新能源汽車

　　分類

　　新能源汽車包括純電動(dòng)汽車、增程式電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、燃料電池電動(dòng)汽車、氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車、其他新能源汽車等。

　　純電動(dòng)汽車

　　純電動(dòng)汽車(Blade Electric Vehicles，BEV)是一種采用單一蓄電池作為儲(chǔ)能動(dòng)力源的汽車，它利用蓄電池作為儲(chǔ)能動(dòng)力源，通過電池向電動(dòng)機(jī)提供電能，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而推動(dòng)汽車行駛。

　　混合動(dòng)力汽車

　　混合動(dòng)力汽車(Hybrid Electric Vehicle，HEV)是指驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由兩個(gè)或多個(gè)能同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的單個(gè)驅(qū)動(dòng)系聯(lián)合組成的車輛，車輛的行駛功率依據(jù)實(shí)際的車輛行駛狀態(tài)由單個(gè)驅(qū)動(dòng)系單獨(dú)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)系共同提供。因各個(gè)組成部件、布置方式和控制策略的不同，混合動(dòng)力汽車有多種形式。

　　燃料電池電動(dòng)汽車

　　燃料電池電動(dòng)汽車(Fuel Cell Electric Vehicle，F(xiàn)CEV)是利用氫氣和空氣中的氧在催化劑的作用下．在燃料電池中經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電能作為主要?jiǎng)恿υ打?qū)動(dòng)的汽車。燃料電池電動(dòng)汽車實(shí)質(zhì)上是純電動(dòng)汽車的一種，主要區(qū)別在于動(dòng)力電池的工作原理不同。一般來說，燃料電池是通過電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電化學(xué)反應(yīng)所需的還原劑一般采用氫氣，氧化劑則采用氧氣，因此最早開發(fā)的燃料電池電動(dòng)汽車多是直接采用氫燃料，氫氣的儲(chǔ)存可采用液化氫、壓縮氫氣或金屬氫化物儲(chǔ)氫等形式。

　　氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車

　　氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車是以氫發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源的汽車。一般發(fā)動(dòng)機(jī)使用的燃料是柴油或汽油，氫發(fā)動(dòng)機(jī)使用的燃料是氣體氫。氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車是一種真正實(shí)現(xiàn)零排放的交通工具，排放出的是純凈水，其具有無污染、零排放、儲(chǔ)量豐富等優(yōu)勢。

　　其他新能源汽車

　　其他新能源汽車包括使用超級電容器、飛輪等高效儲(chǔ)能器的汽車。目前在我國，新能源汽車主要是指純電動(dòng)汽車、增程式電動(dòng)汽車、插電式混合動(dòng)力汽車和燃料電池電動(dòng)汽車，常規(guī)混合動(dòng)力汽車被劃分為節(jié)能汽車。

　　主要特點(diǎn)

　　混合動(dòng)力汽車

　　優(yōu)點(diǎn)：

　　1、采用混合動(dòng)力后可按平均需用的功率來確定內(nèi)燃機(jī)的最大功率，發(fā)動(dòng)機(jī)相對較?。╠ownsize），此時(shí)處于油耗低、污染少的最優(yōu)工況下工作。由于內(nèi)燃機(jī)可持續(xù)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?yàn)橛辛穗姵兀?可以十分方便地回收下坡時(shí)的動(dòng)能。

　　3、在繁華市區(qū)，可關(guān)停內(nèi)燃機(jī)，由電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)“零”排放。

　　4、有了內(nèi)燃機(jī)可以十分方便地解決耗能大的空調(diào)、取暖、除霜等純電動(dòng)汽車遇到的難題。

　　5、可以利用現(xiàn)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(tài)，不發(fā)生過充、過放，延長其使用壽命，降低成本。

　　7、整車由于多個(gè)動(dòng)力源，可同時(shí)工作，整車的動(dòng)力性優(yōu)良。

　　缺點(diǎn)：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜；長距離高速行駛省油效果不明顯。

　　純電動(dòng)汽車

　　優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)相對簡單成熟，只要有電力供應(yīng)的地方都能夠充電。

　　缺點(diǎn)：蓄電池單位重量儲(chǔ)存的能量太少，還因電動(dòng)車的電池較貴，又沒形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模，故購買價(jià)格較貴；至于使用成本，有些試用結(jié)果比汽車貴，有些結(jié)果僅為汽車的1/7~1/3，這主要取決于電池的壽命及當(dāng)?shù)氐挠?、電價(jià)格。

　　燃料電池汽車

　　與傳統(tǒng)汽車相比，燃料電池汽車具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　1、零排放或近似零排放。

　　2、減少了機(jī)油泄露帶來的水污染。

　　3、降低了溫室氣體的排放。

　　4、燃油電池的轉(zhuǎn)化效率高（60%左右），整車燃油經(jīng)濟(jì)性良好。

　　5、運(yùn)行平穩(wěn)、無噪聲。

　　缺點(diǎn)：燃料電池成本高昂，同時(shí)使用成本（氫）也昂貴。

　　氫動(dòng)力汽車

　　優(yōu)點(diǎn)：排放物是純水，行駛時(shí)不產(chǎn)生任何污染物。

　　缺點(diǎn)：氫燃料成本過高，而且氫燃料的存儲(chǔ)和運(yùn)輸按照技術(shù)條件來說非常困難，因?yàn)闅浞肿臃浅Ｐ?，極易透過儲(chǔ)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。

　　超級電容汽車

　　優(yōu)點(diǎn)：充電時(shí)間短、功率密度大、容量大、使用壽命長、免維護(hù)、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等，

　　缺點(diǎn)：能量密度低，很難滿足整車需求，故一般作為輔助蓄能器；功率輸出隨著行駛里程加長而衰減等。

　　組成設(shè)備

　　從全球新能源汽車的發(fā)展來看，其動(dòng)力電源主要包括鋰離子電池、鎳氫電池、燃料電池、鉛酸電池、超級電容器，其中超級電容器大多以輔助動(dòng)力源的形式出現(xiàn)。主要原因是這些電池技術(shù)還不完全成熟或缺點(diǎn)明顯，與傳統(tǒng)汽車相比不管是從成本上、動(dòng)力還是續(xù)航里程上都有不少差距，這也是制約新能源汽車的發(fā)展的重要原因。

　　電池

　　鉛酸蓄電池

　　鉛酸蓄電池已有100多年的歷史，廣泛用作內(nèi)燃機(jī)汽車的起動(dòng)動(dòng)力源。它也是成熟的電動(dòng)汽車蓄電池，它可靠性好、原材料易得、價(jià)格便宜；比功率也基本上能滿足電動(dòng)汽車的動(dòng)力性要求。但它有兩大缺點(diǎn)；一是比能量低，所占的質(zhì)量和體積太大，因此一次充電行駛里程較短；另一個(gè)是使用壽命短，使用成本過高。

　　鎳氫蓄電池

　　鎳氫蓄電池屬于堿性電池，鎳氫蓄電池循環(huán)使用壽命較長，能量密度高，但價(jià)格較高，存在記憶效應(yīng)。國外生產(chǎn)電動(dòng)汽車鎳氫蓄電池的公司主要是Ovonie、豐田和松下的一個(gè)合資公司。Ovonie現(xiàn)有80A·h和130A·h兩種單元電池，其比能量達(dá)75－80W·h/kg，循環(huán)使用壽命超過600次。這種蓄電池裝在幾種電動(dòng)汽車上使用，其中一類車一次充電可行駛345km，有一輛車一年中行駛了8萬多公里。國內(nèi)已開發(fā)出55A·h和100A·h 單元電池，比能量達(dá)65 W·h/kg，功率密度大于800W/kg的鎳氫蓄電池。

　　鋰離子電池

　　鋰離子二次電池作為新型高電壓、高能量密度的可充電電池，其獨(dú)特的物理和電化學(xué)性能，具有廣泛的民用和國防應(yīng)用的前景。其突出的特點(diǎn)是：重量輕、儲(chǔ)能大（能量密度高）、無污染、無記憶效應(yīng)、使用壽命長。在同體積重量情況下，鋰電池的蓄電能力是鎳氫電池的1.6倍，是鎳鎘電池的4倍，并且人類只開發(fā)利用了其理論電量的20%～30%，開發(fā)前景非常光明。同時(shí)它是一種真正的綠色環(huán)保電池，不會(huì)對環(huán)境造成污染，是目前最佳的能應(yīng)用到電動(dòng)車上的電池。我國從二十世紀(jì)九十年代開始開發(fā)和利用鋰離子電池，至今已取得突破性進(jìn)展，研制出了完全擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鋰離子電池。

　　鎳鎘電池

　　鎳鎘電池的應(yīng)用廣泛程度僅次于鉛酸蓄電池，其比能量可達(dá)55W·h/kg，比功率超過190W/kg。可快速充電，循環(huán)使用壽命較長，是鉛酸蓄電池的兩倍多，可達(dá)到2000多次，但價(jià)格為鉛酸蓄電池的4～5倍。它的初期購置成本雖高，但由于其在能量和使用壽命方面的優(yōu)勢，因此其長期的實(shí)際使用成本并不高。缺點(diǎn)是有“記憶效應(yīng)”，容易因?yàn)槌浞烹姴涣级鴮?dǎo)致電池可用容量減小。須在使用十次左右后，作一次完全充放電，如果已經(jīng)有了“記憶效應(yīng)”，應(yīng)連續(xù)作3～5次完全充放電，以釋放記憶。另外鎘有毒，使用中要注意做好回收工作，以免鎘造成環(huán)境污染。

　　鈉硫蓄電池

　　鈉硫電池的優(yōu)點(diǎn)：一個(gè)是比能量高。其理論比能量為760W·h/kg，實(shí)際已大于100W·h/kg，是鉛酸電池的3～4倍；另一個(gè)是可大電流、高功率放電。其放電電流密度一般可達(dá)200～300mA/mm2，并瞬時(shí)間可放出其3倍的固有能量；再一個(gè)是充放電效率高。由于采用固體電解質(zhì)，所以沒有通常采用液體電解質(zhì)二次電池的那種自放電及副反應(yīng)，充放電電流效率幾乎100%。鈉硫電池缺點(diǎn)，主要其工作溫度在300～350℃，所以，電池工作時(shí)需要一定的加熱保溫。而高溫腐蝕嚴(yán)重，電池壽命較短。已有采用高性能的真空絕熱保溫技術(shù)，可有效地解決這一問題。也有性能穩(wěn)定性及使用安全性不太理想等問題。

　　電池政策補(bǔ)貼優(yōu)勢

　　2009年2月份，財(cái)政部、科技部發(fā)出的《節(jié)能與新能源汽車示范推廣財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》中提到，對使用鉛酸電池和使用鎳氫電池、鋰離子電池兩類的混合動(dòng)力汽車進(jìn)行補(bǔ)貼，最高補(bǔ)貼額分別為8萬元/輛和42萬元/輛。而2010年6月發(fā)布的新能源車補(bǔ)貼以電池容量為確定補(bǔ)貼的唯一指標(biāo)，鉛酸電池完全被否定。前期的新能源車定義中包括鉛酸電池的項(xiàng)目，而此次明確補(bǔ)貼的動(dòng)力電池不包括鉛酸電池。而且作為混合動(dòng)力主力的鎳氫電池也將很少補(bǔ)貼。可見，在政策層面，鋰離子動(dòng)力電池和超級電容器的最大的獲益對象。

　　電池價(jià)格趨勢

　　就價(jià)格趨勢來看，電動(dòng)汽車用快充鋰離子動(dòng)力電池價(jià)格在$1600/kwh 左右，普通鋰離子動(dòng)力電池價(jià)格在$500/kwh，按照美國汽油和電力的價(jià)格趨勢，在汽車的整個(gè)使用周期內(nèi)，100km續(xù)航能力的快充鋰離子動(dòng)力電池電動(dòng)車使用成本比性能相當(dāng)?shù)钠蛢?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)汽車高25%。一旦電動(dòng)汽車用動(dòng)力電池價(jià)格下降到$200-300/kwh，電動(dòng)車使用成本將與傳統(tǒng)汽車相當(dāng)。根據(jù)預(yù)測，在各國相關(guān)政策的鼓勵(lì)下，2020年全球電動(dòng)汽車用鋰離子需求接近50Gwh，快充電池成本2020 年有望下降到$400-500/kwh，普通動(dòng)力電池價(jià)格能下降到$200-300/kwh。

　　充電站

　　汽車充電站和汽車加油站相類似，是一種“加電”的設(shè)備。是一種高效率的充電器，可以快速的給手機(jī) ，電動(dòng)車， 電動(dòng)汽車等充電。

　　作為南方電網(wǎng)節(jié)能和新能源汽車應(yīng)用的示范試點(diǎn)，廣州市首個(gè)公共電動(dòng)汽車充電站2010年11月8號在亞運(yùn)城投入運(yùn)行，該充電站位于南沙港快速和京珠高速公路之間，集充電服務(wù)設(shè)施和營業(yè)廳于一身，充電樁24小時(shí)提供服務(wù)，建起現(xiàn)場購電現(xiàn)場充的快捷通道，也是亞運(yùn)城的“專屬”營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)。

　　充電站執(zhí)行南方電網(wǎng)開發(fā)的充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為電動(dòng)汽車提供三相充電電源，相比另外一種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采用的單相電源，三相電源單位時(shí)間內(nèi)輸出電量是其三倍，充電效率高，花費(fèi)的時(shí)間更短。以額定功率為21千瓦的單臺(tái)交流充電樁為例，充滿一輛電動(dòng)轎車只需要3個(gè)小時(shí)，減少了使用電動(dòng)車的時(shí)間成本。該充電站不僅充電便捷，還將在二期建設(shè)中引入便利店等便民設(shè)施。

　　廣州供電局計(jì)劃到2015年，建成公交充電站61座、公共充電站54座、慢充充電樁80110個(gè)，涵蓋該市12區(qū)縣。電網(wǎng)企業(yè)將率先試水，引領(lǐng)節(jié)能綠色新潮流。

　　在充電方式中，新能源汽車充電主要有三種模式，一種為樁式充電，一種為架式充電，另外一種就是無線充電。前兩種模式對于場地的要求較高，這也是新能源汽車推廣遇到的主要難題之一，而無線充電則很好地解決了這一難題。近日，中興通訊已相繼與國內(nèi)多家客車企業(yè)以及各地方政府展開新能源汽車無線充電領(lǐng)域的合作。