DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.066
1前言
工业的发展,带来了环境恶化和能源危机,节能减排成为世界各国需要共同面对的难题。汽车产业是国民经济发展的支柱产业,但是碳排放给环境带来了沉重的负担,因此,研究汽车的节能减排才能促进人与自然的和谐相处。
科技在不断进步,人类也没有停止新能源汽车的研究步伐。通过改进发动机技术,氢燃料发动机、酒精发动机、甲醇发动机问世;通过改进汽车的动力系统,燃料电池汽车、混合动力汽车、纯电动汽车技术逐渐成熟。
2新能源汽车发展现状
2.1国外发展现状
欧美发达国家高度重视新能源汽车产业发展,通过汽车技术变革、产业升级和政策扶持来促进新能源汽车发展。英国推动“低碳汽车项目”,法国投入巨资研发新能源汽车,德国和日本也制定优惠政策扶持新能源产业的发展……各国都在竭力发展新能源汽车工业希望在全球汽车工业竞争中占据有利地位。
掌握核心科技才是新能源汽车发展的动力,因此,各国的技术研发工作不断取得新的进展。混合动力系统的应用主要是在北美国家,而欧洲国家大力推动插电式混合动力系统的应用,日本对混合动力客车的研究也走在世界的前列。
从新能源汽车的销售量来看,美国是第一销售大国,插电式混动汽车和纯电动汽车各占半壁江山,混合动力轿车在日本有广阔的销售空间,纯电动汽车的年销量维持在3万辆左右。欧洲各大汽车制造商都致力于插电式混合动力车型的研究,使得欧洲兴起插电式混合动力轿车热潮。
2.2国内发展现状
在上世纪八十年代,我国新能源汽车的研究主要是压缩天然气、甲醇、液化石油气等。90年代末期,我国提出了“清洁汽车行动”,清洁燃料发展计划也制定并实施。
2004年,各大汽车制造商集中力量攻关“生物燃料技术开发”项目,纷纷制定新能源汽车的发展战略,并逐渐步入大规模生产模式,东风纯电动小巴取得销售佳绩,“超越3号”的问世也为我国新能源汽车的发展注入了新的活力。
2007年12月,我国自主开发的第一款混合动力汽车问世,由长安汽车研发的杰勋HEV开始批量生产。2008年我国举办北京奥运会期间,共投入500多台新能源汽车,全年乘用车销量中,新能源汽车的销量同比劲增117%。
2014年,全世界共118辆首发车参加北京车展,其中有79辆新能源汽车,占总数的70。同年七月,我国对境内获得销售许可的新能源汽车(包括进口汽车),减免车辆购置税。比亚迪“秦”年销售1.5万辆,在世界插电式车型销量中名列前茅。
发展和应用新能源汽车是人与自然和谐相处的重要途径,2015年在全球电动汽车发展较好的主要国家中,中国进步最大,超过美国位居全球第一。目前我国通过减免车辆购置税、政府及公共机构采购、扶持性电价、充电基础设施建设支持等全方位立体化的政策扶持体系,给新能源汽车产业的发展带来了新的发展机遇。
3新能源汽车的技术瓶颈
3.1动力电池续航里程和寿命有限
新能源汽车的电气设备和传统车辆一样,空调、暖风等一应俱全,电气设备对电能的消耗也是不可估量的,对于长途行驶的车辆来说,续航里程是最大的难题;遇到超车和高速行驶时,动力性响应缓慢,也为交通安全埋下隐患。
3.2充电基础设施不完善
充足的充电基础设施是新能源汽车大规模使用的基本保障和必要条件。国家能源局提供的数据显示:截至2015年底,我国新能源汽车累计产销量接近50万辆,但是建成公共充换电站仅有3600座,充电桩4.9万个,车桩比不足10:1,远远不能满足电动汽车公共充电需求,成为当前制约我国新能源汽车发展的瓶颈。
充电桩分布不均衡,也是阻碍新能源汽车发展的重要因素。大多分布在酒店、医院等公共停车场,而私家车车主最理想的是在所住小区,但私家车车位受到物业限制安装较少,加之充电桩地理位置分布不均衡不匹配,导致部分已建好的充电桩长期闲置。
此外,政策不完善,导致“充电难”。城市土地资源紧张,不论建设公共充电站,还是改造现有停车场地,都面临停车位紧张、电网改造成本高、物业不配合甚至阻挠等问题,制约了消费者的购买积极性。
4新能源汽车的发展前景
4.1轻量化是提高续航能力的途径
减轻车身质量是降低能源消耗的重要途径,也是实现可持续发展的有效措施。研究表明,内燃机汽车每降低10%的车身质量,可减少6%~8%的燃油消耗量,新能源汽车的轻量化对于续航能力和动力性的提高具有积极的意义。
汽车轻量化不仅是车身的轻量化,还包含传动设备、电池等的轻量化。采用轻质材料,如铝合金、高性能钢和其他复合材料是最成熟的方法,此外,轻量化需要与汽车的结构设计相结合,保证结构的强度和性能,提高生产率和经济性。
4.2锂电子电池是首选
电池是新能源汽车的核心部件,为其提供动力,各大制造商在电池的生产技术和制造成本上也是千差万别,也存在着极大的竞争。
锂电池的使用寿命长、体积小、无污染、安全性高,根据预测,动力锂电池将在2020年达到200亿美元的市场规模,年均成长速度50%。
超级电容采用特殊的电极结构,使电极表面积成万倍地增加,从而产生极大的电容量。超级电容的极化作用可以快速贮存和释放电荷,输出功率是一般蓄电池的数十倍。通过恒电压、恒电流、恒功率三种方式快速充电,为提高新能源汽车的续航能力提供保障。
4.3电池管理系统是动力和储能电池的必须配套
为保证新能源汽车的动力性,需要通过并联串联的方式组成电池组来增大动力电池容量。通过减小单体锂电池的性能差异,就能够延长电池组的使用寿命。利用电池管理系统对充放电进行监管保护,可以实时保护电池使用状况,均衡和估算电池电量,智能控制电池的充电放电,保障使用安全,是新能源汽车的动力系统中不可必不可少的配套部件。
4.4永磁同步电机成为主流
新能源汽车技术对驱动电机的性能要求非常高,因为新能源汽车要频繁地起动、停车、加速、减速,驱动电机常常过载,转矩控制的动态性能要求高,在不同的行驶环境,要满足低速高转矩,高速低转矩的要求;为了使新能源汽车在恒转矩区和恒功率区正常工作,调速范围一定要大,并且保持较高的运行效率。
目前,我国的新能源汽车技术还处在发展初期,为新能源汽车提供动力的电动机通常有直流电机、交流感应电机、永磁电机和开关磁阻电机。在日本,新能源汽车技术相对成熟,主要采用稀土永磁同步电机来驱动新能源汽车。采用钕铁硼制造的永磁电机,相对于其他种类的电动机,性能更可靠、工作效率更高、能耗更少、使用寿命更长,是今后发展的主流。
4.5电网融合是发展趋势
车网互联系统可是使电动汽车从电网充电,也可将储能电池中的电能输送回电网,实现双向电力交换,这为电力的高效平稳运行,提供了新的技术保障。通过网融合,电动汽车在用电低谷从电网充电,在用电高峰期为电网提供电能,通过削峰填谷优化供电品质,通过调频、调压和功率修正减轻电网负担,作为分布式储能系统,在突然停电状态下可以提供备用电力。
5结语
参考文献:
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关键词:我国新能源;发展现状;前景
在寻求经济与能源平衡点的过程中,新能源由于具有清洁,污染少、可再生等优势,成为了我国发展低碳环保型经济、改善能源结构、促进经济社会可持续发展的关键所在。
1我国新能源的主要种类
我国的新能源大致主要分成了六种,依次是风能、太阳能、生物质能、核能、地热能、和潮汐能。太阳能的理论能源存储量大概为每年24000亿tcc(吨标准煤),66.6%的陆地年日照小时大于2200,每平方米收到的太阳辐射是6000兆焦;风能的能源储量为3.23TW(1太瓦=10亿千瓦),可以挖掘的隐藏陆地为250GW(1吉瓦=1百万千瓦),而近海为750GW;小水电的能源储量为190GW,能够挖掘的潜力为1.28GW;海洋能的能源储量为2600GW,能够挖掘的潜力为50GW,当中潮汐能的能源储量为1100GW,能够挖掘的潜力为23GW;生物质能的能够挖掘潜力现在为3.17亿tcc,2050年将会达到9.75亿tcc;地热能源量为2000亿tcc,高温是6.5GW。
2我国新能源的发展现状概况
2.1我国太阳能目前的发展状况
2.2我国风能源的发展现状
2.3我国生物质能能源的发展现状
2.4我国核能源的发展现状
我国的铀资源和其资源相比是比较缺乏的,同时分布的比较散。阻碍了我国的核资源原材料的研发探究使用。然而核能源跟其他的能源又不相同,它拥有了无限再生和无污染的优势,某种程度可以促进改善社会资源发展的困难。构建商业聚变堆,研发核聚变能,使其在我国的能源构造改善中有着重要的作用,有利于调整今后我国的能源结构。
3我国新能源的发展前景
4结语
[1]本刊编辑部,王胜举,仝玉娟,姜陆洋.新能源汽车亮剑世界[J].中国新技术新产品,2008(09).
【关键词】新能源;汽车;发展前景
1什么是新能源汽车
新能源汽车是指采用除石油和汽油之外的能源作为发动机的动力源的汽车。采用的新能源有氢气、天然气、电力等。新能源汽车按照类别分为纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车这几大类。新能源汽车的技术原理先进、结构新奇更加重要的是新能源汽车不会产生污染物,对环境十分友好。以氢发动机汽车为例,其发动机使用的燃料为氢气,氢气在发动机气缸内与氧气混合燃烧后只会生成水而不会产生二氧化碳等污染物。而且,氢气属于可再生资源,目前常使用太阳能电解水来获得氢气。
2新能源汽车的现状
3新能源汽车的发展前景
虽然现在大多数的汽车厂仍然把重点放在传统汽车上,而且人们对于新能源汽车的了解还不足,对新能源汽车有着一些误解,但随着新能源汽车技术的不断发展和改进,新能源汽车终将会被广大民众所接受。
然而中国新能源汽车目前仍面临着一些技术上和人才上的问题亟待解决,技术上主要是电池技术受限,电池快速充电等问题;人才上则是目前中国缺少这方面的人才,大多数大学的教育重点还是常规汽车方面,对新能源汽车涉猎很少。中国如果能够坚持研究和开放新能源汽车,放宽准入政策并加强监管政策,寻找并补齐技术上的差距。相信新能源汽车最终能给我们国家和全世界带来巨大利益,能源短缺和环境保护问题也能得到很好地解决。
4结论
国内环保产业前景广阔
经过30多年的发展,环保产业领域不断拓展,整体技术水平显著提升,形成了具有一定规模的体系。十一五时期,环保产业年均增长率将达15%以上,具有广阔的发展前景和巨大的市场潜力,众多因素将促使环保产业的发展:
国家政策强力支持
从国家立法到各部委政策导向,无论是十一五规划,还是《节能减排综合性工作计划》或《可再生能源中长期发展规划》,都体现国家对环境问题的重视及对环保产业强大的支持力度。在此政策背景下,环保产业市场也将迎来巨大的发展机遇。
刚刚闭幕的党的十七届五中全会强调,坚持把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点;国务院10月19日正式下发的《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中安排,到2020年,节能环保产业和新能源及新能源汽车产业要分别发展成为国民经济的支柱产业和先导产业。
投入持续增加
十一五期间,环保投入仍保持高速增长的势头,中央财政正在以每年18%的增长速度投入到环境保护中,政府在环保产业的投入增加力度之大,速度之快可见一斑。从环保投入的结构分布来看,大气环境、水环境及生态环境是资金的3大主要流向,投资规模分别为5000亿元、1800亿元和1500亿元。
市场需求旺盛
我国环境污染和破坏的严重性决定了保护环境是一项长期而艰巨的任务,意味着环保产业巨大潜在市场的存在。一方面随着可持续发展战略不断深入和实施,经济增长方式逐步转变,环保意识逐步加强,环保市场将步入高速增长期。另一方面,在国家政策引导下环保产业市场化步伐的日益加快,在产权清晰、责任明确的基础上,企业本身具有产业环保化的内在动力,进一步促进市场效率,从而使环保产业的有效需求能得以大幅提升。
技术创新步伐加快
被称为朝阳产业的环保产业呈现持续稳定快速健康的发展态势,但就目前而言,关键设备和核心产品技术水平仍与发达国家存在较大差距,无法完全满足我国经济起飞阶段生产、生活对能源迅速扩张的需求。近年来国家始终将提升自主创新能力、加快环保产业的技术创新步伐和产业化转化力度、打造技术创新平台、健全环保产业创新体系做作为发展和培育环保产业的重要途径。十一五规划中明确提出以科技创新为动力,以产业发展为支撑,努力提高环境保护技术水平。
新能源产业的投资机遇
【关键词】能源生态环境,前景
随着地球的化石能源的日渐枯竭,世界各国正面临着一场能源危机。目前全球煤的储量只可以维持230多年的需求,而石油和天然气将在未来60-80年内逐步耗尽。
近年来,随着科技的发展,以风能、太阳能为代表的可再生能源的开发利用为我们解决这场能源危机开辟了一条新的有效的途径。
中国是一个能源相对匮乏的国家,开发新能源对我国来说,具有非常重要的战略意义和广阔的发展前景。
辽宁省是北方工业大省,能源消耗的比例在东北地区名列前矛。2006年东北黑、吉、辽三省煤炭消耗总量为3.08亿吨,辽宁省消耗煤炭1.43亿吨,吉林省消耗煤炭0.75亿吨,黑龙江省消耗煤炭0.9亿吨,占东北地区所用煤炭46.4%。预测2010年辽宁省消耗煤炭1.6亿吨,将占东北地区用煤40.4%。
辽宁煤炭资源过去十分丰富,划为沈阳、抚顺、本溪、铁法、南票五大煤田,但是开采历史悠久,资源逐渐枯竭,目前保有资源诸量65.59亿吨,如果按50%的回采率,年采煤量0.6亿吨计算,可续采50年左右。
一、全省经济概况
辽宁省坐落于我国东北的南部,是工业基础比较雄厚的工业大省。省内区域面积14.7万平方公里。根据辽宁省民政厅2008年6月统计公布,全省总人口4471万,全省14个地级市,城市总人口1600万。省内经济发展及能源消耗主要在14个的地级市管辖区域。另外,我们省还有44个县级市及县城,县城人口约300万。辽宁省城市总人口约1900万。
二、全省目前能源利用
三、能源建设发展分析
(一)、煤炭资源:
辽宁煤炭资源过去十分丰富,划为沈阳、抚顺、本溪、铁法、南票五大煤田,但是开采历史悠久,资源逐渐枯竭,目前保有资源诸量65.59亿吨,如果按50%的回采率,年采煤量0.6亿吨计算,可续采50年左右。保有煤炭资源埋层比较深,开采难度大成本高,这给辽宁煤炭生产和供应构成巨大的压力和局限。
(二)、风能资源:
我国风能资源丰富的区域主要分布在“三北”(东北、华北、西北)和东部沿海地带,辽宁省北部地区处于我国“三北”风带上,南部则是绵长的海岸线,属我国东部沿海风带的北端。一个省份南北分别位于两个风能资源丰富区内,由此可见辽宁省的风能资源十分丰富。辽宁省风能资源储备情况。
(三)、核电资源:
辽宁省政府根据本省的实际情况,制定了辽宁省的核电发展规划。
辽宁省有2290公里海岸线,依海岸建立核电站已成为人们对核电选厂的共识。省内有如此长的海岸线,选择合理的核电厂址,是有比较大的发展空间。
辽宁大连复州湾红沿河核电项目已获得国家发改委的核准,2007年明正式开工,目前正在进行施工图的设计。
(四)、太阳能
辽宁省属于太阳能辐射量的三类地区,但辽宁西北地区接近内蒙古南部地区,这个地区的辐射能量应属于二类地区,作为我们辽宁省发展太阳能发电,应该从这个地区开始。
太阳能发电,从技术角度讲日渐成熟。目前就是设备价格太高,使发电成本降不下来。研发部门也都在努力开发新的聚光新材料,使太阳能发电电价接近常规电价。
(五)、生物能(沼气)发电
以前我们只将沼气作为农村民用燃料来开发,现在使这些技术规模化,必将形成有效能的新亮点,为我国边远地区提供用途更广泛的电能。
粮食加工企业的副产品稻壳,可以通过气化炉气化产生可燃气体,经过燃气轮机拖动发电机转换成电能。
四、结束语
辽宁省是缺煤;少气;短油;水紧张的地区。目前,全省还是以煤电为主的能源结构。
辽宁省煤炭产销矛盾突出,煤炭消费总量持续增长,生产总量逐年下降,对外依存度越来越大。2006年全省生产煤炭总量7367.3万吨,消费总量14252万吨,对外依存度48.3%。
比重过大的煤电,时时受到煤炭短缺的威胁。如果有大雪封路的天灾,造成的威胁将更大。从这些角度分析,改造能源结构势再必行。
而辽宁省的火电比例高达92%。这是引起我们十分重视的问题。然而,辽宁省能源结构改造的重点将是那些方向呢?
(一)、水电:辽宁省的力资源有限,而且受地区气候条件的限制,水电发展在我们的地区受到制约,大力发展的可能性比较小。
(二)、风电:辽宁省在“三北”和“东部沿海”风带的交汇处,发展风电的自然条件非常好,我们应该大力发展。
(三)、核电:本文认为将是我们辽宁省发展的重点,在前面已经作过论述。
(四)、太阳能发电:辽宁省西北部属于太阳能辐射的二、三类地区:全年日照数为2200-3200小时,辐射量在502-670kj/cm2年,相当于170-255公斤标准煤的发热量。地区自然条件非常适合太阳能发电发展。
(五)、生物能泛指为:生物乙醇、生物柴油、生物沼气等,这些全部可以作为燃料,再通过能量转换成机械能带动发电机发电。
从上面分析,可以得出辽宁省能源发展方向,就是风电、核电、太阳能发电、生物能发电。
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