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新能源汽車的“動力”魔咒

2014-12-05 13:44:31 中國科學報
       新能源家族中的混合動力、純電動、氫燃料電池,各種動力驅動的方式令觀眾們眼花繚亂。消費者該何去何從?

有車一族對油價重回6元時代的歡呼聲尚未停歇,新一輪燃油稅的增加就給他們迎面潑了盆涼水。

更加不利燃油車的消息接踵而來:北京市政府開始討論是否應該將汽車單雙號限行常態(tài)化;日前,國家發(fā)改委印發(fā)的《新建純電動乘用車生產(chǎn)企業(yè)投資項目和生產(chǎn)準入管理的暫行規(guī)定》征求意見稿中,則提到新建企業(yè)只能生產(chǎn)純電動轎車和純電動其他乘用車(包括增程式電動乘用車),不能生產(chǎn)任何以內燃機為驅動動力的汽車產(chǎn)品。

這一切似乎都令普通燃油車陷入了岌岌可危的境地,而新能源汽車則風頭正勁。

就在剛剛過去的廣州車展中,電動汽車首次被賦予了一個專門的區(qū)域進行展覽。這一動作吸引了不少“大牌”加入,奔馳、寶馬、奧迪、通用、大眾、沃爾沃、雷諾、特斯拉……這些耳熟能詳?shù)膰H電動汽車佼佼者都推出了自己的新能源車型。國內的廠商也不甘示弱,東風、長安、比亞迪、奇瑞、吉利等自主品牌也亮出了自己的“新能源牌”。

新能源汽車越來越受到政府和廠商的重視。然而,新能源家族中的混合動力、純電動、氫燃料電池,各種動力驅動的方式令觀眾們眼花繚亂。消費者們該何去何從?

混合動力:追求動力最佳輸出

雙噴射系統(tǒng)直噴引擎、機械增壓插電混動引擎、渦輪增壓直噴引擎……在普通消費者眼中,這些復雜的專有名詞太過陽春白雪。但在內行人眼中,這些長串的名詞都是原有技術的重新排列組合。

可別小看舊技術疊加產(chǎn)生的效果。同濟大學汽車學院新能源汽車工程中心教授左曙光對記者解釋說,混合動力發(fā)動機的出現(xiàn),減少了燃油燃燒時污染物的排放,“因為汽車在行駛時,車速快慢不同,對發(fā)動機的功率及轉速要求不同,而內燃機只有保持在一定轉速及功率下才是燃油燃燒最充分,且排放物最少的時候。”左曙光說,“于是,研發(fā)者采用混動方式,期望讓發(fā)動機既能保持最佳的燃燒工作狀態(tài),又能滿足汽車最好的動力需求。”

相較于純電動車,混合動力車更容易被大眾所接受,因此它當仁不讓地成為從燃油車向純電動、燃料電池汽車過渡的平臺。

“不過,技術儲備相對成熟,導致新技術形成空間較為狹小,對傳統(tǒng)車輛技術依賴較多,不易擺脫對國外現(xiàn)有核心技術的依賴,容易造成讓國外品牌長期蠶食中國汽車主流市場的尷尬局面。”湖南大學機械與汽車工程學院副教授朱浩認為。

就此而言,“電動汽車電驅動系統(tǒng)的動力輸出特性更適合于汽車的行駛條件需求。”左曙光表示。

“廣州車展中所展出的一些優(yōu)秀的混合動力車型在技術平臺上各有千秋,但這不是也不可能是未來新能源的主流,因為這些車型在不同程度上都搭載了內燃機動力平臺,其排放永遠都不可能是零排放,而且其技術平臺結構復雜,維護難度大且成本高,應該是新能源汽車推廣的過程產(chǎn)品而不應該成為新能源汽車產(chǎn)品發(fā)展的終極產(chǎn)品。”朱浩說。

純電動:大踏步前進

盡管燃油車尾氣存在污染問題,混合動力汽車也并不能完全解決問題,但是人們選擇純電動汽車的欲望并不強烈。

當然,這與純電動汽車身上所貼的充電難、續(xù)航能力差、電池價格高等標簽有關。“但是我們依然應該看到純電動汽車的進步。”北京理工大學電動車輛國家工程實驗室主任孫逢春教授對記者如是說。

1883年,第一輛電力驅動汽車問世,比燃油汽車的出現(xiàn)還要早了一年。但是,電動汽車的發(fā)展并不順利,剛剛起步就遭遇世界燃油價格走低,燃油車迎頭趕上。當中東危機來臨時,人們又意識到電動汽車的重要性??珊镁安婚L,燃油價格的再次下跌令電動汽車又遭到冷遇。

“現(xiàn)在,電動汽車重新發(fā)展,一是因為尾氣排放污染環(huán)境問題。二是就我國而言,如果增加石油進口量,壓力過大。”孫逢春解釋說,“目前,我國每年進口石油總量差不多為3億噸,按照目前主要運輸原油的方式——海運來說,每天有100條萬噸級以上的油輪漂在海上為我們運輸,如果燃油的需求量再翻一番,那么船只的增加勢必讓國家??兆o航的壓力增加。”

另一方面,“傳統(tǒng)燃油車兩大核心技術——發(fā)動機電控技術和自動變速箱的電控技術,我國都沒有很好地掌握,而混合動力車對于電控的依賴更甚于傳統(tǒng)燃油車。”孫逢春說。

電控技術已經(jīng)是一項成熟的技術,更多的外資介入,讓市場的天平傾斜。“由此看來,我國發(fā)展純電驅動新能源車輛勢在必行,并成為國家戰(zhàn)略。”孫逢春說。

盡管大多數(shù)人看不到純電動汽車的進步,但是純電動汽車技術依然穩(wěn)步提升。

“首先,電池成本在五年內降低了近一半,由之前的裝一度電4000多元下降到現(xiàn)在的2000多元。其次,電池的能量密度增加了,以往可能需要背負300公斤電池組才能達到的里程,現(xiàn)在只需200公斤電池組就能實現(xiàn)了。第三,動力電池循環(huán)使用壽命也提高了50%以上。”孫逢春表示。

盡管動力電池、充電基礎設施問題依然是純電動車推廣應用和發(fā)展的主要瓶頸,但作為北京市電動汽車發(fā)展的首席專家,孫逢春表示,在北京市的未來規(guī)劃中還是看到了純電動車的希望。

“我個人認為,純電驅動汽車是汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢所向。再過五年,駕駛電動車會比燃油汽車更劃算。當然,購買的時候可能稍貴,但是后期開銷更小。就拿一輛百公里耗油6升的小排量汽車舉例,按照現(xiàn)在的油價,一公里大概需要花費5毛錢。但是純電動車,百公里只耗電15度,按照非峰值電價計算,大概需要5分錢就能跑一公里了。更重要的是,電動車幾乎不需要昂貴的發(fā)動機保養(yǎng)費。”孫逢春說,“而且,未來北京市在規(guī)劃中,將電動汽車充電設備納入考量范圍,以后新建小區(qū)內將有15%以上的車位劃歸電動汽車,加油站等地也將建立充電樁。”

氫燃料電池:新能源汽車的終極形式

廣州車展上,豐田公司推出的氫燃料電池車Mirai驚艷了全場,雖然這并不是氫燃料電池車第一次亮相,但依然吸引了不少媒體、大眾的眼光。

“普通汽車是混合動力汽油機和柴油機做發(fā)電機組,而氫燃料電池車則以氫燃料電池做發(fā)電機組。將氫氣輸入電池包,在電池內部的催化器作用下,氫氣發(fā)生電離,最終得到氫離子再與空氣中的氧結合,產(chǎn)生水。”左曙光說,“而且,與普通燃油車相比,燃料電池可以在車速變化的時候,所提供的功率也能隨時變化,但是不論大小都不存在污染問題,排出的都是水。”

“氫燃料電池具有能量轉化效率高、環(huán)境友好、無污染等優(yōu)點,氫燃料電池汽車在未來能源應用領域扮演至關重要的角色。而且在長距離行駛時,燃料電池汽車比電動汽車在重量和容積上有優(yōu)勢。而純電動汽車在加長續(xù)航里程比較困難。”同濟大學汽車學院新能源汽車工程中心教授林瑞告訴記者。

不過,目前氫燃料電池尚未被推廣。“一是因為燃料電池電堆及關鍵部件的性能及壽命還需提高。二是氫氣存儲關鍵技術和關鍵部件以及加氫站的建設還應該加強。”林瑞說,“未來,雖然以石油為燃料的汽車仍然是主流,但是新能源汽車以及傳統(tǒng)汽車將共存并互補。”

但左曙光則認為,盡管氫燃料電池車被社會接受還需要較長的時間過程,但是“氫燃料電池應該是未來新能源汽車最終,也是最理想的一種方式”。




責任編輯: 李穎

標簽:新能源汽車,電力電池