低碳经济下的新能源汽车技术

[摘 要]汽车是现代人类的重要的交通工具,随着经济的发展,人民生活水平的提高,汽车的数量也随之迅速增加,在人们出行方便的同时,汽车产生的尾气污染对人类生存环境也造成了严重威胁,新能源汽车便成了现代汽车发展的必然趋势.

[关 键 词]低碳经济；新能源汽车

中图分类号：V47文献标识码：A文章编号：1006-0278（2013）03-168-01

所谓低碳经济,是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态.

新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车.我国2009年7月1日正式实施了《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》,明确指出：新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置）,综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车.

新能源汽车包括电动汽车、气体燃料汽车、生物燃料汽车、氢燃料汽车.

电动汽车顾名思义就是主要采用电力驱动的汽车,大部分车辆直接采用电机驱动,有一部分车辆把电动机装在发动机舱内,也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子,其难点在于电力储存技术.本身不排放污染大气的有害气体,即使按所耗电量换算为发电厂的排放,除硫和微粒外,其它污染物也显著减少,由于电厂大多建于远离人口密集的城市,对人类伤害较少,而且电厂是固定不动的,集中的排放,清除各种有害排放物较容易,也已有了相关技术.

混合动力是指那些采用传统燃料的,同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型.按照燃料种类的不同,主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种.目前国内市场上,混合动力车辆的主流都是汽油混合动力,而国际市场上柴油混合动力车型发展也很快.

燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料,通过化学反应产生电流,依靠电机驱动的汽车.其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用,而不是经过燃烧,直接变成电能或的.燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2-3倍,因此从能源的利用和环境保护方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆.

氢动力汽车是一种真正实现零排放的交通工具,排放出的是纯净水,其具有无污染,零排放,储量丰富等优势,因此,氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案.与传统动力汽车相比,氢动力汽车成本至少高出20%.中国长安汽车在2007年完成了中国第一台高效零排放氢内燃机点火,并在2008年北京车展上展出了自主研发的中国首款氢动力概念跑车“氢程”.

燃气汽车是指用压缩天然气（CNG）、液化石油气（LPG）和液化天然气（LNG）作为燃料的汽车.近年来,世界上各国政府都积极寻求解决这一难题,开始纷纷调整汽车燃料结构.燃气汽车由于其排放性能好,可调正汽车燃料结构,运行成本低、技术成熟、安全可靠,所以被世界各国公认为当前最理想的替代燃料汽车.

生物燃料汽车——燃用生物燃料或燃用掺有生物燃料之燃油的汽车,与传统汽车相比,结构上无重大改动,排放总体上较低,包括乙醇燃料汽车和生物柴油汽车等.

氢燃料汽车——以氢为主要能量驱动的汽车.一般的内燃机,通常注入柴油或汽油,氢汽车则改为使用气体氢.

氢内燃机在汽车上的应用方式又有3种：纯氢内燃机、氢/汽油双燃料内燃机、氢-汽油混合燃料内燃机.

太阳能发电在汽车上的应用,将能够有效降低全球环境污染,创造洁净的生活环境,随着全球经济和科学技术的飞速发展,太阳能汽车作为一个产业已经不是一个神话.燃烧汽油的汽车是城市中一个重要的污染源头,汽车排放的废气包括二氧化硫和氮氧化物都会引致空气污染,影响我们的健康.现在各国的科学家正致力开发产生较少污染的电动汽车,希望可以取代燃烧汽油的汽车.

作为动力源,现在还没有任何一种电池能与石油相提并论,动力电池已成为限制电动汽车发展的瓶颈.因此,研究和开发环境友好、成本低廉、性能优良的动力电池,是大量推广使用电动汽车的前提.混合动力汽车是内燃机汽车和电动汽车之间的过渡产品,发展混合动力汽车有两条技术路线值得重视：一是轿车混合动力的模块化.二是城市客车混合动力系统的平台化.混合动力汽车可以大幅度降低油耗,减少污染物排放,且技术成熟.燃料电池汽车在续驶里程和补充燃料时间上明显优于其它电池的电动汽车,并且燃料电池所用的燃料来源广泛,又可再生,并可实现无污染、零排放等环保标准.燃料电池及氢动力发动机车型被看作是新能源汽车最终的解决方案.

总之,虽然目前发展尚不成熟而且市场很小,但潜力不可低估.中国汽车业“十二五”规划初稿已定,新能源汽车被列为中国汽车行业今后五年发展的重中之重,将提出到2015年,中国国内新能源汽车的年销量达到百万辆的目标.新能源汽车的发展重点将以汽车电动化和动力混合化两大技术结合为标志,进行产品换代与产业升级.在刚刚兴起的新能源汽车领域里,充满机遇与挑战.