新能源汽车动力源及未来发展方向

新能源汽车动力源及未来发展方向
陈俊
（海南大学机电工程学院，海南儋州５７１７３７）
摘要：关键词：传统汽车一直使用的是石油等化石燃料，，石油是不可再生的能源，其储藏量和可开采量资源正面临枯竭，加上化石燃料燃烧所产生的污染问题也日趋严重。

采用混合动力、乙醇燃料、氢燃料等作为动力源的新能源汽车必将成为未来汽车主流的发展方向。

本文探讨国内外新能源汽车动力源方面的现状及未来发展趋势。

新能源；汽车；动力源；前景
１前言
２国内外新能源汽车的研究现状及发展趋势
近年来世界主要汽车厂商都开始投入大量资金到新能源汽车的研制中，在美国，以通用汽车为例，多年来通用公司一直将燃料电池车汽车作为长远发展战略，并取得诸多进展。

２００４年４月，通用在底特律车展首次公开的Ｓｅｑｕｅｌ氢燃料电池车，其储氢量达到８公斤，连续行驶距离达到４８２公里，０～９６．５公里／小时加速只需１０秒。

通用公司希望燃料电池车“２０１０年以前在耐用性和性能上能与目前的内燃机系统一争高下，最终实现经济量产，成为普通消费者买得起的车型”。

随着能源技术的发展，新能源动力汽车必将在未来占据主导位置。

多年以来，美国节能清洁汽车的发展重点主要在燃料电池汽车上，氢＋燃料电池模式是清洁节能汽车的最终解决方案，但燃料电池汽车目前价格太高、氢燃料的存储和运输比较困难，国际汽车界普遍认为２０２０年以后，燃料电池汽车才能真正得到大规模的商业应用。

近些年，美国开始重视混合动力汽车和先进柴油车的发展，目前，美国是最大的混合动汽车市场。

先进柴油车在美国发展也很快，过去３年美国先进柴油车的销售增长了５６％。

预计在燃料电池汽车大规模商业运行以前，混合动力汽车和先进柴油车会保持较快的发展。

过去１５年欧盟节能环保汽车的发展重点在先进柴油车上（以生物柴油为燃料），并且获得了成功，不仅在技术上获得了突破，使柴油车的气体污染物排放大为减少，而且由于先进柴油车价格明显低于相对其他节能环保车，先进柴油车在市场上也获得了很大的扩展，２００４年欧盟新增商用车中几乎１００％是柴油车，新增轿车中５０％是柴油车。

从欧盟下一步的发展方向上看，一方面继续提高柴油车的技术水平，使其满足更加严格排放标准。

日本多年来始终在节能环保汽车的研发与产业化方面处于世界先进水平，在技术路线的选择上也呈现出多种技术共同发展的态势，但其在混合动力技术的产业化进程上取得的成就更加突出。

特别是日本丰田公司和本田公司在混合动力汽车的技术研发和国际市场的推广上处于领先位置。

以日本国内市场为例，由于日本国土面积狭小，居民以公共交通为主，家用轿车的年行驶里程较短，混合动力汽车经济激励弱的特点更为明显。

根据丰田公司的估计，普通的家用轿车大体上需要１０年的时间才能够收回增加的购车成本。

所以尽管日本的混合动力技术比较先进，但混合动力汽车在本国市场上表现平平，每年销售混合动力汽车不及日本汽车市场的１％。

尽管目前的市场表现不是太好，但混合动力汽车技术相对成熟，使用传统燃料，技术的进一步成熟以及市场份额扩大带来的规模效益会逐渐减低混合动力汽车的成本，混合动力发展的潜力还很大。

丰田汽车公
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司计划在２０１０－２０２０年之间每年生产１００万－２００万辆汽车。

而在国内，为贯彻落实国务院发布的《汽车产业调整和振兴规划》，加快提升上海新能源汽车产业的自主创新能力和产业竞争力，优化上海新能源汽车产业的创新发展环境，发挥新能源汽车产业对上海经济发展的重要支撑作用，２００９年１２月７日上海市政府出台了《关于促进上海新能源汽车产业发展的若干政策规定》（以下简称《若干政策规定》），《若干政策规定》指出，上海市新能源汽车产业发展的总体目标是以混合动力汽车、纯电动汽车为主攻方向，以“电池、电机、电控”（简称“三电”）关键零部件为突破口，同步支持燃料电池汽车等新能源汽车降低成本、提高性能，加快抢占技术制高点和市场增长点，形成国内领先、具有国际竞争能力的自主产业体系和产业集群。

为了大力发展新能源汽车事业，我国政府将会采取财政补贴和税收减免的优惠政策。

未来三年内政府将出资１００个亿，支持新能源汽车发展和技术革新，以及专用零部件的研发，平均每年投入３３亿元，此外对于个人购买电动汽车也会有不同形式的补贴。

今年年初，财政部和科技部联合发出＜关于开展节能与新能源汽车示范推广工作试点工作的通知＞，决定在北京，上海，重庆，长春等１３个城市开展试点工作。

国家工信部正委托有关单位制定电动汽车的相关标准，包括电动汽车生产，安全检验，充电设施等一系列技术标准。

预计，在不久的将来新能源汽车事业在我国将出现一个新局面，也许会走在世界汽车产业的最前列。

新能源汽车动力源现阶段主要包括以下几种：
（１）乙醇燃料
乙醇燃料相对于普通化石燃料由于其价廉物美的特性，已是全世界最常见的一种燃料替代方案，也是目前国内颇为重视、已经得到推广的新燃料。

这种燃料比起汽油、柴
３新能源汽车动力源类别
油来更加环保，能够起到减少污染的效果。

这种燃料一般是与传统的汽油、柴油混合起来使用，其混合比例从加入１０％～３０％的乙醇到８５％不等，甚至可以采用１００％的乙醇作为燃料。

其最大的好处在于不需要对现有的汽车结构做很大的修改就可以使用乙醇燃料。

同时，乙醇可以通过玉米、小麦、水稻、甜高粱、木薯、甘薯以及甘蔗、甜菜等农作物制造，甚至连农作物的秸秆都有可能被用来生产乙醇。

只要合理解决“汽车与人争食”的问题，乙醇燃料的推广能解决燃料的再生问题，是最价廉物美的能源解决方案。

除了乙醇，相应的还有丁醇、甲醇这样相似的生物燃料，都被纷纷用于替代汽油与柴油。

乙醇燃料汽车由于与现有的汽车没有多大区别，所以在国内外都相对普及。

例如巴西作为乙醇燃料汽车最流行的国家，在这方面最为典型。

人们熟悉的本田思域、飞度，三菱帕捷罗等都拥有专门针对巴西市场的乙醇燃料型号。

最新型的车款安装了油气浓度传感器，可以自动感知燃料箱内不同性质的燃料，做到与普通汽油柴油的自然替换。

除了巴西以外，美国的乙醇燃料汽车也十分流行，中国则超过整个欧盟成为乙醇燃料消费的大国。

如何摆脱简单改装并提高乙醇燃料汽车的技术含量以使其发挥更大的效能，是摆在中国汽车制造厂商面前的课题。

（２）混合动力
以油电混合动力作为动力源的汽车则以国内丰田普锐斯的上市，而为广大消费者所熟知。

其最大的特点是其先进性。

其机械与电子方面都有许多新的突破性发明，再加上其能源消耗更加节约与合理，已作为混合动力源汽车的代表。

除油电混合动力之外，还有气电混合动力、油电气混合动力等，这些方案虽然复杂，但未来应用的前景依然被专家看好。

如马自达曾经推出过一款可以使用油、电、氢三种能源作为动力的混合动力概念车，这款车名叫ＰｒｅｍａｃｙＨｙｄｒｏｇｅｎＲＥ－Ｈｙ－ｂｒｉｄ，就是大家熟悉的
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普力马。

除了前置汽油引擎外，该车第二排坐椅下方还安置了大型电池，另外第三排坐椅被撤去，取而代之的是一个储存了压缩氢气的气罐。

其油电混合动力推进系统，由马自达与其关联公司福特汽车共同开发，马自达还尝试着将这种电动引擎和一种本身就是混合动力引擎的内燃发动机结合在一起，后者既能使用汽油，也能使用氢气作为燃料。

虽然这还是一款概念车，未必很快会出现在量产车的行列里面，但它提醒人们混合动力方案的变化无穷。

混合动力以往一直是日本汽车厂商主攻的方向，如今美国汽车制造厂家也开始大规模介入。

国内的上海通用也在研究中国的混合动力车，使得这方面的竞争开始加剧，其实用性也有了长足的进步。

未来混合动力会围绕着降低成本、减少制造与维修保养的复杂程度，同时更加推进其性能的强化而展开。

（３）氢燃料
在能量效率高、洁净、无污染、噪音低等特点的氢身上，研制利用氧与氢的反应来输出电力的氢燃料电池至今依然是各国的科技精英主攻的课题。

不过，相对于氢燃料电池的复杂，另一种更加简单的方式－－氢燃料内燃机也开始流行，并且研究进展迅速。

有专家认为氢燃料内燃机既可以采用清洁可再生资源，又可以充分利用现有的庞大工业体系，是实现氢能源经济的最佳途径。

氢燃料的突出优点是几乎不产生污染物，而且与油类燃料不同的是，即使氢燃料在氧气含量稀少的情况下，也仍然能够正常燃烧，从而降低了氧气的消耗。

大力倡导新能源车是社会的需要，是在能源紧张、环保压力加大等因素下汽车发展的一个方向。

新能源车若要快速走向市场，借助外力是一方面，自身核心技术的发展方为当务之急。

新材料、新器件及零部件的研究开发，不断降低制造成本，是新能源汽车发展过程中不得不迈过的一道槛，唯此新能
４总结
源汽车才有可能为市场所广泛接受。

参考文献
［１］宗柳．新能源汽车混战格局加剧［Ｎ］中国经济时报，２００９－１２－３１［２］李伟利．我国新能源汽车发展分析［Ｊ］当代石油石化，２０１０（１）［３］陈全世．新能源汽车技术的发展及商用车的机遇和挑战［Ｊ］．专用汽车，２０１０（１）
［４］马均明、葛瑞原．发展新能源汽车势在必行［Ｊ］广西质量监督导报，２０１０（１）
陈俊，男，（１９９０．１１）海南大学机电工程学院
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作者简介：
２０１０年海南省机械工程学会
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