电动汽车绿色生态
1. 绿色汽车指的是什么
所谓绿色汽车,并非指汽车的颜色,而是特指那些低能耗、无污染、可以回收的汽车。绿色汽车的诞生源于人类自身生态意识的觉醒和对汽车文明的反思。汽车在施惠于人类并迅速发展的同时,也给人类带来了许多负面影响。汽车使蓝色的天空蒙上阴影,在清新的空气中加进了一氧化碳、氮化物和硫化物,把清新的空气变得令人无法忍受。绿色汽车的一个重要标志是动力源的改进,这是改进汽车动力源的突破口。电动汽车是目前绿色汽车开发的“重头戏”,美国把开发电动汽车作为振兴美国汽车工业的着力点。1991年,美国组建了先进电池基金会,计划到2000年使电池寿命增至10年,充电次数达1000次。目前,美国已研制出一次充电可不间断地行驶320公里,从静止加速到时速96公里仅需5秒钟的电动汽车。另外,德国也研制成功了时速可达120公里,充电一次可行驶430公里的电动汽车。
除电动汽车外,1992年日本推出了只依靠太阳光源行驶的太阳能汽车。这种汽车长6.5米,装有1900个晶体太阳能电池,重量只有140公斤,最高时速达120公里。
从长远讲,氢能汽车最有前途。液氢燃料是把水分解成氢、氧而制取的,几乎取之不尽,燃烧后排出的水也不会造成污染。1976年到1983年间,德国奔驰汽车公司利用氢作燃料的小型客车和货车已在柏林和斯图加特进行了行车试验。1990年,日本也制造了一辆使用液氢发动机的汽车,时速可达125公里,灌注一次液氢可连续行驶300公里。
绿色汽车还有一个重要特征是废弃后可以重新回收利用,这是对世纪汽车工业提出的战略性要求。为此一些发达国家已经开始执行所谓的“汽车拆卸回收计划”,即在各种零件上标以材料的代号,以便日后拆卸分类,再生利用。
2. 新能源电动汽车未来发展前景如何
新能源汽车发展前景可期,将成为引领我国新一轮工业革命的标杆行业,而实现新能源汽车的产业化发展需尽快摆脱补贴依赖,实现政府和市场双轮驱动,在政府稳定的政策预期引导下激发市场内生动力。
汽车制造的未来方向是绿色发展,‘中国制造2025’中明确提出,新能源汽车将是国家发展汽车产业的关键,燃料汽车、节能汽车、智能互联网汽车,都将迎来重大发展机遇。
今日阳光新能源电动汽车,在新能源汽车产业日渐兴盛的大环境下迎来巨大发展契机,将成为低速、近距离代步交通工具中的新生力量。
3. 中国电动汽车十大名牌
1、Yadea雅迪
电动车十大品牌,江苏省著名商标,江苏省名牌产品,畅销的高端绿色能源电动两轮车。
2、AIMA爱玛
电动车十大品牌,创立于1999年,天津市著名商标,国内大型电动两轮交通工具制造商。
3、SUNRA新日
智能电动车创领者,电动车行业标准制订单位。
4、Luyuan绿源
浙江名牌,电动车产业先驱。
5、LIMA立马
电动车十大品牌,中国轻工业电动车行业旗舰品牌,集电动车研发、制造、销售、服务于一体。
6、TAILG台铃
广东省著名商标,集新能源交通工具研发/制造/销售/服务为一体的高新技术企业。
7、小刀电动车
天津市著名商标,首创双动力系统,爬坡动力好是其卖点。
8、SLANE新蕾
新蕾创立于2002年,是一家专注于电动交通工具研发制造的创新型企业。 新蕾的产品包含自主研发的豪华车、简易车、锂电车、电动三轮车、特种车等。
9、BYVIN比德文
电动车十大品牌,山东省名牌产品,中国轻工业电动自行车行业翘楚。
10、小牛电动
创新型锂电智能电动踏板车,充电一次可完成100公里续航。
4. 电动汽车如何节能环保
植物是地球最宝贵的财富,我们学生的用纸浪费现象很严重,造纸的原料很多都来自于植物,会导致对生态平衡的破坏。一些生活中的木制易耗品也要注意恰当使用。
我们认为可以改进的方法:
1、 将旧练习本中未用完的纸张装订起来,做草稿本,
2、 收集用过的草稿纸和旧作业本及试卷,找到合适的途径,送到造纸厂重新加工成可以使用的纸张。
3、 节约用纸,把草稿纸写满,不要只写几个数字就扔掉。
4、 尽量节约用纸,无论是手纸还是餐巾纸,能用手帕代替的就用手帕代替。
5、 在废报纸上练习写毛笔字和画国画。
6、 有些包装纸,可以做成手工艺品,美化生活。
7、 尽量不用一次性碗筷。
8、 方便筷或竹签使用后可以回收利用,做成工艺品。
9、 不要用机械的方法破坏、损害树木。
10、 多种植植物。
11、 把装修中剩余的木头、木屑送去造纸厂,减少砍伐树木的数量。
12、 和日本人一样,珍爱自己国家的每一棵树,用法律来规范人们的保护意识。
我们的改进方案所面临的问题:
1、 大家没有重视对植物的保护。
2、 用过的废纸没有恰当的去处。
3、 同学们有大手大脚的坏习惯。
金点子二:
我们所关注的环境问题:水资源的紧缺
我们认为可以改进的方法:
1、 可以把用过的但相对比较干净的水冲马桶、擦地板或者浇花。
2、 用水间歇可以把水龙头关上,避免不必要的浪费。
3、 少量的衣服用手洗,避免洗衣机洗时使用大量的水。
4、 洗澡时,将开头空房的冷水积蓄起来,可以洗衣服或别的用场。
我们的改进方案所面临的问题:
1、等待二次使用的水平时放在哪里。
金点子三:
我们所关注的环境问题:电资源的节约使用
我们认为可以改进的方法:
1、 没人或没必要的时候,不开灯、不使用空调。
2、 离开房间后随手关灯。
3、 同一个房间,在采光情况良好的情况下,不用开两盏灯。
我们的改进方案所面临的问题:
同学们有认识上的误区,认为只要我付得起电费,让自己舒服一点,多用点电有什么关系。
金点子四:
我们所关注的环境问题:塑料袋的使用
我们认为可以改进的方法:
1、 不随便扔塑料袋,对大自然有害。
2、 超市里的塑料袋可以当垃圾袋。
3、 买菜时少要塑料袋,或自备布袋或篮子。
我们的改进方案所面临的问题:
大家图方便和美观,不愿意使用布袋或篮子。
金点子五:
我们所关注的环境问题:节约汽油,保护环境
我们认为可以改进的方法:
1、 能坐公交车上下学的,就不用专车接送。
2、 去很近的地方办事,就步行或骑自行车去。既环保又锻炼身体。
我们的改进方案所面临的问题:
1、 学习太紧张,时间不多。
2、 同学们有虚荣心,觉得家中有汽车接送才够档次,如果坐公交车有些丢人。
1、每天都该是“水日”——不要只是在水日我们才想起重视水,节约水,生活里的每一天都应该是“水日”。
2、能骑车就别开车,不开车上班有奖。
3、遵从自然的法则,让落叶堆肥,不焚烧落叶。
4、安装节水龙头,使用节水马桶。
5、用柠檬,植物等替代空气清新剂。
6 去图书馆或上网查找环保资料,每人做几个绿色小书签,大家交流。
7、每出生一个孩子,父母都为他种植一棵同龄树。
8、“口下留情”,“食有禁忌”,不吃野生动物。
9、尽可能多地走进大自然,和鸟儿一道唱歌,同蝴蝶一道飞舞,与鱼儿一道戏水,激发热爱自然的环境意识。
10、设个“班级环保奖”,在班级成员中开展“节约一滴水、一度电、一张纸,不践踏草坪,不乱扔垃圾,不随地吐痰”等活动,进行日记录、周讲评、月总结,奖优罚劣。
5. 比亚迪纯电动汽车怎么样
比亚迪在做纯电动车方面,最大的竞争力是自主知识产权电池。
并突破了续航300公里的心理基础线,,可以说,还是不错的。
6. 说真的,买国产纯电动车,这七款当是首选!
前段时间,我们曾给大家介绍过不少车企的新车规划,有些是2021年新车计划,个别还曝光了十年新车计划。无独有偶,大家都在着力布局新能源领域。回顾2020年的新能源车市场,技术在进步,能让人看得上眼的新车也在不断增加,比如以下几款,夸一夸不为过。
红旗E-HS9
▲售价信息:50.98-72.98万
?几何旗下目前在售车型有几何A和几何C,一款轿车一款SUV,本应是吉利寄予厚望的车型,市场销量却不太如意,月销量都在千台上下。其实这也没让人多意外,全新打造的新能源车型本就没有市场基础,能闯出来一条路并不容易。
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7. 目前国家大力倡导低碳经济,可见新能源行业蕴含着机遇,电动汽车必将是一个朝阳行业,大家对此有什么看法
恩,新能源行业绝对是本世纪的朝阳行业,特别是电动汽车方面,产业链巨大,但发展有许多困难,如果能够克服,一定蕴含巨大机遇,各大传统汽车制造商业开始纷纷布局未来的新能源战争,推出了不同形式的新能源车,有混合动力汽车、纯电动汽车、之后会发展成为燃料动力汽车,我个人也准备投资到这些方面,目前正在了解拥有这方面技术的公司,其中很看好一家叫做河南省杜马新能源科技有限公司的企业,在此向你推荐一下,你可以去考察。
电动汽车是汽车产业的发展方向,这一点国内外的学界、业者和各国政府谁都没有怀疑过。但是,直到一年前,还没有一家权威机构能够准确地说清楚,完全商业化运营的电动汽车究竟是哪种类型?采用哪种技术路线?
很显然,致力于实现电动汽车商业化运行的主要国家及所属公司,都在按照自己设计的路线向前推进。在插电式电动汽车被国际社会共同认可后,很快就发现,还有很多问题没有解决,仍然存在不同的发展方向和路线,电动汽车的全景并没有因此而清晰。
在这种情况下,日本是以高效混合动力汽车和插电式纯电动汽车的研究为主,代表车型是丰田公司的普锐斯、雷克萨斯和日产公司的叶子。而美国是以增程式电动汽车为主攻方向,代表车型是通用公司的Volt。中国则是全面开花,有比亚迪的双模混合动力车型,也有多家公司正在研发的插电式纯电动汽车,还有吉利公司的超级电容汽车。究竟哪种车型、哪条技术路线可以通向完全的商业化呢?最新的研究表明,上述所有的车型和技术路线都不可能实现完全的商业化,它们无论将技术水平提高到何种地步,也必须依赖政府的补贴才能生存,因为上述所有的技术路线,都无法解决电池组在盲充情况下的循环寿命过低的问题,使电池折旧成本居高不下,不可能产生出对汽油燃料成本的竞争优势。因此,可以断定,完全商业化运行的电动汽车的“真神”还没有现身!到目前为止的所有车型,都只能以挣政府补贴为目标。
一. 电动汽车“真神”露相!
那么,电动汽车的“真神”究竟应该是什么模样呢?其实欧洲和日本的公司早在5年前就描绘出来了,就是可快速更换电池的电动汽车。最早提出这种设想的欧洲和日本公司,原意是想通过快速更换电池实现能源的快速补充,但由于电池在车身内的放置必须符合配重合理的要求,不能放在前后两端,而在车身中部,只能放置在座位和底板下,在这个位置上,很难实现电池模块的快速更换,除非对车身结构进行重新设计,而这样一来,就需要更新全套模具,重建生产线,没有几亿元的投资和3年的周期是搞不出样车的。就是有了样车,还必须有完全与之吻合的出租电池并对电池质量完全负责的充电站相配套,因此,要想实现在小型电动汽车上快速更换电池,就必须进行包括充电站的技术条件和运营方式在内的系统设计,而这绝非汽车制造厂家所能完成的,更重要的是,这样一来,汽车制造厂商就只提供不装电池的裸车了,它就成了电动汽车的配角,也就很难拿到政府补贴了。这种结果是汽车巨头不愿意看到的。因此,国外公司在提出换电池的设想后根本就没有往下进行,在小型车上更换电池的方案就搁浅了,各国的大公司又回到了老路上去,各搞各的,力图在不改变营业模式的前提下,搞出能够直接替代燃油汽车的电动汽车。但可以肯定地说,目前汽车巨头所坚持的技术路线,统统是意在套取政府补贴的游戏!不采取更换电池的技术路线,注定是死路一条!得出此结论的根据是:
1. 不更换电池,充电永远是难题。与不更换电池车型配套的充电方式有三种,一是充电站,二是可在城市小区和停车位普遍设立的刷卡式充电桩,三是任意民用电插座。民用电插座不仅涉及电费计费问题,而且充电时间长,不可能成为主流充电方式。而在停车位设立刷卡式充电桩,几乎所有的车辆都在下班后的同一时间充电,一旦电动汽车的拥有量达到一定规模,就会产生谐波,对城市电网构成破坏性影响,电网将不堪此负。而充电站对车辆的服务,必须能在短时间内完成,尽管各国都在研究快速充电的方法,也进行了快速充电的成功试验,但是,快速充电对电池的破坏作用是无法杜绝的,用牺牲电池寿命作为代价来完成快速充电是不划算的!
2. 不采用换电模式,电池寿命将大打折扣!锂离子电池生产厂家提供的数据表明:单体磷酸铁锂电池的循环寿命可以达到5000次以上,按照2000次来设定出厂标准是完全可以实现的。而超过100个单体成组后的电池模块,在人工维护的情况下,寿命只能达到1500次,如果每次充电可以行驶200公里,电池的里程寿命就可以达到30万公里。这对于电动汽车的用户来说,是完全能够接受的。但是,如果没有人工维护,采取盲充方式补给电能,电池组的循环寿命将急剧下降到200次左右,甚至会出现几十次充电就损坏的情况。这对电动汽车来说是要命的事情。因此,国内外的汽车制造厂家都试图从电池质量和电池管理入手,解决电池组的寿命问题。但是,提高电池的出厂质量和一致性并不能从根本上延长电池寿命,因为无论出厂质量和一致性再好的电池,都会在使用和充电过程中出现随机性个体差异,最终导致电池组提前损坏。而电池管理系统如果细化到对每一单体电池进行监测和控制,其造价将与电池相差无几,这就意味着本来就很昂贵的电池,又增加了一倍的成本,而且,高性能的电池管理系统本身要消耗15~20%的能量,这就意味着电池里程寿命已经损失了仅20%了,这还不算,就是安装了高性能的电池管理系统,也不可能将电池寿命提高到理想的千次以上,丰田普锐斯不超过3年10万公里的电池寿命就是最好的例证。因此可以说,虽然通过提高电池质量和优化电池管理可以有限提高电池组的寿命,但想通过这个途径使电动汽车在综合成本上具有对燃油汽车的竞争优势,是根本不可能的,这条技术路线必将永远依赖政府补贴。
3. 由于采用不换电模式,电池寿命就无法实现理想的指标,国外汽车巨头就把主攻方向放在以电池为辅的混合动力和增程式电动汽车上,采用小电池承担辅助功能,弱化了电池的作用。但由于混合动力汽车二元切换的复杂结构,使其成本永远也降不到与燃油汽车相当的程度,而其节油性又非常有限,它绝对不可能成为电动汽车商业化的主流模式。美国通用公司推出的增程式电动汽车Volt,虽然比混合动力汽车前进了一步,由于结构较为简单,使制造成本明显低于混合动力汽车,节油效果也更好一些,其市场前景比混合动力汽车更光明一些。但是,不进行维护的电池,仍然是致命的软肋,只有配套电池的定期检测、保养、维护和电池寿命质量的保险,才有可能实现商业化。而这一切仍然需要在车辆结构上解决电池组的快速装卸问题、仍然需要保证电池寿命的租赁式运营模式与之配套。
4. 快速更换电池对电动汽车商业化的意义远远超出了国外车企最初的设想,按照欧日跨国公司当年的设想,快速更换电池仅仅是为了实现快速补充能源,他们没有想到,这种方式是提高电池寿命的最佳途径。此外,还有一个作用是盲充模式无法抗衡的,就是:由于电池的工作是电化学反应,对电池的冲击要比机械磨损具有更大的离散性,机械磨损在不同个体间的差异非常小,作为汽车核心部件的发动机可以很容易实现绝大部分个体30万公里以上的使用寿命,而动力电池则不然。即便是平均使用寿命达到了30万公里,也仍然无法实现商业化操作。因为,超过30万公里和不足20万公里的个体都有可能达到30%,大量寿命不达标电池的车辆,将使汽车企业无法应对,价格比车身结构还贵的电池赔是赔不起的,而不赔,将名声扫地,只能惨淡退市,无异于自杀。这就是多家汽车企业的样车早已下线,吆喝了许多年也不敢向私人用户出售的根本原因。相比之下,在充电运营商用自己的电池而不是车主的电池在充电站循环使用,为车主提供服务,除了快速补电、提高电池寿命之外,无形之中带来了第三个功能:只要电池的平均寿命达标,就可以实现商业化,要比不能换电车型必须使95%以上电池寿命达标,才能实现商业化,容易一百倍!
结论已经不言而喻:在20到30年内,在燃料电池电动汽车的时代没有到来之前,能够快速更换电池的纯电动汽车、增程式电动汽车和与之配套的电池租赁、电池维护、充电服务的运营模式,是电动汽车完全实现商业化的最佳途径——这就是电动汽车已经清晰可见的“真神”!
二、换电式电动汽车必须解决的技术和商业问题
换电式电动汽车所依赖的基本上都是成熟技术,不存在难以突破的技术瓶颈,但要使这种技术路线实现商业化,还是有一些常规性的技术问题和运营模式问题需要配套解决。
1. 纯电动汽车通常采用能量密度很高、安全性很好的磷酸铁锂电池,在目前的技术条件下,还没有性能和价格上更优越的电池材料可取代磷酸铁锂,指望发明新的电池材料在成本不显著增加的前提下进一步提高能量密度,在短期内是没有希望的。在此前提下,可续驶150公里以上的纯电动小汽车,其电池箱的重量将达到200公斤以上。为了配种合理,不能将电池箱安装在车辆的前、尾两端,只能安装在车辆中部乘员座椅的下方,这就为快速更换电池出了难题。有三种可选择的方案:①如果从上往下装入电池,则需要乘员离开座位,并将座位掀开,十分不方便。②如果从下往上装入电池箱,就必须设计出十分牢固的固定系统,才能防止车辆在高速行驶和剧烈颠簸中电池箱的松动,而在一般情况下,电池箱牢固的安装和快速更换相冲突,二者只能取其一,很难找到两全的解决办法。③从侧面装入电池箱,虽然可以使牢固性和快速装卸同时实现,但需要将车身覆盖件和车架的模具全部更新,甚至生产线也需要进行伤筋动骨的大调整,没有几亿元的投资是出不了样车的,而样车并不见得可以定型。无论是鸡生蛋,还是蛋生鸡,都存在着难产问题。因此,快速装卸电池虽然只是一个常规性的技术问题,解决起来却也有相当的难度。这就是世界上至今没有一辆可快速更换电池的纯电动汽车问世的原因。
2. 燃油汽车的设计和改型,完全可以由汽车制造企业独立完成,而电动汽车要想实现快速更换电池,却必须和电池制造商、充电运营商共同探讨、磨合、协商才能完成,否则,与电池的匹配、与充电站技术手段的吻合都会出现致命的错位。因此,可以认为,快速更换电池不是一桩小事,而是相当复杂的系统工程。燃油汽车的发展,仅仅需要制造商与用户的互动,就可以获得足够的信息和资源,而电动汽车的商业化,却要求必须在汽车制造商、电池制造商、充电运营商以及用户的互动中才能找到发展的方向和技术解决方案,其多元化生态系统的复杂程度至少比燃油汽车高两个数量级。
3. 为可更换电池的电动汽车服务,充电站的主要功能并不仅是为车辆补充能源,还要进行电池维护,这是国外车电分离方案提出者根本没有考虑的问题。加入这个功能,充电站的商业性质就发生了革命性的改变,它所能提供的服务包括了电池的寿命保证,问题是谁有这个金钢钻?谁能为用户提供电池寿命千次以上的质量保证?这是一个关系到这种商业模式成败的大问题。因此,电池维护技术就成了电动汽车车电分离技术路线最关键的核心技术。
4. 还有一个不可回避的与技术有关的问题,就是充电成本问题。假定电池维护技术已经成熟,可以保证电池1000次以上的循环寿命,在包括电池折旧的总成本中,最大的部分电池折旧成本就能降到合理水平,每行驶100公里为20元左右。而充电时所消耗的电费基本上是个常数,对五座电动小汽车而言,每行驶100公里所消耗的电费为7-10元,是一个很低的数字。剩下的就是充电站工程和设备折旧以及管理费用、财务费用了。按照国外的设计和我国在奥运期间建的充电站,每个充电站的投资高达上亿元,使每次充电的折旧费高到毫无商业竞争力的程度。因此,必须设计出花钱少、效率高的廉价充电站,只有这样,才能让充电总成本明显低于燃油费用,使电动汽车具有对燃油汽车的竞争优势,才能实现电动汽车的商业化。
5. 在快速更换电池的商业模式中,车主买到的是不含电池的裸车,充电站为车主提供电池租赁服务,在通常情况下,为100辆车提供服务,需要有2倍的电池用于周转,充电运营商作为电池租赁方本身将拥有全部电池的所有权,这就是充电运营商一身担起三个重担:电池租赁、充电服务、电池维护。谁能承担这个角色?汽车制造商不可能将电池的责任都揽到自己身上,电池生产厂商虽然可以承担这个角色,但在商业化运行中,只有充电运营商专业化独立运作,才能培育出高效率的团队和商业品牌,充电运营商自成一家不可避免。目前,国家电网公司已经高调宣布,要大举进军电动汽车充电站,规划在全国大中城市建立电动汽车充电站网络。但是,此充电站非彼充电站,国家电网的充电站没有考虑快速更换电池,更没有考虑电池维护,而是采用在占地面积很大的充电站中设立很多的充电桩,让车辆自助式卧充。这种方式必须以电池盲充1000次不损坏为前提,而这样的电池根本没有。因此,可以肯定,这种充电站除了作为形象工程外将毫无用处。如果国家电网不改变设计,它不可能成为电动汽车领域里的成功者。但问题又来了,没有可更换电池的车辆,怎么会有充电运营商?而没有充电运营商的参与谁敢造可更换电池的车?是鸡生蛋还是蛋生鸡的问题延伸到了商业领域。
上边我提到的河南省杜马新能源科技有限公司的企业正在完全按照上述模式进行商业化运作,公司在电动汽车整车安装、动力系统、电池模块方面有国际性的技术突破,目前受到同行业的高度关注,有望率先领跑电动汽车行业,大家很是支持目前拥有这种高科技技术的私营企业,与国企一较高下。
8. 为何说绿色交通是生态城市建设的新能源之道
据报道,住建部2016年底颁布了《全国城市生态保护与建设规划(2015-2020年)》,《规划》以保护城市自然生态资源和加强保障城市生态安全的基础设施建设为重点,绿色交通将成为生态城市建设中的新能源之道。
专家表示,新能源空铁是一种新型城市轨道交通形式,属于轻型、中速、中等运量公共交通工具,不受地面交通状况影响,具有安全、绿色、环保、全程自动化、全天候运营、造价较低、性价比高等特点,这在城市轨道交通选线方面具有更大的灵活性,可以最大限度减少拆迁量。
希望城市绿色交通体系可以早日建立!
9. 最有腔调的微型电动车 菲亚特发布纯电动500车型
菲亚特发布了全新电动车型,Fiat 500。这款微型电动车还将提供一套称为" La Prima"内饰设计套装。
La Prima版本提供三种颜色:矿物灰色,海洋绿色和天蓝色。标准装备包括LED大灯,"生态皮革"内饰,17英寸轮毂和镀铬外饰条。
相比燃油版的500车型,在前保险杠处有一些调整。
新车搭载了42kWh的锂离子电池组,WLTP续航超过320公里。搭载了一台最大功率117马力的电动机,零百加速为9秒,最高时速为155公里。
在内部,菲亚特使用了一种更环保,更整洁的仪表板,并采用了改进的材料,因此设计和质量有了更大的提高。500是第一个获得该集团新的UConnect 5信息娱乐系统的产品。这将提供带有无线Apple CarPlay功能的10.25英寸高清触摸屏,并在将来提供无线Android Auto功能,仪表也升级为了7英寸的液晶仪表。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
10. 绿色汽车的研究与发展如何
汽车工业发展经历了一个多世纪,它对一个国家经济的腾飞和对人类社会的文明带来巨大影响,功不可没。汽车工业成为大多数经济发达国家的支柱产业,现代人的生活水平以及汽车性能的不断提高,对汽车需求越来越多,世界汽车工业也将保持庞大的市场需求和生产规模。目前世界汽车保有量从6亿多辆增加到2010年的10亿多辆,显然汽车工业与工业化社会的环境保护有着非常密切的关系。
目前,汽车的动力装置主要是传统的内燃机,即汽油机和柴油机,其能源为汽油或柴油,并加入一些添加剂。我国汽车消耗的燃油占全国汽油消耗的90%以上,柴油为25%以上。因此,大气污染问题几乎都与汽车的尾气排放有着密切的联系。据有关资料统计,以1994年我国930万辆汽车来计算,每天向大气排放CO达2200吨、HC达300吨、NO达1101吨。与其他污染源相比,汽车尾气排放中的污染物CO、HC、NO、SO和含有炭粒、硫化物等微粒PM对人们身体健康影响较大,威胁着人类的生命。由于汽车保有量大,使用汽车空调系统也比较广泛,且流动性大,根据20世纪80年代以来的统计,全球每年大约有12万吨CFC用于新车和维修车的空调系统,由此CFC对环境的污染和危害引起全世界的极大关注。
随着汽车工业的发展,新车开发周期的缩短,进入市场的速度加快,汽车保有量急速增加,也导致汽车报废数量逐年增多。根据意大利汽车之城都灵的菲亚特轿车公司的估计,如按意大利汽车平均使用寿命12年计算,全国每年报废的汽车达140万辆,若排列起来,可长达5000千米,相当于意大利公路网总长的3/4。对大量的报废车若不及时进行分类处置和回收再利用,报废车将占用很大的堆积场地。在日晒和风吹雨打的自然条件下,报废车很快会失去循环再利用的价值,不仅浪费资源,而且对环境污染严重。此外,与汽车有关的环境污染还有噪声污染、废蓄电池污染、加油站的空气污染、清洗汽车废水对环境的污染等。因此,开发新的绿色汽车是当今世界汽车发展史上的一场变革。
世界各国特别是西方的发达国家对开发绿色汽车技术非常重视,它们开发和推广的以电动汽车、多种代用燃料汽车为主要内容的绿色汽车工程正在世界广泛应用。世界各大汽车公司,如通用、福特、克莱斯勒、奔驰、雪铁龙、宝马、丰田、本田等,都在争相研制各种新型无污染的环保汽车,力图使自己生产的汽车达到或接近“零污染”标准。世界各国对“绿色汽车”的研究主要是对蓄电池电动汽车、燃料电池汽车、太阳能电动汽车的研究,代用燃料汽车开发的基本设想是使用汽油和柴油以外的燃料,如天然气、醇类、氢等,所以汽车的安全、舒适、环保、节能是近半个世纪以来汽车工业发展所面临的重要课题,这也是2l世纪汽车工业发展的基点和追求的目标。
我国为推动和发展绿色汽车技术,于1996年在北京举办了一次国际电动汽车及代用燃料汽车技术交流会,这对我国开展电动汽车和代用燃料汽车的发展起到积极推动作用。许多科研机构、高校院所和企业积极合作研究开发电动汽车和代用燃料汽车,国家也非常重视,在制定“九五”计划时,把电动汽车列入科技攻关项目,在“十一五”计划国家863计划中,把电动汽车列入重大专项。以官、产、学、研四位一体联合攻关,以电动汽车产业化技术平台为重点,力争在电动汽车技术方面有重大突破。只不过国内外绿色汽车技术开发研究工作主要体现在能源和代用燃料方面,以达到汽车在使用过程中减少对环境的污染,而全面系统地研究开发绿色汽车的基础理论和新技术工作不多。要使汽车真正成为绿色汽车,必须对汽车全面而系统地进行绿色化技术的开发和研究,并实现产业化,才是汽车工业可持续发展的战略。
要使汽车成为一种真正的绿色汽车,应该了解绿色汽车的内涵。所谓绿色技术,它包括以下三方面的含义:
(一)绿色技术是一种现代技术体系;(二)绿色技术是一种无公害化或少公害化技术,即无害于人类赖以生存的自然环境的技术,它主要体现在技术功能与环境功能的一致性上。因此,防止与治理环境污染,有利于自然资源生态平衡的技术均是绿色技术,这是判定绿色技术的生态标准或环境标准;(三)用绿色技术生产出的产品应该有利于人类的建设和福利,有利于人类文明进步,这是判定绿色技术的社会标准。所以,绿色技术创新体系中的最高级别是绿色产品。也就是说,绿色产品是绿色技术创新结果的最终载体,而绿色产品的获得必须以绿色设计和绿色制造为基础,这也是绿色技术的核心内容。所以,严格说来,应用绿色技术开发出来的汽车才算是名副其实的绿色汽车。
汽车的绿色设计与传统设计方法不同,它包括概念设计、生产工艺设计以及使用乃至废弃后的回收再利用及处理等内容,即进行汽车的全寿命周期设计。要从根本上防止污染,节约资源和能源,首先决定于设计,要在设计过程中考虑到产品及工艺对环境产生的副作用,并将其控制在最小范围之内以致最终消除,这就是绿色汽车设计的基本思想。
汽车使用什么能源,这是绿色汽车技术开发研究中的一个关键问题。为了保护环境,各国都制定了汽车排放标准法规,美国、日本和欧洲经济委员会的汽车排放法规是目前世界主要的三大汽车排放法规。为符合汽车排放标准,目前主要从以下几方面开展研究工作。
(一)汽车发动机技术改造。研究汽车发动机存在的技术问题,对发动机的结构进行改进。如采用多气门技术,去掉发动机燃油供给系统的化油器,采用电喷系统等,使用新技术从发动机本身来改善燃烧状态,提高燃烧质量,降低汽车排放的污染,以及对汽车尾气排放的治理等。
(二)发展代用燃料。把选择和发展汽车发动机代用燃料作为研究的方向,以求解决和满足越来越高的环保要求。目前运用代用燃料包括压缩天然气(CNG)、液化石油气(LNG)、醇类燃料、氢气等。
(三)开发研究新能源。新能源的开发和应用,主要由于2个方面的原因:1.世界石油能源面临危机。据国内外有关专家估计,地球上的石油资源将于21世纪中叶消耗殆尽。2.为了满足环境保护的需要。这就要求汽车工业提高能源使用效率,减少污染物的排放量。解决这一问题的有效途径是开发研究电动汽车、太阳能汽车等。利用电能和太阳能作为汽车新能源,这两种新能源是当今国内外开发研究的重点。
(四)绿色汽车的再制造。汽车的回收再制造工程是以汽车全寿命周期设计和管理为主线,从环保角度出发,以节能、节材、优质、高效为目的,采用先进的技术和生产方式,对报废汽车采取一系列的技术措施,对汽车进行修复和改造,达到再利用的目的。据统计,汽车发动机采用回收再利用的先进制造手段,制造零件的材料和加工费仅占6%~10%(而重新制造则要占70%~75%),这不但节约了资源和人力,而且有较好的经济效益和社会效益。国外从20世纪末开始对汽车回收再制造工程非常重视,做了大量工作,且不光是汽车行业,在其他行业也大力提倡开展回收再制造工作。我国对于回收再利用也开展了一些工作,但在汽车工业深层次的、有规划的开展汽车回收再制造工程,尚属起步阶段。政府有关部门现在已经开始重视这个问题,一些科研院所也加大了对工程回收再利用技术的研究和开发,就回收再制造工程本身而言,无疑是一个有广阔发展前景的新兴研究领域和新兴产业。
由于绿色汽车本身具有的优越性,它有着潜在而巨大的市场前景。绿色汽车的开发是汽车工业新的经济增长点,可使汽车工业真正得到可持续发展。绿色汽车将给人类带来更加灿烂的文明,21世纪将是绿色汽车的世界。