节能减排:“新”汽车任重道远
2012-09-08马云川
本刊实习记者 马云川
节能减排:“新”汽车任重道远
本刊实习记者 马云川
在今年5月召开的全国财政节能减排会议上,新能源汽车被定为完成下半年国家节能减排任务的重点。而另据中国新闻网报道,业内期盼已久的中国《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020)》也将于近期由国务院发布实施。这预示着一场发展新能源汽车的运动已经轰轰烈烈的开始了。那么新能源汽车真的就环保吗?
节能减排:新能源汽车PK传统汽车
从单车来看,无论是能耗还是汽车排放的尾气方面,新能源汽车比传统汽车具有明显的优势。根据相关研究的数据,传统汽车的百公里能耗平均为342278.6kJ,而电动汽车则平均为141044.4kJ,混合动力汽车平均为159350.4kJ,传统汽车的能耗为新能源汽车能耗的2倍左右。
据新华网的报道,从汽车排放的尾气来看,汽车尾气的成分非常复杂,有100种以上,主要包括一氧化碳、碳氢化合物、固体悬浮物颗粒、铅以及硫氧化合物等成分,直接危害人体健康;而混合动力汽车的尾气排放则少得多,据中国节能在线网的报道,混合动力汽车的尾气排放量比传统内燃汽车减少50%-60%,纯电动汽车则无尾气排放。
然而,判断汽车是否节能不应该仅仅局限于考虑单车的能耗问题,而应该从其整个产业链入手。根据中国能源网的报道,新能源汽车的主要动力来自于电力,传统汽车的动力则来自汽油或柴油。国家发改委有关负责人于11日透露,中国目前的电力有将近80%来源于以煤为动力的火力发电,而燃烧煤对环境造成的污染则更甚于石油,而且从效率转换方面来看,传统内燃机汽车的效率为38%,即便考虑到频繁停车、低速行驶等因素,效率也可达12%。而新能源汽车虽然效率可达80%以上,但考虑到发电效率、送配电效率、电池充放电效率等因素,最终的效率为19%左右,相比于传统汽车,并没有太大优势。
中国汽车工业的资深专家陈光祖坦言,目前我国电动汽车和混合用电车的电力供应,主要还是依靠煤电供应,这就意味着传统汽车的尾气排放污染被转移到了发电厂,在这个过程中发生了污染转移。电动汽车虽然做到了节能减排,但从循环经济意义上看,却是一种污染的转移。
消费者:购买意愿不强
根据《广州日报》的调查显示,仅有7%的中国内地企业和12%的中国香港企业考虑购买新能源汽车,比例与全球平均水平相比(24%),有较大差距。而阻碍内地企业购买新能源汽车的逐项因素中,最重要的是充电站或加气站等配套设施不完善。在有意愿购买的企业中,有71%受政府减税等诸项优惠政策的驱动。
专家:须攻破核心技术
今年5月底,国务院总理温家宝在中国科协第八次全国代表大会上讲话时表示,中国新能源汽车发展方向和最终目标并不十分明确。他表示,混合动力车现在有了一些进展,但技术上与发达国家还有较大差距。电动车开发刚刚起步,总体上还处于初级探索和跟踪外国技术阶段,主要设备和材料都依靠进口。
从技术上看,首先需要攻破电池使用寿命太短的瓶颈,其次是电控系统,目前我国的企业还没有能全面掌握电动汽车电控系统技术,最后是发动机技术,与国外的弱混合动力汽车可以节能达38%相比,我国的汽车只能节能20%,导致其在市场上没有竞争力。
要真正实现节能减排,不能仅仅从汽车方面考虑。陈光祖认为,应该将新能源与新能源汽车配合起来,建立整个汽车产业链,从技术研发到政策支持并重,进而形成具有中国特色的新能源汽车的发展方针。
我国已经是世界上的CO2排放大国,实现交通能源动力系统的转型是大势所趋。具体说来,国家863计划节能与新能源汽车重大项目监理专家组组长王秉刚认为,在石油还会长期存在的情况下,首先应发展降低汽车油耗技术。其次中国的电动汽车走小型化、轻量化和廉价化得道路,以使消费者买得起、用得起。再次,应该结合中国具体的交通现状,制定我国电动汽车的发展规划。最后,要关注新能源汽车的零部件,尤其是电池技术,而在近期应重点提高锂离子电池的性能,提高产品的质量,降低成本。掌握了电池技术,就是掌握了未来新能源汽车发展的主动权。
王秉刚介绍说,我们国家还处在向国外学习的阶段。而对于新能源汽车如何才能做到节能减排,西方发达国家的经验是可以借鉴的。
美国:以生物燃料为核心战略
世界上的第一辆电动汽车早在1834年诞生在美国。根据中国社会科学院美国所副研究员刘卫东介绍说,美国自小布什政府开始,就把未来战略产业的设想纳入宏观规划,并把目光锁定在以新能源为核心的新兴战略产业上。
在新能源汽车方面,早在1992年的《能源政策法案》中,美国就已经实施了替代燃料战略:将含有85%以上比例的乙醇调和燃料确定为交通运输替代燃料。此后,美国一直就致力于提高乙醇以及生物柴油等可再生资源的使用量。中国能源经济研究院研究中心主任、石油研究中心主任陈柳钦介绍说,2003—2007年,美国乙醇汽油的消耗量年均复合增长率达到了27%。
与此同时,美国政府也鼓励以混合动力车为代表的其他新能源汽车的使用,并实施了一系列的政策。例如,美国《2008 年紧急经济稳定法案》的内容之一,从2009 年1月1 日开始,对于购买插入式混合电动汽车的消费者,将获得2500-7500 美元的税收抵扣额度(抵扣额度根据电池系统的能量大小计算),这一法案适用于前25万辆购买的新能源汽车。
除政策支持以外,美国政府也以身作则。计划到2012年,联邦政府购车中一半是充电式混合动力汽车或纯电动汽车,从2015年开始联邦政府将仅采购纯电动、混合动力或其他新能源汽车作为政府用车。
日本:混合动力汽车世界领先
日本面临着严峻的能源形势和节能减排压力,因此,近些年来,日本汽车制造产业在酝酿一场重大的技术革命,试图以节能环保的新能源汽车替代传统燃油汽车。目前,尤其是混合动力方面,已经实现了产业化,领先于美国。在电动车方面,日本缺乏生产电动汽车所需的稀有金属资源,如镍等。此外,相关的充电站等相关设施也有待完善。
在日本燃料电池车被认为是未来长途运输的发展方向,并已经拥有了较为领先的技术,但应用方面并不是很理想2011-2015年为社会实验阶段,主要实验内容是让百姓了解燃料电池车的新性能。日本有60台燃料电池车正在试验当中,实验内容主要是行驶汽车、收集信息,因此所有用车者都是免费加氢15个加氢站主要分布在福岗、大阪、东京、横滨等地。
2006年6月,日本政府正式出台了《2030年的能源战略》长远能源规划,这一规划涉及了日本所有的能源领域。日本政府对新能源予以减税、政府财政补贴等政策支持。例如,2010年4月12日,日本经济产业省(部)公开了名为“新一代(次世代)机动车战略2010”的日本国内机动车产业指导规划规划中指出,到2020年,纯电动汽车(EV)和混合动力轿车(HYBRID)将在整体乘用车的销售比例中应占到50%。
巴西:生物燃料技术世界领先
与中国一样,巴西也是发展中国家,但是巴西在新能源开发,尤其是生物燃料技术方面却处于世界领先地位。在巴西,汽车燃料有两种,一种是纯乙醇,另一种是含25%乙醇的汽油。而那种以纯汽油作为动力的传统汽车,已经很难见到。
巴西幅员辽阔,农业发达,因此巴西便利用广泛种植的甘蔗,大豆、油棕榈等作物生产酒精,进而开发成乙醇燃料来替代汽油。早在1975年,巴西政府就已经制定了“全国乙醇计划”。一开始,成效并不理想,成本太高,因此巴西政府一方面通过补贴、设置配额记忆运用价格和行政手段,积极鼓励使用乙醇燃料,另一方面加大了技术研发力度,随着技术的日渐成熟,直至今天巴西的乙醇燃料终于获得全面普及,而这个过程用了30多年。
从世界新能源汽车的发展来看,新能源汽车将注定会是未来的发展趋势。因为石油等化石能源毕竟是有限的,而且会带来环境污染。而新能源汽车则无论是从尾气排放还是耗能方面均有希望实现节能、环保。对于我国来讲,未来20年是交通能源动力系统转型的战略机遇期,通过分析动力系统发展的技术路线,确定基于节能与新能源汽车的“过渡”和“转型”并行互动、协调的双重发展的战略。一方面发展节能汽车,解决近期的能源安全问题,另一方面开展新能源汽车研究,瞄准未来汽车竞争制高点。
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何为生物燃料?
从概念上讲,生物燃料指的是以生物资源,如玉米、大豆等粮食作物,为原料生产燃料乙醇和生物柴油,以替代从石油中提取的汽油和柴油,是世界可再生能源开发利用的重要方向之一。
生物燃料的优势主要在于以下几个方面。第一是使用安全。使用过程中不含有易裂变,爆炸等化学物质,故不会发生中毒,爆炸,泄露等事故。第二是燃烧热效率高。生物质燃料能大大提高木质材料的燃烧性能,热效率可以提高80%以上,1吨生物质颗粒燃料所产生的热量相当于0.8吨煤。第三是清洁环保。生物质颗粒燃料是一种天然生物质颗粒燃料,可替代城市燃气,含水率较低,助燃空气容易调节,燃烧热效率高。第四是可持续利用。生物质颗粒燃料燃烧后的炉灰可以作为肥料,促进新的植物生长,进入新的循环,使生物资源的供应源源不断,持续利用。第五是节省空间。由于生物质燃料经过高温压缩,大大节约了储存空间,也便于运输。
生物燃料的缺点同样突出,主要包括以下几个方面。第一,“富人环保,穷人更饿”。生物燃料的生产需要消耗大量的粮食,一方面会使得在粮食本就紧缺的国家,温饱问题将更加严峻,另一方面,大力发展生物燃料将推高世界的粮食价格,进一步加剧了“穷人”的吃饭问题。第二,不能满足社会需求。美国科学家的最新研究成果显示,即便美国种植的所有玉米和大豆都用来生产生物能源,也只能满足全社会汽油需求的12%和柴油需求的6%。第三,高度耗水。在水资源日益紧缺的背景下,每年因农业而消耗掉的水资源却高达80%,并很难实现可持续。