浅析新能源汽车发展现状及趋势

吕京桂

【摘 要】随着经济与社会的发展，汽车的销量也一直呈上升趋势，汽车发展给人类生活带来便利的同时，也带来了环境污染与能源短缺等问题，能源危机日益加剧与传统燃油汽车所带来的环境污染问题日益突显，使得新能源汽车成为了世界各国重点关注的汽车技术发展方向。

【关键词】新能源汽车；混合动力汽车；纯电动汽车；政策

一、前言

从20世纪70年代起，由于汽车保有量的急剧增长，世界范围内出现了包括光化学污染、厄尔尼诺等环境污染问题。直到90年代末，欧洲与美国分别制定了相应的汽车排放标准，并定期提高相应的排放指标要求。由此世界各大汽车公司逐渐开展了新型能源汽车的研究与开发。自丰田推出普锐斯取得成功后，各大汽车企业纷纷推出了混合动力电动汽车产品，欧洲和美国把混合动力总成技术用到自己的产品上，将其主要应用于传统动力的油耗较高的车型上，以改善动力性与排放。从环境保护与节约能源的角度看，新能源汽车是未来汽车发展的必然趋势，也是我国未来社会与经济发展的必然需求。

二、新能源汽车的分类及特点

新能源汽车的发展旨在通过技术创新，重点在能源消耗、环境污染等方面，改善汽车相关性能。因此其在排放与能源消耗方面，较传统内燃机汽车具有更大的优势。

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），综合车辆的动力装置和驱动方面的先进技术，形成的具有新技术、新结构的汽车。根据《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》的规定，新能源汽车包括混合动力电动汽车（HEV，Hybrid Electric Vehicle）、纯电动汽车（BEV，Battery Electric Vehicle）、燃料电池电动汽车（FCEV，Fuel Cells Electric Vehicle）、天燃气汽车以及其他新能源（如高效储能器、二甲醚）汽车等各类别产品。

（一）混合动力电动汽车

混合动力电动汽车，是由多于一种的能量转换器提供驱动动力的混合型电动汽车，即使用蓄电池和副能量单元的电动汽车。 目前混合动力电动汽车多采用传统燃料的燃油发动机与电力的混合方式，其关键技术为混合动力系统，它直接影响到混合动力电动汽车的整车性能。

混合动力电动汽车的优势在于其可通过平均需用功率确定内燃机的最大功率，使内燃机处于油耗低、污染小的最优工况下工作，通常可以降低排放；混合动力电动汽车所使用的电池可回收制动等工况下的能量。混合动力电动汽车也存在价格高、续驶里程小、动力性相对不足等问题。目前国内外有应用较成熟的车型。

（二）纯电动汽车

纯电动汽车，是以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。纯电动汽车完全采用可充电式电池驱动，关键部件在于电动发电机与蓄电池，而纯电动汽车的应用受限的难点在于电力储存技术。

纯电动汽车应用前景广泛，具有无污染、低噪声、高能效等优点。但蓄电池单位重量储存的能量太小，充电后持续行驶里程不理想；高储量的电池使用寿命较短。 目前电动汽车产业发展，必须重新构建配套基础设施网络（充电站），需要大量的投入。

（三）燃料电池电动汽车

燃料电池电动汽车，是利用燃料电池，将燃料中的化学能直接转化为电能实现动力驱动的新型汽车。与内燃机汽车相比，燃料电池电动汽车是通过电池直接将化学能转化为电能，利用电机驱动，而不是利用燃料的燃烧过程。其能量转换效率较内燃机要高2～3倍。燃料电池化学反应过程不会产生污染物，噪声低。但燃料电池组的生产、集成及产业化仍待发展。

（四）天然气汽车

天然气汽车，是以天然气作为燃料的汽车，又称为“蓝色动力”汽车。按天然气的化学成分和形态，可以分为压缩天然气汽车（CNG）、液化天然气汽车（LNG）和液化石油气汽车（LPG）。天然气燃料具有低污染、低成本、安全性高优点，但动力性能较低、不便储运。由于考虑到大规模应用，须建立相应的加气站及为加气站输送天然气的管道，投入较大。目前国内在天然气汽车具有一定的发展，多应用于公共交通领域。

（五）其他新能源汽车

除上述新能源汽车外，还包括有醇、醚类燃料也应用于新能源汽车。例如乙醇汽车用的燃料是乙醇汽油。目前此类汽车技术相对成熟，在美国、巴西等乙醇资源丰富的国家发展迅速。二甲醚汽车是用二甲醚作为压燃式发动机的燃料，目前有两类应用范围：一是将二甲醚作为点火促进物质；二是将纯液态二甲醚进行直接燃烧。我国在二甲醚汽车开发上已取得重要进展，成功开发并应用了二甲醚城市公交客车。

三、中国新能源汽车的发展概况

从世界范围来看，我国电动车的研制与国外发达国家几乎站在同一起跑线上。“九五”期间，科技部将电动汽车项目列入国家重大科技产业工程项目，投入近一亿元。国内汽车公司、大学和研究机构开始研制电动汽车，并逐步掌握了整車集成、控制系统集成等关键技术。从技术发展的角度而言，我国已经掌握电动汽车电池技术、燃料电池技术、天然气发动机、整车控制系统等核心技术，并在部分技术上领先于世界水平。

通过技术研发与应用推广，21世纪初，已推出纯电动轿车、混合动力轿车、混合动力客车、燃料电池电动客车。“十五”期间，国家“863“计划设立电动汽车专项，国家和地方政府直接划拨以及国有企业投入的资金总额约30亿。已经有上百家企业、高校和研究所列入项目研发单位行列。目前，整车方面已初步形成产品开发的系统配套、管理机制和团队组合，纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池汽车样车均已成功研发，关键零部件、燃料电池发动机已形成系统，高功率镍氢电池、锂离子电池性能有了较大提高，多能源控制系统初步形成。

混合动力电动汽车的核心是电池（包括电池管理系统）技术。除此之外，还包括发动机技术、电机控制技术、整车控制技术等，从目前情况来看，我国已经建立起了混合动力电动汽车动力系统技术平台和产学结合研发体系，取得了一系列突破性成果，为整车开发奠定了坚实的基础。与此同时，混合动力电动汽车关键零部件的产业化全面跟进，生产配套能力显著增强。

在纯电动汽车方面，通过在电动汽车相关技术的研发，以及在相关产业的积极培育，我国已形成了具有一定技术水平，相关配套发展的纯电动汽车格局。在纯电动汽车的核心部件电池和电机研发上，我国与发达国家的研发差距很小，有些甚至于领先地位。我国自主研制的锂离子电池、铅酸电池、铁电池在使用中具有相当优势。

四、新能源汽车的发展前景

新能源汽车在世界各国都得到了重视，尤其是欧美及日本。进入21世纪，新能源汽车的发展在国内受到了关注，政府也出台了相应的新能源汽车的刺激政策，并且把新能源汽车发展作为重点产业进行扶持。根据新能源汽车技术发展，预计至2030年，国内新能源汽车的发展重点由依靠传统石油能源逐步向其他清洁能源过渡，这个时期混合动力电动汽车、纯电动汽车、天然气汽车、新型能源（乙醇、二甲醚等）汽车在不同程度上得到很好的发展；2030年后，新能源汽车将以纯电动汽车和油电混合动力电动汽车为主。因为纯电动汽车和油电混合动力电动汽车在节能与环保方面可行性很高，有望成为下一阶段新能源汽车的主流。届时世界汽车将摆脱依靠石油能源的时代，进入单一的新能源汽车时代。从相关政策导向来看，国内新能源汽车符合世界新能源发展趋势，必将由多种新型能源汽车发展向混合动力电动汽车、纯电动汽车为主的电动汽车方向发展。

综合国家交通实际情况，对新能源汽车的推广，明确了大致三个阶段的发展方向：首先推广城市公共服务领域新能源汽车应用示范，截止目前，新能源公交车、市政车辆、出租车等已经在国内各大城市得到较好的推广，且获得较好的社会反响，但车辆经济性等各方面参数仍待改善；自2010年起重点针对新能源城市客车、混合动力及纯电动轿车，进行推广应用；2015年到2030年，重点实现对使用新型能源发动机汽车、可充电式电动汽车、燃料电池汽车的应用示范。最终实现以混合动力电动汽车为主，各种采用新型能源汽车并存的汽车格局，从而有力地推动了国家节能减排政策的落实。