新能源汽车对传统汽车产业的影响研究
2019-11-29王翠芳
王翠芳,孙 备,赵 锋
(焦作大学 机电工程学院,河南 焦作 454000)
1 引言
新能源汽车产业的发展已经上升到国家战略层面,确定以纯电力驱动作为汽车产业转型的主要战略方向,并建立了产业发展规划指标[1]。2017年4月,工业和信息化部等三部委发布了“汽车工业中长期发展规划”:加快新能源汽车技术的研发和产业化,实施动力电池升级项目,加大新能源汽车的推广和应用。随着国家颁布的新能源汽车发展文件的相继实施[2],据最新数据显示,2019年第一季度,中国新能源汽车产销量分别为304000辆和290900辆,同比增长117.8%,预计2019年销量将达到150万辆。而传统燃油汽车则比2018年同期下降10%[3]。新能源汽车与传统燃料汽车在销量上形成鲜明对比。
2 新能源汽车定义
2012年7月9日,国务院发布了《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》,此规划中所指新能源汽车主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池汽车[4]。
2.1 纯电动汽车
纯电动汽车是由电动车蓄电池提供动力并由电动机驱动的车辆。纯电动汽车的主要优点是:无需燃油、零排放、对大气无污染;无需发动机、噪音小、结构简单、故障率低;能源转换效率高,特别是在拥堵的城市,停车等待不消耗能量,在汽车制动时还可回收能量。但是纯电动汽车也有弊端:动力电池尚未形成规模化生产,能量密度较低,单次充满电行驶里程短;更换电池成本高。据统计,纯电动汽车的三电(电池、电机和电控系统)成本占到了整车成本的50%左右,其中动力电池占据了三电成本的70%;电池寿命影响因素较多,无法确定具体的使用年限。因此,纯电动汽车提高竞争力的关键技术还是电池技术。
2.2 插电式混合动力汽车
插电式混合动力车为传统燃料汽车增加了额外的纯电动驱动系统。插电式混合动力汽车具有相对较大的电池,但电池容量小于纯电动汽车的电池容量。对于短途可以用纯电模式行驶,如果有充电桩可以对车辆进行充电,无充电桩时也可以用混合动力模式(以内燃机为主)行驶,并适时向电池充电。插电式混合动力汽车既具备了纯电动汽车无污染、噪音小,维修保养方便的优点,又具备了传统燃油汽车加油方便,续航里程长的优点。特别适合城市有限号政策,又有经常跑长途的需求。但是插电式混合动力汽车并不能做到零排放,仅在部分工况下减少空气的污染和能源的消耗,不久的将来,插电式混合动力汽车很可能将被划为非新能源汽车。
2.3 燃料电池汽车
蓄电池是存储电能的能量存储装置,燃料电池是指诸如氢或甲醇的燃料,通过电化学反应将化学能转化为电能,类似于发电装置。其电池的能量是通过氢气和氧气的化学反应,过程中存在电荷移动,从而产生电流,燃料电池的化学反应过程不会产生任何有害产物,反应的产物是水,没有污染,没有噪音,所以燃料电池汽车是一个真正的清洁能源汽车,同时,燃料电池的能量转换效率可以达到60%~80%,而内燃机只有30%~40%,因此在能源利用和环保方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆。但是燃料电池的燃料安全性和储存技术还不成熟,还在不断的完善中,成本问题也是制约燃料电池汽车发展的最大障碍。
3 新能源汽车与传统汽车零部件区别
目前,我国主要推广的新能源汽车是插电式混合动力电动汽车和纯电动汽车。由于插电式混合动力汽车同时具有两组动力系统:燃油发动机动力总成+纯电机动力总成,这里我们主要分析纯电动汽车与传统汽车零部件的区别。
燃油汽车主要由发动机、底盘、车身和电气设备四大部分组成,纯电动汽车通常都是在传统燃油汽车的基础上进行改装,纯电动汽车的结构与燃油汽车相比,主要增加了电力驱动控制系统,而取消了发动机,电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动控制系统由电力驱动主模块、车载电源模块和辅助模块三大部分组成。车载电源模块主要包括动力电池、电池管理系统、车载充电机及辅助动力源等,电动汽车的运行是依靠动力电池输出电能,通过电机控制器驱动电机运转产生动力,再通过减速机构,将动力传给驱动车轮,使电动汽车行驶,电动汽车的其它装置基本与内燃机汽车相同。
4 新能源汽车对传统汽车的影响
4.1 传统燃油车陆续禁售
随着新能源汽车的快速发展和气候问题的日益严重,多个国家已明确表态,将全面对燃油车禁售。德国、印度将于2030年禁售燃油车,荷兰、挪威将于2025年禁售燃油车,法国、英国将于2040年禁售燃油车。在其它国家相继宣布禁售燃油车的同时,我国对国内汽车行业也作出了一些调整,比如禁止新建传统燃油汽车项目;严格控制现有企业扩大现有燃油车的产能;企业的燃料消耗负积分可用新能源汽车正积分抵偿归零,而电动汽车负积分则只能向其它企业购买电动汽车正积分等一系列措施[5]。
4.2 传统汽车行业将迎来新的挑战和机遇
新能源汽车相比于传统燃油汽车,最主要的区别就是取消发动机,增加电力驱动系统。发动机是由几百个零部件组成,比如曲柄连杆机构、凸轮机构、缸体缸盖等,一旦取消发动机,一方面,对于墨守成规,安于现状的企业,将会被历史的舞台所淘汰;另一方面,对于勇于创新,敢于挑战的企业会趁着汽车工业改革的东风,迎来新的挑战和发展机遇,推动企业升级改造,这些企业会提前做好转型升级的计划,比如开发新材料用于新能源汽车的其它机械传动机构,提高竞争力;也可寻求新的合作伙伴,引进新的产品技术,为新能源汽车做好配套业务。
4.3 推动传统燃油汽车电子化、智能化
新能源汽车主要能源是电能,而传统燃油汽车的主要能源是发动机的机械能。在新能源汽车爆发的今天,各个厂家纷纷研发出自己的新能源汽车,新能源汽车与传统燃油汽车共同生产,为了使产品更加具有竞争力、灵活性和多样性,企业纷纷提出模块化、平台化,使不同的车型可以共用生产线、零部件及系统模块,从而降低新车开发成本和开发周期,比如,开发出新能源汽车和传统燃油汽车通用的电子转向系统、空调系统、电子液压助力系统等。车型虽然不同,但是零部件可以通用,从而降低生产成本,也推动传统燃油汽车向电子化发展,将来做到新能源汽车与传统燃油汽车无缝对接。
5 新能源汽车与传统燃油汽车互补
经过市场反馈和调查研究,新能源汽车和传统燃油汽车目前还处于一种相互补充,相互依赖的一种关系。首先,新能源汽车续航里程短,不能满足长途的需求,作为消费者的第一辆车,基本都不会考虑新能源汽车,购买新能源汽车的多数为家庭的第二辆汽车,作为市内和短途的代步工具。其次,新能源汽车的基础设施不完善,停车和充电难阻碍了很大一部分购买新能源汽车的热情。再次,由于新能源汽车是一个新兴产物,人们还无法判断出电池的具体使用寿命,加上更换电池的费用较高,部分消费者还存在观望的态度。所以,新能源汽车对于传统汽车是一个很好的补充,适时的使用,会更加方便人们的生活。
6 结语
新能源汽车的快速发展是社会发展的必然产物,随着新能源汽车技术的不断完善,逐渐的在交通运输中扮演着重要的角色。虽然新能源汽车在某些方面还存在不足,但是它的优点是显而易见的,在充分发挥新能源汽车优势的同时,也综合利用传统汽车的优势,使其更好地为社会服务。