新能源汽車(chē)應(yīng)用及發(fā)展

新能源汽車(chē)應(yīng)用及發(fā)展摘要：新能源又稱(chēng)非常規(guī)能源。是指?jìng)鹘y(tǒng)能源之外的各種能源形式。新能源汽車(chē)是指采用非常規(guī)的車(chē)用燃料作為動(dòng)力來(lái)源（或使用常規(guī)的車(chē)用燃料、采用新型車(chē)載動(dòng)力裝置），綜合車(chē)輛的動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)方面的先進(jìn)技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車(chē)。新能源汽車(chē)包括混合動(dòng)力汽車(chē)（HEV）、純電動(dòng)汽車(chē)（BEV，包括太陽(yáng)能汽車(chē)）、燃料電池電動(dòng)汽車(chē)（FCEV）、氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)、其他新能源（如高效儲(chǔ)能器、二甲醚）汽車(chē)等各類(lèi)別產(chǎn)品。關(guān)鍵詞：新能源汽車(chē)；節(jié)能減排；動(dòng)力；Abstract：Newenergy,alsoknownasnon-conventionalenergysources.Itisoutsidetherangeoftraditionalenergyenergyform.Newenergyvehiclesreferstotheuseofconventionalvehiclefuelaspowersource(ortheuseofconventionalvehiclefuel,usinganewtypeofvehiclepowerdevice),integratedvehiclecontrolanddriverofthepowerofadvancedtechnology,theformationofprinciplesofadvancedtechnology,withnewtechnology,newstructureofautomobile.Newenergyvehiclesincludehybridelectricvehicle(HEV),pureelectricvehicles(BEV,includingsolarcar),thefuelcellelectricvehicle(FCEV),thehydrogenenginevehicle,othernewenergysources(suchasefficientenergystoragedevice,twoether)vehiclesandothertypesofproduct.Keywords：Newenergyvehicles；Energysavingandemissionreduction；Automobilepower一引言新能源又稱(chēng)非常規(guī)能源。是指?jìng)鹘y(tǒng)能源之外的各種能源形式。指剛開(kāi)始開(kāi)發(fā)利用或正在積極研究、有待推廣的能源，如太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等。新能源汽車(chē)是指采用非常規(guī)的車(chē)用燃料作為動(dòng)力來(lái)源（或使用常規(guī)的車(chē)用燃料、采用新型車(chē)載動(dòng)力裝置），綜合車(chē)輛的動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)方面的先進(jìn)技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車(chē)。新能源汽車(chē)包括混合動(dòng)力汽車(chē)（HEV）、純電動(dòng)汽車(chē)（BEV，包括太陽(yáng)能汽車(chē)）、燃料電池電動(dòng)汽車(chē)（FCEV）、氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)、其他新能源（如高效儲(chǔ)能器、二甲醚）汽車(chē)等各類(lèi)別產(chǎn)品。二新能源汽車(chē)1混合動(dòng)力汽車(chē)混合動(dòng)力是指那些采用傳統(tǒng)燃料的，同時(shí)配以電動(dòng)機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)改善低速動(dòng)力輸出和燃油消耗的車(chē)型。按照燃料種類(lèi)的不同，主要又可以分為汽油混合動(dòng)力和柴油混合動(dòng)力兩種。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，混合動(dòng)力車(chē)輛的主流都是汽油混合動(dòng)力，而國(guó)際市場(chǎng)上柴油混合動(dòng)力車(chē)型發(fā)展也很快。混合動(dòng)力汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn)是：1、采用混合動(dòng)力后可按平均需用的功率來(lái)確定內(nèi)燃機(jī)的最大功率，此時(shí)處于油耗低、污染少的最優(yōu)工況下工作。需要大功率內(nèi)燃機(jī)功率不足時(shí)，由電池來(lái)補(bǔ)充；負(fù)荷少時(shí)，富余的功率可發(fā)電給電池充電，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(chē)一樣。2、有了電池，可以十分方便地回收制動(dòng)時(shí)、下坡時(shí)、怠速時(shí)的能量。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(chē)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(guò)充、過(guò)放，延長(zhǎng)其使用壽命，降低成本.缺點(diǎn):長(zhǎng)距離高速行駛基本不能省油。2純電動(dòng)汽車(chē)電動(dòng)汽車(chē)顧名思義就是主要采用電力驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)，大部分車(chē)輛直接采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，有一部分車(chē)輛把電動(dòng)機(jī)裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，也有一部分直接以車(chē)輪作為四臺(tái)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，其難點(diǎn)在于電力儲(chǔ)存技術(shù)。本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，除硫和微粒外，其它污染物也顯著減少，由于電廠大多建于遠(yuǎn)離人口密集的城市，對(duì)人類(lèi)傷害較少，而且電廠是固定不動(dòng)的，集中的排放，清除各種有害排放物較容易，也已有了相關(guān)技術(shù)。由于電力可以從多種一次能源獲得，如煤、核能、水力、風(fēng)力、光、熱等，解除人們對(duì)石油資源日見(jiàn)枯竭的擔(dān)心。電動(dòng)汽車(chē)還可以充分利用晚間用電低谷時(shí)富余的電力充電，使發(fā)電設(shè)備日夜都能充分利用，大大提高其經(jīng)濟(jì)效益。有關(guān)研究表明，同樣的原油經(jīng)過(guò)粗煉，送至電廠發(fā)電，經(jīng)充入電池，再由電池驅(qū)動(dòng)汽車(chē)，其能量利用效率比經(jīng)過(guò)精煉變?yōu)槠停俳?jīng)汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)高，因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量，正是這些優(yōu)點(diǎn)，使電動(dòng)汽車(chē)的研究和應(yīng)用成為汽車(chē)工業(yè)的一個(gè)“熱點(diǎn)”。有專(zhuān)家認(rèn)為，對(duì)于電動(dòng)車(chē)而言，目前最大的障礙就是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及價(jià)格影響了產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，與混合動(dòng)力相比，電動(dòng)車(chē)更需要基礎(chǔ)設(shè)施的配套，而這不是一家企業(yè)能解決的，需要各企業(yè)聯(lián)合起來(lái)與當(dāng)?shù)卣块T(mén)一起建設(shè)，才會(huì)有大規(guī)模推廣的機(jī)會(huì)。優(yōu)點(diǎn):技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單成熟，只要有電力供應(yīng)的地方都能夠充電。缺點(diǎn):目前蓄電池單位重量?jī)?chǔ)存的能量太少，還因電動(dòng)車(chē)的電池較貴，又沒(méi)形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模，故購(gòu)買(mǎi)價(jià)格較貴，至于使用成本，有些試用結(jié)果比汽車(chē)貴，有些結(jié)果僅為汽車(chē)的1/3，這主要取決于電池的壽命及當(dāng)?shù)氐挠?、電價(jià)格。3燃料電池汽車(chē)燃料電池汽車(chē)是指以氫氣、甲醇等為燃料，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)。其電池的能量是通過(guò)氫氣和氧氣的化學(xué)作用，而不是經(jīng)過(guò)燃燒，直接變成電能或的。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物，因此燃料電池車(chē)輛是無(wú)污染汽車(chē)，燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)要高2～3倍，從能源的利用和環(huán)境保護(hù)方面，燃料電池汽車(chē)是一種理想的車(chē)輛。單個(gè)的燃料電池必須結(jié)合成燃料電池組，以便獲得必需的動(dòng)力，滿(mǎn)足車(chē)輛使用的要求。在開(kāi)發(fā)燃料電池汽車(chē)中仍然存在著技術(shù)性挑戰(zhàn)，如燃料電池組的一體化，提高商業(yè)化電動(dòng)汽車(chē)燃料處理器和輔助部汽車(chē)制造廠都在朝著集成部件和減少部件成本的方向努力，并已取得了顯著的進(jìn)步。與傳統(tǒng)汽車(chē)相比，燃料電池汽車(chē)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(lái)的水污染。3、降低了溫室氣體的排放。4、提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。5、提高了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率。6、運(yùn)行平穩(wěn)、無(wú)噪聲。4氫動(dòng)力汽車(chē)氫動(dòng)力汽車(chē)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(wú)污染，零排放，儲(chǔ)量豐富等優(yōu)勢(shì)，因此，氫動(dòng)力汽車(chē)是傳統(tǒng)汽車(chē)最理想的替代方案。與傳統(tǒng)動(dòng)力汽車(chē)相比，氫動(dòng)力汽車(chē)成本至少高出20%。中國(guó)長(zhǎng)安汽車(chē)在2007年完成了中國(guó)第一臺(tái)高效零排放氫內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火，并在2008年北京車(chē)展上展出了自主研發(fā)的中國(guó)首款氫動(dòng)力概念跑車(chē)“氫程”。隨著“汽車(chē)社會(huì)”的逐漸形成，汽車(chē)保有量在不斷地呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，而石油等資源卻捉襟見(jiàn)肘，另一方面，吞下大量汽油的車(chē)輛不斷排放著有害氣體和污染物質(zhì)。最終的解決之道當(dāng)然不是限制汽車(chē)工業(yè)發(fā)展，而是開(kāi)放替代石油的新能源，燃料電池車(chē)的四輪快速又安靜地滾過(guò)路面，轍印出新能源的名字——?dú)洹Ｒ詺錃鉃槠?chē)燃料這種說(shuō)法剛出來(lái)時(shí)嚇人一跳，但事實(shí)上是有根據(jù)的。氫具有很高的能量密度，釋放的能量足以使汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，而且氫與氧氣在燃料電池中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)只生成水，沒(méi)有污染。因此，許多科學(xué)家預(yù)言，以氫為能源的燃料電池是21世紀(jì)汽車(chē)的核心技術(shù)，它對(duì)汽車(chē)工業(yè)的革命性意義，相當(dāng)于微處理器對(duì)計(jì)算機(jī)業(yè)那樣重要優(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)：氫燃料電池成本過(guò)高，而且氫燃料的存儲(chǔ)和運(yùn)輸按照目前的技術(shù)條件來(lái)說(shuō)非常困難，因?yàn)闅浞肿臃浅Ｐ?，極易透過(guò)儲(chǔ)藏裝置的外殼逃逸。另外最致命的問(wèn)題，氫氣的提取需要通過(guò)電解水或者利用天然氣，如此一來(lái)同樣需要消耗大量能源，除非使用核電來(lái)提取，否則無(wú)法從根本上降低二氧化碳排放。5燃?xì)馄?chē)燃?xì)馄?chē)是指用壓縮天然氣(CNG)、液化石油氣(LPG)和液化天然氣(LNG)作為燃料的汽車(chē)。近年來(lái)，世界上各國(guó)政府都積極尋求解決這一難題，開(kāi)始紛紛調(diào)整汽車(chē)燃料結(jié)構(gòu)。燃?xì)馄?chē)由于其排放性能好，可調(diào)正汽車(chē)燃料結(jié)構(gòu)，運(yùn)行成本低、技術(shù)成熟、安全可靠，所以被世界各國(guó)公認(rèn)為當(dāng)前最理想的替代燃料汽車(chē)。目前，燃?xì)馊匀皇鞘澜缙?chē)代用燃料的主流，在我國(guó)代用燃料汽車(chē)中占到90%左右。美國(guó)的目標(biāo)是，到2010年，公共汽車(chē)領(lǐng)域有7%的汽車(chē)使用天然氣，50%的出租車(chē)和班車(chē)改為專(zhuān)用天然氣的汽車(chē)；到2010年，德國(guó)天然氣汽車(chē)數(shù)量將達(dá)到10萬(wàn)至40萬(wàn)輛，加氣站將由目前的180座增加到至少300座。業(yè)內(nèi)專(zhuān)家指出，替代燃料的作用是減輕并最終消除由于石油供應(yīng)緊張帶來(lái)的各種壓力以及對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生的負(fù)面影響。近期，中國(guó)仍將主要用壓縮天然氣、液化氣、乙醇汽油作汽車(chē)的替代燃料。汽車(chē)代用燃料能否擴(kuò)大應(yīng)用，取決于中國(guó)替代燃料的資源、分布、可利用情況，替代燃料生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)的成熟程度以及減少對(duì)環(huán)境污染等；替代燃料的生產(chǎn)規(guī)模、投資、生產(chǎn)成本、價(jià)格決定著其與石油燃料的競(jìng)爭(zhēng)力；汽車(chē)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)改進(jìn)必須與燃料相適應(yīng)。以燃?xì)馓娲加蛯⑹侵袊?guó)乃至世界汽車(chē)發(fā)展的必然趨勢(shì)。我國(guó)應(yīng)盡快組織力量，制定出國(guó)家級(jí)燃?xì)馄?chē)政策。。6生物乙醇汽車(chē)乙醇俗稱(chēng)酒精，通俗些說(shuō)，使用乙醇為燃料的汽車(chē)，也可叫酒精汽車(chē)。用乙醇代替石油燃料的活動(dòng)歷史已經(jīng)很長(zhǎng)，無(wú)論是從生產(chǎn)上和應(yīng)用上的技術(shù)都已經(jīng)很成熟，近來(lái)由于石油資源緊張，汽車(chē)能源多元化趨向加劇，乙醇汽車(chē)又提到議事日程。目前世界上已有40多個(gè)國(guó)家，不同程度應(yīng)用乙醇汽車(chē)，有的已達(dá)到較大規(guī)模的推廣，乙醇汽車(chē)的地位日益提升。在汽車(chē)上使用乙醇，可以提高燃料的辛烷值，增加氧含量，使汽車(chē)缸內(nèi)燃燒更完全，可以降低尾氣的害物的排放。乙醇汽車(chē)的燃料應(yīng)用方式：一、摻燒，指乙醇和汽油摻合應(yīng)用。在混合燃料中，乙醇和容積比例以“E”表示，如乙醇占10%，15%，則用E10，E15來(lái)表示，目前，摻燒占乙醇汽車(chē)占主要地位。二、純燒，即單燒乙醇，可用E100%表示，目前應(yīng)用并不多，屬于試行階段；三、變性燃料乙醇，指乙醇脫水后，再添加變性劑而生成的乙醇，這也是屬于試驗(yàn)應(yīng)用階步；四、靈活燃料，指燃料既可用汽油，又可以使用乙醇或甲醇與汽油比例混合的燃料，還可以用氫氣，并隨時(shí)可以切換。如福特，豐田汽車(chē)均在試驗(yàn)靈活燃料汽車(chē)（FFV）三新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)[1]始于21世紀(jì)初。2001年，新能源汽車(chē)研究項(xiàng)目被列入國(guó)家“十五”期間的“863”重大科技課題，并規(guī)劃了以汽油車(chē)為起點(diǎn)，向氫動(dòng)力車(chē)目標(biāo)挺進(jìn)的戰(zhàn)略。“十一五”以來(lái)，我國(guó)提出“節(jié)能和新能源汽車(chē)”戰(zhàn)略，政府高度關(guān)注新能源汽車(chē)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。2008年，新能源汽車(chē)在國(guó)內(nèi)已呈全面出擊之勢(shì)。2008年成為我國(guó)“新能源汽車(chē)元年”。2008年1-12月新能源汽車(chē)的銷(xiāo)量增長(zhǎng)主要是乘用車(chē)的增長(zhǎng)，1-12月新能源乘用車(chē)銷(xiāo)售899臺(tái)同比增長(zhǎng)117%，而商用車(chē)的新能源車(chē)共銷(xiāo)售1536臺(tái)，1-12月同比下滑17%。2009年，在密集的扶持政策出臺(tái)背景下，我國(guó)新能源汽車(chē)駛?cè)肟焖侔l(fā)展軌道。雖然新能源汽車(chē)在中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)的比重依然微乎其微，但它在中國(guó)商用車(chē)市場(chǎng)上的增長(zhǎng)潛力已開(kāi)始釋放。2009年1-11月，新能源乘用車(chē)銷(xiāo)量同比下降61.96%，至310輛。2009年1-11月，新能源商用車(chē)——主要是液化石油氣客車(chē)、液化天然氣客車(chē)、混合動(dòng)力客車(chē)等——銷(xiāo)量同比增長(zhǎng)178.98%，至4034輛。相比在乘用車(chē)市場(chǎng)的冷遇，“新能源汽車(chē)”在中國(guó)商用車(chē)市場(chǎng)已開(kāi)始迅猛增長(zhǎng)。2010年，我國(guó)正加大對(duì)新能源汽車(chē)的扶持力度，2010年6月1日起，國(guó)家在上海、長(zhǎng)春、深圳、杭州、合肥等5個(gè)城市啟動(dòng)私人購(gòu)買(mǎi)新能源汽車(chē)補(bǔ)貼試點(diǎn)工作。2010年7月，國(guó)家將十城千輛節(jié)能與新能源汽車(chē)示范推廣試點(diǎn)城市由20個(gè)增至25個(gè)。新能源汽車(chē)正進(jìn)入全面政策扶持階段。在能源和環(huán)保的壓力下，新能源汽車(chē)無(wú)疑將成為未來(lái)汽車(chē)的發(fā)展方向?！笆?五”期間，我國(guó)新能源汽車(chē)將正式邁入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段：2011-2015年開(kāi)始進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，在全社會(huì)推廣新能源城市客車(chē)、混合動(dòng)力轎車(chē)、小型電動(dòng)車(chē)。“十三?五”期間即2016-2020年，我國(guó)將進(jìn)一步普及新能源汽車(chē)、多能源混合動(dòng)力車(chē)，插電式電動(dòng)轎車(chē)，氫燃料電池轎車(chē)將逐步進(jìn)入普通家庭。城市試點(diǎn)2009年春節(jié)前，財(cái)政部、科技部發(fā)出《關(guān)于開(kāi)展節(jié)能與新能源汽車(chē)示范推廣工作試點(diǎn)工作的通知》，決定在北京、上海、重慶、長(zhǎng)春、大連、杭州、濟(jì)南、武漢、深圳、合肥、長(zhǎng)沙、昆明、南昌13座城市開(kāi)展節(jié)能與新能源汽車(chē)示范推廣試點(diǎn)工作；鼓勵(lì)試點(diǎn)城市率先在公交、出租、公務(wù)、環(huán)衛(wèi)和郵政等公共服務(wù)領(lǐng)域推廣使用節(jié)能與新能源汽車(chē)。《通知》明確指出，中央財(cái)政重點(diǎn)對(duì)試點(diǎn)城市購(gòu)置混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)和燃料電池等節(jié)能與新能源汽車(chē)給予一次性定額補(bǔ)助?！锻ㄖ吠瑫r(shí)要求地方財(cái)政安排一定資金，對(duì)節(jié)能與新能源汽車(chē)配套設(shè)施建設(shè)及維護(hù)保養(yǎng)等相關(guān)支出給予適當(dāng)補(bǔ)助，保證試點(diǎn)工作順利進(jìn)行。不完全統(tǒng)計(jì)，中度混合動(dòng)力汽車(chē)的平均成本比同類(lèi)型汽油動(dòng)力車(chē)貴30%至50%。技術(shù)難點(diǎn)目前新能源汽車(chē)國(guó)家在給予很大的政策和資金支持；科技攻關(guān)點(diǎn)在：1、電池能力；2、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)；3、電控系統(tǒng);四換電式電動(dòng)汽車(chē)必須解決的技術(shù)和商業(yè)問(wèn)題換電式電動(dòng)汽車(chē)所依賴(lài)的基本上都是成熟技術(shù)，不存在難以突破的技術(shù)瓶頸，但要使這種技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，還是有一些常規(guī)性的技術(shù)問(wèn)題和運(yùn)營(yíng)模式問(wèn)題需要配套解決。1.純電動(dòng)汽車(chē)通常采用能量密度很高、安全性很好的磷酸鐵鋰電池，在目前的技術(shù)條件下，還沒(méi)有性能和價(jià)格上更優(yōu)越的電池材料可取代磷酸鐵鋰，指望發(fā)明新的電池材料在成本不顯著增加的前提下進(jìn)一步提高能量密度，在短期內(nèi)是沒(méi)有希望的。在此前提下，可續(xù)駛150公里以上的純電動(dòng)小汽車(chē)，其電池箱的重量將達(dá)到200公斤以上。為了配種合理，不能將電池箱安裝在車(chē)輛的前、尾兩端，只能安裝在車(chē)輛中部乘員座椅的下方，這就為快速更換電池出了難題。有三種可選擇的方案：①如果從上往下裝入電池，則需要乘員離開(kāi)座位，并將座位掀開(kāi)，十分不方便。②如果從下往上裝入電池箱，就必須設(shè)計(jì)出十分牢固的固定系統(tǒng)，才能防止車(chē)輛在高速行駛和劇烈顛簸中電池箱的松動(dòng)，而在一般情況下，電池箱牢固的安裝和快速更換相沖突，二者只能取其一，很難找到兩全的解決辦法。③從側(cè)面裝入電池箱，雖然可以使牢固性和快速裝卸同時(shí)實(shí)現(xiàn)，但需要將車(chē)身覆蓋件和車(chē)架的模具全部更新，甚至生產(chǎn)線也需要進(jìn)行傷筋動(dòng)骨的大調(diào)整，沒(méi)有幾億元的投資是出不了樣車(chē)的，而樣車(chē)并不見(jiàn)得可以定型。無(wú)論是雞生蛋，還是蛋生雞，都存在著難產(chǎn)問(wèn)題。2.燃油汽車(chē)的設(shè)計(jì)和改型，完全可以由汽車(chē)制造企業(yè)獨(dú)立完成，而電動(dòng)汽車(chē)要想實(shí)現(xiàn)快速更換電池，卻必須和電池制造商、充電運(yùn)營(yíng)商共同探討、磨合、協(xié)商才能完成。因此，快速更換電池不是一樁小事，是相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。燃油汽車(chē)的發(fā)展，僅僅需要制造商與用戶(hù)的互動(dòng)，就可以獲得足夠的信息和資源，而電動(dòng)汽車(chē)的商業(yè)化，卻要求必須在汽車(chē)制造商、電池制造商、充電運(yùn)營(yíng)商以及用戶(hù)的互動(dòng)中才能找到發(fā)展的方向和技術(shù)解決方案，其多元化生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜程度至少比燃油汽車(chē)高兩個(gè)數(shù)量級(jí)。3.為可更換電池的電動(dòng)汽車(chē)服務(wù)，充電站的主要功能并不僅是為車(chē)輛補(bǔ)充能源，還要進(jìn)行電池維護(hù)，這是國(guó)外車(chē)電分離方案提出者根本沒(méi)有考慮的問(wèn)題。加入這個(gè)功能，充電站的商業(yè)性質(zhì)就發(fā)生了革命性的改變，它所能提供的服務(wù)包括了電池的壽命保證，這是一個(gè)關(guān)系到這種商業(yè)模式成敗的大問(wèn)題。因此，電池維護(hù)技術(shù)就成了電動(dòng)汽車(chē)車(chē)電分離技術(shù)路線最關(guān)鍵的核心技術(shù)。4.還有一個(gè)不可回避的與技術(shù)有關(guān)的問(wèn)題，就是充電成本問(wèn)題。假定電池維護(hù)技術(shù)已經(jīng)成熟，可以保證電池1000次以上的循環(huán)壽命，在包括電池折舊的總成本中，最大的部分電池折舊成本就能降到合理水平，每行駛100公里為20元左右。而充電時(shí)所消耗的電費(fèi)基本上是個(gè)常數(shù)，對(duì)五座電動(dòng)小汽車(chē)而言，每行駛100公里所消耗的電費(fèi)為7-10元，是一個(gè)很低的數(shù)字。剩下的就是充電站工程和設(shè)備折舊以及管理費(fèi)用、財(cái)務(wù)費(fèi)用了。按照國(guó)外的設(shè)計(jì)和我國(guó)在奧運(yùn)期間建的充電站，每個(gè)充電站的投資高達(dá)上億元，使每次充電的折舊費(fèi)高到毫無(wú)商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的程度。因此，必須設(shè)計(jì)出花錢(qián)少、效率高的廉價(jià)充電站，只有這樣，才能讓充電總成本明顯低于燃油費(fèi)用，使電動(dòng)汽車(chē)具有對(duì)燃油汽車(chē)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，才能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)的商業(yè)化。5.在快速更換電池的商業(yè)模式中，車(chē)主買(mǎi)到的是不含電池的裸車(chē)，充電站為車(chē)主提供電池租賃服務(wù)，在通常情況下，為100輛車(chē)提供服務(wù)，需要有2倍的電池用于周轉(zhuǎn)，充電運(yùn)營(yíng)商作為電池租賃方本身將擁有全部電池的所有權(quán)，這就是充電運(yùn)營(yíng)商一身?yè)?dān)起三個(gè)重?fù)?dān)：電池租賃、充電服務(wù)、電池維護(hù)。，充電運(yùn)營(yíng)商自成一家不可避免。目前，國(guó)家電網(wǎng)公司已經(jīng)高調(diào)宣布，要大舉進(jìn)軍電動(dòng)汽車(chē)充電站，規(guī)劃在全國(guó)大中城市建立電動(dòng)汽車(chē)充電站網(wǎng)絡(luò)。但是，此充電站非彼充電站，國(guó)家電網(wǎng)的充電站沒(méi)有考慮快速更換電池，更沒(méi)有考慮電池維護(hù)，而是采用在占地面積很大的充電站中設(shè)立很多的充電樁，讓車(chē)輛自助式臥充。這種方式必須以電池盲充1000次不損壞為前提，而這樣的電池根本沒(méi)有。因此，可以肯定，這種充電站除了作為形象工程外將毫無(wú)用處。如果國(guó)家電網(wǎng)不改變?cè)O(shè)計(jì)，它不可能成為電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域里的成功者。其他方案1.提高舊能源汽車(chē)的效率目前的汽柴油內(nèi)燃機(jī)熱效率小于30%，如果算上機(jī)械效率以及其他的能量傳遞損失，則總效率僅占燃料放出熱能的15%左右。毫無(wú)疑問(wèn)，如果能夠提高熱機(jī)的效率，則可在一定程度上緩解目前的石油危機(jī)。2.空氣動(dòng)力汽車(chē)：自他由解振和輪胎產(chǎn)氣利用空氣作為能量載體，使用空氣壓縮機(jī)將空氣壓縮到30MP以上，然后儲(chǔ)存在儲(chǔ)氣罐中。需要開(kāi)動(dòng)汽車(chē)時(shí)將壓縮空氣釋放出來(lái)驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)馬達(dá)行駛。優(yōu)點(diǎn)是無(wú)排放、維護(hù)少，缺點(diǎn)是需要電源、空氣壓力（能量輸出）隨著行駛里程加長(zhǎng)而衰減、高壓氣體的安全性。3.飛輪儲(chǔ)能汽車(chē)；飛輪加重了負(fù)荷利用飛輪的慣性?xún)?chǔ)能，儲(chǔ)存非滿(mǎn)負(fù)載時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的余能以及車(chē)輛長(zhǎng)大下坡、減速行駛時(shí)的能量，反饋到一個(gè)發(fā)電機(jī)上發(fā)電，再而驅(qū)動(dòng)或加速飛輪旋轉(zhuǎn)。飛輪使用磁懸浮方式，在70000r/min的高速下旋轉(zhuǎn)。在混合動(dòng)力汽車(chē)上作為輔助，優(yōu)點(diǎn)是可提高能源使用效率、重量輕儲(chǔ)能高、能量進(jìn)出反應(yīng)快、維護(hù)少壽命長(zhǎng)，缺點(diǎn)是成本高、機(jī)動(dòng)車(chē)轉(zhuǎn)向會(huì)受飛輪陀螺效應(yīng)的影響。4.超級(jí)電容汽車(chē)超級(jí)電容器是利用雙電層原理的電容器。在超級(jí)電容器的兩極板上電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)作用下，在電解液與電極間的界面上形成相反的電荷，以平衡電解液的內(nèi)電場(chǎng)，這種正電荷與負(fù)電荷在兩個(gè)不同相之間的接觸面上，以正負(fù)電荷之間極短間隙排列在相反的位置上，這個(gè)電荷分布層叫做雙電層，因此電容量非常大。（2010上海世博會(huì)園區(qū)世博專(zhuān)線已使用此車(chē)）優(yōu)點(diǎn)是充電時(shí)間短、功率密度大、容量大、使用壽命長(zhǎng)、免維護(hù)、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等，缺點(diǎn)是功率輸出隨著行駛里程加長(zhǎng)而衰減，受環(huán)境溫度影響大等。五新能源汽車(chē)電池新能源汽車(chē)電池類(lèi)型從全球新能源汽車(chē)的發(fā)展來(lái)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(jí)電容器[2]，其中鉛酸電池、超級(jí)電容器大多以輔助動(dòng)力源的形式出現(xiàn)。A: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(chē)的起動(dòng)動(dòng)力源。它也是成熟的電動(dòng)汽車(chē)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(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)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，且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(guò)高。B: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(zhǎng)，無(wú)記憶效應(yīng)，但價(jià)格較高。它的初期購(gòu)置成本雖高，但由于其在能量和使用壽命方面的優(yōu)勢(shì)，因此其長(zhǎng)期的實(shí)際使用成本并不高?，F(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(guò)600次。這種蓄電池裝在幾種電動(dòng)汽車(chē)上試用，其中一類(lèi)車(chē)一次充電可行駛345km，有一輛車(chē)一年中行駛了8萬(wàn)多公里。由于價(jià)格較高，目前尚未大批量生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)已開(kāi)發(fā)出55A·h和100A·h單元電池，比能量達(dá)65W·h/kg，功率密度大于800W/kg的鎳氫蓄電池。C: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(guó)防應(yīng)用的前景。其突出的特點(diǎn)是：重量輕、儲(chǔ)能大、無(wú)污染、無(wú)記憶效應(yīng)、使用壽命長(zhǎng)。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，并且目前人類(lèi)只開(kāi)發(fā)利用了其理論電量的20%～30%，開(kāi)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(duì)環(huán)境造成污染，是目前最佳的能應(yīng)用到電動(dòng)車(chē)上的電池。D: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(guò)190W/kg?？煽焖俪潆姡h(huán)使用壽命較長(zhǎng)，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(gòu)置成本雖高，但由于其在能量和使用壽命方面的優(yōu)勢(shì)，因此其長(zhǎng)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。E: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(méi)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?，F(xiàn)在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(wèn)題。也有性能穩(wěn)定性及使用安全性不太理想等問(wèn)題。2、新能源汽車(chē)電池優(yōu)勢(shì)類(lèi)型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(chē)示范推廣財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》中提到，對(duì)使用鉛酸電池和使用鎳氫電池、鋰離子電池兩類(lèi)的混合動(dòng)力汽車(chē)進(jìn)行補(bǔ)貼，最高補(bǔ)貼額分別為8萬(wàn)元/輛和42萬(wàn)元/輛。而2010年6月發(fā)布的新能源車(chē)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(chē)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?？梢?jiàn)，在政策層面，鋰離子動(dòng)力電池和超級(jí)電容器的最大的獲益對(duì)象。3、新能源汽車(chē)電池價(jià)格趨勢(shì)就價(jià)格趨勢(shì)來(lái)看，目前電動(dòng)汽車(chē)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，按照目前美國(guó)汽油和電