新能源汽车的可持续发展

前言

能源的短缺,环境的污染,促使着汽车产业尽快转型,新能源就是汽车产业转型的方向,并在转型中快速发展。随着国家政策的支持,新能源汽车正大踏步的走入我们的生活。近期我国交通部发布通知,到2020年底,我国直辖市、省会城市公交车将全部换成新能源汽车。还有在山西太原随处可见,一辆辆蓝白相间的比亚迪

国内新能源汽车还处于起步发展阶段,新能源汽车以非常规的车用燃料为动力,有纯电动汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车、氢燃料汽车等类型。相比较燃油车,新能源汽车底盘设计较简化,起步快,传动效率高,噪音小,低排放等特点,不行驶时不消耗电量,在制动时,电机可自动转化为发电机,实现制动减速时能量的再利用,其能量利用效率比燃油车高,再加上政府部门对新能源汽车实行财政补贴,大大刺激了新能源汽车的快速发展。作为环保、绿色、节能的交通工具,是符合人类的可持续发展战略的。

1 新能源汽车发展中的制约因素

新能源汽车在发展过程中取得了一定的成绩,但是也暴露了一些因素在制约其发展:

(1)新能源汽车续航里程短,充电时间长

新能源汽车最佳充电温度在零下20摄氏度到45摄氏度,温度过高或者过低都不能进行充电,冬天气温较低时充电可选择在停车后立即充电,或白天进行充电。新能源汽车也不可在亏电情况下停放,长时间不使用会导致续航里程的缩短。因此新能源汽车在驾驶方式、天气冷暖、用电设备开启等情况下会让续航里程出现差异。

充电慢、充电时间过长直接减缓新能源汽车发展前进的步伐。一般的大功率直流快充需要30分钟以上,充电量能达到电量的80%以上,超过80%后,为保护电池安全,充电电流必须变小,充满时间将较长。在冬天气温较低时,电池要求充电电流变小,充电时间会变得更长些。交流慢充需要6个小时以上,相比较燃油车,加油只需几分钟,因此大众对新能源汽车抱着观望的态度。

(2)新能源汽车生产成本高、售价高

国内新能源汽车技术尚未成熟,生产成本尤其是电池成本较高。锂电池、磷酸铁等是我们常见的电池,其中锂电池的成本更高。锂电池含有稀有金属钴,金属钴能够提高电池的能量密度,造成了电池的成本那么高。其次会是电池组的容量,容量的大小决定着电池组的价格,容量越大、体积越大,增加整车的空间和重量,电池组价格更高。而这个价远高于传统汽油或柴油汽车的价格,不具有优势,影响了大众对新能源汽车的认可度。

(3)新能源汽车保值率低

汽车的保值率是受市场保有量、使用性能、价值等方面的影响,燃油车有较高的保值率,在长时间或多里程使用后,以适当的价格转卖出去再使用。而新能源汽车保值率不及燃油车,电动汽车的保值率最核心的问题是电池,电池价格在整车价格中占比较大,约占40%左右,入手使用后会发现电池最大容量在下降,储能能力在不断衰退,使用多年后需更换新电池费用较高。因此维修保养成本高、充电时间长、续航里程短等方面也影响了保值率。

(4)新能源汽车充电桩等基础设施发展缓慢

新能源汽车的销量日益增多,通常要求新能源汽车要与充电桩的数量至少达到1:1比例或更高的配置标准,但是目前公共充电桩的数量远远不能满足人们充电的需求。再者处于安全考虑,绝大多数小区物业不允许安装个人充电桩,只能在固定充电站点充电,造成充电不便捷,充电基础设施建设速度慢,充电桩品牌杂乱质量差,都是制约新能源汽车发展的障碍。

废旧电池不集中处理,污染环境。人们对废旧电池回收管理意识不强,国家没有颁布处理废旧电池的政策,没有专门的处理废旧电池的工厂等等都是阻碍电池技术前进的原因。废旧电池不分类回收,随手丢弃,其中含有汞、铅、镉、锰等重金属经风吹日晒雨淋会渗透到土壤和地下水中,最终通过不同形式进入人体,会对人体有极大的伤害。若进行焚烧,会产生有害气体,造成大气污染。

2 新能源汽车发展方向

为此,在发展过程中我们应当通过研发新技术、减少生产成本、完善配套设施等,进一步明确了新能源发展的方向。

(1)加强技术研发,提升安全水平。作为新能源汽车核心部件的电池、电机、电控,有效推动“三电”核心技术提升是关键,直接影响新能源汽车的市场竞争力。研发更大比能量和比功率的电池,提升驱动电机和电控系统的功率密度和效率,电池管理系统改善电池的使用状态、延长电池使用寿命、增加电池安全性,是新能源汽车可持续发展大方向。加强对电池温度电压电流的监控、热量管理、电池外壳保护、电池碰撞后的受损程度等方面,提升安全水平。

(2)减少生产成本,扩大生产规模,推广应用度。新能源汽车成本高导致的售价高,影响成本的主要原因是硬件和软件,电池的成本、机件的成本、设计加工费用等,一般电池的选用是锂电池和铅酸电池等,电池价格不同,电池容量不同,价格是几万不等。政府鼓励企业研发新的代替金属钴的材料,降低电池的生产成本。电动机的类型品牌功率选用,车身材料的选用,都在影响生产成本。在技术改进研发的基础上,减少生产材料,降低生产成本,扩大生产规模,提高新能源汽车的市场接受度,提高新能源汽车的市场占有率,应用在大巴、公交车、出租车、环卫、物流、特殊用途专用车等领域,加大新能源汽车推广应用度。

(3)完善配套产业。根据城市规划和相关建设标准,合理布局充电设施,在商业区、居住区、高速公路等范围覆盖充电设施,个人充电桩慢充与公共充电桩快充相结合。随着共享单车、汽车的普及,各APP、小程序搜索附近车辆的位置定位找到相应车辆去使用,支付宝也推出一款充电桩充电小程序—“蚂蚁充电”,它集合全国70%的各个充电桩,通过支付宝APP搜索附近充电桩,快速定位找到,大大减少寻找的时间。充电设施的普及,用电安全现象也会随之增多,采取相关安全措施。当充电电路中发生短路、漏电等危险故障时立即断开电源,隔离电路受损部分,避免电路其他装置引发故障。

(4)充电技术革新。提高充电技术是新能源汽车发展的关键,未来的发展趋势是智能充电、无线充电、充电桩储能装置的充电模式。

智能充电与电池管理系统结合,在达到最大充电量后,可以智能控制充电机充电控制器,结束充电机充电,防止过度充电,保证了安全性,延长了电池的使用寿命。

无线充电,也叫感应充电,充电器与用电装置之间以磁场传送能量,两者之间不用电线连接,由供电设备(充电器)将能量传送至用电的装置,该装置使用接收到的能量对电池充电,并同时供其本身运作之用。

伴随充电桩数量的增多,会影响城市电网的负荷能力,充电桩储能就能解决这一障碍,利用太阳能发电与电网相结合,在阳光充足时太阳能转化为电能储存起来,在电网负荷能力不足时,储能装置来进行充电。

(5)完善动力电池的回收与再利用。废旧电池的处理方法直接影响新能源汽车绿色环保的形象。国际上处理废旧电池的办法是固化深埋、存放于废矿井、回收再利用。在关注废旧电池污染环境的同时,不可忽略它的再利用价值。电池的生产消耗了大量的金属资源,若能从废旧电池中回收利用有用金属,可以有效缓解资源稀缺和环境污染所带来的压力。废旧电池集中分类回收,循环再利用对新能源汽车的发展颇有裨益。

目前多采用火法、湿法冶炼等工艺进行回收处理废旧电池,国内使用较多的铅蓄电池,其污染物主要为铅和硫酸,这类电池由于原材料单一,且多为大型电池,处理方便,可以重新回炉提炼,具有较高的利用价值。

3 总结

本文对新能源汽车在转型过程中遇到的问题进行研究分析,并指出新能源汽车发展的方向措施。这些措施不仅能促进新能源汽车的可持续发展,还能实现汽车产业给我们带来的经济和社会效益。新能源汽车可持续发展之路任重而道远,电动化、智能化、无人驾驶是新能源汽车发展的必然趋势,只有面对新生态、新环境,坚持提质增效,寻求高质量高性能发展,新能源汽车才能得到更好的发展,才能满足人们对美好生活的需求。所以积极解决新能源汽车发展过程中遇到的障碍,迎难而上,探索出一条适合我国新能源汽车走可持续发展的道路,实现化节约能源和节能减排。

参考文献

本文来源于中国知网免费入口 http://www.zhimeng.org/

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