新能源汽車的六大類別

發佈日期: 2011 年 07 月 05 日 15:26 | 作者: | 分類: 綠能知識

新能源汽車是指採用非常規的車用燃料作為動力來源(或使用常規的車用燃料,但採用新型車載動力裝置),綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術, 形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。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)、氫發動機 汽車以及燃氣汽車、醇醚汽車等等。

一、混合動力汽車:混合動力是指那些採用傳統燃料的,同時配以電動機/發動機來改善低速動力輸出和燃油消耗的車型。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。目前國內市場上,混合動力車輛的主流都是汽油混合動力,而國際市場上柴油混合動力車型發展也很快。

混合動力汽車的優點是:1、採用混合動力後可按平均需用的功率來確定內燃機的最大功率,此時處於油耗低、污染少的最優工況下工作。需要大功率內 燃機功率不足時,由電池來補充;負荷少時,富餘的功率可發電給電池充電,由於內燃機可持續工作,電池又可以不斷得到充電,故其行程和普通汽車一樣。2、因 為有了電池, 可以十分方便地回收制動時、下坡時、怠速時的能量。3、在繁華市區,可關停內燃機,由電池單獨驅動,實現「零」排放。4、有了內燃機可以十分方便地解決耗 能大的空調、取暖、除霜等純電動汽車遇到的難題。5、可以利用現有的加油站加油,不必再投資。6、可讓電池保持在良好的工作狀態,不發生過充、過放,延長 其使用壽命,降低成本。

缺點:長距離高速行駛基本不能省油。

二、純電動汽車:電動汽車顧名思義就是主要採用電力驅動的汽車,大部分車輛直接採用電機驅動,有一部分車輛 把電動機裝在發動機艙內,也有一部分直接以車輪作為四台電動機的轉子,其難點在於電力儲存技術。本身不排放污染大氣的有害氣體,即使按所耗電量換算為發電 廠的排放,除硫和微粒外,其它污染物也顯著減少,由於電廠大多建於遠離人口密集的城市,對人類傷害較少,而且電廠是固定不動的,集中的排放,清除各種有害 排放物較容易,也已有了相關技術。由於電力可以從多種一次能源獲得,如煤、核能、水力、風力、光、熱等,解除人們對石油資源日見枯竭的擔心。電動汽車還可 以充分利用晚間用電低谷時富餘的電力充電,使發電設備日夜都能充分利用,大大提高其經濟效益。有關研究表明,同樣的原油經過粗煉,送至電廠發電,經充入電 池,再由電池驅動汽車,其能量利用效率比經過精煉變為汽油,再經汽油機驅動汽車高,因此有利於節約能源和減少二氧化碳的排量,正是這些優點,使電動汽車的 研究和應用成為汽車工業的一個「熱點」。有專家認為,對於電動車而言,目前最大的障礙就是基礎設施建設以及價格影響了產業化的進程,與混合動力相比,電動 車更需要基礎設施的配套,而這不是一家企業能解決的,需要各企業聯合起來與當地政府部門一起建設,才會有大規模推廣的機會。

優點:技術相對簡單成熟,只要有電力供應的地方都能夠充電。

缺點:目前蓄電池單位重量儲存的能量太少,還因電動車的電池較貴,又沒形成經濟規模,故購買價格較貴,至於使用成本,有些試用結果比汽車貴,有些結果僅為汽車的1/3,這主要取決於電池的壽命及當地的油、電價格。

三、燃料電池汽車:燃料電池汽車是指以氫氣、甲醇等為燃料,通過化學反應產生電流,依靠電機驅動的汽車。其 電池的能量是通過氫氣和氧氣的化學作用,而不是經過燃燒,直接變成電能或的。燃料電池的化學反應過程不會產生有害產物,因此燃料電池車輛是無污染汽車,燃 料電池的能量轉換效率比內燃機要高2~3倍,因此從能源的利用和環境保護方面,燃料電池汽車是一種理想的車輛。單個的燃料電池必須結合成燃料電池組,以便 獲得必需的動力,滿足車輛使用的要求。

近幾年來,燃料電池技術已經取得了重大的進展。世界著名汽車製造廠,如戴姆勒-克萊斯勒、福特、豐田和通用汽車公司已經宣佈,計劃在2004年 以前將燃料電池汽車投向市場。目前,燃料電池轎車的樣車正在進行試驗,以燃料電池為動力的運輸大客車在北美的幾個城市中正在進行示範項目。在開發燃料電池 汽車中仍然存在著技術性挑戰,如燃料電池組的一體化,提高商業化電動汽車燃料處理器和輔助部汽車製造廠都在朝著集成部件和減少部件成本的方向努力,並已取 得了顯著的進步。

與傳統汽車相比,燃料電池汽車具有以下優點:1、零排放或近似零排放。2、減少了機油洩露帶來的水污染。3、降低了溫室氣體的排放。4、提高了燃油經濟性。5、提高了發動機燃燒效率。6、運行平穩、無噪聲。

四、氫動力汽車:氫動力汽車是一種真正實現零排放的交通工具,排放出的是純淨水,其具有無污染,零排放,儲 量豐富等優勢,因此,氫動力汽車是傳統汽車最理想的替代方案。與傳統動力汽車相比,氫動力汽車成本至少高出20%。中國長安汽車在2007年完成了中國第 一台高效零排放氫內燃機點火,並在2008年北京車展上展出了自主研發的中國首款氫動力概念跑車「氫程」。隨著「汽車社會」的逐漸形成,汽車保有量在不斷 地呈現上升趨勢,而石油等資源卻捉襟見肘,另一方面,吞下大量汽油的車輛不斷排放著有害氣體和污染物質。最終的解決之道當然不是限制汽車工業發展,而是開 放替代石油的新能源,燃料電池車的四輪快速又安靜地滾過路面,轍印出新能源的名字——氫。

幾乎所有的世界汽車巨頭都在研製新能源汽車。電曾經被認為是汽車的未來動力,但蓄電池漫長的充電時間和重量使得人們漸漸對它興味索然。而目前 (指2009年)的電與汽油合用的混合動力車只能暫時性地緩解能源危機,只能減少但無法擺脫對石油的依賴。這個時候,氫動力燃料電池的出現,猶如再造了一 艘諾亞方舟,讓人們從危機中看到無限希望。以氫氣為汽車燃料這種說法剛出來時嚇人一跳,但事實上是有根據的。氫具有很高的能量密度,釋放的能量足以使汽車 發動機運轉,而且氫與氧氣在燃料電池中發生化學反應只生成水,沒有污染。因此,許多科學家預言,以氫為能源的燃料電池是21世紀汽車的核心技術,它對汽車 工業的革命性意義,相當於微處理器對計算機業那樣重要。

優點:排放物是純水,行駛時不產生任何污染物。缺點:氫燃料電池成本過高,而且氫燃料的存儲和運輸按照目前的技術條件來說非常困難,因為氫分子 非常小,極易透過儲藏裝置的外殼逃逸。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。

五、燃氣汽車:燃氣汽車是指用壓縮天然氣(CNG)、液化石油氣(LPG)和液化天然氣(LNG)作為燃料 的汽車。近年來,世界上各國政府都積極尋求解決這一難題,開始紛紛調整汽車燃料結構。燃氣汽車由於其排放性能好,可調正汽車燃料結構,運行成本低、技術成 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。

目前,燃氣仍然是世界汽車代用燃料的主流,在我國代用燃料汽車中佔到90%左右。美國的目標是,到2010年,公共汽車領域有7%的汽車使用天 然氣,50%的出租車和班車改為專用天然氣的汽車;到2010年,德國天然氣汽車數量將達到10萬至40萬輛,加氣站將由目前的180座增加到至少300 座。 業內專家指出,替代燃料的作用是減輕並最終消除由於石油供應緊張帶來的各種壓力以及對經濟發展產生的負面影響。近期,中國仍將主要用壓縮天然氣、液化氣、 乙醇汽油作汽車的替代燃料。汽車代用燃料能否擴大應用,取決於中國替代燃料的資源、分佈、可利用情況,替代燃料生產與應用技術的成熟程度以及減少對環境污 染等;替代燃料的生產規模、投資、生產成本、價格決定著其與石油燃料的競爭力;汽車生產結構與設計改進必須與燃料相適應。以燃氣替代燃油將是中國乃至世界 汽車發展的必然趨勢。我國應盡快組織力量,制定出國家級燃氣汽車政策。考慮到我國能源安全主要是石油的狀況,發展包括燃氣汽車在內的各種代用燃料汽車,已 是刻不容緩的事,根據國情應該做到:一是要限制燃氣價格,使油、氣價格之間保持合理的差價,如四川省、重慶市的油、氣差價,即可保證燃氣汽車適度發展;二 是鑑於加氣站投資大,回收期長,政府適當給予一定補貼,在加氣站售出的氣價和汽車用戶因用氣節省的燃料費用之間,調節好利益分配;三是對加氣站的所得稅, 應參照高新技術產業開發區政策,採取免二減三的稅收政策;四是將加氣站用電按照特殊工業用電對待,電價從優;另外,對加氣站用地,能按重大項目和環保產業 對待,特事特辦,不要互相推諉、扯皮,積極採用國外先進建站標準,科學確定消防安全距離,節省土地資源。

六、生物乙醇汽車:乙醇俗稱酒精,通俗些說,使用乙醇為燃料的汽車,也可叫酒精汽車。用乙醇代替石油燃料的 活動歷史已經很長,無論是從生產上和應用上的技術都已經很成熟,近來由於石油資源緊張,汽車能源多元化趨向加劇,乙醇汽車又提到議事日程。目前世界上已有 40多個國家,不同程度應用乙醇汽車,有的已達到較大規模的推廣,乙醇汽車的地位日益提升。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 缸內燃燒更完全,可以降低尾氣的害物的排放。

乙醇汽車的燃料應用方式:一、摻燒,指乙醇和汽油摻合應用。在混合燃料中,乙醇和容積比例以「E」表示,如乙醇佔10%,15%,則用 E10,E15來表示,目前,摻燒佔乙醇汽車佔主要地位。二、純燒,即單燒乙醇,可用E100%表示,目前應用並不多,屬於試行階段;三、變性燃料乙醇, 指乙醇脫水後,再添加變性劑而生成的乙醇,這也是屬於試驗應用階步;四、靈活燃料,指燃料既可用汽油,又可以使用乙醇或甲醇與汽油比例混合的燃料,還可以 用氫氣,並隨時可以切換。如福特,豐田汽車均在試驗靈活燃料汽車

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