鄧馥郁

（四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系，四川遂寧629000）

家用電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展?fàn)顩r及前景分析

鄧馥郁

（四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系，四川遂寧629000）

基于目前自然一次能源緊缺和汽車(chē)的普及趨勢(shì)，總結(jié)闡述了電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀和優(yōu)缺點(diǎn)，并大膽預(yù)測(cè)了電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展前景。

電動(dòng)汽車(chē)；現(xiàn)狀；瓶頸；前景分析

傳統(tǒng)家用汽車(chē)普遍采用汽油機(jī)動(dòng)力，目前世界上90%的汽車(chē)仍然依靠石油驅(qū)動(dòng)。隨著傳統(tǒng)能源的日漸枯竭，新能源車(chē)無(wú)疑是未來(lái)的發(fā)展與消費(fèi)的趨勢(shì)，而其中占據(jù)重要地位的是電動(dòng)汽車(chē)。電動(dòng)汽車(chē)分為混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池電動(dòng)汽車(chē)三種。本文主要探討純電動(dòng)汽車(chē)。

1 傳統(tǒng)家用車(chē)的主要劣勢(shì)

1.1 傳統(tǒng)能源的枯竭

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，私家車(chē)迅速普及，并呈逐年上升趨勢(shì)，傳統(tǒng)能源的消耗以驚人的速度增加。眾所周知，家用汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)能源主要是石油和天然氣，然而，全球已探明可使用石油最多能維持到2040年，天然氣可用量不會(huì)超過(guò)六十年，而全球能源總需求以每年2%的速度上升。面對(duì)如此嚴(yán)峻的能源危機(jī)，尋找可以替代的新能源，已成為當(dāng)務(wù)之急。

1.2 對(duì)自然環(huán)境和人類的不利影響

傳統(tǒng)家用汽車(chē)尾氣含有一氧化碳、二氧化硫、甲醛、重金屬化合物等上百種氣體及煙塵微粒，極易在空氣中形成酸雨，可使植物有綠色變?yōu)楹稚⒅敝链竺娣e死亡，亦可加速臭氧層破壞及霧霾天氣形成。另外，這些有害氣體和顆粒還會(huì)嚴(yán)重危害人體健康。一氧化碳危害人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)，重金屬化合物（主要是鉛及含鉛化合物）可引發(fā)心血管系統(tǒng)病，煙塵顆粒會(huì)引起呼吸系統(tǒng)疾病，嚴(yán)重時(shí)甚至誘發(fā)惡性腫瘤。

2 國(guó)外電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀

節(jié)能、環(huán)保和安全技術(shù)是汽車(chē)工業(yè)“永恒的三大主題”，其中的核心是新能源技術(shù)。面對(duì)著家用汽車(chē)使用傳統(tǒng)能源已進(jìn)入一個(gè)瓶頸期，國(guó)內(nèi)外汽車(chē)生產(chǎn)廠家紛紛尋找出路，國(guó)際上已經(jīng)有很多國(guó)家把眼光瞄準(zhǔn)了新能源汽車(chē)的制造，試圖搶占先機(jī)。目前已有的新能源汽車(chē)主要有電動(dòng)汽車(chē)、醇醚汽車(chē)、太陽(yáng)能汽車(chē)等。而其中走在前列的無(wú)疑是以電能提供動(dòng)力的純電動(dòng)汽車(chē)和電能與傳統(tǒng)能源共同提供動(dòng)力的混合動(dòng)力汽車(chē)。

美、德、法、日等發(fā)達(dá)國(guó)家正大力推進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā)和推廣。2009年，美國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈上的各方面發(fā)起成立了美國(guó)電動(dòng)汽車(chē)聯(lián)盟，以推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)大規(guī)模發(fā)展。作為老牌的汽車(chē)生產(chǎn)大國(guó)，德國(guó)生產(chǎn)商在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域也處于世界領(lǐng)先地位。到2014年年底，德國(guó)已向市場(chǎng)推出16款電動(dòng)汽車(chē)，款式數(shù)量遠(yuǎn)超其他任何國(guó)家。據(jù)麥肯錫公司的預(yù)測(cè)，德國(guó)將成為電動(dòng)汽車(chē)重要的生產(chǎn)地，到2018年德國(guó)在電動(dòng)汽車(chē)的生產(chǎn)數(shù)量將超過(guò)美國(guó)，在2020年前后搶占全球電動(dòng)汽車(chē)的主導(dǎo)市場(chǎng)，成為全球電動(dòng)汽車(chē)的主要供應(yīng)商。法國(guó)、日本等國(guó)也在政策和行動(dòng)上致力于電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā)、制造和推廣，以期在新能源汽車(chē)市場(chǎng)占有一席之地。

然而迄今為止，全球已有電動(dòng)汽車(chē)普遍還處在試用階段，并未真正大規(guī)模走入千家萬(wàn)戶。歸根結(jié)底，電動(dòng)汽車(chē)現(xiàn)階段還存在自身的明顯缺陷。

3 電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)勢(shì)

新能源汽車(chē)的運(yùn)行核心為電驅(qū)動(dòng)，所以其能源與動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等方面，電氣化程度較傳統(tǒng)汽車(chē)有跨越式提升。純電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾方面：

3.1 電能極易轉(zhuǎn)換和使用

電能是一種二次能源，主要從一次能源轉(zhuǎn)換而來(lái)。能夠轉(zhuǎn)換成電能的一次能源范圍廣泛，包括水能、熱能、核能、風(fēng)能、化學(xué)能及光能等。電能的轉(zhuǎn)化、傳輸和使用等技術(shù)目前已非常成熟，為電動(dòng)汽車(chē)的推廣提供了必不可少的能源基礎(chǔ)。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，電動(dòng)汽車(chē)充電問(wèn)題可得到有力解決，而電動(dòng)汽車(chē)與電網(wǎng)之間的電能交換亦降低用車(chē)成本。

3.2 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操縱方便

純電動(dòng)汽車(chē)以電動(dòng)機(jī)代替燃油機(jī)，少了自動(dòng)變速箱，極大地簡(jiǎn)化了汽車(chē)的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。電機(jī)技術(shù)成熟，而且比自動(dòng)變速箱結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、運(yùn)行更可靠，還可減輕整車(chē)自重，縮小其傳動(dòng)和附加損耗。

3.3 環(huán)保、節(jié)能

傳統(tǒng)汽車(chē)除了產(chǎn)生大量有害尾氣外，也產(chǎn)生大量噪聲，危害人體心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)及消化系統(tǒng)。采用電動(dòng)機(jī)做驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)不會(huì)排放任何有害氣體或煙塵顆粒，產(chǎn)生的噪聲也微乎其微。因此，電動(dòng)汽車(chē)相較汽油車(chē)來(lái)講，對(duì)環(huán)境和人體的保護(hù)作用是顯而易見(jiàn)的。

如果讓傳統(tǒng)汽油車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)行駛同樣里程，電動(dòng)汽車(chē)的費(fèi)用遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)汽車(chē)。堵車(chē)時(shí)，汽油車(chē)的油耗是平時(shí)的兩倍，而電動(dòng)車(chē)卻基本不用任何電。因此，在車(chē)輛走走停停的城市里，電動(dòng)汽車(chē)行駛成本大大降低。

4 電動(dòng)汽車(chē)需要突破的技術(shù)瓶頸

電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)已逐漸趨于成熟，但與傳統(tǒng)燃油汽車(chē)相比，在生產(chǎn)成本及行駛里程等方面存在明顯劣勢(shì)，很大程度上限制了電動(dòng)汽車(chē)的普及?，F(xiàn)目前電動(dòng)汽車(chē)需突破的瓶頸可歸納為以下四點(diǎn)：

4.1 充電時(shí)間長(zhǎng)，續(xù)航里程有限

傳統(tǒng)汽油車(chē)加滿油僅需幾分鐘，純電動(dòng)力汽車(chē)目前充電一次需要6到8小時(shí)。就續(xù)航能力來(lái)講，汽油車(chē)可行駛四五百公里以上，電動(dòng)汽車(chē)一般不超過(guò)兩百公里。由這兩項(xiàng)來(lái)看，電動(dòng)汽車(chē)尚不能滿足遠(yuǎn)距離出行需求，在短時(shí)間內(nèi)只能定位為城市內(nèi)交通工具。

4.2 基礎(chǔ)配套設(shè)施不完善

由于電動(dòng)汽車(chē)存在續(xù)航里程短的劣勢(shì)，有效的解決辦法是增建充電樁、完善基礎(chǔ)配套設(shè)施。然而，建設(shè)充電網(wǎng)絡(luò)前期投入大、資金回籠慢，從這個(gè)層面講，要建立起完善的電動(dòng)汽車(chē)基礎(chǔ)配套設(shè)施，需要經(jīng)歷較為漫長(zhǎng)的過(guò)程。這是目前制約純電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的最主要因素。

4.3 售價(jià)偏高

相比于已經(jīng)較成熟的混合動(dòng)力技術(shù)，純電動(dòng)汽車(chē)現(xiàn)在主要的問(wèn)題在于電池成本比較高、重量較大、核心技術(shù)還不成熟。一般的傳統(tǒng)家用普通車(chē)只售10幾萬(wàn)元人民幣，而電動(dòng)汽車(chē)光企業(yè)成本就達(dá)20-30萬(wàn)元人民幣甚至更多。如此大的價(jià)格差異，電動(dòng)汽車(chē)相比傳統(tǒng)能源汽車(chē)顯然缺乏足夠的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

4.4 蓄電池使用壽命短

即便如此，電動(dòng)車(chē)的推廣仍然不易，其中一大重要原因是蓄電池使用壽命短，維護(hù)和更換蓄電池的成本較高。

5 我國(guó)家用電動(dòng)車(chē)前景分析

我國(guó)正大力扶持以電動(dòng)汽車(chē)為代表的新能源汽車(chē)。由于傳統(tǒng)能源的稀缺性和不可再生性，國(guó)家正試圖利用政策導(dǎo)向，逐步改善能源結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化。大力推廣和普及電動(dòng)汽車(chē)，可大幅地減少石油及天然氣等傳統(tǒng)能源消耗。數(shù)據(jù)顯示，目前中國(guó)石油使用總量的50%依靠進(jìn)口，據(jù)估計(jì)中國(guó)汽車(chē)保有量在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍會(huì)維持10%左右的增長(zhǎng)速度，石油短缺的狀況將與日俱增。如果2030年我國(guó)能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量占據(jù)家用汽車(chē)市場(chǎng)的兩至三成，那么我國(guó)石油進(jìn)口率可降低兩成之多。

2001年，新能源汽車(chē)研究被列入國(guó)家“十五”期間的863項(xiàng)目。國(guó)家已推出相關(guān)政策，企業(yè)賣(mài)一輛插電式新能源車(chē)最高可以獲得補(bǔ)助5萬(wàn)元，賣(mài)出一輛純電動(dòng)汽車(chē)最高獲得補(bǔ)貼是6萬(wàn)。北京等各地方政府也相繼推出相應(yīng)的補(bǔ)貼政策，部分地區(qū)購(gòu)買(mǎi)單輛電動(dòng)汽車(chē)獲得國(guó)家和地方雙重補(bǔ)貼總額高達(dá)12萬(wàn)元。對(duì)消費(fèi)者而言，很大程度上緩解了普通家庭購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)的壓力。按照中國(guó)對(duì)新能源車(chē)的發(fā)展綱要，2016年--2020年，實(shí)現(xiàn)中度、重度混合動(dòng)力汽車(chē)的大規(guī)模普及，總年產(chǎn)銷(xiāo)量達(dá)到300萬(wàn)輛以上；2020年前政府將扶持新能源車(chē)?yán)塾?jì)產(chǎn)銷(xiāo)至500萬(wàn)輛以上。純電動(dòng)汽車(chē)也會(huì)緊跟步伐，加快推進(jìn)。如此大的扶持力度，預(yù)示著國(guó)家對(duì)汽車(chē)行業(yè)升級(jí)換代的決心。無(wú)疑，新能源時(shí)代將很快到來(lái)。然而電動(dòng)車(chē)要想實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)足發(fā)展，不能僅依靠政府補(bǔ)貼，而要切實(shí)改善自身缺點(diǎn)，全面提高性價(jià)比。若電動(dòng)汽車(chē)能有效推廣，將一改中國(guó)“排碳大國(guó)”的固有形象，極大提高我國(guó)在全球氣候變化和環(huán)境保護(hù)層面的國(guó)際地位。

綜上所述，基于國(guó)內(nèi)外汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，加快電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展有利于擺脫對(duì)石油資源的過(guò)度依賴，保障國(guó)家能源和經(jīng)濟(jì)安全。而現(xiàn)目前，電動(dòng)汽車(chē)亟待加大研發(fā)力度，突破各項(xiàng)瓶頸。相信在不久的將來(lái)，電動(dòng)汽車(chē)最終發(fā)揮其在零排放、動(dòng)力性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性、使用成本低等方面的優(yōu)勢(shì)，逐步取代目前的傳統(tǒng)能源汽車(chē)，成為未來(lái)新能源汽車(chē)發(fā)展的主流方向。

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責(zé)任編輯：張隆輝

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1672-2094（2015）03-0016-02

2015-02-12

鄧馥郁（1984-），女，四川遂寧人，四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院助教。研究方向：電氣自動(dòng)化。