶持和引導新能源汽車產業鏈整體的發
展,並重點支持關鍵環節
新能源汽車的補貼政策通過規定補助范圍、對象,並需要滿足一系列的支持條件,來引導試點城市建立相關配套設施和示範推廣工作。通過《推薦車型目錄》和國家標准,來引導申請補助的汽車生產企業及其新能源汽車產品,提高和保證產品性能參數,重點扶持具備一定產能規模和完善售後服務體系,具有自主知識產權的企業。
目前,發改委正在修訂《產業結構調整指導目錄(2010年本)》,在鼓勵類產品中,新增新能源汽車關鍵零部件。其中包括電池管理系統、電機管理系統、電動汽車驅動電機、電路集成以及充電設備等。
在配套設施方面,國家電網2010年將建設75個電動汽車充電站和6200個充電樁,2015年前將建設1700個充電站。南方電網也宣布2010年將建設超過80座充電站。
在國家和行業標准方面,我國已制定並發布了新能源汽車相關國家標准和行業標准共計42項,其中22項已列為新能源汽車產品准入的專項檢驗標准。2012年前,我國將基本建立與產業發展和能源規劃相適應的節能與新能源汽車及充電設施標准體系。
新能源汽車技術路線:近期以混合動力汽車為重點,未來以純電動車為主要發展方向
面對純電動汽車(PEV)、混合動力汽車(HEV)、燃料電池電動汽車(FCEV)等不同的技術選擇,根據《節能與新能源汽車產業規劃》,我國新能源車發展路線將以純電動汽車作為主要戰略取向,近期以混合動力汽車為重點,大力推廣普及節能汽車。考慮到技術發展現狀,而將燃料電池電動汽車作為未來長期的發展方向。
經過近10年的自主研發和示範運行,中國在電動車產業技術方面與世界先進水平的差距在大幅度縮小;中國電動車領軍企業與國外電動車技術的先行車企正在同一起跑線上成長。小型純電動乘用車將是3到5年內中國電動車產業發展的主導方向。在「十二五」電動車發展規劃中,小型純電動車將得到充分重視。
動力電池:以鋰電池為主要發展方向、以錳酸鋰+鈦酸鋰為正負極搭配方式
動力電池、電機、電控等關鍵部件成本占電動車整車成本的30%至50%,同時也是新能源汽車的關鍵核心技術。根據《節能與新能源汽車產業規劃》,到2015年,動力電池、電機、電控等關鍵零部件核心技術實現自主化;到2020年,節能與新能源汽車及關鍵零部件技術將達到國際先進水平。
在動力電池環節,我國力爭突破動力電池瓶頸。到2015年,動力電池系統能量密度達到120瓦時/公斤以上,成本降低至2元/瓦時,循環壽命穩定達到2000次或10年以上。到2020年,動力電池系統能量密度達到200瓦時/公斤以上,成本降低至1.5元/瓦時以下。
目前二次電池包括鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰電池等。雖然影響電池性能及決定其相對優勢的因素很多,但是比能量是最重要最直觀的一個指標。從鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池到鋰電池,比能量越來越高。與鉛酸電池、鎳鎘電池和鎳氫電池比較,鋰電池的優勢明顯,因此作為發展方向的鋰電池將會在電動汽車領域廣泛應用。我們預計2015年國內新能源汽車動力鋰電池的市場規模達到180億元。到2020年,新能源汽車已經進入普及期,新能源汽車動力鋰電池規模將達到2880億元。市場容量巨大,且增長迅速。
鋰電池單元主要由正極、負極、隔膜和電解液四部分組成。正極材料是決定電池性能的關鍵,目前市場應用的主流正極材料包括鈷酸鋰、錳酸鋰、三原材料和磷酸鐵鋰,其中錳酸鋰和磷酸鐵鋰可以說是各領風騷。由於磷酸鐵鋰產品存在一致性、低溫性能、高倍率放電性能和成本等問題,因此我們認為未來新能源汽車將主要選擇錳酸鋰路線。從目前市場主流新能源汽車看,除了比亞迪堅持使用磷酸鐵鋰電池,其他公司也基本都選擇了錳酸鋰路線。
在負極材料方面,雖然碳材料一直處於主導地位,但是我們預計鈦酸鋰的出現將會顛覆行業格局。鈦酸鋰是一種性能優異的負極材料,由於電位過高,鈦酸鋰並不適合與磷酸鐵鋰搭配,反而錳酸鋰+鈦酸鋰體系是較優的一種選擇。錳酸鋰+鈦酸鋰體系的優勢包括:近乎完美的安全性、使用壽命更長、可以快速充放電、結合錳酸鋰具備整體成本優勢等。因此我們認為錳酸鋰+鈦酸鋰體系將會是未來正負極材料的主要搭配方式。
電解液約占鋰電池成本的15%,電解液中關鍵材料六氟磷酸鋰約占成本一半,目前六氟磷酸鋰國產化程度很低,毛利率更高達70%;隔膜是鋰電關鍵材料中技術壁壘最高的一種高附加值材料,占鋰電池成本的20%左右,由於技術含量高,目前國內80%的隔膜需要進口。可以預計動力鋰電池用隔膜的發展方向是耐高溫、多層隔膜、高強度、高保液能力。
驅動電機:我國驅動電機技術進步明顯
驅動電機是電動汽車的關鍵部件,直接影響整車的動力性及經濟性。驅動電機主要包括直流電機和交流電機。目前電動汽車廣泛使用交流電機,主要包括:非同步電機、開關磁阻電機和永磁電機(包括無刷直流電機和永磁同步電機)。其中,非同步電機主要應用在純電動汽車,永磁同步電機主要應用在混合動力汽車中,開關磁阻電機目前主要應用在客車中。
車用電機的發展趨勢包括:第一、電機本體永磁化:永磁電機具有高轉矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等優點。我國具有世界最為豐富的稀土資源,因此高性能永磁電機是我國車用驅動電機的重要發展方向。第二、電機控制數字化:專用晶元及數字信號處理器的出現,促進了電機控制器的數字化,提高了電機系統的控制精度,有效減小了系統體積。第三、電機系統集成化:通過機電集成和控制器集成,有利於減小驅動系統的重量和體積,可有效降低系統製造成本。
在驅動電機方面,經過「九五」、「十五」、「十一五」國家對電動汽車用電機系統的集中研發和應用,我國已自主開發了滿足各類電動汽車需求的驅動電機系統產品,獲得了一大批電機系統的相關知識產權,形成具有核心競爭能力的車用驅動電機系統批量生產能力。
目前,我國自主開發的永磁同步電機、交流非同步電機和開關磁阻電機已經實現了與國內整車產業化技術配套,電機重量比功率顯著提高,電機系統最高效率達到93%以上,系列化產品的功率范圍覆蓋了200kW以下電動汽車用電機動力需求,各類電機系統的核心指標均達到相同功率等級的國際先進水平。但是與國際先進水平相比,在產品集成度、可靠性和系統應用技術方面,仍存在較大的差距。

④ 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!

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