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浅析新能源汽车电池技术所存在的问题及对策

时间:2019-07-02 来源:《汽车世界·车辆工程技术》杂志 作者:admin 点击:

  摘 要:传统汽车主要由传统燃料驱动,传统燃料利用内燃机燃烧汽油和其他燃料来产生驱动力。新能源汽车采用最新的驱动技术和动力控制技术,确保内部能量和动力之间的转换。新能源汽车的应用可以有效地减少二氧化碳等有害气体的排放,从而促进环境的优化,为社会的健康可持续发展提供动力。因此,应加强对新能源汽车电池技术的研究,为汽车工业的发展提供技术支持。

  关键词:新能源汽车论文

  1.我国及世界石油资源状况

  全球石油资源日渐枯竭。据美国《油气杂志》报道:截止2003年底世界石油剩余探明储量为1733.99亿t。据美国能源部能源信息署国际能源展望》预测,石油及天然气仍是未来25年增长最快的能源,以2003年的36.97亿t石油产量计算,全球石油还可开采42年[1]。据此推测,世界石油产量在2015~2020年前后将达到顶峰,此后便走“下坡路”。到2020年世界石油产量将达到58.55亿t/年。然而与此同时,世界石油需求仍将以每年2.2%的速度增长,到2020年将达到58.7亿t/年。预计到2030年全球运输用油将达到每年32亿t,为石油消费总量的55%。

  我国石油需要大量进口。进入90年代以来,中国已成为世界第5位石油生产大国,但2004年中国原油产量为1.75亿t,到2010年我国石油产量为2.030亿t。石油消费的高幅度增长和产量的低幅度增加,造成中国国内石油供应短缺、石油净进口量大幅度增加。其结果1993年中国成为了石油净进口国,1996年进而成为原油净进口国,此后中国石油进口量逐年增大。据中国海关统计,2003年中国原油和成品油总进口量已超过1.19亿t,目前中国石油对外依存度已超过50%,是继日本之后,成了全世界第三大石油进口国[2]。而每年汽车消耗的成品油占全国总消耗量的60%。预计直到2020年中国石油供不应求矛盾仍将持续。

  2.新能源汽车的有关概念

  关于新能源的定义。1981年联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源定义为“以新技术和新材料为基础,使传统的可再生能源得到现代化的开发与利用,用取之不尽、周而复始的可再生能源不断取代资源有限、对环境有污染的化石能源,重点开发太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能和氢能”。

  2007年公布的《中国能源状况与政策》白皮书明确指出:我国可再生能源开发利用发展的空间很大,以可再生能源替代化石能源是发展替代燃料的主要原则。

  新能源汽车概念。2007年11月国家发改委发布的《新能源汽车生产准入管理规则》,首次明确了新能源汽车的概念和范围。新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括五个大类,即混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、燃料电池汽车(FCEV)、氢发动机汽车、其他新能源(如高效储能器、二甲醚)汽车等。其中,混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车都属于电动汽车。

  3.我国新能源汽车的现状、存在问题分析

  我国新能源汽车现状。从“十五”到“十一·五”,我国持续鼓励自主研发电动汽车等新能源汽车技术。“十五”期间,我国在“863”计划中启动了电动汽车专项,确定发展混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车三项整车技术,以及多能源动力总成、驱动电机系统和动力蓄电池三项关键零部件技术。“十一·五”期间,我国在“863”计划中设立节能与新能源汽车重大项目,推动节能与新能源汽车整车和关键零部件的研发和产业化。

  目前,国内自主品牌汽车企业在混合动力汽车方面发展较为成熟。混合动力一般指油电混合动力,即燃料(汽油、柴油)和电能的混合,相比传统燃料汽车能够节油10~40%。与纯电动汽车和燃料电池汽车相比,混合动力汽车不需要建设配套的基础设施,技术复杂程度也相对较低,因而是新能源汽车可行性较高的近期发展方向。经过两个五年计划的发展,我国已自主研发出一系列混合动力汽车产品,实现了小批量整车生产,开展了小规模示范应用,部分产品进入商业化运营。2005年,东风电动车公司自主研发的混合动力公交车交付武汉市公交集团投入运行;2007年,长安汽车集团自主研发的国内首款量产混合动力轿车杰勋HEV下线;2008年,30辆福田欧V混合动力客车交付广州一汽巴士使用,同年,北京公交集团与北汽福田汽车公司签订800辆混合动力客车整车及底盘的采购协议,为国内最大的新能源汽车交易合同[3]。

  我国新能源汽车发展中存在的问题。新能源项目遍地开花,进展缓慢,重复开发,资金浪费——目前国内各省市和各大企业、各科研单位,都在大上新能源汽车,一些不具备汽车生产资质的企业也借机上整车项目,大多数外购总成组装车,不掌握核心技术,仅造一、两辆样车,难于批量生产,产品质量与售后服务也毫无保障。科研、开发费用像撒胡椒面儿一样分散在各处,没有提高国内新能源汽车的技术水平。

  新能源汽车在技术水平上与国外相比尚有差距——不少人都认为,国内发展电动汽车,与国外在同一个起跑线上,其实国内目前水平与国外先进水平相比还有一定的差距。以大中型客车动力总成为例,国内产品稳定性、耐久性、生产一致性还不够,一些国产混合动力客车装美国伊顿公司动力总成系统,如深圳五洲龙HEV客车、福田客车等,据媒体报道美国伊顿2009年生产了1000套动力总成(HEV),向中国出口100多套。另外,国内不少纯电动、混合动力客车样车,也使用美国、日本进口蓄电池、电机、控制系统等。

  政策扶持力度不够,购买补贴尚未惠及私人购买——目前国家已出台的扶持新能源汽车发展的政策中,对消费者购买的支持力度不够,且尚未涉及私人消费购买,而私人消费是汽车市场的主力军。在美、日、欧等发达国家和地区,政府普遍通过减免各种税收或直接补贴等方式来支持消费者购买。比如,在美国,同一车型的混合动力车比装配传统发动机的汽车价格贵3000多美元,但政府对每辆车给予2000~4000美元的税收优惠;日本对丰田混合动力汽车给予每台汽车20万日元的补贴,法国给予每辆电动汽车1.5万法郎的补贴,其中1万法郎给制造厂,5000法郎(含税)给购买电动汽车的私人或企业。

  浮躁之风拖累技术进步——业内外有识之士一再指出,我国新能源汽车事业成败的关键,在于攻克和掌握(控)核心技术。为达到此目的,就要重视基础研究,以科学认真的态度,做好每一项实验研究工作,着力打牢基础。但行业的现状着实让人担心。恰如一位业内人士所言,眼下在全国的电动汽车热潮中,一些企业(或机构)千方百计地向国家要钱、要项目,而在核心技术开发上究竟下了多大功夫,恐怕要打一个大问号。整个行业显得十分浮躁,不少专家、学者也成了“跑会王”,到处作报告,真正静下心来默默搞科研的人少之又少(见2009年10月12日《中国汽车报》)。中国汽车产业虽已迅速成长为支柱产业并在销量上称雄世界,但自主品牌、自主创新薄弱之软肋却让人扼腕叹息。业内许多人本以为,发展新能源汽车是中国汽车自主创新、创建中国自主品牌的绝好契机。然而,眼前的状况却令人失望,一些地方和企业又陷入曾被某专家痛批的“引进一依赖一再引进一再依赖”的怪圈。

  新能源汽车标准不健全而影晌其发展——近几年国内虽陆续出台了一系列新能源汽车的标准与法规,如《新能源汽车准入管理规则》、《燃料电池电动汽车术语、加氢口标准》、《电动汽车用锂电池》、《车用超级电容》等,但仍不全面。一些专家提倡的电动汽车采用更换电池方式或租赁电池方式(像换煤气罐那样,没电后更换整个电池,而不是充电),若电池规格大小不一,放置电池的固定装置大小不一致,就难以将电池以租赁、更换的方式投入运营。

  [1]潘建亮.我国发展新能源汽车之分析.汽车工业研究,2010.03

  [2]程振彪.中国新能源汽车发展前景展望.汽车工业研究,2010.08

  [3]司 康.新能源汽车近期发展动向.轻型汽车研究,2009

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