新能源汽車(chē)的現(xiàn)狀及未來(lái)

　　汽車(chē)給人們帶來(lái)交通便利的同時(shí)，也給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重污染，為此新能源汽車(chē)應(yīng)運(yùn)而生。

　　新能源汽車(chē)采用非常規(guī)的車(chē)用燃料作為動(dòng)力來(lái)源，其中包括純電動(dòng)汽車(chē)、增程式電動(dòng)汽車(chē)、插電混合動(dòng)力汽車(chē)、氫能源汽車(chē)。

　　2017年，全國(guó)新能源汽車(chē)保有量達(dá)153萬(wàn)輛，目前仍以純電動(dòng)汽車(chē)、插電混合動(dòng)力汽車(chē)為主。

　　新能源汽車(chē)有一些共性的核心技術(shù)：動(dòng)力蓄電池和管理系統(tǒng)、電機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及混合動(dòng)力系統(tǒng)的混合發(fā)動(dòng)機(jī)和燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)。把它們組合起來(lái)就可能形成三種汽車(chē)的形式：純電動(dòng)汽車(chē)、插電式混合動(dòng)力汽車(chē)和燃料電池汽車(chē)。這三種車(chē)型共同的核心技術(shù)就是動(dòng)力蓄電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和智能化控制系統(tǒng)，以及各種車(chē)型所自有特色的驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。

　　純電動(dòng)車(chē)和氫燃料電池車(chē)代表了新能源汽車(chē)的兩個(gè)進(jìn)化方向。從結(jié)構(gòu)方面講，純電動(dòng)車(chē)比傳統(tǒng)汽車(chē)或混合動(dòng)力汽車(chē)都要簡(jiǎn)單，電池-控制模塊-電機(jī)，即構(gòu)成了整車(chē)的傳動(dòng)邏輯。

　　純電動(dòng)車(chē)有三大優(yōu)勢(shì)：節(jié)能環(huán)保、使用成本較低（8元/百公里）、乘坐舒適。目前純電動(dòng)車(chē)使用較多是鋰動(dòng)力電池，汽車(chē)專(zhuān)用電機(jī)主要使用永磁電機(jī)和感應(yīng)電機(jī)。

　　根據(jù)相關(guān)資料計(jì)算，在發(fā)電到用車(chē)的車(chē)輛全生命周期，燃油車(chē)每升油將排放3000克二氧化碳。高能耗的電動(dòng)汽車(chē)百公里能耗為30度左右，排放二氧化碳為15000克左右，而燃油汽車(chē)最低油耗可達(dá)到百公里5升油，排放二氧化碳也只有15000克。由此可見(jiàn)，實(shí)際上高電耗的電動(dòng)汽車(chē)碳排放與低油耗的汽油車(chē)相當(dāng)。

　　純電動(dòng)車(chē)的明顯短板是續(xù)航里程短、充電時(shí)間長(zhǎng)，天冷還影響性能。相比于電動(dòng)汽車(chē)，燃料電池車(chē)具備輕量化、續(xù)航力久、充能時(shí)間短、電池壽命長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)。在重量方面，同樣功率的氫燃料電池相比電動(dòng)車(chē)沉重的電池組重量?jī)H有一半，可極大減輕車(chē)輛負(fù)擔(dān)；續(xù)航和充能方面，以現(xiàn)有的豐田Mirai燃料電池車(chē)為例，其一次加氫僅需3分鐘，續(xù)航里程達(dá)到650公里，電池壽命達(dá)20年以上，這些都使電動(dòng)車(chē)望塵莫及。

　　燃料電池汽車(chē)是指以氫氣等為燃料，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)。其通過(guò)電解水的逆反應(yīng)，使氫氣與空氣中的氧氣結(jié)合，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)汽車(chē)所需的電能。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物，只會(huì)排出水，因此從環(huán)保和節(jié)能方面，氫燃料電池車(chē)可以說(shuō)是汽車(chē)發(fā)展非常理想的階段。

　　我國(guó)發(fā)展氫燃料汽車(chē)擁有先天優(yōu)勢(shì)。作為全球之最的用氫大戶，包括煤制氫、電解水制氫在內(nèi)，都為燃料供應(yīng)奠定充足保障，每年僅副產(chǎn)氫量，我國(guó)就達(dá)1000多萬(wàn)噸，再加上棄光、棄水電量年可制氫約300萬(wàn)噸，這1300萬(wàn)噸氫足可供燃料電車(chē)汽車(chē)使用。而這也是歐美、日本等國(guó)不具備的優(yōu)勢(shì)。

　　氫燃料電池是氫燃料電池汽車(chē)的心臟。燃料電池系統(tǒng)包括電堆、供氫系統(tǒng)、進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、加注系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。目前國(guó)產(chǎn)燃料電池的水平距國(guó)外尚有差距，其中核心部件是電堆。

　　我國(guó)燃料電池汽車(chē)的商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化還有一些關(guān)鍵技術(shù)難題久攻不下，而且差距明顯。氫燃料電池汽車(chē)要真正大規(guī)模示范運(yùn)行，必須達(dá)到四個(gè)條件：一是燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)壽命要達(dá)到5000至10000小時(shí)；二是車(chē)的售價(jià)與鋰電池或燃油車(chē)接近；三是廉價(jià)氫燃料供給；四是不靠政府補(bǔ)貼，實(shí)現(xiàn)盈利。

　　我國(guó)氫燃料電池汽車(chē)未來(lái)三個(gè)值得重視的市場(chǎng)：一是城市間的長(zhǎng)途班車(chē)?？繒r(shí)間短，留出的充電時(shí)間不多，環(huán)保要求又比較高，運(yùn)量需求也比較大。二是城市出租車(chē)，特別是特大城市的出租車(chē)一般都是雙班運(yùn)行，很難有很長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)進(jìn)行充電。三是城市物流車(chē)，它的運(yùn)行強(qiáng)度比較高，行駛里程比較長(zhǎng)，環(huán)保要求高。

　　目前技術(shù)條件下，生產(chǎn)一公斤氫氣大約需要40元，可供小汽車(chē)跑100公里，燃油車(chē)跑相同的里程大約耗費(fèi)7升油，以目前油價(jià)計(jì)算，花費(fèi)40元至50元。氫能使用成本與汽油已相當(dāng)接近了。