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全球变暖情况下新能源汽车 前景

摘 要:由于世界环境变的越来越糟糕,研究新能源汽车势在必行.本文先对汽车使用新型清洁能源的情况作了探究,详细阐述了当下全球新能源汽车发展态势,主要对天然气、电动汽车、太阳能、生物燃料、二甲醚等新型能源在汽车上的应用基本情况与未来前景作了阐述,分析了目前新能源汽车的实际应用情况、发展前景以及新能源汽车实现产业化面临的阻碍,并综合评价了不同类型新能源汽车的技术.

关键词:低碳经济;新能源汽车;战略;发展目标

1引言

随着汽车保有量的逐年递增,汽车不仅消耗了大量能源,而且造成了严重的大气污染,对我们生存的地球造成了重大危害.如今科学家面临的一个共同任务就是如何有效地遏制能源枯竭,使逐渐恶化的环境状况得到控制.如今,汽车领域普遍应用新能源,新能源汽车也从概念变为现实,不同类型的新能源也逐步应用于汽车领域.2009年7月1日正式颁布实施的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》奠定了汽车工业的健康长远发展.

2天然气汽车

天然气是气态燃料的一种,便于和空气进行混合,所以能够完全燃烧,汽车排放出的尾气中的污染物大幅减少.如今,天然气是一个“清洁燃料”已得到全世界的一致认可,各个国家都极为重视,展示出极为光明的发展前景.

因为石油储量逐步减少,同时全球能源危机日益严峻,在寻找替代燃料方面人们投入额大量时间和精力,其中,天然气就是一种替代燃料.在目前阶段天然气获得了良好发展.在发展将天然气作为车辆能源方面,许多国家不惜投入巨资,并开展了充分的科研论证工作,部分国家的技术已不断完善和成熟,然而,如今绝大部分国家的天然气汽车还需进一步发展和普及.

上个世纪50年代,我国就开启了天然气汽车的发展时代, “气囊车”是那个时候最为典型的将天然气作为能源的新型汽车.随着大庆油田的全面开采,因为我国较为完善的天然气压缩技术匮乏,严重制约了我国天然气汽车的发展.上个世纪80年代后期由于出现了全球性的石油紧张,我国重新投入到天然气汽车的研究开发大潮中.

我国首个天然气加气站于1988年正式诞生,其建立单位是四川石油管理局.随后,为了进一步发展和改造国产化方面,四川石油管理局进行了诸多探索,并作出了杰出的贡献.截止到1995年年底,我国汽车市场上的天然气汽车达到2400辆,到了1997年年末,这一数据增加到4600台,共有44座加气站;截止到2000年年底,我国天然气汽车增加至4.7万台,相比1995年增长了10倍,其中,绝大部分天然气汽车都部分在北京、上海、深圳等一线城市.我国车辆改装的重点是汽油载重车,以天然气作为能源的汽车最先在各个油田推广和使用,取得了良好的成效.当前,说到天然气领域的研究,我国已经处于世界领先水平.

3电动汽车

3.1纯电动车

纯电动汽车具有众多优势,其最显著的优势是可以完全成为石油的替代品,同时清洁环保,不会污染环境.此外,由于无需发动机输出动力,因此极大地精简了汽车结构,故障明显降低,便于使用和维护,可以进行高效的能量转换.由于部分瓶颈问题并未得到妥善解决,例如,蓄电池电力储存技术,所以纯电动汽车普及率并不高.

斯巴鲁Rle于2009年正式投入生产,其装备了锂离子蓄电池,使其结构更加紧凑,此款蓄电池的正极使用的是锰系金属,在层层叠装片状单体电池的基础上组成了电池组,工艺并不复杂,因为其具有良好的散热性,能够长时间使用,车载条件下,能够正常使用10万公里或12年.说到充电时间,Rle装备的电池组只需10分钟就能完全充满,除此之外,经济节能是此车的一大核心优势.此款车白天充电所需费用仅占到一般的混合动力汽车的50%,到了晚上,其充电成本将更低,相当于一般混合动力车充电成本的20%.

3.2混合动力汽车

进过不断发展完善,混合动力汽车的技术日益成熟,同时经济方面也与市场高度契合,因此在全球范围内,此类汽车在汽车市场的占比较大,相比其他新能源汽车,在实际运用中,此类汽车更受市场青睐.可是制约此类汽车发展的一大瓶颈问题是生产研发成本较高,如果这一问题得不到有效解决,将严重制约此类汽车的可持续发展.

相比传统汽车,混合动力汽车还需进一步发展和完善,同时生产成本较高,站在消费者的立场,除了那些内心深处对环保有严格要求的消费者会购买混合动力型汽车,其他消费者将认为混合动力型汽车性价比不高.此外,由于驾驶人员难以体会到混合动力汽车较强的操纵感,行使速度并快,因此极大地削弱了混合动力汽车的市场竞争优势.

3.3氢燃料电池车

如今,社会各界对氢燃料电池的关注度较高,为有效解决石油消耗与环境污染问题,氢燃料汽车是最理想的途径,这已得到公众的一致认识.为了研制氢燃料电池车,许多国家都投入了大量资金和人力,这也是将来汽车发展的一大趋势.氢燃料汽车的优点是可以将化学能转变为电能,不仅高效,而且清洁环保,相比常规发动机,其有着更加先进的技术.作为承载氢燃料电池能源的载体,氢气有着与电能同样广泛的获取方式,能够通过多种一次能源转化以后获取,在环境保护与石油资源节约方面发挥了积极的作用.

如今,针对氢燃料电池的看法都是比较被认可的,由于人们能够容易通过多种物质来提取氢元素,而且氢燃料属于再生能源,所以可以预判,未来最有可能实现产业化的终极替代能源就是氢燃料.但是氢燃料电池在当今社会的研究成果上还没有得到很大突破,只要技术上存在瑕疵,氢燃料汽车的危险将无法彻底排除,严重地说,就好比一个移动的炸弹,是非常可怕的,众多研究成果都证明,只有当气温达到-253℃,氢才能实现液化.

4其他新能源汽车

4.1 太阳能汽车

太阳能汽车有着光明的发展前景,就人类目前所发现的众多新兴能源来说,太阳能的利用价值首当其冲.如果将太阳能用作汽车能源,则每辆汽车将至少降低大约43%-54%的二氧化塘排放量,从而有效遏制汽车尾气污染环境的问题.简单而言,传统燃油发动机并不能高效利用能源,其能源利用率仅为25%,最理想也只有50%-60%,然而太阳能具有超过95%的能源利用率.所以以太阳能作为能源的汽车深受人们关注,可以预见,未来太阳能汽车的前景是极为广阔的.

4.2生物燃料

我国使用乙醇汽油的成果极为显著,然而人们并未真正解决乙醇的来源.目前我国主要通过制造小麦、玉米以及其他粮食获得乙醇.在过去很长时期,此种方式很好地陈华了国家积压的粮食.统计数据表明,我国2005年所使用的乙醇汽油大约为1000万吨,超过100万吨的汽油被乙醇所替代,相当于节约了400万吨的进口原油.

如今在生产与利用乙醇方面,人们投入了大量精力,大量科研结果表明,人们不仅可以利用粮食来制造乙醇,更重要的是也能够利用植物的茎、叶、皮等纤维质生物来获取乙醇,通过此种方式,将进一步拓宽人们获取乙醇的方式.

4.3二甲醚

用作汽车燃料,当应用在汽车上时,二甲醚并不会造成污染,然而在制取环节会产生污染,这是因为制取二甲醚过程中会制造众多的二氧化碳,将导致温室效应,从而使环境受到污染,这是二甲醚最大的短板.

二甲醚的优势极为显著,相比液化石油气,其至少便宜5%-10%,性价比较高,市场认可度较高,然而形成将二甲醚作为汽车燃料的市场还需一段时间,市场上,二甲醚加注站的身影几乎都看不到,因此汽车制造商在大规模生产二甲醚汽车方面面临较大较大障碍,燃料供应商由于发现路面上行驶的二甲醚汽车较少,在建设二甲醚加注站投入方面比较谨慎,因此二甲醚加注站的数量很少.此外,石油也直接关系到二甲醚项目的风险.

5结语

如今,由于人类社会面临日益严峻的能源与环境问题,实现新能源汽车产业化发展变得刻不容缓.分析全球汽车产业发展格局可知,汽车行业面临的最严峻挑战就是能源消耗与尾气排放所引发的环境污染问题.未来,石油能源供给与汽车产业发展之间的矛盾会更加尖锐,发展新能源汽车与国家能源战略紧密关联.我国应创新商业模式,建立产业联盟,加强创新网络组织和消费者导向的盈利模式的构建,加大对新能源汽车行业的政策扶持.

参考文献:

[1]康龙云.新能源汽车与电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2009.

[2]吴时舫,徐春荣,低碳经济视野下的新能源汽车发展战略[J]改革与战略,2011.

[3]王世铮汽车文化[M].北京:北京理工大学出版社,2009.

[4]应奇.汽车的燃料与节油[J],内燃机,1985.

[5]杨占书,曲卫国.优化中国能源结构的政策研究[J]中国发展,2009.

作者简介——

白学利:(1971-),男,汉族,江苏省泗阳县人,本科,泗阳县纪委办驾驶员,技师职称.主要从事研究方向:汽车驾驶,汽车调度管理.

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