我国电动汽车发展前景

我国电动汽车发展前景摘要：汽车在推动社会经济发展的同时，也导致能源危机、环境污染、全球气温上升的危害加剧，节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向，发展电动汽车将是解决这二个技术难点的最佳途径。本文对目前三大类电动汽车的特点进行分析，同时结合我国电动汽车发展现状，提出混和动力汽车和纯电动汽车是我国电动汽车发展的主要方向，而政府的政策扶持将推动我国电动汽车的快速发展。关键词：电动汽车环境污染能源危机推广前言汽车是现代文明的重要组成部分，是人类智慧的结晶。它在推动社会快速发展的同时，也给人类带来了日益突出的危害。根据世界资源研究所和中国环境检测总站测算，全球10个大气污染最严重的城市中，我国就占了7个，主要原因在于汽车尾气对环境的污染。1995年6月在上海市外滩，汽车过高的尾气排放导致了光化学烟雾事件。城市居民中患呼吸道疾病的人数逐年上升，交通民警值勤人员的人均寿命降低，交警已成为危险的职业之一。除了对呼吸系统的伤害，混在大气中的汽车尾气还含有对人体血液、神经系统有严重损害的有毒物质，世界卫生组织儿童卫生合作中心、北京首都儿科研究所不久前公布的报告就显示：我国15个城市中，有10％左右的儿童血铅水平达到患高铅血症的标准，这些都与汽车尾气密切相关。汽车不仅污染了我们赖以生存的大气，同时也是我们城市噪声的主要来源。噪声污染是内燃机汽车对环境的另一个污染，城市中80%的噪声污染来自道路交通。据统计，目前我国三分之二以上的城市人口生活在噪声水平较高的环境中，有30%以上的城市人口生活在难以忍受的噪声水平中。随着我国汽车工业的快速发展，汽车保有量的不断增加，我国城市交通的噪声水平也在上升。交通噪声已经严重影响了人们的身体健康，给人们的听觉系统、神经系统、心血管系统、内分泌系统、免疫系统以及心理造成极大危害。电动汽车的零排放或低排放和低噪声，将大大缓解内燃机汽车对人类生活环境的污染。1电动汽车的历史世界上第一辆电动汽车于1881年诞生，发明人为法国工程师古斯塔夫•特鲁夫（GustaveTrouve），这是一辆用铅酸电池为动力的三轮车。到1898年，欧洲每14辆出租汽车中就有电动汽车13辆。1900年美国制造的汽车中，电动汽车为15755辆，蒸汽机汽车1684辆，而汽油机汽车只有936辆。进入20世纪以后，伴随着内燃机技术的不断进步；1908年美国福特汽车公司T型车问世，以流水线生产方式大规模批量制造汽油机汽车；特别是1911年，美国电气工程师查尔斯•凯特林（CharlesKettering）发明了汽车起动机，致使蒸汽机汽车与电动汽车在市场竞争中，由于存在着技术及经济性能上的不足，使前者被无情的岁月淘汰，后者则呈萎缩状态。20世纪70年代的能源危机和石油短缺使电动汽车重新获得生机。20世纪70年代初期,美国、英国、法国、德国、意大利、日本等都开始发展电动汽车。20世纪70年代后期,包括中国在内的许多国家和地区的公司，都开始生产电动汽车。但是石油价格在20世纪70年代末开始下跌,电动汽车的商业化失去了动力,电动汽车的发展走入低谷。20世纪80年代，由于人们日益关注空气质量和温室效应所产生的影响,电动汽车的发展再次获得生机。20世纪90年代开始，新一代电动汽车不断涌现，1997年10月底问世的混合动力电动汽车普锐斯prius，是世界上最早实现批量生产的电动汽车。06年4月，普锐斯全球销量已经突破50万辆，并于今年上半年突破60万辆。2电动汽车分类及其特点电动汽车是指全部或部分由电机驱动的汽车。目前，电动汽车一般可分为三类：纯电动汽车（PEV）、混合动力汽车（HEV）、燃料电池电动汽车（FCEV）。但是近几年在传统混合动力汽车的基础上，又派生出一种外接充电式（Plug-In）混合动力汽车，简称（PHEV）。2.1纯电动汽车纯电动汽车是由蓄电池供电，电动机驱动汽车前进。纯电动汽车行驶时的零排放，受到了高度重视，被认为是本世纪城市交通工具的首选。十九世纪以来，世界各地就一直运行着各式各样的纯电动汽车，英国保有的纯电动汽车目前居世界首位。现在，纯电动汽车技术基本成熟，但是由于动力蓄电池的比能量、比功率较小，带来了车辆自重大、充一次电续驶里程短的致命缺憾，而且蓄电池的使用寿命和价格还没有取得突破，因此，纯电动汽车的推广应用受到了一定的限制。2.2混合动力电动车混合动力电动车通常是指既有内燃机又有电动机驱动的车辆。按内燃机与电动机的连接方法又可以分为并联式和串联式。近年来推出的混联式，引起了各大汽车公司的关注。它将现有内燃机、电动机与一定容量的储能器件通过先进的控制系统相结合，电动机可补充提供车辆起步、加速时所需转矩，又可以通过发电机吸收内燃机功率不能完全被利用时，多余的部分功率和车辆制动的能量返回储能器件存储。这样可以大幅度降低油耗，减少污染物排放。丰田汽车公司推出了世界上第一款批量生产的混合动力轿车PRIUS，现在已经在全世界20多个国家上市销售。目前推出的产品已是经多次改进后的第二代产品，生产工艺更为成熟。数据显示，丰田汽车公司已占有全球混合动力汽车市场90%的份额，其全球混合动力车的总销量已突破70万辆。到2010年，丰田公司混合动力车型全球销量计划达到每年100万辆的目标。2.3燃料电池汽车燃料电池汽车是将燃料电池中的化学能直接转化为电能，效率达到60%-80%，是普通内燃机热效率的数倍，基于氢源的燃料电池技术的发展，使电动汽车脱离了传统的以电方式补充能量的方式，而采用加入“燃料”的方式补充能源，使电动汽车使用范围不受充电设施的限制。国外企业对革命性的清洁型汽车寄予厚望，纷纷开始开发燃料电池汽车的关键技术。各大汽车公司大都推出了品种繁多的各式各样的车。由于燃料电池不能提供车辆起步、加速所需的瞬时大功率，且无法吸收车辆制动的能量，因此需要与其它蓄能元件一起组成燃料电动汽车的动力源。2.4三种电动汽车的比较纯电动汽车，能量来源为蓄电池，驱动系统为电机，特点是完全零排放，不依赖石油，在国际能源供求矛盾不断加剧之际，更具现实意义。但目前主要问题是蓄电池的比能和价格，因而其发展关键是低价高效蓄电池技术。混合动力电动汽车，能量来源为蓄电池及发动机，驱动系统为电机及发动机，特点是行驶里程长，可以不用单独的充电设备，行驶过程中仍有废气排放，但很低。在城里用电机驱动，在城外用内燃机驱动，以减少城市污染。依赖石油，且成本高。混合动力轿车PRIUS的发展很大程度得益于政府的扶持。燃料电池电动汽车，能量来源为燃料电池，驱动系统为电机，特点是行驶里程长，能量效率高，不依赖石油，无废气排放或超低排放，但技术上还未取得突破，且成本高，目前仅燃料电池的价格就要25000美元。长远看来，纯电动汽车和燃料电池汽车是最具有希望的产品，但由于技术和成本的原因，这两种产品目前的推广运用均不如混合动力汽车。混合动力汽车介于传统汽车和未来零排放汽车之间，是一种承前启后、在经济和技术方面都趋于成熟的产品。在未来汽车尚有困难突破瓶颈的时候，混合动力汽车证明了其存在的现实价值。3我国电动汽车的发展我国的电动汽车技术从20世纪70年代起步，90年代进入发展期。在各大汽车制造公司的联合推动下，经过“八五”、“九五”、“十五”三个五年计划取得了一系列科研成果，得到了飞速的发展。特别是“863”计划启动和2008年奥运会开出的20亿元电动汽车订单，规定奥运会电动车只能在国内生产制造，导致我国电动汽车研发热潮再度升温。“十五”期间，国家设立了电动汽车重大科技专项，选择新一代电动汽车技术为主攻方向，组织企业、高等院校和科研机构，以官、产、学、研四位一体的方式联合攻关，专项于2001年9月正式启动，国家拨了8.8亿元专项经费。专项确定了“三纵三横”的研发布局，以燃料电池汽车、混合动力电动汽车、纯电动汽车三种车型为“三纵”，多能源动力总成控制系统、驱动电机及其控制系统、动力蓄电池及其管理系统三种共性技术为“三横”。同时，根据汽车研发和产业化规律，整车研发以整车牵头，关键零部件紧密配合；政策、法规、技术标准同步研究，基础设施协调发展。经过6年努力，我国电动汽车整车水平已经进入国际先进行列：燃料电池汽车研发取得重要进展；混合动力汽车实现载客运行，具备小批量生产能力；纯电动汽车开始批量生产，进入道路运营并开始出口。同时，车用燃料电池发动机取得重大突破，进入世界前列；大功率车用动力蓄电池性能显著提高，形成产业基础；驱动电机技术性能先进，与整车集成化程度逐步加强；车辆电控技术异军突起，电动化汽车底盘发展迅速，带动了传统汽车的技术进步。目前在纯电动汽车的电池和电机研制方面，我国与世界先进水平差距较小，有些甚至处于领先地位。如深圳雷天绿色电动源(深圳)有限公司开发的锂离子电池续驶能力达到300公里，最高时速可达120公里，单台车电池成本4万元左右；上海静申电动汽车研制有限公司开发的锂离子电池续驶能力达到500多公里,最高时速也达120公里。深圳中星汽车制造公司研制的超级纳米碳纤素电池容量是一般铅酸电池的11倍，能量功率之比可达每千克一千瓦时，充电仅需10分钟就可以完成，寿命可达10年以上，价格为锂电池的一半，体积为锂电池的1/3。电机优势明显,在电机和驱动系统研究上也取得了新的进展。我国政府重点鼓励稀土永磁电机的开发，因为我国在上述基础材料领域具有资源优势，可以降低将来产业化时车辆的造价。在经济性方面已经达到商业化运作要求。2007年4月18日，国家电网公司与上海瑞华集团在京联合举办了环保型混合电能超级电容电动汽车技术发布会。环保型混合电能超级电容电动汽车是上海瑞华集团研制的一种电池、电容混合的纯电动汽车。该电动汽车采用的是超级电容和锂离子电池相混合的技术。超级电容具有充电快、无记忆充放电、充放电循环次数高、无二次污染等优异特性，但有放电快的缺点；锂离子电池具有储电量大、储存时间长的优点，但充电时间比较长。环保型混合电能超级电容电动汽车正是取了二者之长。国电投入实际运行的电池－电容混合型电动汽车，到2010年每年可减少成品油消耗约75245吨，减少二氧化碳排放约15.7万吨，减少一氧化碳排放约2104吨，减少炭氢化合物排放约252吨。电动汽车一次充电时间小于3小时，最大行驶距离100至300公里，最高时速80至100公里，每公里耗电小于1.16千瓦时。目前该技术已在国电公司内部电力工程车和电力营销车上率先推广，并正逐步向公交、环卫等领域推进。4我国电动汽车的推广中国人口众多，具有世界最庞大的自行车市场，因此也具有世界最庞大的电动自行车、电动汽车市场，这为中国电动汽车的发展创造了特有的市场条件。但在它大批量投产之前，不会有很好的经济效益，在这种情况下，就需要发挥政府行为的主导作用，发动社会各方面支持电动汽车事业。世界各国发展高新技术产业的通用做法就是利用优惠的产业政策进行扶持，混合动力轿车PRIUS的发展就是最好的实例。日本政府对私人购买PRIUS补贴25万日元，车主多花的钱一年多就能在节省的汽油费中赚回来；美国采取补贴3000美元，免费停车的扶持政策。正是在政府扶持下，丰田率先商品化的混合动力车PRIUS，2008年4月底丰田普锐斯混合动力车在全球的总销量已超过百万，达102．8万辆。客户要等上6个月甚至加价才能拿到车。PRIUS因此被称为丰田在美国市场的“挣钱机器”。在推广电动汽车方面，政府实施的优惠政策应该包括无偿提供停车场地、发给电动汽车正式营运牌证、提供输变电网站、免收养路费、免征电动汽车购置税和进口税等。能源与环境已成为当前全球最为关注的问题，能源是经济的基础，而环境是制约经济发展的重要因素。如何解决经济发展与能源供给、环境污染之间的矛盾是关系一个国家、一个民族能否和谐、持续发展的关键。中国作为能源消费大国，近几年能源需求快速增长，对国家能源安全构成了严重威胁，形势十分严峻。同时这种状况也对环境构成了严重影响，制约了经济发展。节能降耗，减少对石油资源的依赖，已成为我国经济持续发展迫切需要解决的问题。电动汽车的推广使用将大大缓解能源危机和环境污染。电动汽车作为绿色交通工具，将在21世纪给人类社会带来巨大的变