新能源汽车发展的技术经济分析

王新华

山东商业职业技术学院 山东省济南市 250000

除了传统的以汽油和柴油为动力车辆外，新能源车辆通常也可以被视为低排放（零排放）环境友好型车辆。就目前而言，实在很难找到用新能源来替代大规模石油生产。因此,从技术和经济的角度来看，新能源技术的发展方向应该综合市场竞争的优缺点来寻找合适的技术。

1 新能源汽车概述

新能源汽车一般指的是通过使用非常规的车用燃油为主要动力源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),并综合汽车的发动机控制系统与驱动设备方面的先进技术,使产生的技术原理，更加进步、拥有新科技、新型技术的汽车。

2 新能源汽车的技术趋势

2.1 “电动化”一部分新能源汽车的共性

从大多数新能源汽车技术的角度来看，它们大多有一个共同的特点——“电动”即电池，燃料电池主要是经过改造的，若插入式或者混合动力车辆利用了外部电荷,它就被称为电动汽车。电池主要利用储氢材料,而制氢过程也需要大量电力（将氢电解成水，然后将其储存在汽车燃料电池中发电），然后开车。这种网络模型汽车是属于燃料电池汽车，是利用发电驱动汽车。如果去掉中间产品转换环节，发电厂产生的电力可以直接给汽车电池和汽车发动机充电，这样可以节省转换环节之间的大部分能量损失。因此，在能源损失方面，汽车行业可以专注于解决电池的能源转换效率问题，这将通过科技发展变得更加有效。

2.2 绿色电力在全球都易获取

到2050 年，全球目标是汽车二氧化碳排放量的必须降低到10% 左右，因此只有改进汽油和混合动力汽车才能实现这一目标。燃料电池电动汽车需要进一步推广。其中，电能资源可以以不同的方式大规模生产，如风电、太阳能、核能、水电、生物质能、潮汐发电、海洋能、地热电力,以及洁净燃料。因为不同国家的发电厂,都可以使用最符合自己国情的清洁燃料，然后由汽车使用。因此，将全世界可用的电力作为能源是非常合适的，这就是为什么纯电动汽车很可能赢得许多友好的模式环境与替代能源。在中国，煤炭现在是最便宜的发电厂，但受到严重污染（改善），中国正在寻求提高环境清洁能源的比例。在发达国家，发电更清洁，更环保。因此，电动汽车便成了世界上最受欢迎的汽车。此外，只要汽车公司专注于降低汽车能耗和排放，直接利用全球能源和寻找清洁能源就成为能源公司的一项重要任务但毕竟，有可能限制数亿辆机动车的有毒排放，而不是保持预期和能量。电力运输的快速发展意味着他们使用了大量电力，但这也意味着他们可以通过能源需求和粗橄榄生产来减少环境污染。目前,汽车已经基本能够实现零排放能量，例如，对于瑞典这样一个小国家而言，它45% 的电力主要来自水力发电，10% 来自于清洁能源，剩下45%依赖于12 个发电厂生产的核能，它也许就是未来的一个真实例子。根据2008 欧洲可再生能源委员会发布的欧洲可再生能源技术路线图来看，截至2020 年，欧盟所有的可再生能源会达到521.5 千兆瓦，占总发电量的30%到40%之间，如果欧盟能够实现能源效率这一目标，这它的比例将超过40%。

2.3 全周期污染排放及可控度比较

欧盟的调查报告《从矿井到车轮》中指出，科技型电力运输为联合电力运输的1/3～1/5。风能、核能等清洁能源的电力输送全过程是传统高科技能源的1/8～1/11。与生物能源生产的氢动力汽车相比，氢动力汽车的整个排放过程是传统高科技交通的1/6。宽电池的整个分解过程是传统电功率的1/2。目前，使用豪华型（斯柯达昊锐，2009 年上海B 级车）在包上使用太阳能系统，但仅用于制造超速调节。此时，太阳能电池板的生产效率一般为18%至20%。这一发展在15 年内产生太阳能来装载电池，逐渐普及到高端交通工具中。

2.4 国外对纯电动车的观点及产业化努力

博世集团领导人团说：“新能源交通的发展需要缓慢进行。在2020 年前，减少二氧化碳排放和提高能源利用效率是改善燃料系统的最佳途径，这是一项新技术。由于电池的密度越来越大，如果出现任何问题或事故，都会影响到技术的发展，甚至影响到技术市场的终结。”因此，从长远角度来看，如果只要能克服电池动力技术的话，纯电动汽车的发展趋势最终将会由新能源汽车技术来指导。日产汽车公司总经理谈到，2009，我们正在迅速开发镍氢锂离子电池，其能量效率高，可与铅电池媲美。如果选择所需的能量为20kw·h，当它存储在一个小型电池中（如成千上万个电源箱）时，将转换为1600 升。在锂离子电池中，2000 年以后为400 升、目前是200 升，其体积已减至3～4 个油箱，因此汽车的使用将逐渐成为现实。例如，日产新的纯电动汽车Leaf 要比Tiida 汽车稍微大一些，可以提供足够的锂电池空间，并在160 公里内连续运行。虽然车的设计很好，电池的质量仍然很大，约200 公斤，但由于汽车比传统的内燃机轻，不需要齿轮箱。因此，汽车的整体质量和燃油利用率都一般比较好。

3 新能源汽车发展的技术经济对策分析

3.1 在中国社会主义经济发展之初，传统的节能和消费方式属于社会主义发展中国家，尤其是汽车工业。其真正发展并不是理想的解决方案。在发展过程中，中国企业不仅要关注新能源汽车的发展，同时也注重对传统车辆的改造。考虑到消费者的真实需求，汽车开发计划更符合消费者需求，不仅注重经济，而且注重汽车质量。真正的开发过程必须考虑到汽车行业中传统汽车的巨大市场和较长的生命周期。这必须考虑到传统汽车的巨大市场，尽量减少和避免平均油耗。

3.2 发展新能源汽车，企业必须要更加重视关键零部件的加工，让其形成科学先进的产业链。从电动汽车的结构来看，电动汽车的三个主要部件分别是电控部件、蓄电池部件和发动机部件。从电池的角度来看，中国目前已经有了比较完整的产业链，其中最具有代表性的是磷酸锂电池，与西方相比，电动汽车技术中的锂离子电池会相对较少。就电池而言，中国电动汽车管理技术会相对比较落后。发动机作为发动机的重要组成部分，在汽车行驶中起着重要的作用。目前，纯电动异步发动机和插入式感应发动机仍在开发中。在研发方面，永磁同步发动机的实际性能还有一定差距。自动力转向发展以来，我国电气工程起步较晚，对蓄电池管理系统的研究还处于起步阶段，直流变换器不适用于汽车。另一方面，汽车公司不应该在研发领域浪费金钱和精力；研发的实际风险仍然相对较高。如电磁兼容、汽车电气工程、太阳能电池板等，我们要将它标准化。事实上，新能源汽车的发展不仅仅是工业企业的问题，也是开发新系统的众多汽车的一个问题。

3.3 近年来，我国汽车产业的发展越来越注重产业分工和产业升级，汽车行业的发展也越来越关注上下游能源公司的新投资。随着生产方式的外包，汽车公司之间的实际分工越来越清晰。如果汽车公司在实际开发过程中没有实现技术突破，很容易影响实际开发效率。企业应重视关键车辆技术的研发，通过早期和最终合作提高业务技术开发效率。例如，汽车公司可以使用更复杂的方式，如股权或风险投资，投资于资本，特别是新能源基础设施、稀有原材料等，汽车公司行业必须在实际发展过程中发挥主导作用，新能源汽车公司的发展必须在实际发展中获得更多利润。

3.4 在新能源发展的背景下，政府必须认识到其重要责任，并发挥领导作用。在开发新能源的过程中,国家不应该过于明确发展的真正方向,充分发挥自身在市场竞争中的作用,坚持发展,适应市场需要。尽管政府投入了大量技术，特别是在燃料电池和发动机等一般技术部门，但关键技术的技术位置并不均衡。政府还需要从汽车实际排放标准、能源消费标准等方面，确保相关的地方法规的完善和规范并有效地指导国内汽车制造商为新能源汽车标准的制定作出贡献。中国必须积极推动新能源汽车标准的制定，实施新能源汽车的标准化发展。事实上，中国有自己的汽车市场。政府应为电力供应、充电设备、连接器和其他电动汽车行业制定统一标准，政府应充分发挥其监管作用，鼓励本地公司参与建立合资企业，并通过相关的外国标准和专利直接利用资本投资。政府亦应积极发挥监管作用，通过节能补贴,推动本地汽车业的有效发展和环保。政府部门从排放达标和提升生产的能耗方面扶持生产,这可能从税收补贴中获得,并引导消费者选择低能耗生产,积极发展清洁燃料汽车。

4 新能源汽车技术的发展方向

对于新能源汽车的推广，在电池容量、充电车等方面还存在一些技术问题。因此，开发新能源汽车需要解决许多问题。在此基础上，本文总结了新能源汽车技术的发展趋势。

4.1 目前，我们需要更仔细地审视中国新能源汽车的智能、轻量化和智能化标准。中国汽车行业的大多数公司也关注新能源、智能、汽车和其他高科技领域的创新和发展网络。新能源汽车的智能化使用可以提高自动化、安全性和舒适性，从而了解新能源汽车能源的合理配置，促进公共交通的发展。自动互联轻型新能源汽车是汽车行业的一个热点。汽车车灯的设计将进一步改善车辆的动态功能。目前,轻型车辆的主要研发重点集中在新型化金属材料的使用上,包括了轻质合金和复合材料在车辆制造业上的广泛应用。轻质合金(主要是镁和铝合金) 已经广泛应用于车辆制造业中,而复合材料的使用技术还必须更加完善。而设计和生产清洁燃料车辆的最简易关键技术则是激光焊接技术,它虽然能够保证对轻质化金属材料的焊接要求，但该技术本身存在一定的困难，为适应新能源汽车快速发展的需要。

4.2 在新能源汽车的设计和制造过程中，技术发展过程中不仅遇到了技术难题，而且还遇到了涉及经济性和安全性的问题。在上述分析中，重要的是要强调，燃料电池汽车的不受欢迎不仅是因为燃料电池储存的不稳定性，还因为其高昂的研究成本，同时，大型燃料电池汽车的广泛应用是改善其燃料加注网络的必要条件，而支持使用燃料电池汽车的基础设施也不完善。显然，燃料电池的成本是传统汽车的十倍。因此，降低成本，强调新能源汽车的环境和经济保护也是研究的方向。此外，燃料电池的短期寿命也是使用燃料电池的车辆未来必须解决的主要技术问题之一。我们可以看到，使用燃料电池的车辆数量还有很长的路要走。

5 对中国汽车产业发展的建议

5.1 降低传统电动汽车的平均油耗

中国汽车工业必须首先改造现有的传统汽车，并尽可能降低传统汽车的平均油耗很快。毕竟，传统汽车市场仍然相对较大，还有大约几十年的生命周期。

5.2 建立新能源关键零部件产业链

以电动汽车三大关键技术作为目前的一个例子，磷酸亚铁锂电池提出的某些沥青锂离子蓄电池技术，电动汽车的不同技术与西方先进水平略有不同。除电池外，中国在发动机和电子控制技术方面与国外还有很大差距。目前，我国清洁电动汽车、异步发动机和异步离合器的研发还处于起步阶段。永磁同步发动机的效率是不同的。在电气控制方面，我国起步较晚。电池管理系统的研究还处于起步阶段。目前，直流变换器并不适用于电动汽车。而且，有限的资金和精力不能浪费在各种电力线的研发上，这样风险很大。相反，他们应该把重点放在统一不同的能源技术，如汽车，电池，电磁兼容和太阳能电池板的交叉。在这些交叉口中，电气控制、汽车和电池是最重要的。新能源汽车的发展不仅是汽车工业面临的问题，也是一个巨大的系统工程。因此，我们应该集中精力开发新能源汽车的关键部件。

5.3 投资新能源上下游企业

在过去的20 年里，汽车行业最大的变化是行业分工的逐步改善和外包安排的出现。汽车公司无法在所有技术上取得进步，因此，汽车公司必须在一些关键技术上开展自己的研发活动，然后在其他技术上投入资金；专业企业的发展。例如，汽车公司可以参与风险资本或对新能源事业进行某种形式的投资。作为锂电池，薄电池太阳能电池生产商、晶体硅太阳能电池生产商等。汽车和原材料企业。这三类公司今后无论以何种方式开发新能源汽车，都将占据主导地位，届时汽车公司也将受益匪浅。

6 结语

发展新能源汽车对中国汽车制造业而言是难得的发展机会,中国自主品牌汽车能够通过对新领域的开拓,逐步超越过去落后十几年乃至几十年的技术壁垒,更有机会和全球汽车行业巨人们再次站在了同一个起跑线上。但值得注意的是,和国际上的主要竞争者比较,我们所落后的还不仅仅只有技术水平。假如,人们不能及时的去掌握、领悟和发展汽车先进的设计、管理和运营理念与方式,或者仅仅单纯地寻求科技突破,那么,就很难把科技突破转变成实实在在的汽车产业进步。但科技并不是捷径可走,唯有踏踏实实地集中兵力造好汽车,我国汽车制造业才能避免又一次输在起跑线的附近。