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新能源汽车发展趋势研究


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I NNOV A ON T DI TI  S U ES - 

郑 州市环境 保护监 测 中心 站
随 着 国家 “ 二 五 ” 展 规 划 持 续 不 断 地 深 入 实 施 , 碳 经  十

发 低
济 在 国 民经 济 中 的 比重 也 越来 越 大 。近 年 来 , 网经 济 总量 和  我 G P 续稳 步提 高 , 济 的发 展带 来 生 活 水 平 的 提 高 , 一 D 持 经 个重 要 

周  凯 

污 染 低 的替 代 能 源 , 中最 主 要 的是 电动 汽 车 、 合 动 力 汽 车 、 其 混  

乙醇燃料 汽车 、 氢燃料 汽车等 。电动动 力汽 车是典型 的“ 零排 
放 ” 车 , 以 电池 作 为驱 动 能 源 , 有 噪 音 , 行 稳 定 , 适 干  汽 它 没 运 舒

的体现就是城市机动车总量 的快步提升。而由机动车尾气排放 
造 成 的城 区 空 气 污染 也 随 着 车辆 的 增 加 而 日益 严 重 。 调 查 显 

净 , 驶 成 本 低 廉 , 其 电池 的 能量 密 度 与 汽 油相 差 上 百倍 , 行 但 达 

不到人们的期望数值 , 今后 , 电池性能是电动汽车研究的主攻方 
向 。 氢燃 料 汽 车 足 将 可 再 生 能 源 氢 作 为 燃 料 , 烧 提 供 动 力 后  燃

示, 汽车尾气污染物将逐步并最终替代工业企业废气排放 , 成为 
城 市 首 要 气 态 污 染 物 排 放 源 。 因此 , 何 降 低 汽 车 尾 气 污 染 已 如   经 成 为各 地 环保 部 门 面 临 的 首 要 难 题 。 目前 , 展 新 能 源 汽 车  发

的剩 余产物 只是水 , 具有热值 高 、 源广 、 来 零排放 、 污染等特  无
点 。 目前 , 分 汽 车 公 司 已成 功 研 制 出 氢燃 料 汽 车 , 氢 燃 料 驱  部 将

是降低 汽车尾气 排放的一个重要手段 , 也是 发展 低碳 经济的一 
个 重要 措 施 。本 文 , 者 就 低 碳 经 济下 新 能 源 汽 车 的 发 展 趋 势  笔
进行探讨。  


动与线控技术 相结合 , 摒弃 了传统的离合 器机械传动装置, 实现  了电子方式控制 。氢燃 料汽车的发展关键在于燃料的制备 、 仓  储、 运输 、 能量转换 等问题 , 其大面积普 及的障碍 在于燃料 和汽  车本 身的成本问题 。   1国外新能源汽车的发展 。臼前 , . 世界各 国著名的汽车厂商 
都 在 加 紧研 制 各 类 电 动 汽 车 , 且 取 得 了一 定 的进 展 和 突 破 。 并  




传 统燃 油 型 汽 车对 环 境及 人 体 的 影 响 

城 市 空气 中 的有 害 有 机 物质 主要 是 挥 发 性 有 机碳 ( O ) V C 和  多 环 芳 烃 (A 。其 中 P H污 染 的 主要 来 源 是汽 车 尾气 排 放 。 P H) A   汽 车 尾气 中有 上百 种化 合 物 , 中污 染 物 有 固体 悬 浮 微 粒 、 氧  其 一 化 碳 、 氢 化合 物 、 氧 化 合 物 、 及 硫 氧 化 合 物 等 。汽 车 尾 气  碳 氮 铅 中 的 一 氧 化 碳 与 血 液 中 的血 红 蛋 白结 合 的 速 度 比 氧 气 快 2 0 5 

直 以 来 , 于 对 能 源 危 机 和 环 境 保 护 的关 注 及 占领 未 来 世 界  出

汽车市场的考虑 , 日本 十 分 重 视 电 动 汽 车 的研 制 与 开 发 。从 世  界范 围 内看 , 日本 是 电动 汽 车技 术 发 展 速 度 最 快 的 少 数 几 个 国  家 之 一 , 别 是 在 混 合 动 力 汽 车产 品 的 发 展 方 面 , 特 日本 居 世 界 领  先 地 位 。 目前 , 界 上 能 够批 量 产 销 混 合 动力 汽车 的企 业 , 有  世 只 日本 的 丰 田和 本 田 两家 汽车 公 司 。 19 年 1 月 , 97 2 日本 丰 田汽 车 

倍。所 以, 即使仅有微量的一氧化碳被吸人体 内, 也会 给人造成  可怕的缺氧性 伤害 , 轻者 眩晕 、 头痛 , 者脑细胞将受到永久性  重
损 伤 。汽 车尾 气 中 的 氮 氧 、 氧 化 合 物 颗 粒 可在 空 气 中悬 浮 几  氢 昼夜 , 人 体 吸 入 后 不 能排  , 累到 临 界 浓 度便 激 发 形 成 恶性   被 积 肿 瘤 。调 查 显 示 , 童 患 癌 症 与 汽 车尾 气 造 成 的 空气 污 染 有 密  儿
切 关 系 , 妇 吸人 这 些 废 气 , 胎 儿 m 生后 更 容 易 患 卜 孕 其 癌症  汽 
车 尾 气 中 的铅 一般 分 布 于地 而 卜 1 左  的地 带 , 好 足 儿童  方 水 正

公 司在 日本市场推  了世界上第一款批量生产的混合动力轿车 
P I S 目前 , RU 。 该公 司推  的 混合 动 力 轿 车 已经 是 多 次 改进 后 的 

第二代产 品, 其生产工 艺更为成熟。根据丰 田汽车公司的测试 ,  
P I S 车 在城 市 工 况 下 比同 等排 量 的花 冠 轿 车 节 油 4 . , RU 轿 44 在  %
市郊 节 油 2 .% , 合 节油 4 .% 。 97 综 05  

的呼 吸带 。  
二 、 能源 汽 车的 发 展趋 势  新

美  的汽车行业 在电动汽车产业化方面比 日本还有部分差 
距 , 国三 大 汽 车公 司 仅仅 小批 量 生 产 、 售过 纯 电 动 汽 车 , 美 销 而 

汽车 尾 气 污染 物 排 放 的 降 低 可 以在 燃 烧 T 艺 方 面进 行 技 术  改进 , 传统 燃 油 型 汽 车 因 其燃 料 的 同有性 , 尾 气排 放 还 是 居  但 其 高 不 下 。 可 以 说 , 车 燃 料 足 节 能 减 排 、 低 碳 排 放 的 重 要 因  汽 降
素  目前 , 洁 能 源 技 术 已采 用 可 再 生 能 源 和新 能 源作 为 汽 车  清

混 合 动 力 和燃 料 电池 电动 汽 车 目前 还 未 能 实现 产 业 化 。   2我 周 电 动 汽 车 发展 状 况 。 与世界 其 他 同家 一 样 。电 动 汽  .
车 研 发 工 作 在我 同也 正 在 持续 地 进 行 着 ?十 五 ” 间 , “ 期 国家 从 维 

替 代 燃料 , 界各 国均 扩 大 采用 “ 排 放 ” 电 动 动 力 、 排 放  世 零 的 开发

护我 国能源安全 、 改善大气环境 、 提高汽车 ]业竞争力 、 二 实现 我 

24  

河 南科 技 2 1 11上  0O  


的 提 高 。例 如 , 有 电 动 汽 车 电 池 的外 体 积 一 般 要 达 到 50 。 现 5 L  当 把 这 么 大 体 积 的 电池 用 于 家 庭 轿 车上 时 , 必 然 要 挤 占轿 车  就
的 行 李厢 空 间 。  

( ) 动 汽 车 价 格 昂贵 。 这 主 要 是 电 池 技 术 复 杂 , 本 太  4电 成 高 , 外 也 由于 采 用 一 系 列 新 材 料 、 技 术 , 使 电 动 汽 车 的造  另 新 致
价 居 高 不 下 。 目前 , 电动 汽 车 蓄 电 池 的价 格 约 为 10 元 / W ? 0美 k  

h甚 至有 的高达 3 0 , 5 美元 /k h 成本太高 , W? , 用户难以承受 。  
( ) 接 污 染 严 重 。 电动 汽 车 本 身 虽 无 污 染 排 放 , 其 间接  5间 但 污染 也是 不 容 忽视 的 。 如铅 酸 电池 中 的铅 , 开 采 、 从 冶炼 到 生 产 
的排 污 , 会 对环 境 造 成 污 染 。 都  

2电 动 汽 车 行业 制造 及 在 路 行 驶 面 临 的政 策 问题 。 目前 , . 对  于 电 动汽 车制 造 行 业 , 国并 未 出 台具 有 针 对 性 的 扶 持政 策 , 我 对  制造 企业 的立 项 、 批 及 融 资 贷 款 、 商税 务 、 境 保 护 、 洁 生  审 工 环 清 产 等 均 没 有 相 关 可操 作 性 、 持 性 的政 策 出 台 。而 电 动 车 制 造  扶 行 业 除 了 面 对 具 体 的法 规 政 策 外 还 要 面 对 企 业 投 资 、 资 、 融 盈  利 、 术 改 造 、 售 、 后 服 务 等 技 术 性 问 题 。 电动 汽 车 的 发 展  技 销 售

前景 是很好 的, 但依 然有 各种各样 的不确定因素制 约。因此从  远景 规划 上考虑 , 策性 扶持是首要 的 , 政 企业 自身的经济实力 、  
国汽 车 j 业 的跨 越 式 发 展 的战 略 高 度 考 虑 , 立 “ 二 设 电动 汽 车重 大  技 术 实 力 也 同 样不 可忽 视 。  
四 、 动汽 车 的 发 展 趋 势  电

科技专项” 集 中国家 、 , 地方 、 企业 、 高校 、 科研 院所 等方 面的力量  进行联 合攻关 。我 国电动汽车重 大科技专项 实施 4 年来 , 经过 
2 0 家 企业 、 校 和 科 研 院 所 的 2 0 多 名 技 术 骨 干 的 努 力 ,   0多 高 00 H 前 已取 得 重 要 进 展 : 料 电池 汽 车 已经 成 功开 发 出性 能样 车 , 燃 燃  料 电 池 轿 车 已 累 计 运 行 4 0 k 燃 料 电 池 客 车 已 累 计 运 行  O 0 m, 8 0 k l 合 动 力 客 车 已在 武 汉 等 地 公 交线 路 上 试 验 运 彳 超 过  O 0 n; 混 丁
l 万 k ; 电 动 轿 车 和 纯 电 动 客 车 均 已 通 过 国 家 有 关 认 证 试  4 i 纯 n
验。  

1 . 纯蓄 电池驱 动的超微型汽车 。这种汽车 降低 了汽车的动  力性和续行驶里程 的要求 , 充电过程比较 简单 , 车速不高 。较适  合 于在各 地级市 、 县级市 或社区小范 围内使用 。 由于多数 电动 
汽 车 采 用 了 镍 氢 电池 、 镉 电 池 、 离 子 电池 等 高 性 能 电 池 , 镍 锂 车  辆 性 能较 有 保 证 , 已进 入 小批 量 试 生 产 阶 段 。 比如 国外 所 采 用  的高 性 能 锂 离 子 电池 , 高 时 速 为 9k 一 次充 电可 行 驶  最 0 m,
15 m,   k 是一 款适 合 城 市 道 路 行 驶 的 家庭 轿 车 。 1  

2 医 电 机 呈 多 样 性 发 展 。 目前 , 驱 动 电 机 , 的 国家 倾   冯动 对 有 向于 采 用 交 流 感 应 电机 , 主要 优 点 是 结 构 简 单 、 靠 , 量 较   其 可 质

三 、 国 发 展 电 动汽 车所 面 临 的 问题  我

1电动 汽 车 行 驶 现 状 所 面 临 的 问题 。 .   ( ) 驶 里 程 有 限 。 目前 , 场 上 使 用 的 电 动 汽 车 一 次 充 电  1续 市 后 的 续 驶 里 程 一 般 为 10~3 0 m, 且 这 个 数 字 通 常 还 需 要 保  0 0k 并 持 适 当 的行 驶 速 度 及 具 有 良好 的 电池 调 节 系 统 才 能得 到 保 证 ,   而 绝 大 多 数 电 动 汽 车 在 一 般 行 驶 环 境 下 的续 驶 里 程 只 有 5   0~ 10kl 样 , 传 统 燃 油 型 汽 车 相 比 , 0 n:这 与 电动 汽 车 的较 短 续 驶 里 
程成 为 其 致 命 弱 点 。  

小, 但其控制器 技术 较复杂 ; 的国家采 用永磁无刷直 流电机 , 有   其优点是效率高 , 启动扭矩较大 , 质量较小 , 但成本较高 , 且有高  温退磁 、 抗震性较 差等不足 ; 另外 , 还有些 国家大力开发开关磁 
阻电机 , 优点是结构 简单 、 靠 、 本较低 , 点是质量较 大 、 其 可 成 缺   易 产 生 噪 声 。 目前 , 国也 研 制 出 了 稀 土 永 磁 无 刷 直 流 电机 和  我

开关 磁阻电机 , 国电动汽车制造行业宜采用此类电动机 , 我 其效 
果有 待 于 在 今 后 的 使 用 中考 验 。  

( ) 电 池 使 用 寿 命 太 短 。 目前 , 通 蓄 电 池 充 放 电 次 数  2蓄 普

仅 为 3 0~4 0次 , 0 0 即使性能 良好 的蓄 电池 充 放 电次数也 不 过 
7 0~9 0 , 每 年 充 放 电 20次 计 算 , 个 蓄 电 池 的 寿 命 最  0 0次 按 0 一 多为4 , 年 与传 统 燃 油 犁 汽 车 的 寿 命 相 比太 短 。 另 外 , 同类   不
型 的 电池 在 性 能 方 面 都 有 各 自的 优 势 和 不 足 , 如 , 酸 电池  例 铅

3混 合 动 力 汽 车 。受 蓄 电池 性 能 的 严 重 制约 , 蓄 电池 型 电  . 纯 动 汽 车 的 产 业 化 进 程 举 步 维 艰 , 是 混 合 动 力 汽 车成 了 内燃 机  于 汽 车 和 电动 汽 车 之 间 的过 渡 产 品 , 既 充 分 发 挥 了 现 有 内燃 机  它 的技 术 优 势 , 发 挥 了 电 机 驱 动 技 术 无 污 染 的 优 势 。混 合 动 力  又 汽车 将 现 有 内燃 机 与一 定 的储 能 元 器 件 通 过 先 进 控 制 系 统 相 结  合 , 以 大 幅 度 降 低 油 耗 , 少 污 染 物 排 放 , 时技 术成 熟 、 格  可 减 同 价
便宜 。  

成 本 低 , 材 料 丰 富 且 易 于 回 收 , 续 驶 里 程 短 、 速 动 力 差  原 但 加 且 寿命 短 ; 镉 电池 加速 动 力 足 、 命 较 长 , 其 成 本 高 、 镍 寿 但 可  回收性 差 ; 硫 电池能 量较 高 , 够提 供较 长的续 驶里 程 ,   钠 能 但 它 要 求 的 J 作 环 境 较 苛 刻 , 其 沽 性 物 质 具 有 强 腐 化 性 并 易  二 且 爆 炸 。所 以 , 整体 来 看 , 就 目前 已研 制 成 熟 的蓄 电池 的 寿命 都 相 
对较短:  

4燃 料 电池 汽 车 成 为 竞 争 的 焦 点 。燃 料 电池 汽 车 在 成 本 和  .
整 体 性 能 上 , 别 是 行 程 和 补 充 燃 料 时 间 上明 显 优 于 其 他 电 池  特 的 电 动 汽 车 , 且 燃 料 电 池 所 用 的燃 料 来 源 广 泛 , 可 再 生 , 并 又 并  可实 现 无 污 染 、 排 放 等 环 保标 准 。 零  

( ) 电 池 尺 寸 和 质 量 的制 约 。现 有 电 动 汽 车 所 使 用 的 电  3蓄 池 都 不 能 在 储 存 足 够 能 量 的前 提 下 保 持 合 理 的尺 寸 和质 量 。 如  果 电动 汽 车 自身 装 备 质 量 大 , 会 影 响 其 加 速 性 能 和 最 大 车 速  就

综 七, 管传 统 的 内燃 机 汽 车仍 在 当 今世 界 占据 主导 地 位 , 尽  
但 发 展 清 洁 无 污 染 的 电 动 汽 车 、 染 较 少 的 新 型 能 源 汽 车 已 是  污 大 势 所 趋 , 是 世 界 各 国的 必然 选 择 。咽  也
河 南 科 技 2 1 .1 25 001 上  


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