新能源汽车环境影响及能源效率探索
摘 要:简要介绍了新能源汽车的概念,并探索了新能源汽车对环境和能源效率的影响,进而提出了推动新能源汽车发展的方法,以期能为我国汽车工业发展作贡献。
关键词:新能源汽车;环境影响;能源效率;燃料
中图分类号:U469.7 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.026
近年来,我国汽车工业取得了较大的发展。随着社会经济水平的不断提高,汽车数量也逐渐增多,截至2014年年底,我国机动车保有量达2.64亿辆,其中,汽车1.54亿辆。如此庞大的汽车数量在很大程度上加快了能源消耗的速度,同时,也对环境造成了很大的污染。新能源汽车正是为了缓解这种局面而出现的,它完全符合政府出台的节能减排方针。加大对新能源汽车环境影响和能源效率的探索力度具有重要的现实意义。
1 新能源汽车的基本概念
新能源汽车是指除了汽油和柴油外的其他能源汽车,例如混合动力汽车、燃料电池汽车和太阳能汽车等。新能源汽车将动力与驱动技术有效整合起来,是具有新技术、新结构的先进汽车。目前,国内外所研发的新能源汽车主要有电动汽车、油电混合动力汽车等。但是,每种类型的汽车都有其优势和不足之处,例如油电混合动力汽车,其在排放性能方面具有一定的优势,能有效控制一氧化碳等污染气体的排放,具有一定的可行性,但是,仍旧需要依赖汽油动力,而且在结构上,由于增加了电池和电动机的缘故,其体积也相应增大了,这在一定程度上仍然增加了能源的消耗量。 2 对新能源汽车的探索
2.1 环境影响方面
研究发现,不同燃料的汽车在燃料生产和排放温室气体方面各不相同,各类汽车二氧化碳的排放量基本处于20~45 t之间。其中,氢燃料汽车二氧化碳排放量仅为4 t,远远低于传统汽车。但是,从汽车运行成本的角度来看,传统汽车运行成本最低,新能源汽车在燃料供应和持续运行方面处于劣势。综合对比后发现,液化石油汽车(LPG汽车)和燃气汽车是最经济和实用的新能源汽车,并且在运行成本和温室气体排放方面都占有一定的优势。
从臭氧排放角度来说,所有类型汽车的臭氧排放量通常都处于50~300 kg之间。臭氧排放量最小的是以新配方汽油作为燃料的汽车,其排放量与电动汽车接近,但是,运行成本则比电动汽车要低;臭氧排放量最大的是柴油汽车,高达700 kg。因此,由于新能源汽车的臭氧排放量比传统汽车要少,所以,它能更好地发挥环境保护的优势。
车辆颗粒物排放主要是由发动机燃料燃烧所产生的,汽车燃料的类型不同,颗粒物的排放量也会随之变化。研究发现,使用能量储存方式作为行驶动力或者无燃烧过程的新能源汽车颗粒物排放量几乎可以忽略不计。例如氢燃料汽车,这种类型的汽车对技术的要求相当高,生产成本和运行成本也相对较高;再比如乙醇燃料,它主要是通过分解淀粉来提供动能,因此,颗粒物排放量也会随之增加。
2.2 能源效率方面
通过研究各种燃料在汽车使用寿命时长内所产生的效率可知,从生产到使用结束的过程中,燃料效率一般能达到8%~28%,利用效率最高的是混合动力汽车和氢燃料电池动力汽车,再往下依次是乙醇燃料汽车、新配方汽油汽车和液化石油汽车。经过仔细的分析可得知,最理想的燃料为液化石油燃料、甲醇燃料等,这些燃料作为汽车动力使用,不仅有较高的能源转化能力,还能有效控制温室气体排放和臭氧排放,完全符合可持续发展观的要求。但是,液化石油汽车需要以石油能源作为基础,虽然在利用效率上表现强劲,但其推广和普及难度也相当大。此外,氢燃料电池汽车同样具备比较高的能源利用率,但是,电池和电动机的消耗也是相当惊人的。由此可见,在能源利用率方面最具优势的是单一燃料。
3 推动新能源汽车发展的方法
3.1 加大对单一燃料的研究力度
研究表明,在环境保护和能源效益方面,单一燃料具有明显的优势,但目前,我国绝大多数新能源汽车都属于双燃料汽车,在能源利用率方面不够理想。例如,燃气汽车在节能减排和普及推广等方面并没有充分发挥其应有的价值,因此,在今后的发展过程中,要加大对单一燃料的研究力度,推广单一燃料汽车,进而推动新能源汽车工业朝着规模化的方向发展。
3.2 做好CNG双燃料汽车的推广
CNG双燃料汽车是以压缩天然气为主要驱动力,配合柴油或汽油使用的新能源汽车之一。CNG燃料的主要成分是甲烷气体,其在各方面的表现都很好,尤其是将其使用在大型车辆上,不仅能有效减少能源消耗,还能减轻对环境的污染。因此,在未来的发展过程中,CNG汽车具有一定的市场前景,适合在资源比较丰富的城市或地区使用。
3.3 提升燃料质量,调控油气价格
从节能减排的角度讲,LPG液化石油汽车能耗比较低,但目前,我国在液化石油气的供给方面仍然无法满足新能源汽车的发展需求。受国际局势的影响,油气价格不断攀升,并且产量有限,不得不依靠外国进口,这种情况不利于实现新能源汽车的推广工作。鉴于此,我国政府部门要发挥自身的职责,从提升液化天然气质量做起,结合实际情况,合理调控油气价格,避免因燃料问题而限制我国新能源汽车的发展。
3.4 加大技术投入
新能源汽车的核心就是先进技术,只有掌握核心技术,才能不断优化新能源汽车的性能,控制运行成本,进而推动新能
源汽车行业的发展。因此,要加大对有关新能源汽车技术方面的投入和研究力度,不断提升能源利用率和节能减排水平。此外,要增加资金投入,全力建设基础设备,尤其是加气站。加气站作为燃气汽车的主要载体和核心设备,要以安全为原则,完善设施建设,从而为新能源汽车的发展奠定基础。
4 结束语
综上所述,要发展我国新能源汽车产业,首先要分析和研究新能源汽车对环境和能源效率的影响,并了解新能源汽车各方面的优势,从加大单一燃料汽车的推广工作入手,加大对相关技术的投入和研究力度,从而完善城市加气站等设施的建设,加快我国新能源汽车产业的发展。
参考文献
[1]许伟.新能源汽车环境影响及能源效率分析[J].科技展望,2015(5).
[2]孙颖.新能源汽车电池项目环境影响评价中若干问题探讨[J].科学时代,2014(5).
[3]许文乐.纯电动汽车续驶里程RBF神经网络预测算法的研究[D].北京:北京交通大学,2012.
[4]杨茹,冯超,张耀伟,等.混合动力汽车的全生命周期评价[J].新能源进展,2014(2).
〔编辑:白洁〕