浅谈我国汽车新能源技术的发展与应用

吴丹 李琼

摘 要：新能源汽车是指采用非常规车用燃料作为动力来源，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。在能源紧缺、环境污染越来越严重的今天，新能源汽车已成为汽车产业未来发展的趋势，新能源技术在此发展过程中扮演着非常重要的角色。本文对我国汽车新能源技术的发展现状进行简要介绍，并结合其应用领域分析了发展汽车新能源技术的重要性。

关键词：新能源技术；发展现状；应用领域；

目前，新能源汽车的发展已近二十年，世界各大汽车大国纷纷向国家战略尤其是欧盟国家推广，不仅提出了“禁止销售燃油时间表”，而且也上升到具体是法律层面，同时应采取一些“限行”措施。中国则是更为主动、更积极、更为系统地推动新能源汽车的发展。在此，对中国新能源汽车发展现状、发展问题及应用前景进行分析探讨。

1 发展汽车新能源技术的意义

第一，有利于提高经济效益。以新能源汽车中的纯电动汽车为例。首先，纯电动汽车节省油箱，发动机，变速箱，冷却系统和排气系统。与传统的柴油机动力系统相比，电动机和控制器成本较低，纯电动汽车的能量转换效率较高。由于电动汽车的能源是电力，大型发电机组的效率与小型汽油机甚至混合动力电动机的效率无法比拟。按目前油价6.2元计算，成本为46.5元。相比之下，使用电动车的成本是传统汽油车的1/8。铁电池的循环寿命超过2000次，可满足60万公里使用10年的电动车。另外，电动汽车还可以在夜间充分利用低功率的剩余电力，使发电设备日夜充分利用，大大提高了经济效益。

第二，有利于建设生态环保城市。目前全国各城市机动车辆数量较多，车辆排放已成为各城市空气污染负荷的主要来源之一。新能源汽车的推广有利于节能减排和城市宜居环境的建设。

第三，有利于优化能源结构。与传统汽车相比，新能源汽车可以节省燃料，减少对传统能源的依赖，实现资源的节约和综合利用。

综上所述，新能源汽车的推广应用具有提高经济效益，节约能源，减少二氧化碳排放等优势，使新能源汽车的研究和应用成为汽车“热点”行业。

2 我国汽车新能源技术的发展现状

2.1 纯电动和插电式技术水平不断提升

在技术方面，纯电动技术取得了进展，车辆的技术水平也接近国际的一些产品。从趋势来看，全新的一体化电动底盘、轻量化材料、智能化技术将会在下一代车型上大量应用。插电式乘用车技术水平也与国际产品不相上下，甚至有部分国内汽车企业走出了中国特色的技术路线。

2.2 动力电池水平稳步提升

近几年，我国动力电池水平稳步提升，关键材料国产化进程加快。从性能上看，我国的锂电池已经达到了150Wh/kg；从成本看，电池原材料价格整体呈现下降趋势，目前系统价格已经到2元/Wh；从动力电池发展的趋势上来看，我国主要的动力电池企业，比亚迪、宁德时代、国轩在注资/合资等方面，逐步向上游产业链延伸。为提升能量密度，降低生产成本，动力电池企业开始生产大容量单体电芯。去年发布的动力电池技术路线图也分别提出了比能量寿命、成本、安全性发展目标。

2.3 氢能燃料电池汽车成为重要发展方向

欧美日都在能源、技术研发等领域提出了新能源燃料汽车作为能源战略储备以及在产业方面的战略地位。我国也在能源、汽车、战略新兴产业等多项规划中，将燃料电池汽车作为未来重要发展的技术方向。随着国际上现代、本田、丰田分别推出了商业化燃料电池汽车产品，燃料电池汽车初步进入商业化阶段，2016年燃料电池销量达到2312辆，其中丰田销售2039辆，主要用于运营方面。

总体来看，我国已经基本建成燃料汽车动力基础平台，实现了百辆级的系统生产能力。在燃料电池方面，我国也取得了一些核心突破；在产业化方面，燃料电池催化剂方面已经可以实现初步的产业化，燃料电池电堆和关键部件可以实现批量生产制造。

3 我国新能源技术在汽车上的应用

3.1 纯电动汽车

纯电动汽车是指以车载电源为动力，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，一般采用高效率充电蓄电池为动力源。纯电动汽车可分为2种类型，即用蓄电池作动力源的纯电动汽车和装有辅助动力源的纯电动汽车。用单一蓄电池作为动力源的纯电动汽车，蓄电池的比能量和比功率较低，蓄电池组的质量和体积比较大。因此，在某些纯电动汽车上增加辅助动力源，如超级电容器、发电机组、太阳能等，由此改善纯电动汽车的启动性能和增加续驶里程。

3.2 混合动力电动汽车

主要包括三种类型：串联式结构、并联式结构以及混联式结构。串联式结构能量的产生和使用完全独立，发动机的功能只是驱动发电机工作，由发电机向蓄电池充电。汽车完全由电动机驱动，发动机只需在某一转速下工作，避免在怠速或其他不经济工况下工作可明显减少排气污染和提高燃油经济性、节约费用。并联式结构的混合动力汽车可由发动机与电动机饭别独立的驱动，采用异步交流电动机，既可作电动机，又可作发电机使用。混联式结构的混合动力系统利用动力分配装置将动力一分为二：一部分直接驱动汽车；另一部分驱动交流发电机，而交流发电机驱动电动机并为蓄电池充电。

3.3 燃料电池电动汽车

采用燃料电池作为电源的电动汽车称为燃料电池电动汽车（Fuel Cell Electric Vehicle， FCEV）。FCEV一般以质子交换膜燃料电池（PEMFC）作为车载能源.PCEV按“多电源”的配置不同，可分为以下几种：纯燃料电池驱动（PFC）的FCEV、燃料电池与辅助蓄电池联合驱动（FC+B）的FCEV、燃料电池与超级电容联合驱动（FC+C）的FCEV以及燃料电池与辅助蓄电池和超级電容联合驱动（FC+B+C）的FCEV。

3.4 气体燃料汽车

天然气是指以天然气作为燃料的汽车。按照所使用天然气燃料状态的不同，天然气汽车可分为压缩天然气汽车（CNGV）和液化天然气汽车（LNGV）。压缩天然气是指压缩到20.7～24.8MPa的天然气，储存在车载高压气瓶中。它是一种无色透明、无味、高热量、比空气轻的气体，主要成分是甲烷，由于组分简单，易于完全燃烧，加上燃料含碳少、抗爆性好、不稀释润滑油，能够延长发动机使用寿命。液化天然气是指常压下、温度为-162℃的液体天然气，储存于车载绝热气瓶中。液化天然气燃点高、安全性能强，适于长途运输和储存。目前世界上使用较多的是压缩天然气汽车。

4 结论

汽车的发展方向与低碳经济是一致的，低碳经济旨在减少对环境的破坏和合理利用不可再生资源。汽车一直是以节能、环保、安全发展作为主导方向。因此，未来作为减少温室气体排放和减少对原油进口依赖的解决方案之一，新能源汽车将成为各国汽车产业发展的趋势，新能源汽车在未来可扩展的程度还取决于对政府相关配套政策具体规则的支持和推动。

参考文献

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[2]郭复欣.对新能源汽车技术的几点探讨[J].时代汽车，2018（03）.

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