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成国家战略的清洁能源汽车你真的了解吗?

来源:v车界   作者:综合报道   2017/4/4   浏览6734次   


“清洁能源汽车”与“新能源汽车”


首先,“清洁能源汽车”避免了将“电”及一些早就存在的能源误读为 “新”能源的歧义,因为严格来讲“电”及一些早就应用的能源并非“新”能源。


其次,从汽车发展史来看,电动汽车的出现,并不比以燃油为动力的汽车更“新”。众所周知,被公认为使用燃油发动机的世界第一辆汽车发明在1886年。而电动汽车其实出现得比它更早。1873年英国人罗伯特·戴维森发明了用一次电池作动力的电动汽车;1881年法国工程师古斯塔夫·特鲁夫发明了一辆用铅酸电池为动力的三轮电动汽车。据统计,到1890年在全世界4200辆汽车中,有38%为电动汽车,40%为蒸汽车,而内燃机汽车只占22%。据记载,1911年就已经有电动出租汽车在巴黎和伦敦的街头上运营,到1912年在美国更有至少3.4万辆电动汽车在实际运行。只是由于各种原因电动汽车失去了多次历史机会而没有发展起来。


由于汽车的高速发展与环境之间的矛盾越来越严重,导致道路拥堵、交通事故增加、空气、噪声、电子污染,特别是石油消耗压力的增长,世界各国开始重视在汽车领域推广使用“清洁能源”。


我国在经过多轮思辨后,将“新能源汽车”的主流方向定为以混合动力汽车为代表的节能汽车和电动汽车。并制定了“中国汽车产业总体技术路线图”,规划节能汽车年销量占比从2016年的超过30%到2030年超过50%;“新能源汽车”从年销量超过总销量7%发展到2030年的超过40%。


领域广阔的“清洁能源汽车”


“清洁能源汽车”概念的提出,把节能环保可以采用的能源领域扩大到了更大的范围。因为 “清洁能源”不仅是电动汽车,还有天然气汽车、液化石油气汽车、太阳能汽车、醇类燃料汽车,甚至是压缩空气动力汽车等。清洁能源汽车的关键在于“清洁”,有利于汽车使用环境的保护。“清洁能源汽车”领域广阔,前景诱人。


1、电动汽车


电动汽车是指以车载电源为动力,用电动机驱动车轮的车辆。包括:纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池汽车。


(1)纯电动汽车(EV)——纯电动汽车亦即蓄电池电动汽车,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电池,或燃料电池为动力源。 纯电动汽车无需再用内燃机,因此,电动汽车的电动机相当于传统汽车的发动机,蓄电池相当于原来的油箱,由于电能是二次能源,可以来源于风能、水能、热能、太阳能等多种方式。


(2)混合动力汽车(HEV)——混合动力汽车是指同时装备两种动力来源——热动力源(由传统的汽油机或者柴油机产生)与电动力源(电池与电动机)的汽车。通过在混合动力汽车上使用电机,使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控,而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作,从而降低油耗与排放。


(3)燃料电池电动汽车(FCEV)——燃料电池电动汽车是指利用氢或氧在燃料电池中的反应发电作为动力,用电动机驱动行驶的汽车。燃料电池电动汽车通过燃料电池发出的电,经逆变器、控制器等装置,给电动机供电,再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动,使车辆在路上行驶,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2-3倍。 按照氢气供给方式,燃料电池汽车分为两种: 改质型——利用车载改质装置制造氢气,再供给燃料电池;非改质型——由车载氢气直接供给燃料电池。 燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此是无污染汽车。 随着对汽车燃油经济性和环保的要求,汽车动力系统将从现在以汽油等化石燃料为主慢慢过渡到混合动力,最终将完全由清洁的燃料电池车替代。


2、太阳能汽车


太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车。相比传统热机驱动的汽车,太阳能汽车是真正的零排放。太阳能汽车的能源是太阳能电池组,也叫太阳能电池方阵。方阵是由许多PV光电池板(通常有好几百个)组成。目前,主要有两种类型的光电池板:硅电池和砷化合物电池。一般等级的太阳能汽车通常使用硅电池板。许多独立的硅片(接近1000个)被组合,形成太阳电池方阵。依靠光伏电源供电动发动机驱动太阳能汽车。


正因为其环保的特点,太阳能汽车被诸多国家所提倡,太阳能汽车产业的发展也日益蓬勃。据估计,如果由太阳能汽车取代燃汽车辆,每辆汽车的二氧化碳排放量可减少43%至54%。


3、燃气汽车


燃气汽车是以燃气为燃料的汽车。常用的有压缩天然气汽车和液化石油气汽车,两者总体结构差不多,主要是发动机结构有所变化。


(1)压缩天然气汽车——压缩天然气汽车(简称CNGV或CNG汽车)。 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。压缩天然气汽车的优点是:运输成本低、安全性高、经济性好、抗爆性好、热效率高、环保性好、维修费低。主要问题是储运性能差、续驶里程短。


(2)液化石油汽车——液化石油汽车(简称LPG汽车)是以液化石油气为燃料的汽车。液化天然气是指常压下、温度为-162度的液体天然气,储存于车载绝热气瓶中。液化石油汽车的优点是: 经济性好、环保性好、抗爆性好、修理费低、运行平稳。主要问题是续驶里程短,需要经常充气;远行不方便,因为充气站目前太不普遍。


4、醇类燃料汽车


醇类燃料汽车利用醇类燃料做能源驱动的汽车。醇类燃料是指甲醇(CH3OH)和乙醇(C2H5OH),都属于含氧燃料,以甲醇为燃料的汽车称为甲醇汽车,以乙醇为燃料的汽车称为乙醇汽车。醇类燃料可以与汽油或柴油按一定比例配制而成混合燃料,亦可以直接采用醇类燃料作为发动机的燃料。与汽油相比,醇类燃料具有较高的输出效率,能耗量折合油耗量较低,由于燃烧充分,有害气体排放较少,属于清洁能源。甲醇主要从煤和石油中提炼,若形成规模生产,成本不高于汽油;乙醇一般利用谷物和野生植物生产,成本较低。随着技术的进步,醇类燃料将有很大的发展使用空间。


5、压缩空气动力汽车


压缩空气动力汽车的能量来自车载耐高压气罐中的高压压缩空气。由于汽车车内空间有限,要求车载高压气罐具有尽可能高的能量密度。压缩空气动力发动机(气动发动机)的工作过程是:让高压压缩空气进入气缸膨胀完成做功冲程;将膨胀后的低压气体排出气缸完成排气冲程。由于高压空气动力发动机没有燃烧过程,发动机机体不承受高温和超高压,机体强度可以减小,结构简单,且重量也较轻,汽车的噪音小、振动小、制动性和操纵稳定性都比较好,制造、使用维护的成本较低。


据报道,2000年“南非汽车博览会”上已经出现了一款叫做“进化”的空气动力汽车。印度甚至已经开始研发动力混合型(汽油+空气)汽车。


但就总体而言,压缩空气动力汽车的研究目前还处在初级阶段。例如如何制造高效适用的压缩空气动力发动机,如何降低气动回路中减压过程的损耗,如何解决压缩空气动力汽车的技术集成等许多问题还需进行深入研究。


【作者简介】裘文才,著名汽车营销专家,北京博乐汽车营销管理科学研究所副所长、研究员级高级工程师。

 


(责任编辑:SIA)


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