新能源汽车

徐成鹏　石肖韩

近年来，在高油价和低碳经济双重背景下，新能源汽车越来越受到人们追捧。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。

纯电动汽车 是指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。其优点：①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。而且电厂是固定不动的，集中排放，有利于污染物处理。②电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益。③技术相对简单成熟，只要有电力供应的地方都能够充电。④由于电力可以从多种一次能源获得，如煤、核能、水力、风力、光、热等，解除人们对石油资源日见枯竭的担心。而且有关研究表明，同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车高，因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量，正是这些优点，使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。其缺点：对于电动车而言，目前最大的障碍就是基础设施建设以及价格影响其产业化进程，与混合动力相比，电动车更需要基础设施的配套，而这不是一家企业能解决的，需要各企业联合起来与当地政府部门一起建设，才会有大规模推广的机会。另外，目前蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车的电池较贵，没有形成经济规模，故购买价格较高。至于使用成本，有些试用结果比汽车贵，有些结果仅为汽车的1/3，这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。

混合动力汽车 是指采用传统燃料，同时配以电动机或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。其优点：①采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。当需要大功率时，若内燃机功率不足，则由电池来补充。负荷少时，富余的功率可发电给电池充电。②因为有了电池， 可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。③在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现“零”排放，改善城市大气质量。④有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。⑤可以利用现有的加油站加油，不必再投资 。其缺点：长距离高速行驶基本不能省油。

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。其电池能量是通过氢气和氧气的化学反用，而不是直接燃烧变成电能的。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，其电池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。为获得充足的动力， 单个的燃料电池必须结合成燃料电池组，才能满足车辆使用的要求。近几年来，燃料电池技术已经取得重大进展，为燃料电池轿车的生产创造了条件。以燃料电池为动力的运输与传统汽车相比，具有以下优点：①零排放或近似零排放；②减少机油泄露带来的水污染；③降低温室气体的排放；④提高燃油经济性；⑤提高发动机燃烧效率；⑥运行平稳、无噪声。其缺点：成本高，且能源补充不方便，缺少相关配套设施。

氢动力汽车 是一种真正实现零排放的交通工具，具有能量密度高、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。许多科学家预言，以氢为能源的燃料电池是21世纪汽车的核心技术，它对汽车工业具有革命性的意义。其优点：排放物是纯水，行驶时不产生任何污染物。其缺点：①氢燃料电池成本过高，而且氢燃料的存储和运输按照目前的技术条件来说非常困难，因为氢分子非常小，极易透过储藏装置的外壳逃逸。②最致命的问题是氢气的提取需要通过电解水或者利用天然气，如此一来同样需要消耗大量能源，除非使用核电来提取，否则无法从根本上降低二氧化碳排放。③与传统动力汽车相比，氢动力汽车成本至少高出20%。▲