新能源汽车发展趋势及论述

崔媛媛孙显峰于希洋

1辽宁省科学技术馆（沈阳 110167） 2沈阳市接待办国宾车队（沈阳 110033）3华晨汽车工程研究院（沈阳 110141）

2010年10月18 日《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》发布的规划到2020年，新能源汽车产业成为了国民经济的主导，发改委在得知有关决定指出，新能源汽车的发展今后将成为汽车行业转型的方向[1]。我国必须做好部署新能源汽车的技术研发。首先需要各地政府的大力支持，带动人们的积极性，其次在新能源汽车技术难点上，（动力电池、电池管理系统（BMS）驱动电机、电机控制器（MCU）、整车控制系统等核心技术）一一突破，形成自己的知识产权。只有将核心技术难点突破了，中国新能源汽车在10年内的发展目标将会成为全球第一。

我国目前燃料汽车70%左右用于交通运输，其他燃料汽车占有30%，这样能源消耗极度匮乏。资料表明，特别是燃料汽车是碳排放最大，每台燃料汽车的年排放有害废气高达整个车身重量的4倍。

以上资料表明，我国的汽车工业发展新能源汽车方向发展势在必行。

1 新能源汽车分类

新能源汽车包括并联式混合动力汽车、燃料汽车、增程式混合动力汽车、纯电动汽车、乙醇汽车等新能源汽车。下面主要介绍气动汽车、纯电动汽车、燃气汽车、混合动力汽车、二甲醚汽车通过比较各自的优缺点及发展现状，来分析新能源汽车的发展趋势[2]。

1.1 气动汽车

由高压空气驱动气动马达行驶的汽车。它由储气筒、气动马达及一些管道组成。优点为：没有内燃机、变速箱和油箱，不用燃料，结构简单，操作容易，维修方便。缺点为：在动力和性能方面仍旧不如汽油车，但其行驶成本更低，对环境的也有污染。

1.2 纯电动汽车

纯电动汽车主要由动力电池、电池管理系统（BMS）、驱动电机、车载充电机、电机控制器、PDU、DC-DC等组成。纯电动汽车顾名思义就是以电池为动力，电机驱动汽车行驶。即纯电动汽车的电动机相当于传统汽车的发动机，动力电池相当于原来的油箱。优点为：无污染，无噪音。缺点为：续驶里程短，充电时间长，动力电池价格昂贵、寿命短[3]。

1.3 燃气汽车

燃气汽车又称为天然气汽车，主要分为液化石油气汽车和压缩天然气汽车两种。燃气汽车主要以天然气为燃料。燃气汽车的发动原理与汽油汽车的原理一致，当天然气汽车发动机启动后，天然气从储气瓶通过软管导入燃料，在发动机附近，天然气将进入压力调节器从而实现降压。将高压气瓶中储存的天然气经过减压后送到混合器中，燃料在四冲程发动机的混合器中与空气混合。传感器和车身控制器将对燃料和空气的混合气体进行调节，燃烧更有效。其缺点为运输及存储性能较差；发动机效率较低及点火延迟较长等。

1.4 二甲醚汽车

二甲醚作为一种基本化工原料，常温下为无色无味气体，加压5个大气压以上即为液体，具有优良的燃烧性能、良好的动力性、十六烷值高、污染少，适合作为代用能源代替压燃式发动机。二甲醚汽车不排放污染环境的黑色气体，产生的氮氧化物相比柴油减少20%。缺点：二甲醚汽车的性价比将日益升高，城市加注点少，不利于二甲醚汽车产业化的发展。

1.5 混合动力电动车

混合动力电动车分为是并联式、串联式、混联式。并联式混合动力系统具备两套驱动系统，分别是由发动机系统和电机驱动系统所组成。这两套驱动系统在不同的工况，不同环境下可相互配合工作，在特殊环境下各自系统可以单独驱动汽车。串联式混合动力系统包括发动机、增程器、驱动电机，在纯电动情况下，有驱动电机直接驱动汽车行驶，在电量低于设定范围内时，发动机启动带动增程器发电，将发出的电能直接给电池充电，再由动力电池进行放电给电机进行驱动汽车行驶，此结构简单，成本较低，容易实现。混联式混合动力系统包括发动机动系统、电机驱动系统，该两套驱动系统各自带有一套变速机构，此系统与串联式混动系统相比，在不同的工况下，发动机调节功率输出和驱动电机的转速更加灵活，但缺点为：混联式系统设计复杂，要求很成熟的变速机构，成本高。

2 中国新能源汽车的发展概况

我国的电动汽车技术由20世纪70年代起步，90年代逐步进入发展期。经过“八五”、“九五”、“十五”三个五年计划，以及在各大汽车制造厂的联合推动下，得到了飞速的发展，并取得了一系列科研成果。政府推动电动汽车发展、在电动汽车技术方面，已经取得进展。将对纯电动汽车、二甲醚汽车、气动汽车、燃料汽车、混合动力汽车技术方面已经取得初步的研究，并且对动力电池、电机控制器、驱动电机、整车控制器等电动汽车关键技术进行了深度的研究，在今后10年汽车发展中，混联式混合动力汽车将成为发展的重要趋势，但因为价格的约束，技术的难度、导致发展前景并不乐观，这样，插电式混合动力汽车更加成为当代汽车行业发展需要。纯电动汽车技术相对简单成熟，只要有电力提供充电桩的地方都能够充电，无污染，无噪音，将成为新能源汽车发展必然趋势[4]。

3 未来新能源汽车的发展

今后电动汽车必须深入攻破动力电池、电池管理系统（BMS）等相关的技术难题，这样才能使得电动汽车的各个部件成本降低，从而使得每台电动汽车售价降低，比较重要的技术难题在于动力电池设计、电芯的制造、电池的容量、电池的性能、以及电池管理系统（BMS）开发、上电时序、稳定性方面尤其重要，只有这样才能延长续行里程，只有这样才能将电动汽车做的更好。电动汽车顾名思义需要充电，国标在交流充电中规定交流慢充（16A）和（32A）、直流快充两种充电方式。在国内现在充电设施不够完善，家用交流慢充、公用快充电站需要政府的推动，只有这样纯电动汽车才能得到发展。

国家已经规划将新能源汽车示范推大88个试点城市，通过以上决定，相信我国纯电动汽车市场会迅速的发展[5]。

4 结语

未来15到20年，燃油汽车仍占据优势，但是新能源汽车也会迅猛的发展。只要新能源汽车仍然坚持攻破技术难点，将动力电池、电池管理系统（BMS）等技术研发，同时离不开国家的大力支持，新能源汽车及节能环保汽车的推广将指日可待。

[1]陈广宇,高志前.关于加快我国电动汽车产业自主发展的政策建议[M].中国科技论坛,2010,(6):64-660.

[2]边耀璋.汽车新能源技术[M].人民交通出版社,2003.

[3]李竞成，等电动汽车技术进展和发展趋势[J].西安交通人学学报,2004,(11).

[4]辛凤影,王海博.电动汽车发展现状和商业化前景分析[M].国际石油经济,2010,(07):20-24.

[5]田美娥.电动汽车发展趋势[M].轻型汽车技术,2011.