王娜，李凱

新能源汽車的可持續(xù)發(fā)展

王娜，李凱

（運(yùn)城職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程系，山西 運(yùn)城 044000）

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展是建立在能源不斷消耗的基礎(chǔ)上，因此導(dǎo)致了生態(tài)環(huán)境的破壞。能源緊缺，氣候變暖，環(huán)境污染嚴(yán)重等現(xiàn)象的出現(xiàn)，人們對(duì)環(huán)境日益重視，國(guó)家采取加強(qiáng)環(huán)境管理和防范措施，提高資源和能源的利用率，減少污染物的排放。而汽車作為消耗石油和空氣污染的大戶，亟需技術(shù)革新，這時(shí)迎來(lái)了低排放低能耗的汽車，汽車產(chǎn)業(yè)有了跨越式的發(fā)展。新能源汽車處于起步發(fā)展階段，環(huán)保節(jié)能，但存在續(xù)航短充電難、技術(shù)還不成熟、配套設(shè)施不完善等問(wèn)題，只有解決掉這些因素，新能源汽車的可持續(xù)發(fā)展之路才會(huì)走的更長(zhǎng)遠(yuǎn)。

環(huán)境；新能源汽車；可持續(xù)發(fā)展

前言

能源的短缺，環(huán)境的污染，促使著汽車產(chǎn)業(yè)盡快轉(zhuǎn)型，新能源就是汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的方向，并在轉(zhuǎn)型中快速發(fā)展。隨著國(guó)家政策的支持，新能源汽車正大踏步的走入我們的生活。近期我國(guó)交通部發(fā)布通知，到2020年底，我國(guó)直轄市、省會(huì)城市公交車將全部換成新能源汽車。還有在山西太原隨處可見(jiàn)，一輛輛藍(lán)白相間的比亞迪e6出租車穿梭在大街小巷中。太原是全國(guó)第一個(gè)全部使用純電動(dòng)出租車的城市，山西作為一個(gè)傳統(tǒng)能源大省，燃油出租車全部更換成純電動(dòng)汽車，這一舉動(dòng)向全世界表明了向新能源領(lǐng)域轉(zhuǎn)型的決心。

國(guó)內(nèi)新能源汽車還處于起步發(fā)展階段，新能源汽車以非常規(guī)的車用燃料為動(dòng)力，有純電動(dòng)汽車、燃料電池汽車、混合動(dòng)力汽車、氫燃料汽車等類型。相比較燃油車，新能源汽車底盤(pán)設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)化，起步快，傳動(dòng)效率高，噪音小，低排放等特點(diǎn)，不行駛時(shí)不消耗電量，在制動(dòng)時(shí)，電機(jī)可自動(dòng)轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)減速時(shí)能量的再利用，其能量利用效率比燃油車高，再加上政府部門(mén)對(duì)新能源汽車實(shí)行財(cái)政補(bǔ)貼，大大刺激了新能源汽車的快速發(fā)展。作為環(huán)保、綠色、節(jié)能的交通工具，是符合人類的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的。

1 新能源汽車發(fā)展中的制約因素

新能源汽車在發(fā)展過(guò)程中取得了一定的成績(jī)，但是也暴露了一些因素在制約其發(fā)展：

（1）新能源汽車?yán)m(xù)航里程短，充電時(shí)間長(zhǎng)

新能源汽車最佳充電溫度在零下20攝氏度到45攝氏度，溫度過(guò)高或者過(guò)低都不能進(jìn)行充電，冬天氣溫較低時(shí)充電可選擇在停車后立即充電，或白天進(jìn)行充電。新能源汽車也不可在虧電情況下停放，長(zhǎng)時(shí)間不使用會(huì)導(dǎo)致續(xù)航里程的縮短。因此新能源汽車在駕駛方式、天氣冷暖、用電設(shè)備開(kāi)啟等情況下會(huì)讓續(xù)航里程出現(xiàn)差異。

充電慢、充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)直接減緩新能源汽車發(fā)展前進(jìn)的步伐。一般的大功率直流快充需要30分鐘以上，充電量能達(dá)到電量的80%以上，超過(guò)80%后，為保護(hù)電池安全，充電電流必須變小，充滿時(shí)間將較長(zhǎng)。在冬天氣溫較低時(shí)，電池要求充電電流變小，充電時(shí)間會(huì)變得更長(zhǎng)些。交流慢充需要6個(gè)小時(shí)以上，相比較燃油車，加油只需幾分鐘，因此大眾對(duì)新能源汽車抱著觀望的態(tài)度。

（2）新能源汽車生產(chǎn)成本高、售價(jià)高

國(guó)內(nèi)新能源汽車技術(shù)尚未成熟，生產(chǎn)成本尤其是電池成本較高。鋰電池、磷酸鐵等是我們常見(jiàn)的電池，其中鋰電池的成本更高。鋰電池含有稀有金屬鈷，金屬鈷能夠提高電池的能量密度，造成了電池的成本那么高。其次會(huì)是電池組的容量，容量的大小決定著電池組的價(jià)格，容量越大、體積越大，增加整車的空間和重量，電池組價(jià)格更高。而這個(gè)價(jià)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)汽油或柴油汽車的價(jià)格，不具有優(yōu)勢(shì)，影響了大眾對(duì)新能源汽車的認(rèn)可度。

（3）新能源汽車保值率低

汽車的保值率是受市場(chǎng)保有量、使用性能、價(jià)值等方面的影響，燃油車有較高的保值率，在長(zhǎng)時(shí)間或多里程使用后，以適當(dāng)?shù)膬r(jià)格轉(zhuǎn)賣出去再使用。而新能源汽車保值率不及燃油車，電動(dòng)汽車的保值率最核心的問(wèn)題是電池，電池價(jià)格在整車價(jià)格中占比較大，約占40%左右，入手使用后會(huì)發(fā)現(xiàn)電池最大容量在下降，儲(chǔ)能能力在不斷衰退，使用多年后需更換新電池費(fèi)用較高。因此維修保養(yǎng)成本高、充電時(shí)間長(zhǎng)、續(xù)航里程短等方面也影響了保值率。

（4）新能源汽車充電樁等基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展緩慢

新能源汽車的銷量日益增多，通常要求新能源汽車要與充電樁的數(shù)量至少達(dá)到1:1比例或更高的配置標(biāo)準(zhǔn)，但是目前公共充電樁的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們充電的需求。再者處于安全考慮，絕大多數(shù)小區(qū)物業(yè)不允許安裝個(gè)人充電樁，只能在固定充電站點(diǎn)充電，造成充電不便捷，充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度慢，充電樁品牌雜亂質(zhì)量差，都是制約新能源汽車發(fā)展的障礙。

廢舊電池不集中處理，污染環(huán)境。人們對(duì)廢舊電池回收管理意識(shí)不強(qiáng)，國(guó)家沒(méi)有頒布處理廢舊電池的政策，沒(méi)有專門(mén)的處理廢舊電池的工廠等等都是阻礙電池技術(shù)前進(jìn)的原因。廢舊電池不分類回收，隨手丟棄，其中含有汞、鉛、鎘、錳等重金屬經(jīng)風(fēng)吹日曬雨淋會(huì)滲透到土壤和地下水中，最終通過(guò)不同形式進(jìn)入人體，會(huì)對(duì)人體有極大的傷害。若進(jìn)行焚燒，會(huì)產(chǎn)生 有害氣體，造成大氣污染。

2 新能源汽車發(fā)展方向

為此，在發(fā)展過(guò)程中我們應(yīng)當(dāng)通過(guò)研發(fā)新技術(shù)、減少生產(chǎn)成本、完善配套設(shè)施等，進(jìn)一步明確了新能源發(fā)展的方向。

（1）加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，提升安全水平。作為新能源汽車核心部件的電池、電機(jī)、電控，有效推動(dòng)“三電”核心技術(shù)提升是關(guān)鍵，直接影響新能源汽車的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。研發(fā)更大比能量和比功率的電池，提升驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電控系統(tǒng)的功率密度和效率，電池管理系統(tǒng)改善電池的使用狀態(tài)、延長(zhǎng)電池使用壽命、增加電池安全性，是新能源汽車可持續(xù)發(fā)展大方向。加強(qiáng)對(duì)電池溫度電壓電流的監(jiān)控、熱量管理、電池外殼保護(hù)、電池碰撞后的受損程度等方面，提升安全水平。

（2）減少生產(chǎn)成本，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，推廣應(yīng)用度。新能源汽車成本高導(dǎo)致的售價(jià)高，影響成本的主要原因是硬件和軟件，電池的成本、機(jī)件的成本、設(shè)計(jì)加工費(fèi)用等，一般電池的選用是鋰電池和鉛酸電池等，電池價(jià)格不同，電池容量不同，價(jià)格是幾萬(wàn)不等。政府鼓勵(lì)企業(yè)研發(fā)新的代替金屬鈷的材料，降低電池的生產(chǎn)成本。電動(dòng)機(jī)的類型品牌功率選用，車身材料的選用，都在影響生產(chǎn)成本。在技術(shù)改進(jìn)研發(fā)的基礎(chǔ)上，減少生產(chǎn)材料，降低生產(chǎn)成本，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提高新能源汽車的市場(chǎng)接受度，提高新能源汽車的市場(chǎng)占有率，應(yīng)用在大巴、公交車、出租車、環(huán)衛(wèi)、物流、特殊用途專用車等領(lǐng)域，加大新能源汽車推廣應(yīng)用度。

（3）完善配套產(chǎn)業(yè)。根據(jù)城市規(guī)劃和相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，合理布局充電設(shè)施，在商業(yè)區(qū)、居住區(qū)、高速公路等范圍覆蓋充電設(shè)施，個(gè)人充電樁慢充與公共充電樁快充相結(jié)合。隨著共享單車、汽車的普及，各APP、小程序搜索附近車輛的位置定位找到相應(yīng)車輛去使用，支付寶也推出一款充電樁充電小程序—“螞蟻充電”，它集合全國(guó)70%的各個(gè)充電樁，通過(guò)支付寶APP搜索附近充電樁，快速定位找到，大大減少尋找的時(shí)間。充電設(shè)施的普及，用電安全現(xiàn)象也會(huì)隨之增多，采取相關(guān)安全措施。當(dāng)充電電路中發(fā)生短路、漏電等危險(xiǎn)故障時(shí)立即斷開(kāi)電源，隔離電路受損部分，避免電路其他裝置引發(fā)故障。

（4）充電技術(shù)革新。提高充電技術(shù)是新能源汽車發(fā)展的關(guān)鍵，未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是智能充電、無(wú)線充電、充電樁儲(chǔ)能裝置的充電模式。

智能充電與電池管理系統(tǒng)結(jié)合，在達(dá)到最大充電量后，可以智能控制充電機(jī)充電控制器，結(jié)束充電機(jī)充電，防止過(guò)度充電，保證了安全性，延長(zhǎng)了電池的使用壽命。

無(wú)線充電，也叫感應(yīng)充電，充電器與用電裝置之間以磁場(chǎng)傳送能量，兩者之間不用電線連接，由供電設(shè)備（充電器）將能量傳送至用電的裝置，該裝置使用接收到的能量對(duì)電池充電，并同時(shí)供其本身運(yùn)作之用。

伴隨充電樁數(shù)量的增多，會(huì)影響城市電網(wǎng)的負(fù)荷能力，充電樁儲(chǔ)能就能解決這一障礙，利用太陽(yáng)能發(fā)電與電網(wǎng)相結(jié)合，在陽(yáng)光充足時(shí)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存起來(lái)，在電網(wǎng)負(fù)荷能力不足時(shí)，儲(chǔ)能裝置來(lái)進(jìn)行充電。

（5）完善動(dòng)力電池的回收與再利用。廢舊電池的處理方法直接影響新能源汽車綠色環(huán)保的形象。國(guó)際上處理廢舊電池的辦法是固化深埋、存放于廢礦井、回收再利用。在關(guān)注廢舊電池污染環(huán)境的同時(shí)，不可忽略它的再利用價(jià)值。電池的生產(chǎn)消耗了大量的金屬資源，若能從廢舊電池中回收利用有用金屬，可以有效緩解資源稀缺和環(huán)境污染所帶來(lái)的壓力。廢舊電池集中分類回收，循環(huán)再利用對(duì)新能源汽車的發(fā)展頗有裨益。

目前多采用火法、濕法冶煉等工藝進(jìn)行回收處理廢舊電池，國(guó)內(nèi)使用較多的鉛蓄電池，其污染物主要為鉛和硫酸，這類電池由于原材料單一，且多為大型電池，處理方便，可以重新回爐提煉，具有較高的利用價(jià)值。

3 總結(jié)

本文對(duì)新能源汽車在轉(zhuǎn)型過(guò)程中遇到的問(wèn)題進(jìn)行研究分析，并指出新能源汽車發(fā)展的方向措施。這些措施不僅能促進(jìn)新能源汽車的可持續(xù)發(fā)展，還能實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)給我們帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。新能源汽車可持續(xù)發(fā)展之路任重而道遠(yuǎn)，電動(dòng)化、智能化、無(wú)人駕駛是新能源汽車發(fā)展的必然趨勢(shì)，只有面對(duì)新生態(tài)、新環(huán)境，堅(jiān)持提質(zhì)增效，尋求高質(zhì)量高性能發(fā)展，新能源汽車才能得到更好的發(fā)展，才能滿足人們對(duì)美好生活的需求。所以積極解決新能源汽車發(fā)展過(guò)程中遇到的障礙，迎難而上，探索出一條適合我國(guó)新能源汽車走可持續(xù)發(fā)展的道路，實(shí)現(xiàn)化節(jié)約能源和節(jié)能減排。

[1] 費(fèi)鴻.我國(guó)新能源汽車發(fā)展的困境與出路[J].山東工業(yè)技術(shù).2019.

[2] 李亞鐸.淺議我國(guó)新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀和思路[J].山東工業(yè)技術(shù).2019.

[3] 張鳳.淺析新能源汽車行業(yè)專利趨勢(shì)[J].時(shí)代汽車.2018.

[4] 周建民.應(yīng)用于移動(dòng)電子設(shè)備的無(wú)線充電技術(shù)[J].集成電路應(yīng)用.2014.

[5] 徐緯麗,周啟星.廢舊電池的環(huán)境危害及回收處理[J].科學(xué)對(duì)社會(huì)的影響.2009.

[6] 陳婉.新能源汽車產(chǎn)業(yè)變革向縱深推進(jìn)[J].環(huán)境經(jīng)濟(jì).2019.

[7] 夏鳴九.如何過(guò)好新能源汽車產(chǎn)業(yè)爬坡過(guò)坎期[J].汽車縱橫.2019.

Sustainable development of new energy vehicles

Wang Na, Li Kai

( Department of Automotive Engineering, Yuncheng Polytechnic College, Shanxi Yuncheng 044000 )

The rapid development of economy is based on the constant consumption of energy, which leads to the destruction of ecological environment.Energy shortage, climate warming, serious environmental pollution and other phenomena,people are paying more and more attention to the environment. The state has taken measures to strengthen environmental manage -ment and prevention, improve the utilization rate of resources and energy and reduce the discharge of pollutants.As a major consumer of oil and air pollution, automobiles are in urgent need of technological innovation. At this time, low-emission and low-energy automobiles come into being, and the automobile industry has a leap-forward development.New energy vehicles are in the initial stage of development, environmental protection and energy conservation, but there are problems such as short battery life, difficult charging, immature technology and imperfect supporting facilities, etc. Only by solving these factors, can the sustainable development of new energy vehicles go further.

The environment; New energy vehicles;The sustainable development

U469.7

B

1671-7988(2019)18-32-03

U469.7

B

1671-7988(2019)18-32-03

王娜（1990-），女，山西運(yùn)城人，本科，就職于運(yùn)城職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程系，助理工程師，研究方向：車輛工程。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.18.011