關于汽車節(jié)能減排技術論文(2)
關于汽車節(jié)能減排技術論文
副標題#關于汽車節(jié)能減排技術論文篇二
我國汽車節(jié)能減排發(fā)展趨勢
摘 要：汽車在為人們提供便利的同時也帶來了諸多環(huán)境和能源問題，因此汽車節(jié)能減排問題近來引起了越來越多人的關注。本文分析了當前我國汽車節(jié)能減排的狀況，并結合實際提出了未來幾年我國汽車節(jié)能減排的發(fā)展趨勢。
關鍵詞：汽車節(jié)能減排發(fā)展趨勢
中圖分類號：TE08 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4117(2012)01-0209-02
一、研究背景
能源是人類賴以生存和發(fā)展的基礎。我國能源總體供應短缺，并且呈現(xiàn)多煤、少氣和缺油的特點。汽車作為國家發(fā)展的支柱產業(yè)之一，消耗的能源主要是石油產品――汽油和柴油。1993年我國成為石油進口國。2010年我國石油進口量達29450萬噸，對外依存度高達52.6%，預計2020年我國對進口石油的依存度將達到70%，能源安全風險進一步加大。近年來我國汽車消耗的燃料以兩位數(shù)比例逐年增長，汽車交通成為我國成品油的主要消耗領域。據(jù)預測2015年，汽車交通領域的石油消耗將達到2.5億噸，屆時我國石油短缺的局面將更加嚴峻。
在機動車保有量持續(xù)快速增長的情況下，機動車污染排放對我國大氣質量，特別是城市大氣質量形成了嚴重威脅。為了有效應對全球環(huán)境問題，全世界積極行動，我國政府也承諾到2020年我國單位GDP的CO₂排放比2005年下降40%~50%。這將對我國汽車工業(yè)提出嚴峻的挑戰(zhàn)。要解決能源的巨大消耗和環(huán)境污染的持續(xù)惡化的問題，我國汽車必須在節(jié)能減排上采取有效措施進行應對。
二、2011年~2015年我國汽車主要工業(yè)指標預測
2000年以來，我國汽車工業(yè)即以進入了發(fā)展史上的黃金時期。根據(jù)我國汽協(xié)統(tǒng)計，2010年我國汽車產量達到1826.47萬輛，是2000年207萬輛的8.8倍，完全滿足了國內市場需求。2011年我國汽車產量預計要突破2000萬輛大關。
(一)汽車總產量預測
未來五年汽車產量以年增長15%預計，2015年我國汽車產量將超過3600萬輛，如圖1。
(二)汽車保有量預測
2010年我國以9100萬輛的汽車保有量一躍超過日本，成為全球汽車保有量排名第二的國家。汽車保有量的快速增長一方面進一步提高了城市交通現(xiàn)代化的程度，另一方面也帶來了極大的環(huán)境和能源壓力[1]。
到2015年按報廢率10%(廢期為10年)計算，我國汽車保有量預計達到1.66億輛。如圖2。
到2015年按報廢率8%(廢期為12年)計算，我國汽車保有量預計達到1.73億輛，如圖3。
三、我國汽車節(jié)能減排狀況
(一)目前國家關于汽車行業(yè)節(jié)能減排和能源安全的相關政策
隨著汽車的不斷增加，我國汽車尾氣對大氣的污染日益嚴重，能源與環(huán)境社會發(fā)展的矛盾日益突出。如何完善我國的節(jié)能減排政策，逐步提高我國汽車的燃油經濟性及尾氣排放標準，達到節(jié)約能源，減少污染的目的是迫在眉睫的問題[2]。同時，我們也堅信國家關于汽車行業(yè)節(jié)能減排和能源安全政策的實施對于促進我國汽車行業(yè)的節(jié)能減排工作和新能源汽車的發(fā)展至關重要。2009年是新能源汽車產業(yè)的破局之年，扶持新能源汽車的政策發(fā)布也進入密集期[3]。這些政策對新能源汽車產業(yè)的發(fā)展具有深遠影響，其措施要點歸納如表1。同時，節(jié)能減排政策依然在不斷加碼和細化。
(二)我國汽車節(jié)能減排和新能源汽車研發(fā)能力狀況分析
在“863”計劃和“十一五”國家科技專項等國家項目的支持下，我國節(jié)能減排和新能源汽車研發(fā)取得了階段性的研究成果，培養(yǎng)了一支能力較強的研發(fā)隊伍，人才儲備體系正在日趨完善。近年來，隨著全球汽車工業(yè)中心開始向我國轉移，我國節(jié)能減排和新能源汽車的產業(yè)化進程明顯加快。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前從事混合動力客車研制和生產的廠家就有30多家。各汽車集團節(jié)能減排及新能源汽車發(fā)展的主要成績和規(guī)劃如表2。
(三)目前內資企業(yè)在節(jié)能減排和新能源汽車研發(fā)上取得的成績及遇到的問題
近年來，我國內資企業(yè)在節(jié)能減排和新能源汽車研發(fā)上取得很大突破：新能源汽車產量迅速增加，新能源汽車質量快速提升，具備了實現(xiàn)產業(yè)化發(fā)展的基本條件。目前混合動力汽車初步具備產業(yè)化生產能力，進入小批量商業(yè)示范應用;純電動汽車有效地開拓了特定區(qū)域的市場;燃料電池汽車主要技術性能接近國際先進水平;傳統(tǒng)燃料車用動力系統(tǒng)改造研究已處于起步階段;氣體燃料、生物質燃料和煤基燃料等代用燃料車用動力系統(tǒng)研究進入產業(yè)化示范階段。
但總體來看，我國節(jié)能減排和新能源汽車產業(yè)仍然處于起步階段，尚有許多問題亟待解決，主要包括以下幾個方面：
1、關鍵技術缺乏：企業(yè)研發(fā)力度不夠，且尚未掌握核心零部件技術
主要表現(xiàn)在：混合動力整車的核心集成能力、動力系統(tǒng)優(yōu)化和匹配技術有待于進一步提高;動力系統(tǒng)技術平臺已被整車企業(yè)所接受，但推廣工作尚需進一步磨合;基礎技術研究仍是制約瓶頸，致使關鍵部件和材料尚需進口，增加了零部件和整車的成本，等等。
2、資金缺乏：技術攻關、示范工程、基礎設施建設都需要較大投入
目前，新能源汽車的成本比傳統(tǒng)汽車高出很多，要實現(xiàn)產業(yè)化，還需要度過艱難的市場導入階段。要真正實現(xiàn)其產業(yè)化，尚需大量資金投入到技術攻關、基礎設施建設和示范推廣等方面。單憑企業(yè)自行解決資金問題，會給企業(yè)在激烈的市場競爭中增加很大的資金壓力，因此需要政府在車輛購置、稅費等方面出臺實質性措施，以推動新能源汽車的發(fā)展。
3、人才缺乏：科技人才和管理人才存在較大缺口
新能源汽車的研發(fā)還處于起步階段，相關科技人員相當匱乏，尤其在基礎研究和關鍵零部件和材料的研發(fā)方面。而且，目前新能源汽車的車型開發(fā)、試驗驗證等技術能力與傳統(tǒng)汽車相比，仍然很不完善，也需要專業(yè)的人才隊伍。因此，我國新能源汽車的研究開發(fā)存在嚴重的科研人才瓶頸。同時，隨著新能源汽車示范工作將在全國幾十個城市大規(guī)模的鋪開，相關管理方面的人才將出現(xiàn)較大的空缺。
4、相關配套產業(yè)發(fā)展滯后
一方面，鋰、鉑、鎳、稀土等原材料應用能力較弱，以及提高動力電池能力密度和充放電性能等關鍵元器件缺失;另一方面，充電設備等相關的新能源汽車配套設施發(fā)展滯后。
四、我國汽車節(jié)能減排和新能源汽車發(fā)展趨勢
基于我國汽車動力系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn)，我國汽車動力系統(tǒng)的發(fā)展應從節(jié)能汽車和新能源換汽車兩方面出發(fā)。結合我國當前汽車產業(yè)政策和汽車研發(fā)方向，分析我國汽車節(jié)能減排和新能源汽車的發(fā)展趨勢如下：
(一)傳統(tǒng)燃料車用動力系統(tǒng)
汽油機方面，目前國內各類微型汽車及轎車基本上為汽油車，廣泛采用了電子燃油噴射、多氣門等技術，可變進氣系統(tǒng)和渦輪增壓技術也得到一定程度的應用。目前在我國尚處于發(fā)展和完善階段的一些技術，有可能成為我國未來汽車技術的發(fā)展方向，如發(fā)動機本身的結構優(yōu)化，包括多氣門可變進氣系統(tǒng)、稀薄燃燒技術等，輕質材料的應用也會得到初步的發(fā)展。
柴油機方面，總體來說，國內柴油機高速直噴、增壓及增壓中冷、廢氣再循環(huán)等技術已經得到開發(fā)和逐步應用，而電控燃油噴射、高壓共軌、排氣后處理等世界先進技術則處于起步階段。今后我國車用柴油機的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在廣泛采用直噴、增壓及增壓中冷技術，渦輪增壓技術想小缸徑多缸柴油機延伸。未來的技術趨勢為電子控制燃油噴射技術、排氣再循環(huán)技術、增壓及增壓中冷技術以及均質充氣壓縮燃燒等。
(二)待用燃料車用動力系統(tǒng)
我國從20世紀90年代末開始大規(guī)模研制、開發(fā)和推廣代用燃料汽車，經過十幾年的發(fā)展，已經取得了很大的成績。當前，在我國開展研究和應用比較集中的車用替代燃料主要有：氣體燃料、生物質燃料和煤基燃料。
氣體燃料方面，我國已經初步建立起燃氣汽車產業(yè)化的技術平臺，相當于國際上第二代燃氣汽車產品的電子閉環(huán)控制、燃氣供給加三元催化轉化等技術在中國燃氣汽車上得到普遍應用。當前氣體燃料的開發(fā)重點是以電控閉環(huán)多點順序噴射為特征的第三代燃氣發(fā)動機技術。
生物質燃料方面，國內生物燃料研究工作有所加強，應用形成一定規(guī)模。車用乙醇汽油和生物柴油(BD100)等國家標準已相繼頒布實施，生物燃料的生產工藝研究也取得了較大進展。今后，車用乙醇汽油和生物柴油將得到更大規(guī)模的發(fā)展。
煤基燃料方面，相比與氣體燃料和生物質燃料汽車的產業(yè)化示范的有序開展，我國煤制油的研究工作剛剛起步。煤合成油CTL尚處于產業(yè)化準備階段，煤間接液化合成油進入產業(yè)化也還有大量工作要做。但是，煤制油也是今后研究的方向之一。
(三)電動汽車動力系統(tǒng)
鑒于中國私人轎車和公交車集中在大中城市的國情，中國混合動力汽車主要是起停式微弱混合、ISG輕混合和主副電機中度混合等三種不同的技術方案，產品設計面向市場，EVT等強混合動力汽車和PLUG-IN混合動力汽車業(yè)逐步得到關注。純電動汽車和燃料電池汽車的研發(fā)都取得了一定的進展，這也是今后我國汽車節(jié)能減排的主要研究方向之一。
作者單位：北京林業(yè)大學經濟管理學院
參考文獻：
[1]方紅燕，王今，劉克強.對我國汽車行業(yè)節(jié)能減排戰(zhàn)略的思考[J].汽車工業(yè)研究，2009.
[1]劉蘭劍.我國汽車節(jié)能減排政策與美、日比較研究[J].我國科技論壇，2010.
[2]楊朝英，張利雯，張玉泉.新能源汽車產業(yè)發(fā)展的政策支持[J].科技信息，2010.
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