新能源汽車發(fā)展主要障礙及其解決方案

徐梟王巧鳳(周 近年來, 包括電動汽車和燃料電池汽車在世界上獲得了快速的發(fā)展。但是由于的基礎(chǔ)建設(shè)差性能低和成本高等原因,不能盡快大量地投放市場。文章引用全球 發(fā)展?fàn)顩r和動向,分析若干解決困擾的方法和設(shè)想, 主題 障礙分

84可以電力驅(qū)動且不需要額外的發(fā)和煙霧濃度,CO2的排放。許多國家PEV電動汽車(HEV包括插電式混合動力電動汽車?yán)щy限制了的發(fā)展和普及,從全球范圍來看,一場打破約束、沖出困境的行動已經(jīng)的電池充電基礎(chǔ)設(shè)施。然而,目前全球許多廠商和政府已經(jīng)啟動了電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目,來評估建立充電基礎(chǔ)設(shè)施的方法,并正著手進(jìn)行實(shí)際1.1為基本上所有國家的電力供應(yīng)都足以向PEV和PHEV充電進(jìn)行轉(zhuǎn)變6的投資。假如智能充電系統(tǒng)能避開用電高峰期,則國內(nèi)的2

3PHEV與美國電網(wǎng)結(jié)合的技術(shù)方法。EPRI包括30多個(gè)美國和加拿大的電力公司。福特之前與南加州愛迪生公司曾有過合作,在此合作下福20EscapePHEV用于在洛杉磯地通用汽車公司也與EPRI合作開發(fā)充電基礎(chǔ)設(shè)施的要求和標(biāo)準(zhǔn),并重新評價(jià)網(wǎng)絡(luò)容量以保證意力并使得加深對PHEV和PEV的了解。PHEVPEV時(shí)從州電網(wǎng)獲來分析其對家用和地區(qū)電力系統(tǒng)的影響,并檢查PHEV如何將能量返回電網(wǎng)。委員會波特蘭通用電氣(PGE)正開發(fā)為插電式混合和政府合作在本地區(qū)建立12個(gè)充電站以幫助開收稿日期200903基礎(chǔ)設(shè)施。在PGE總部之外的首個(gè)充電站建成后,1996年為純電動汽車建立的早期充電站。在美國,波特蘭地區(qū)為人均擁有混合動力在加州,圣何塞正建設(shè)充電基礎(chǔ)設(shè)施,舊金山也表達(dá)了建設(shè)這些項(xiàng)目的興趣:在一系列場所如1.2PBP在歐洲正與丹麥能源公司合作引入PEV,2萬個(gè)專用服務(wù)點(diǎn)。PBP與葡萄牙政府也進(jìn)行合作建立類似的網(wǎng)絡(luò)。在法國,豐田汽車公司正與法國電力公司合作,在歐洲的主要城市共同開發(fā)充電點(diǎn),這些城市有大量的用在德國,戴姆勒公司和德國第二大電力供應(yīng)商RWE公司將在柏林建立一個(gè)電池充電站網(wǎng)。合作方將建造500個(gè)充電站來為城市內(nèi)逐漸增加的電動汽車提供服務(wù)。目前,在柏林大約有100輛Smart和奔馳電動汽車。1.3在中國,國家最大電力公司中國國家電網(wǎng)公能充電站,并進(jìn)行下一步大規(guī)模建設(shè)。PBP大力推動著電動汽車的使用并正在開發(fā)電池的再充電基礎(chǔ)設(shè)施包括充電點(diǎn)、電池更換站和再生能源充電站。PBP計(jì)劃在以色列建立50萬個(gè)電池充電站和更換站包括公眾停車場、車庫PEV購買者的費(fèi)用來支持該項(xiàng)目。雷諾-35~10億美元來開發(fā)PEV,其電池由機(jī)在日本,日產(chǎn)公司及神奈川縣政府正進(jìn)行PEV基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)的可行性研究,該研究包括當(dāng)2014PEV的使用量提升到3000輛,

并為其他地區(qū)政府探索一條模型道路。2010年,日產(chǎn)公司將致力于日本和美國PEV的生產(chǎn),而到2012年后會將大量市場轉(zhuǎn)向全球的PEV用戶。據(jù)了解東京電力公司也在為全面的充電網(wǎng)絡(luò)制定計(jì)劃。開發(fā)氫燃料補(bǔ)給設(shè)施是一個(gè)巨大工程。目前,為汽車研究提供支持的汽車用氫燃料補(bǔ)給站20088月,在美國和加拿大約有112個(gè)氫燃料補(bǔ)給站,其中約有24個(gè)位于加州。美國能源部DOE預(yù)計(jì)建造氫燃料補(bǔ)給設(shè)施的費(fèi)用在1000~6000億美元之間,但通用汽車公司與殼牌200712月發(fā)布的一份報(bào)告中估計(jì):建造12萬個(gè)氫燃料補(bǔ)給站需要100~150億美元,或大約是建造阿拉斯加輸油管所耗費(fèi)用的12100FCV補(bǔ)給燃料并70%2英里之內(nèi)放置一個(gè)氫燃料在日本,12個(gè)氫燃料補(bǔ)給站,5司已經(jīng)開發(fā)出一種移動液氫補(bǔ)給站,此補(bǔ)給站安同時(shí),,它用來將天然氣轉(zhuǎn)化為氫氣,同時(shí)也提供家庭供熱與美國相似,德國政府正鼓勵(lì)開發(fā)氫氣公,14家氫氣加注站,6家為私人加注站。在法國只有兩家私人加注站,在歐洲其他國家數(shù)量更少。20084月中旬,英國第一家氫燃料站在伯明翰大學(xué)開業(yè)Microcab有限公司設(shè)計(jì)和建造的5輛試驗(yàn)性的燃料空氣化工產(chǎn)品公司(氫氣的生產(chǎn)商和供應(yīng)商)已專100個(gè)氫燃料站。燃料站是集氫氣壓給大約6輛車加注燃料。燃料站所需要的現(xiàn)場公用設(shè)施極少這對氫燃料站的啟動非常有利。2008年9月下旬,第二家空氣化工產(chǎn)品公司的氫在倫敦建造3家氫燃料加注站的計(jì)劃;倫敦交通委員會正計(jì)劃在2009年給他們車隊(duì)增加70輛氫動力車輛。英國政府的目標(biāo)是到2010年在適當(dāng)位置有12家可使用的氫燃料加注站。氫的生產(chǎn)是一項(xiàng)重要的全球性業(yè)務(wù)。根據(jù)2007年12月殼牌氫能公司通用汽車公司的報(bào)告,4000t1.31/4的氫用在石油精煉過程中。日本宣稱已有能力為300萬輛燃稱在法國10~15的速度增長,預(yù)計(jì)在2008年生產(chǎn)59萬t氫。然而,目前絕大多數(shù)氫的生產(chǎn)是采用蒸氣甲烷重整法,這意味著該方法產(chǎn)生CO2。其他生產(chǎn)解和一些新興技術(shù),如利用陽光從水中分出氫的光解方法。用化石燃料發(fā)電,再用電使水分解的90在電動機(jī)輸出階段燃料電池將燃料能量轉(zhuǎn)化為直流電的效率最大為65%,因此,電能輸出到電動機(jī)輸出的效率大約為41%。相比之下,直接向純電動汽車的鋰離子電池充電時(shí),AC-DC蓄電池的充電效率大約為89%電池效率為94%DCAC轉(zhuǎn)化效率為85個(gè)氫加注站的項(xiàng)目,6萬輛FCV加注燃料,如果加注設(shè)施建成,他們有信心為10萬輛燃料電池車提供足夠的氫燃料。盡管如此,公司認(rèn)為在加注站現(xiàn)場電解氫仍是不現(xiàn)實(shí)的,因?yàn)樾枰薮蟮膬Υ媪考叭绾翁幚砉?yīng)與需求的問題,特別是

在交通高峰期。然而,隨著其它氫生產(chǎn)公司已擁有用于天然氣分銷網(wǎng)絡(luò)的載貨汽車和運(yùn)輸管道,方法,因?yàn)樗芤员入娊夥ǖ偷某杀旧a(chǎn)大容量費(fèi)用在內(nèi)的中央工廠生產(chǎn)成本在每千克2.50~325美元,該成本與每加侖汽油的成本相當(dāng),而在加注站的小廠生產(chǎn)成本接近每千克5美元。生產(chǎn)工藝,利用自然發(fā)生的細(xì)菌和弱電解方法分機(jī)廢料。唯一的排放物是水,反應(yīng)器工作用水可程只需要水解法所需電能的10%左右。氫更有效。該新方法是:使水和乙醇的混合物通的石英管中。使用微波對盒子內(nèi)部加熱,該熱易被金剛砂吸收。試驗(yàn)表明1mL體積分?jǐn)?shù)比為5050的乙醇水混合物可產(chǎn)生0.92L氫氣,能量轉(zhuǎn)化效率為80左右,是傳統(tǒng)技術(shù)的2倍。置。該裝置使用家庭用的天然氣生產(chǎn)氫氣,同時(shí)庭的電網(wǎng)供電和汽油轎車,使用家庭能源站幫助30%的CO2排放量,能源成本估計(jì)降低50%。對許多消費(fèi)者來說,在電動模式時(shí),PEV和沒有裝載續(xù)駛里程較大的內(nèi)燃機(jī)ICE再充電時(shí)也需要很長時(shí)間。盡管如此,戴姆勒克萊斯勒的50km而PEV297km對于這些消費(fèi)的續(xù)駛里程目標(biāo)約為64km,對于美國大約78%目前所選用制造商的23PEV的續(xù)駛里程,185km64~402km。僅使用電動模式的10PHEV平均續(xù)駛里程為68km,行駛里程范圍26~97km。HEVPEV所使用的蓄電池組的價(jià)格依然昂貴PEVPHEV所需1500美元Prius16km50002006年,PEV續(xù)563km的鋰離子蓄電池的成本估計(jì)為15萬美元。主要的汽車制造商都認(rèn)為,當(dāng)產(chǎn)品規(guī)模達(dá)到大規(guī)模時(shí),成本很容易降下來,但目前大多數(shù)PEV的小批量制造商不能夠做到這一點(diǎn)。10個(gè)百分點(diǎn)FCV的價(jià)格估計(jì)仍然約為23倍。白金仍用作燃料電池的催化劑每5000美元。相比之下,一臺昂貴的汽系統(tǒng)價(jià)格為1.5萬美元。除此之外運(yùn)行成本也相當(dāng)高。例如在2008年2月,加利福尼亞州的圣塔克拉拉山谷交通管理局報(bào)告說它所管轄的3輛氫燃料電池公共汽車平均每英里的總運(yùn)行成本為51.66美元,是常規(guī)柴油車輛平均每英里總運(yùn)行成本32倍。燃料電

021美元高達(dá)34.40美元,每英里人工成本為787美元對084美元,燃料成本為每英里286美元。除此之外,燃料電池公共汽車的可靠性略差65柴油公共汽車的使用率為80%。另外,加注設(shè)施的效率只50%有一半的氫散失到大氣中這樣就使燃料成本增加1倍。 在實(shí)際應(yīng)用方面可謂困難重重,不僅有基礎(chǔ)設(shè)施不足,也有技術(shù)價(jià)格等不利因素,不過可以肯定的是,就像以往的技術(shù)革新一樣, 總會沖破阻礙服務(wù)周榮,徐梟,[R]天津,陳全世,信繼欣,等中國電動車輛研究與開發(fā)M]北京理工大學(xué)出版社,2005M]北京化學(xué)工業(yè)出版社2007胡驊M]北京人民交通出版社,20060MchaelMurphy,BSc,MPhl(HonsI)Passengercaruelecencyechnologesandrendso205[C]London,2008ThenewenergyvehicleincludingEVandFCVhasbeenrapidlygrowinginrecentyearsworldwide.However,itcannotputintothemarketassoonaspossiblebecauseofpoorinfrastructure,lowperform-anceandhighprice.Theart