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1634、当代汽车新能源和发展新动力
来源:广东中为汽车维修培训学校 发布日期:2007-12-20 20:02:00
当代汽车新能源和发展新动力
   由中国汽车工程学会、同济大学、上海社科院、上海市嘉定区政府共同主办的“第三届嘉定汽车论坛”,作为2007上海汽车文化节系列活动之一,10月13日在位于嘉定的同济大学汽车学院举行。来自全国的汽车行业领导、汽车产业经理人、汽车发展政策研究者,国外相关课题研究专家,以及同济大学汽车专业学生约200人参与研讨和交流活动。国家科技部部长万钢欣然为论坛论文集《汽车文化2007》(上海交通大学出版社,2007年9月出版)作序,以此向上海汽车文化节表示祝贺,向嘉定汽车论坛活动表示支持。上海市科学技术委员会副主任寿子琪、同济大学副校长杨东援、中共嘉定区委常委、嘉定区政府副区长徐斌分别向论坛活动致辞。
   
    本届嘉定汽车论坛以“汽车新能源,发展新动力”为主题,围绕着新能源汽车的研究现状与未来发展、中国新能源汽车的路径选择与政策支撑、汽车发展走向与国家能源安全战略等问题展开深入探讨。现将本届论坛的嘉宾演讲精粹摘编,以飨读者。标题为编者所加。
   
新能源汽车的技术路线与政策支持
   
    中国汽车工程学会常务副理事长兼秘书长  付于武
   
    节能、环保、安全技术是汽车工业永恒的三大主题。新能源技术关系到全球汽车工业的可持续发展,已成为当今国际汽车界讨论的核心问题。新能源汽车发展的重要性已被国际汽车界一致认同,在新能源汽车技术路线上存在不同的认识。就未来汽车能源而言,世界各国新能源汽车技术发展目标现在基本趋同,都在积极研究开发一种未来新型的、零污染的、经济型的、不枯竭的、理想化的燃料技术。但是,任何技术的发展都必须遵从循序渐进的规律。从传统的汽油燃料技术,发展到理想的燃料技术之前,必须经过相当长的一个过渡时期。在此过渡时期的新能源汽车技术,成为目前世界各国新能源汽车技术路线的分歧所在。各国家根据本国的不同资源结构,形成了具有本国特点的不同见解和不同技术路线。
   
    分歧的关键是企业发展什么样的技术,执行什么样的路线和计划。比如欧洲一些国家在一段时间的认识是:燃料电池氢能源代表了未来汽车动力发展的方向,没有必要搞混合动力,即使要搞也是过渡型的。我国中石油、中石化代表团曾经前往德国考察阳光燃料,就新能源汽车的技术方向进行了深入的讨论。德国比较认同的基本共识是(生物)柴油→液化天然气的过渡时期能源技术路线。美国在相当长一段时间内认为柴油机在美国并不适用,因为它没有强烈地感受到能源的压力。美国采用了由汽油机直接向燃料电池发展的路线。但当前美国企业也在重新认识是否走了弯路,在乙醇等生物燃料上都有所突破。日本走的是混合动力加替代燃料的道路。巴西等国则选择生物燃料如醇类加替代燃料的路数。
   
    最近十余年来我国分别于1994年、2004年颁布实施了两个汽车工业产业政策。将近四年过去了,现在看2004年的汽车产业发展政策,对中国汽车产业的发展起到了非常积极的作用,但总感到还不够理想。为什么不理想,我认为一是不够完整,产业规划还需要分解和细化,还需要若干子系统的支撑;二是可操作性还有待提高,共性技术的技术路线不够清晰。
   
    在新能源汽车发展上,我总觉得技术发展的路线不够清晰,相关产业配合也不够默契,起码对汽车企业发出的信号是不准确的,产学研的结合似乎也存在一些问题。新能源汽车的技术路线应该具有四个方面的现实意义,即:对于汽车企业生产实际的指导作用,对于相关零部件工业的带动作用,对于产学研科技攻关的引导作用,对于政府鼓励优惠政策的示范作用。同时需要我们正确认识和掌握新能源汽车发展的一些客观规律,比如:呈现多元化趋势;循序渐进,不可能是跨越式的发展;螺旋式上升特点;结合本国资源结构实际;受本国经济发展的制约;受本国基础设施的制约;要考虑汽车消费市场的接受程度;要考虑传统技术与新能源技术之间的过渡性。
   
    我国新能源汽车发展呈现出的特点可以归纳为:趋同性,与国际上发展路线基本一致;发展重点,立足国情,多元性;产业化前景好、潜在消费市场巨大;压缩天然气(CNG)汽车和液化天然气(LPG)等成熟技术得到规模化市场应用;传统内燃机迅速接近世界水平,新的动力与能源技术做好技术储备;产学研科技攻关水平与国际同步。目前我国新能源汽车发展的重点集中体现在轿车的柴油化(包括高品质柴油的炼制)、CNG/LPG燃气汽车、适度的煤化工燃料、适度的生物燃料(醇类)、技术储备型的电动汽车技术攻关(包括燃料电池和纯电动汽车)等领域。因此,高效节能的汽油机,尤其是柴油机轿车,替代能源的汽车动力(醇、醚……),纯电动汽车(电池)混合动力,燃料电池汽车,都是可能选项。
   
    新能源汽车的发展问题,在总体上还缺乏比较明确的发展规划和技术路线,从而无法确定近期、中期和远期的技术发展目标与技术途径,使得新能源汽车处于一种较为盲目的状态。这是很致命的。
   
    中国汽车走过了五十多年的历史,实践告诉我们,中国汽车产业要做强、做久,要有准确的战略,清晰的目标,符合国情的技术发展路线,还要有强有力的政策导向支持。我们期待着给予新能源汽车的发展更多呵护的同时,也给予具体的政策扶持。
   
发展新能源汽车的原则与目标
   
    国务院产业研究中心产业经济研究部部长、研究员  冯飞
   
    目前,国际上新能源汽车研究突飞猛进,孕育着重大的产业革命,我国存在着技术跨越发展的可能。
   
    新能源汽车按国际技术规范可分为五类:一是基于传统石油燃料的节能环保汽车,如先进柴油车和混合动力汽车;二是基于天然气和石油伴生品的燃气汽车,如压缩天然气(CNG)汽车、液化天然气(LPG)汽车;三是基于化石燃料的替代燃料汽车,如煤制油(CTL)、天然气制油(GTL),以及二甲醚(DME);四是生物燃料汽车,包括燃料乙醇汽车和生物柴油汽车;五是燃料电池汽车和纯电动汽车。我们研究得出的结论是:先进柴油车和混合动力汽车与传统汽油车相比,能源利用效率高于绝大部分的替代燃料汽车;LPG、CNG汽车的能源消耗和二氧化碳排放都低于传统汽油车;煤制油(CTL)的能源消耗和二氧化碳排放显著高于传统汽油车,天然气制油(GTL)的二氧化碳排放和传统汽油车接近,能源消耗略高于传统汽油车;生物燃料汽车的能源消耗高于传统汽油车,但属于可再生能源,二氧化碳排放明显低于传统汽油车;不同技术路线的燃料电池汽车的能源效率和二氧化碳排放差别很大,基于生物质、风能、水能等可再生能源和核能制取氢气的技术路线排放的二氧化碳排放远远低于传统汽油车。
   
    对于这五类汽车新能源技术,我们用什么方法来评价?不同专家有不同看法,那么政府究竟应该何去何从?国际上目前常用的评价标准叫做Well to Wheel(从油井到车轮),即从油井(包括煤矿)开采到油箱,再从油箱到车轮。这整个过程中的总效率就是评价的标准。从燃料转化效率来看,煤机燃料要比柴油、汽油低得多,效率损失很大。用一种不可再生的能源转换为另一种不可再生的能源,会伴生大量的能源损失,不应该是大规模地生产,只能是战略性使用。生物能源相比煤机燃料,效率损失小很多。但是,生物燃料生产受到耕地约束,带来粮食安全问题,还要从全生命周期的角度来考虑能源利用效率。我国人均耕地仅为1.43亩,是世界平均水平的38%。到2020年我国耕地面积必须守住18亿亩的底线,这就意味着以后每年转为非农用地的耕地面积不到十五期间的1/7。如生产1吨乙醇大体上需要3吨玉米,这就意味着1辆汽车要消耗10亩耕地的粮食产出和6~7人的口粮。所以,将玉米作为提炼生物能源原料的办法,在中国是不可行的。此外,中国用玉米生产燃料和美国相比效率差别很大,因为我国在种植玉米过程中施用化肥量要比美国高,影响了综合效率。
   
    当然,Well to Wheel法只是很多评价方法之一。我们期待科研界能研究出一些更加科学的方法来评价各类新能源技术的能源消耗情况和二氧化碳排放情况。
   
    在此基础上,我们确立了两条腿走路的方针:一是显著提高传统内燃机技术的能源利用效率;二是发展新能源汽车。此外,发展新能源汽车还要遵循有利于节约能源和可持续发展(well to wheel)、环境友好(well to wheel)、不影响粮食安全、经济技术上有竞争力、便利的基础设施等原则。我国发展新能源汽车的总原则是:明确目标、多元发展、突出重点、力争领先。
   
    从时间角度考虑,我国近期应开发先进柴汽油燃料技术,中期发展生物燃料,远期向氢能源发展。用玉米等粮食生产燃料的第一代生物燃料,不适合中国国情,我们只有考虑其第二代,即用植物纤维生产燃料,远期可以考虑第三代。当然,现在离这一目标还有相当大的差距。现阶段,我本人比较支持轿车柴油化,但要改善柴油品质。
   
突破新能源汽车发展中的瓶颈
   
    美国自然资源保护委员会(NRDC)高级研究员  钱京京
   
    近年来,新能源汽车发展和市场推广的势头似乎有所减弱,特别是进入市场推广阶段,由于投资人希望规避风险的本性,本来期待中的成熟技术,实际上可能还会滞后,形成一个新能源汽车产品与其相应的基础设施建设孰先孰后问题,即“先有鸡,还是先有蛋”的僵局。
   
    首先,我们审视发展新能源汽车的核心意义。发展新能源汽车可以减少对石油的依赖,可以提高能源利用效率,也为了减少常规污染的排放,以及温室气体排放。但是如果仔细想一下,如果仅仅是为了替代石油,减少对石油的依赖,则可以依靠煤液化;如果仅仅是为了提高燃烧效益,那么传统的发动机还有很大的发展潜力;如果是为了减少城市空气污染,实际上最直接的是严格加强燃油标准和排放标准的实施和推动;但是,如果要减少二氧化碳排放,就必须要从新能源汽车方向去考虑了。所以,我认为这是一个非常核心的问题,就是碳排放。实测全球大气二氧化碳浓度不断升高,过去100年增长约30%;实测全球平均地表温度不断升高,自19世纪末已升高0.3~0.6℃;实测海平面每年不断升高,过去100年上升10~25cm;北极冰川融化(1979~2003)和挪威冰川变化(1922~2002)也与二氧化碳浓度升高有关。根据联合国ITCC专家委员会的意见,认为把平均温度的升高保持在2℃以内对整个人类来说是比较安全。但是,如果按照现在的排放速度,预计到2040年就会把全球空气中的排放额度用完。
   
    2007年6月《中国应对气候变化国家方案》明确提出遵循“共同但有区别的责任”原则,“工业化国家应率先采取减排措施;发展中国家由于其历史排放少,当前人均温室气体排放水平比较低,其主要任务是实现可持续发展。”这是以人均为排放的概念,工业化国家还远远不能接受。假使被接受,要维持温度升高在2℃以内,中国迟早要认真面对碳的问题。我们现在社会主要使用的是化学原料,增加碳排放就意味着增加能源消耗。
   
    其次,国内外汽车全生命周期研究,关注碳排放。此前研究普遍认为,天然气重整制氢(FCV)总体效果最好,即井口到车轮(well to wheel),总能效比石油及汽油内燃发动机汽车好50%,减少二氧化碳排放60%。进一步研究发现,考虑各种资源的潜在供应能力和成本,没有一种燃料路线可以在近期独自担当“低碳机动车燃料”的任务,需要多种路线的互补。从化质燃料来说,液化天然气(LPG)和压缩天然气(CNG)在碳减排方面就目前的技术来说是很有限的,只是说对其他污染物排放的控制比较好。但是2010年以后的技术有可能增加减排。替代燃料种类多,考虑成本和供应能力条件下的温室气体减排效果,就没有突出优胜者。氢燃料则受到来源和综合成本的限制。
   
    第三打破新能源汽车发展中“先鸡先蛋”僵局的五种动力。其一,世界石油价格居高不下,是促使新能源汽车研发和使用的一个积极因素。其二,全球环境气候变化对减排二氧化碳的压力不断增加,迫使汽车制造企业研究新能源汽车,也迫使各国政府支持鼓励新能源汽车。其三,美国开始认真采取减排措施,虽然布什政府退出了《京都议定书》,但是换届在即,如果民主党上台,环保上采取更加激烈的措施,那么在全球气候变暖问题上将对世界产生影响。其四,新能源汽车技术进一步发展,成本降低也可以推动打破先鸡还是先蛋的僵局。其五,各国政府引导新能源基础设施投资和新能源汽车需求的法规政策也是一个推动力。美国国家能源技术实验室在去年做的一份针对目前如何帮助美国推动新能源汽车的基础设施发展模拟报告,假定到2022年左右,燃料汽车保有量达到全美国汽车的1%左右,那么需要建立284个加氢站遍布在各个地方以保证这些保有量的汽车能够正常使用,估算总投资为4亿美元左右。加州在环保方面总是走在美国的前头,现任州长施瓦辛格在今年1月签署行政命令,率先建立低碳燃料标准,计划到2010年交通方面的碳排放减少10%。
   
    目前,新能源汽车商业化的时间虽然不如前几年那么乐观,但是大量的科研机构在致力于研究氢能基础设施的社会穿透,得出大量有益的结论,而且研究的内容和模拟比起以前都更加细化了。
   
我国节能与新能源汽车发展模式思考
   
    同济大学汽车学院院长、教授  余卓平
   
    发展节能环保和新能源汽车,形成自主知识产权和自主品牌产品,是保障我国石油安全,维护环境可持续发展,提升产业核心竞争能力,实现我国汽车工业持续发展的重大战略选择。
   
    节能与新能源汽车的核心技术是动力平台技术,而动力平台的核心是动力系统,其关键零部件技术包括燃料电池发动机技术、先进内燃机技术、动力蓄电池技术和驱动电机系统等。各种关键零部件技术的进展支撑动力平台技术取得突破,而一旦动力系统技术平台得以建立,便可用于开发不同的整车车型。
   
    我国清洁能源汽车科技专项和成果主要有:
   
    1、清洁汽车行动(替代燃料)。1998~2002年第一阶段的液化天然气(LPG)出租车和压缩天然气(CNG)城市客车;2002~2005年第二阶段的醇、醚、柴油、生物质等新能源研发,截至2003年已有各类新能源出租车和城市客车共计19万辆投入试运营;建成液化天然气(LPG)和压缩天然气(CNG)加注站600个;每年替代石油130万吨。
   
    2、电动汽车重大科技专项(新型驱动系统)。2001~2005年间我们在纯电动、混合动力、燃料电池客车和轿车电机、电池、燃料电池和电子控制系统方面都取得了一系列突破,拟订和建立了一批政策法规、技术标准、检测中心和电动汽车商业化试验、示范区。
   
    3、承担全球环境基金/联合国开发计划署(GEF/UNDP)燃料电池客车商业化示范运营项目(2003~2006)公开采购燃料电池城市客车,建设氢气加注站并进行商业化示范运营。
   
    “十五”期间,我国开发的燃料电池客车样车性能满足专项规定要求,与国际先进指标相当;在超越三号动力平台基础上开发的MPV、S3000和东方之子等燃料电池轿车也均超过或达到了合同指标。其中超越三号在2006年巴黎清洁能源汽车必比登挑战赛中取得优异成绩,在诸多关键指标中均得到A级评价,达到世界领先水平。
   
    在示范工程和示范区建设方面,上海推出了柴油出租车示范工程,取得明显的节能实验效果。以帕萨特出租车型为例,日平均行驶里程为400公里,每年行驶14.6万公里,汽油型1.8L帕萨特出租车油耗是11.8升/百公里(欧Ⅲ标准),柴油型1.9L帕萨特出租车油耗为7.8升/百公里(欧Ⅲ标准)。两相比较,柴油车型每年平均单车节油4.8吨,节约燃油费用2.1万元左右。上海大约有4万辆出租车,如果全部使用节能车型,每年可节省燃油2.32亿升(约20万吨),节约燃油费用约9.3亿元,同时可减少二氧化碳排放量约58万吨。
   
    “十一五”期间,我们将在混合动力汽车的产业化和纯电动轿车产业化方面有望取得突破性进展。东风、一汽、长安、奇瑞等汽车公司完成了各自承担的混合动力轿车课题,研发的产品在技术方案、结构特点、成本价格方面各具特色,目前我国已经有8个混合动力汽车进入国家机动车产品公告。以天津清源电动车辆公司为主承担的纯电动轿车课题,各项性能指标符合和超过课题合同书规定的要求,样车进行了全面的噪声、安全性、可靠性、操纵稳定性试验考核,完成整车产品定型所需要的所有试验。整车产品实现了在天汽生产线上生产、组装。纯电动轿车组织了24辆车的车队,采用出租车、公务车、警车等多种模式进行示范运行,总行驶里程超过10万公里。2005年12月,112辆“幸福使者”纯电动轿车批量出口美国,2006年又有343辆出口美国。
   
    2008年北京奥运会的中心区,分布于北四环和北五环之间,将建立汽车零排放区域,运动员、记者和官员将使用豪华电动客车作为通勤工具。
   
    节能与新能源汽车在不同的发展阶段的有着不同的政策需求。节能与新能源汽车产业化的必要条件,是系统和关键技术研发、公共技术平台建设、商业化示范运营、基础设施建设、技术标准及法规和财政政策的支持。这些因素是相辅相成的。现在唯独缺少财政政策支持这一关键环节,在此我们提出支持节能与新能源汽车商业化财政政策建议:产品研发环节,设立国家科技专项,动员各界力量,聚焦关键技术研发;充分利用国家支持科技创新政策,促进企业自主开发;产品销售环节,根据节能与新能源汽车实际油耗,确定减免车辆购置税,促进市场开发;产品运行环节,尽快实施燃油税,取消养路费,促进节能与新能源汽车应用;推进新能源汽车基础设施建设,提供优惠贷款,实施快速折旧方法,减免运营税收,促进基础设施投资。
   
    自主开发节能环保和新能源汽车,实施汽车创新工程重大科技专项,是国家可持续发展战略和企业自主发展的战略结合点。通过国家科技产业化重大专项,形成以整车企业为主体的产学研战略联盟和整车、零部件产业链战略联盟;通过对共性关键技术的攻关,提升整体开发水平;通过关键零部件攻关,延伸产业链,促进产品升级;通过先进技术的扩散和转移,促进企业和产品的可持续发展。在“十一五”计划期间,继续实施汽车创新工程重大科技专项,引导汽车企业把自主开发汽车产品聚焦节能环保和新能源汽车开发,有利于企业坚持引进先进技术和消化吸收相结合的原则,发挥后发优势,着力建设汽车工业自主开发体系,研发具有自主知识产权的汽车产品,推动产业升级,主动应对汽车工业技术变革,提升我国汽车工业在世界市场上的核心竞争能力。
   
新能源汽车的技术选择与社会选择
   
    上海社科院政策与战略研究中心主任、研究员  张新华
   
    在加强新能源汽车技术攻关的同时,我们必须高度重视对相关社会和文化条件的关注与培育。发展新能源汽车,技术路线提供了一种选择的可能,最后的选择是社会选择,而社会选择又是政府选择,文化选择,经济选择。如果我们把这些因素单独分开考虑,可能每个视角都会有充分的合理性,如果放到一个更广阔的视野范围内进行综合考虑,那么可能有些技术发展我们不得不放弃,有些非常美妙的前景可能我们不能实现。其中最重要的一个因素就是国家能源安全,能源的可能性问题。
   
    人类正面临着严峻的能源供应短缺挑战和巨大的能源安全压力,同时正酝酿着一场新的全球范围的能源革命,包含两个平行而互相促进的方向,一是可再生能源的开发利用,二是新能源,重点是氢能源的研究、开发和利用。
   
    中国不是一个富油国。在目前汽车产量刚刚突破300万辆,轿车保有量不到0.2%的情况下,尚需进口大量石油满足需要,假如传统燃油汽车迅速发展,怎样解决如此巨大的石油缺口?据预测,到2010年,我国汽车保有量将达到4500~6000万辆,年需求量为500~700万辆。到2020年达到1.3亿辆;到2030年,汽车保有量达2.2~4.6亿辆。到那时,由于石油资源的减少,石油价格的上升,石油进口将严重制约国民经济发展,国家安全和人们的生活水平。同时,中国又是一个环境问题欠债比较多的国家,随着城市化进程的加快和汽车工业的快速发展,大中城市由汽车尾气造成的污染已到了十分严重的地步。
   
    可再生能源是真正意义上的清洁能源,开发中国丰富的新能源与可再生能源,开辟新的替代能源供应渠道是既符合国情又符合国际发展趋势的明智之举,也是中国实现可持续发展战略的最佳途径之一,更是21世纪我国发展汽车工业的现实选择。建议中国汽车产业采取三步结合、远近并举的新能源发展战略。
   
    第一,作为“临时应对性”战略,在最近阶段根据需要和条件,发展代用燃料汽车和蓄电池纯电动汽车。以压缩天然气(CNG)和液化石油气(LPG)作为代用燃料,通过“油改气”可以减少部分汽车对石油制品的依赖。这是一项根据我国能源特点,减少城市空气污染的临时应对性战略。但燃气汽车没有从根本上解决尾气排放问题,只能作为一种解决石油资源短缺问题的短期战略。蓄电池纯电动汽车具有不排放废气、无噪音、体积小、重量轻、结构简单、操作方便等特点,当然最大的特点是节约燃油。然而与传统汽车相比,它具有续驶里程短、充电时间长、充电站等基础设施缺乏,以及成本高昂等致命的弱点,电池的问题使得纯粹的电动车难以看到推广前景。这两种方案都不是真正意义上的使用替代能源,而且还具有大量严重的功能和技术缺陷,所以只是临时应对性的战略措施。
   
    第二,作为“过渡性”战略,在未来5~10年的中长期内,发展集蓄电池与燃油动力于一体的混合动力汽车。这种动力的汽车可在一定比例范围内(不大于25%)节约燃油,对它的研发和推广可以实现汽车工业的过渡性发展,但仍不能较大幅度地减少对矿石能源的依赖。而且由于混合动力源汽车(在市区人口密集区低速行驶时使用电力驱动,在郊外道路畅通、高速行驶时使用汽油发动机),在减少燃油的同时,也不能达到零排放。在零排放燃料电池电动车不能成为主流之前,它可以起到过渡性发展的作用,但不是21世纪汽车的发展方向,更不是根本上解决中国汽车能源的长期战略措施。
   
    第三,以“跨越式赶超”战略作为现在就开始执行的长期基本战略,开发燃料电池氢燃汽车,以完全的替代能源代替传统燃油,真正实现零排放。这是汽车产业未来的发展方向,也是我国实现跨越式发展的契机。燃料电池汽车以氢气作为燃料,代表了能源领域的革命。它的零排放、高效能源、安全和巨大的潜在市场等特性将使其具备无可比拟的综合优势,必将引发世界汽车市场的重新分配。这是我们跨越式赶超的原因,也是国家在汽车能源发展战略上的最实质性的一步。这应该作为中国汽车产业的长期性支柱发展战略,从现在起就花大力气抓紧、抓早、抓好。
   
    氢是二次能源。地球上自然条件下不存在游离态的氢。在自然界中氢是储量最丰富的元素,大约占宇宙所有物质的80%。作为水的组成部分,氢几乎存在于所有的有机化合物中;氢在所有元素中重量最轻,常温常压下呈气态,超低温或高压下又可成为液态;在所有气体中,氢气的导热性最好,它比大多数气体的导热系数高出10倍;氢的发热值高,是汽油发热值的3倍;此外,氢还是一种理想的燃烧气体,燃烧时只生成水,燃烧生成的水还可继续制氢,反复循环使用,因此可再生的氢能源不会导致温室效应。氢的诸多特性使其很适合充当未来理想的新能源,以及用作热能和电能的存储器,进而可以成为未来能源供应系统的能源媒介和载体。
   
    氢能利用主要通过燃料电池来实现,燃料电池的燃料可以直接用氢,也可以用含有氢的化合物为原料,如天然气、沼气、甲醇等,通过特定的装置制氢。燃料电池的工作方式从本质上不同于内燃机,其工作过程不涉及燃烧,无机械损耗及腐蚀,氢燃料电池所产生的电能可以直接被用在推动汽车的四轮上从而省略了机械传动装置。燃料电池车与其他替代燃料车相比,具有洁净无污染,能源转换效率高(40%以上),噪声低,续驶里程可与汽油车相当等明显的优越性。因此,以氢作燃料的汽车在经济性、适应性和安全性三方面均有良好的前景。目前,燃料电池车已经走出实验室,开始商业化旅程。我国在该领域的研发已取得很多关键技术上的突破,但众多汽车厂商尚未将氢燃汽车发展作为主导战略,或是犹疑不决,或是措施不力,正在眼睁睁地丧失历史机遇。
   
    所以,新能源汽车技术发展不是在真空中进行的,而始终是在一定的社会文化和社会经济结构中发生的。这种社会结构能够加快、阻碍,甚至窒息技术发展进程。从这个意义上说,技术概念及其发展和突破,充其量只是提供了某种可能、前景和机会。要使其成为现实,则必定是社会选择的结果。因此,新技术的前途和命运取决于政治、经济、文化、心理等一系列因素的互动、磋商、较量和平衡。在目前情况下,替代能源汽车的发展除了要继续关注技术工艺的“硬件”问题,必须正视非技术因素的“软件”问题,尤其是要促进形成全社会共同的新能源理念。通过对人类生存环境、生态与能源形势的理性预测和分析,借助学校教育、媒体宣传等手段,使政府决策者、企业领导人、技术研发人员、媒体工作者,以及社会公众,都坚信氢能源的优势,以及氢作为未来能源替代选择的必然趋势;对过去、现在和未来的技术路线与技术可能进行客观的审视和评估,在全球背景下合理配置、协同攻关;在技术基础设施与系统建设方面,要综合全面考虑理想和现实的诸因素,如新技术与现有结构的兼容和整合、从过渡到替代的多方案创新,以及逐渐推进或分步实施的措施等;新技术早期市场的培育,包括市场准入、税收优惠和各项鼓励政策的制定;在制度和政策方面,既要有强制性的排污指标、有关新能源推广的政策法规,又要在全球范围内形成统一的技术标准和国际化的规范;在社会响应和文化适应方面,消费心理和消费习惯方面需要积极引导。此外,不同的国情、变化莫测的国际环境和局势都会对新技术的推广和应用产生影响。全球化的过程不是封闭的,因此,必须具备一种多维的战略,而且是一种站在全球角度思考的合作、统筹、互动和相互促进的态势。
   
大众汽车燃料和动力总成战略
   
    大众汽车中国研究中心资深专家、博士  舒仁博(Peter Schulen)
   
    对于汽车制造厂商来说,我们面临着四个方面的挑战:产品的受欢迎程度、安全性能、交通的便利性、能源的可持续性发展。
   
    过去几年里,我们更多关注减少污染排放问题,对温室气体排放和能源问题研究得并不多。近期我们研究显示,温室气体排放和能源问题要比预期严重得多。所以从现在开始,我们将着眼于解决这两大问题。
   
    大众汽车将同一级别中燃油效率最高的汽车命名为“蓝驱”(BlueMotion)。今年法兰克福车展上展示了最新的高尔夫“蓝驱”车型。在传统柴油燃烧过程中,碳氢化合物和氮氧化物排放只能减少其一,如降低氮氧化物排放,碳氧化合物排放必然增加。然而在复合燃烧系统(CCS)中,这一现象得到了明显的改观。当氮氧化物排放减少时,碳氢化合物也有显著降低。这就是均值化燃烧的作用。采用这种技术,我们首先要引入的是混合燃料。柴油机和汽油机都采用了直喷、中压和高压喷射技术。最终随着燃烧方法的趋同,柴油机与汽油机也会越来越相似,实现合并。也就是说,柴油机将采用均值化燃烧,而汽油机将采用自燃技术。
   
    混合燃料有天然气、生物能等。生物燃料的来源非常多,不光有能源作物,还有木屑、食物废料等等。我们把生物燃料分为两种,第一代生物燃料主要由经济作物制成,如乙醇的原料是小麦或糖类蔬菜。第二代生物燃料可以使用作物的全部(包括一些原先丢弃的部分)来生成,具有很大的优势:二氧化碳减排前景光明;可以利用农作物废料进行生产,不占用和争夺食物;产量很高,是第一代的三至四倍。从生物质生成的燃料称为生物燃料,或称为“阳光能源”。如果采用生物质的方法可以实现二氧化碳的循环。首先从植物制造燃料,燃料在汽车中燃烧后产生二氧化碳,又可以通过光合作用被植物吸收。从这个过程中,我们可以看到所有的能源都来自于太阳,所以我们称之为“阳光能源”。
   
    我们研究的结论是,首先必须引入替代能源,持续使用柴油与汽油,尝试将柴汽油与其他生物能源进行混合。其次开发和实现二氧化碳中和化的方法,逐步用生物燃料替代现在的矿物燃料,逐步从第一代生物能源发展到“阳光能源”。再次提高动力总成效率,同时降低污染排放,进一步发展燃烧系统,使其适应于生产“阳光燃料”(SunFuel)。从长远来看,替代燃料是发展方向,燃料电池和纯电动系统是我们的终极目标。
   
    大众汽车在燃料电池方面有较长的研究历史,去年我们已经展示了一辆配备85kW燃料电池的汽车。在研发过程中,我们也遇到了一系列挑战,其中最大的问题在于如何实行冷却。除了传统内燃机,其他车型的大部分热量都向外排放,只有极少一部分热量通过冷却。但燃料电池完全不同,只能排放很少一部分。这就需要极高的冷却技术。
   
新能源车速递
 
 
 
从传统的汽油燃料技术,发展到理想的燃料技术之前,必须经过相当长的一个过渡时期。在此过渡时期的新能源汽车技术,成为目前世界各国新能源汽车技术路线的分歧所在,各国形成了具有本国特点的不同见解和不同技术路线。   
 
参加论坛的嘉宾参观新能源车。   
 
新能源汽车按国际技术规范可分为五类:基于传统石油燃料的节能环保汽车;基于天然气和石油伴生品的燃气汽车;基于化石燃料的替代燃料汽车;生物燃料汽车包括燃料乙醇汽车和生物柴油汽车;燃料电池汽车和纯电动汽车。   
 
  
 
打破新能源汽车发展中“先鸡先蛋”僵局存在五种动力。目前,新能源汽车商业化的时间虽然不如前几年那么乐观,但是大量的科研机构在致力于研究氢能基础设施的社会穿透,研究的内容和模拟比起以前都更加细化了。   
 
我国研发的部分新能源车。   
 
节能与新能源汽车在不同的发展阶段的有着不同的政策需求。节能与新能源汽车产业化的必要条件,是系统和关键技术研发、公共技术平台建设、商业化示范运营、基础设施建设、技术标准及法规和财政政策的支持。现在唯独缺少财政政策支持这样关键的一环。   
 
发展新能源汽车,技术路线提供了一种选择的可能,最后的选择是社会选择,可能有些技术发展我们不得不放弃,有些非常美妙的前景可能我们不能实现。其中最重要的一个因素就是国家能源安全,能源的可能性问题。   
 
  
 
首先必须引入替代能源,持续使用柴油与汽油,尝试将柴汽油与其他生物能源进行混合。其次开发和实现二氧化碳中和化的方法,逐步用生物燃料替代现在的矿物燃料。再次提高动力总成效率,同时降低污染排放,进一步发展燃烧系统,使其适应于生产“阳光燃料”。 
 
 

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