【正文】 方面，汽車的大量使用加劇了環(huán)境污染，城市大氣中 CO 的 82%、 NOx 的 48%、 HC的 58%和微粒的 8%來自汽車尾氣，此外，汽車排放的大量 CO2加劇了溫室效應(yīng)，汽車噪聲是環(huán)境噪聲污染的主要內(nèi)容之一。國內(nèi)汽車產(chǎn)品水平與國外差距很大，平均油耗高出 10%— 30%，排放約為 15— 20倍，汽車工業(yè)面臨的壓力更大。新能源汽車包括混合動力汽車、純 電動汽車 （ BEV，包括太陽能汽車）、燃料電池電動汽車（ FCEV）、氫發(fā)動機汽車、其他新能源（如高效儲能器、 二甲醚 ）汽車等各類別產(chǎn)品。屆時世界石油資源也會出現(xiàn)匱乏，各國對石油資源的競爭必將更加激烈，石油在國家安全 方面的重要性日益上升。 （ 2） 發(fā)展新能源汽車是控制城市污染的需要 燃油汽車的尾氣排放已給環(huán)境帶來了破壞， 世界各國都己認識到這一點，紛紛制定了相關(guān)嚴格的汽車排放標準，以求減少對環(huán)境的污染。 （ 3） 發(fā)展新能源汽車能夠縮短我國汽車工業(yè)與世界先進汽車工業(yè)的差距。新能源汽車包括有：混合動力汽車 (HEV)、純電動汽車 (BEV)、燃料電池汽車 (FCEV)、氫發(fā)動機汽車以及燃氣汽車、醇醚汽車等等 。 （ 2） 能源的能量密度要高 能源的能量密度越高，汽車的燃料箱體積 就越小，就會減輕汽車的自重。因此對汽車的能源要求密度越高越好。因此新能源汽車必須要明顯減少尾氣排放的污染，甚至要達到零排放，才能被人們廣泛接受。 （ 5） 使用性能要好 新能源汽車的能源必須使用 儲存方便，能夠長距離運輸，并且運輸成本低廉，要有較高的運輸安全性，不易燃燒、爆炸。按照燃料種類的不同，主要又可以分為汽油混合動力和柴油混合動力兩種。需要大功率內(nèi)燃機功率不足時，由電池來補充；負荷少時，富余的功率可發(fā)電給電池充電，由于內(nèi)燃機可持續(xù)工作，電池又可以不斷得到充電， 故其行程和普通汽車一樣。 （ 3） 在繁華市區(qū)，可關(guān)停內(nèi)燃機，由電池單獨驅(qū)動，實現(xiàn) “ 零 ” 排放。 （ 5） 可以利用現(xiàn)有的加油站加油，不必再投資。 混合動力汽車 的 缺點 :長距離高速行駛基本不能省油。 純電動汽車 的 優(yōu)點 :技術(shù)相對簡單成熟，只要有電力供應(yīng)的地方都能夠充電。 燃料電池汽車 燃料電池汽車是指以氫氣、甲醇等為燃料，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，依靠電機驅(qū)動的汽車。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過程不會產(chǎn)生有害產(chǎn)物，因此燃料電池車輛是無污染汽車，燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機要高 2～ 3 倍，因此從能源的利用和環(huán)境保護方面，燃料電池汽車是一種理想的車輛。 ____________________________________________________________________________________________ 7 燃料電池汽車具有以下優(yōu)點： （ 1） 零排放或近似零排 放 ； （ 2） 減少了機油泄露帶來的水污染 ； （ 3） 降低了溫室氣體的排放 ； （ 4） 提高了燃油經(jīng)濟性 ； （ 5） 提高了發(fā)動機燃燒效率 ； （ 6） 運行平穩(wěn)、無噪聲 。 氫動力汽車 的 優(yōu)點 ：排放物是純水，行駛時不產(chǎn)生任何污染物。另外最致命的問題，氫氣的提取需要通過電解水或者利用天然氣，如此一來同樣需要消耗大量能源，除非使用核電來提取，否則無法從根本上降低二氧化碳排放。燃氣汽車由于其排放性能好，可調(diào)正汽車燃料結(jié)構(gòu)，運行成本低、技術(shù)成熟、安全可靠，所以被世界各國公認為當前最理想的替代燃料汽車。 在汽車上使用乙醇，可以提高燃料的辛烷值，增加氧含量，使汽車缸內(nèi)燃燒更完全，可以降低尾氣的害物的排放。在混合燃料中，乙醇和容積比例以 “E ” 表示，如乙醇占 10%， 15%，則用 E10， E15來表示，目前，摻燒占乙醇汽車占主要地位。如福特，豐田汽車均在試驗靈活燃料汽車（ FFV） 。因此，混合動力屬于過渡方案，純電池力屬于 輔助方案，而氫燃料電池屬于難以實施的方案。 3 新能源汽車的其他方案 提高舊能源汽車的效率 目前的汽柴油內(nèi)燃機熱效率小于 30%，如果算上機械效率以及其他的能量傳遞損失，則總效率僅占燃料放出熱能的 15%左右。 空氣動力汽車 利用空氣作為能量載體，使用空氣壓縮機將空氣壓縮到 30MP 以上，然后儲存在儲氣罐中。優(yōu)點是無排放、維護少，缺點是需要電源、空氣壓力（能量輸出）隨著行駛里程加長而衰減、高壓氣體的安全性。飛輪使用磁懸浮方式，在 70000r/min 的高速下旋轉(zhuǎn)。 超級電容汽車 超級電容器是利用雙電層 原理的電容器。 其 優(yōu)點是充電時間短、功率密度大、容量大、使用壽命長、免維護、經(jīng)濟環(huán)保等，缺點是功率輸出隨著行駛里程加長而衰減，受環(huán)境溫度影響大等。許多國 家和廠商都積極開發(fā)純電動汽車 ( PEV) 、混合動力電動汽車 (HEV) (包括插電式混合動力電動汽車 PHEV)和燃料電池汽車 ( FCV) 。 （ 1） 充電基礎(chǔ)設(shè)施 推廣 PEV和 PHEV的主要困難就是缺少全面的電池充電基礎(chǔ)設(shè)施。 （ 2） 氫燃料補給基礎(chǔ)設(shè)施 開發(fā)氫燃料補給設(shè)施是一個巨大工程。在補給站內(nèi)儲存氫燃料仍然是一個難題。目前絕大多數(shù)氫的生產(chǎn)是采用蒸氣甲烷重整法 ,這意味著該方法產(chǎn)生 CO2。用化石燃料發(fā)電 ,再用電使水分解的方 ____________________________________________________________________________________________ 10 法也產(chǎn)生 CO2 ,水解的效率只有大約 70% ,氫氣壓縮的效率大約為 90% ,在電動機輸出階段 ,燃料電池將燃料能量轉(zhuǎn)化為直流電的效率最大為 65% ,因此 ,電能輸出到電動 機輸出的效率大約為 41%。 （ 4） 續(xù)駛里程 充電電池的續(xù)航能力有限和充電時間較長一直是阻滯純電動汽車普及的主要障礙 ， 對許多消費者來說 ,在電動模式時 , PEV 和 PHEV行駛距離有限仍是個問題。盡管如此 ,戴姆勒克萊斯勒的研究指出大多數(shù)歐洲人每天行駛距 離約 50 km,而 PEV的續(xù)駛里程是其 2倍為 97 km,對于這些消費 者來說已足夠。目前所選用制造商的 23輛 PEV的續(xù)駛里程 ,平均值為185 km,行駛里程范圍 64～ 402 km。 （ 5） 成本 目前 HEV和 PEV所使用的蓄電池組的價格依然昂貴 ,首批大規(guī)模銷售的 PEV和 PHEV所需的研發(fā)成本將由消費者承擔(dān)。 （ 6） 核心部件 作為新能源汽車核心部件，電機及其控制系統(tǒng)的性能至關(guān)重要。 5 結(jié)束語 發(fā)展新能源汽車 是對百年來汽車動力技術(shù)最重要的變革，是對汽車工業(yè)長足發(fā)展的巨大驅(qū)動力，在發(fā)展和前進的道路上所遇到各種各樣的困難在所難免，也不足為怪。凡此種種，都會對新能源汽車發(fā)展帶來不小的負面影響。 參考文獻 [1] 黃安華 :清潔汽車 中國未來汽車發(fā)展的主流 [J].世界汽車， 2021（ 5） :12～ 14。 [3] 楊妙梁 .世界燃料電池車 發(fā)展動向（三） [J].汽車 與配件， 2021，（ 5）： 3437。 [5] 陳全世 ,信繼欣 .中國電動車輛研究與開發(fā) [M]. 北京理工大學(xué)出版社 , 2021