新能源汽车代替传统燃油汽车(新能源汽车的改良)

新能源汽车问答 admin 7天前 1次浏览 已收录 扫描二维码

本文目录

  1. 新能源车的尽头是氢能
  2. 新能源汽车的兴起
  3. 新能源开发的目的和意义

一、新能源车的尽头是氢能

很多人都说氢能是 21 世纪的终极能源,氢能源车是汽车的尽头。

在这样的基调下,2021 年吹过的氢能热潮一直延续到 2022 年。但你可知道截至 2021 年,在中国马路上行驶的氢燃料电池车仅有 9000 多辆(央视财经数据)。

我们这些普通人几乎见不着,摸不着氢能源车。

氢能源车真的是人间理想之车吗?

我们什么时候才能看到这个“新能源汽车的尽头“?

氢能源车之所以被视作“汽车的尽头”,最重要的原因是能源可再生、来源丰富、质量密度高、无碳排放。

而氢能源汽车又分为两种发展路线:氢燃料电池、氢燃料发动机。由于前者在环保性、舒适性、动力性更具明显优势,因此成为绝大多数车企选择的技术方案。

无论是哪种技术路线,都能让汽车完全避免碳排放。但是否真正环保,还得从源头的制氢途径说起。

绿氢:由光、风、水等可再生能源发电后电解水制备出氢气,但技术有待提升,成本高;

蓝氢:由煤炭石油等化石能源、天然气等燃烧发电,并集中处理产生的二氧化碳,此类电能制备;

灰氢:由化石能源制氨,最后分解成氢气,技术成熟,成本低。

简言之,只有绿氢才能做到真正的低碳、环保。那现在中国是什么情况呢?

根据万联证券研究所 2020 年报告显示,中国的氢能源结构中煤制氢比例为 62%,天然气制氢为 19%,可再生能源电解水制氢仅占 1%。

所以,氢能源车真的是人间理想吗?只能说是,但又不完全是。只有要等到绿氢技术成熟,氢燃料电池车才能算得上完全的脱碳环保。

根据国家监管平台 2020 年数据显示,在当时全国的 6002 辆氢燃料电池车中,99.95%都属于商用车,分别是物流车、公交客车、公路客车等。

为什么现在的氢燃料电池车都应用在商用车?主要有两大原因。

现阶段,建设一座加氢站至少需要上千万元,每年运营成本也高达 200 多万元。全国的加氢站都在亏钱,回报周期长,加氢站数量增长缓慢。

而乘用车的分布、使用范围广,以目前少有的加氢站根本没办法负荷。

相反商用车线路相对固定,作为配套服务的加氢站只需建在沿线周边,对加氢站数量要求不高。

上汽大通 2020 年推出过一款名为 EUNIQ 7 的氢燃料电池车,补贴后售价约为 29.98-39.98 万元,也不算很贵,但这是在扣除国家和地方补贴共 40 万元前提下的售价。

技术更加成熟的丰田 Mirai 第一、二代版本补贴前售价 45 万左右,以第一代为例,售价 720 万日元(约合 46 万元人民币),政府补贴 300 万日元(约合 20 万人民币),加上税收等其他费用,补贴后售价约为 30 万元人民币。

因为加氢不便,Mirai 无论在日本,还是美国都叫好不叫座。有数据显示,自 2015 年至 2020 年底,丰田在美国才卖出 6487 辆 Mirai。

反过来看,让氢能进入我们普罗大众的生活,就先要满足两大前提条件:

一是加氢跟加油一样的便利、省钱,加氢站的建设要与氢能车同步发展。

二是卖的价格跟混合动力、纯电动车差不多。

从目前中国重金押注氢能来看,这个节点离我们并不是太远。根据汽车工程学会 2020 年发布的《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》显示:

到 2025 年,氢燃料汽车保有量计划达到 10 万辆左右,加氢站数量达到 1000 座以上。

至 2035 年,氢燃料电池车保有量要到 100 万辆。

届时,氢燃料电池车对我们来说已不再陌生。随着国家不断加大扶持力度,越来越多作为配套的加氢站也会陆续拔地而起。

如果说中国的氢能源车才开始起步,那么日本就已经在奋力狂奔,领先一圈了。

2021 年 5 月,丰田章男驾驶着一台特殊的卡罗拉,以每小时 140 英里的速度,疾驰在富士国际赛车场的 24 小时耐力比赛上。

丰田章男最终获得了第 49 名的成绩,但他的内心就像被打了鸡血一样激动。它的出现,它每跑一公里,都是丰田历史上的重要注脚。

因为这台卡罗拉特别之处就在于搭载氢燃料发动机,跟大家都很熟悉的燃料电池汽车 Mirai 不同,前者是在活塞发动机中燃烧压缩氢气,跟传统油车烧油类似。

如果这项技术落地商用化,有可能就是丰田交给全球碳中和的又一份答卷。

在去年,丰田还与川崎重工、雅马哈、斯巴鲁、马自达组成“脱碳兄弟联盟”,平时一起研究以氢为代表的清洁性燃料,应用对象包括四轮的汽车,还有两轮的摩托。

实际上在日本,氢能的用武之地可不止汽车、摩托以及船舶、铁道等交通领域。

它还可以用于社区。东京奥运会选手村是全球第一个氢能源社区,其所有的商业设施、巴士、路灯等设备的用电都由氢能供应。

它还可以用于酒店。日本的川崎市金东东京酒店是世界首家使用废弃物生产氢能的酒店,即用废塑料、厨余垃圾制成氢气,最后转化为电能和热能……

新能源汽车代替传统燃油汽车(新能源汽车的改良)

全球范围内没有哪个国家比日本更热衷于氢能。早在 2017 年,日本政府发布了基本氢战略,在过去三十年间累计投入了数千亿日元,几乎是赌上了国运。

一海相隔的韩国同样也在狂追氢经济。

韩国计划到 2040 年生产 620 万辆氢燃料电池电动汽车,并在全国建立 1200 座加氢站,此外还将支持氢能在工业、家庭中的供电,并研发由氢能驱动的船舶、火车和建筑机械。

日韩两国之所以重仓氢能,重要原因之一都是本土资源匮乏,重度依赖石油进口。氢能特别是绿氢贵为一种清洁可再生能源,制氢可以自给自足,自然会成为日韩乃至全球的新宠。

无论是发展氢能源车,还是纯电动车,其实背后都是大国之间的一场关于能源的军事备赛。

回想 19 世纪下半叶,美国依靠原油建立了支撑大国崛起的“原油体系”:

首先在生产端,洛克菲勒创办了标准石油公司,通过改良设备、以及高效的冶炼技术,提高了炼化效益,一度控制了全球 85%的市场;

再者在运输端,洛克菲勒建起了庞大的输油管道,使得石油成本得以大幅下降;

最后在消费端,亨利·福特流水线生产 T 型车,让汽车变成平民化,不断增加石油消化量。

如今石油资源告急,再加上全球暖化两大问题日益加剧,新能源的开拓必然成为各国头等大事,都需要建立自己的“新能源体系”。

作为“21 世纪理想能源”的氢能领域,就必须在生产端建立低成本高效益的绿氢,在运输端就需要打造完全的储氢、运氢、加氢体系,在生产端就需要让车企生产更多成熟、更低价的氢能源车。

关于氢能的这场军事备赛无疑将在这个金三角闭环中弥漫出浓浓硝烟。

二、新能源汽车的兴起

1、所谓新能源汽车泛指主要动力来源不依靠内燃机的车型,最大的特点是采用了电机提供了动力,给电动机供电的设备是电池,给电池充电的方式可以使内置发动机,外接充电口,太阳能,化学能,甚至是氢能。

2、第一阶段:在 19 世纪中期就已经出现了世界上第一台电动车,这台电动车主要是由 2 代人共同完成。首先是匈牙利工程师阿纽什·耶德利克 nyos Jedlik 于 1828 年在实验室完成的电传装置。然后经过美国人安德森的改良,第一台电动车在 1832 到 1839 年之间正式面世。这辆电动车所用的蓄电池比较简单,是不可再充的。

新能源汽车代替传统燃油汽车(新能源汽车的改良)

3、到了 1899 年,德国人波尔舍发明了一台轮毂电动机,以替代当时在汽车上普遍使用的链条传动。随后开发了 Lohner-Porsche 电动车,该车采用铅酸蓄电池作为动力源,由前轮内的轮毂电动机直接驱动,这也是第一部以保时捷命名的汽车。在 1900 年的巴黎世博会上,该车以 Toujours-燃油汽车出现之前,纯电动汽车早就开始应用。1900 年,欧美出售的 4200 辆汽车中,40%是蒸汽机车,38%是电动汽车,剩下的 22%才是燃油汽车。当时燃油车还在用外燃机技术,开起来噪音大,而且冒着黑烟,对于欧洲上层消费者来讲并不是首选。原来燃油车也有黑历史!

4、我国的汽车发展史本来就延缓,基本都是靠外资来驱动。张学良让民生工厂厂长李宜春从美国购进“瑞雪”号整车一辆,作为样车。李宜春将整车拆卸,然后除发动机后轴、电气装置和轮胎等用原车零件外,对其它零件重新设计制造,到 1931 年 5 月历时两年,终于试制成功我国第一辆汽车,但是这也仅仅是烧油的汽车,电动车发展基本沾不上边。

5、不过,也是张学良的这一举动撕开了我国汽车产业的革命。

6、第二阶段:20 世纪初期,内燃机的发展,让纯电动汽车退出市场。

7、随着发动机技术发展,内燃机的发明以及生产技术的提高,燃油车在这一阶段形成了绝对的优势。优势点主要表现在,内燃机虽然体积比较大,排出废气,会污染环境,噪音也很大,但它的燃料易于携带,用在运输工具上,自身可以携带足够行驶很远路程的燃料。而电动机体积小,不污染环境,不排出废气,噪音也很小,但是它工作需要电能,而电能不易携带,除非是携带电池,而电池的容量有受到限制,因此行驶距离受到限制。如果用在固定场合,则可以采用电机,相对来说比较合适。对比电动汽车的充电的不便性,这一阶段纯电汽车退出了汽车市场。

8、第三阶段:20 世纪 60 年代,石油危机使人们又重新重视纯电动汽车

9、这个阶段的欧洲大陆其实是已经进入工业化中期,这个时期石油危机已经频频凸显,成为了人类不可忽视的一个问题,人们已经意识到这个问题,并且开始反思日益严重的环境会给人类带来的巨大灾害,而电动机体积小,不污染环境,不排出废气,噪音也很小使人们重新审视纯电动汽车。受到资本的推动,在那十几年里,电动汽车的驱动技术有了较大的发展,纯电动汽车受到了越来越多的关注,小型电动汽车开始占据固定的市场,如高尔夫球场代步车。

10、第四阶段:20 世纪 90 年代,电池技术的滞后,使用电动汽车制造商改变发展方向

11、20 世纪 90 年代阻碍电动车发展最大的问题就是电池技术发展滞后,电池没有重大的突破导致充电盒续航没有突破性的进展,使电动汽车制造商面临巨大的挑战。传统汽车制造商在市场压力下,开始研发混合动力汽车,以克服电池和续航里程短的问题。这个时间最有代表的就是 PHEV 插电式混合动力和 HEV 混合动力。

12、就是介于纯电动汽车与燃油汽车两者之间的一种新能源汽车,既有传统汽车的发动机、变速器、传动系统、油路、油箱。也有纯电动汽车的电池、电动机、控制电路,而且电池容量比较大,有充电接口;它综合了纯电动汽车 EV 和混合动力汽车 HEV 的优点,既可实现纯电动、零排放行驶,也能通过混动模式增加车辆的续驶里程

13、在日常使用过程中,它又可以当做一台纯电动车来使用,只要单次使用不超过电池可提供的续航里程(一般做到 50 公里以上问题不大),它就可以做到零排放和零油耗。因电池的成本费用高昂,此种车辆以较低价格进入家庭在短期内很难实现,然而受国内汽车发展趋势的影响,因政府的重视而提高相应补贴,插电式混合动力车型进入家庭指日可待。

新能源汽车代替传统燃油汽车(新能源汽车的改良)

14、HEV 是传统汽车与完全电动汽车的折中:它同时利用传统汽车的内燃机(可以设计的更小)与完全电动汽车(Purely Electric Vehicle)的电机(PMSM 或者异步电机)进行混合驱动(包含蓄电池与逆变器环节),减少了对化石燃料的需求,提高了燃油经济性(fuel economy),从而达到节能减排和缓解温室效应的效果。丰田普锐斯和本田音赛特是 HEV 生产的两大巨头。

15、第五阶段:21 世纪初期,电池技术有所突破,各国开始大规模应用电动汽车

16、这一阶段电池密度提升,电动汽车的续航水平也以每年 50 公里的速度提升,电机的动力表现已经不弱于一些低排量的燃油车。我国更是大力推进新能源汽车的技术发展和产品落地,截至目前我国已经成为全球新能源汽车保有量、产量最高的国家。

17、第六阶段:以特斯拉为代表的新能源造车新势力带动了新能源汽车的发展

18、特斯拉作为一个没有汽车制造经验的企业,创立至今仅仅历经 15 年,就从一家小型初创电动汽车公司发展成为全球化车企,做到了通用等汽车龙头做不到事情。

三、新能源开发的目的和意义

1、一、发展新能源经济是当今世界的历史潮流和必然选择

2、近年来,曾支撑 20 世纪人类文明高速发展的以石油、煤炭和天然气为主的石化能源出现了前所未有的危机,除其储藏量不断减少外,更严重的是科学研究发现,石化能源在使用后产生的二氧化碳气体作为温室效应气体排放到大气中后,人为地导致了全球变暖,引发了人们对未来社会发展动力来源的广泛关注和思考。不少国家的能源战略都有一个明显的政策导向——鼓励开发新能源,这既是国际市场上石油等传统能源产品价格高昂压力所致(非常时期除外),也是人类可持续发展的客观需要。因此,新能源开发有可能成为未来最重要的经济增长引擎,成为最有创造就业和财富能力的新经济支柱。目前,全球投向新能源,特别是风能、太阳能和生物质能的资金数量激增。有一种共识正在世界范围内形成:只有在新能源技术革命中走在前面,才有可能在未来的世界经济格局中占据优势地位。尤其在受金融危机的影响全球经济呈现不断下滑严重局面的背景下,有专家认为对新能源的开发与利用将是全球金融危机后世界经济的新一轮竞争热点,对传统能源的改良以及新能源技术和产品的发展,将会催生一个巨大的市场,新能源产业必将成为世界各国培育新的经济增长点的一个重要突破口。

3、二、发展新能源经济可为经济又好又快发展提供支撑

4、有丰富的新能源资源,新能源发展又有了一定的基础,这些条件为发展新能源经济提供了支撑。当前,大力促进新能源经济的发展,是发展中的重要战略机遇。发展新能源经济不仅可以开辟新的能源供应途径,有效增加新能源供应量,还可以有效降低环境污染,有利于实施生态立省战略,建设环境友好型社会。而且,从产业结构调整看,发展新能源经济将对调整目前以重化工为主的产业结构、经济结构和发展战略,带动相关的一系列产业的发展,提高经济运行的抗风险能力发挥重要作用。把新能源产业培育成为一个特色产业和新的经济增长点,必将有力地推动青海经济又好又快发展,成为有效应对挑战、抓住发展机遇的重要途径。

5、培育新能源经济,当前应把重点放在太阳能的开发利用上,要以太阳能产业作为新能源经济发展的龙头,加快发展太阳能、风能、沼气等技术成熟、市场竞争力强的新能源,尽快提高新能源在能源结构中的比重;积极推进技术基本成熟、开发潜力大的生物质能利用、太阳能发电、风能发电等新能源技术的产业化发展,为更大规模开发利用新能源、培育壮大新能源经济奠定扎实的基础。培育新能源经济的线路图要围绕太阳能、风能和生物质能的产业链发展,最终形成光伏产业多晶硅提纯、单晶硅拉制、多晶硅铸锭、晶硅切片、太阳能电池、组件封装、光伏技术系统应用的完整产业链,以及太阳能、风能互补,太阳能、生物质能互补的产业发展模式。

6、四、加快发展新能源经济的几点建议

7、为了做大做强新能源产业,推动新能源经济发展,使之尽快成为新的经济增长点。建议:

8、(一)发展新能源经济,要借鉴和吸取国际经验,进行目标引导、政策激励、产业扶持和资金支持;坚持开发利用与经济、社会和环境相协调,市场开发与产业发展互相促进,近期开发利用与长期技术储备相结合,政策激励与市场机制相结合的原则,按照总体规划、分类实施、突出重点、技术创新、滚动发展的思路,挖掘新能源资源优势,加快新能源产业的发展。

9、(二)要在全面开展新能源资源调查,摸清资源赋存情况的前提下,组织力量编制新能源中长期发展规划,提出发展的阶段性目标、产业布局、发展重点,对新能源的发展做统筹规划和安排。要明确新能源产业发展的指导思想、发展方向、发展目标和发展重点,制定具体的发展措施,努力推进新能源产业科学化、有序化发展。

10、(三)开放新能源市场准入条件,加大招商引资力度。新能源依然是国际投资的热点,要把吸引新能源投资作为应对危机、扩大投资规模的重要方向,积极促进新能源经济发展,保持新能源投资的适度增长。

11、(四)新能源生产成本高,目前,提供财政“补贴”是各国政府扶助新能源企业的主要手段。这种支持包括向新能源产品的生产者提供资助和税收减免,以及给产品的购买者提供消费补贴和退税等方面的刺激,鼓励更多民众和企业尝试新能源产品。目前,新能源产业发展仍处在初步发展阶段,从政府决策的角度考虑,一方面政府不仅要有支持新能源开发利用的意向和规划,还需尽早着手实施有力的推动措施,抓紧制定合理的价格补偿机制和直接的财政补贴机制,建立健全支持新能源发展的财税政策体系和风险分担机制。同时,应尽早将新能源经济发展的需要纳入基础设施建设规划,为新能源经济的发展壮大提供强有力的基础保障。

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