汽車節能減排技術論文(2)
汽車節能減排技術論文篇二
汽車節能減排技術在我國的研究現狀及發展趨勢
摘 要：汽車在為人們提供便利的同時也帶來了諸多環境和能源問題，因此汽車節能減排問題近來引起了越來越多人的關注。文中從中國汽車節能減排政策發展、新能源汽車市場反應及其零部件研發現狀入手，對中國汽車節能減排發展現狀進行了簡要的分析，并結合實際提出了未來幾年我國汽車節能減排的發展趨勢。
關鍵詞：汽車;節能;減排
【分類號】：TU831;TU201.5
0引言
能源是人類賴以生存和發展的基礎。我國能源總體供應短缺，并且呈現多煤、少氣和缺油的特點。汽車作為國家發展的支柱產業之一，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CO 排放比2005年下降40%～50%。這將對我國汽車工業提出嚴峻的挑戰。要解決能源的巨大消耗和環境污染的持續惡化的問題，我國汽車必須在節能減排上采取有效措施進行應對[1]。
1我國汽車節能減排狀況
1.1目前國家關于汽車行業節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，能源與環境社會發展的矛盾日益突出。如何完善我國的節能減排政策，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節能減排和能源安全政策的實施對于促進我國汽車行業的節能減排工作和新能源汽車的發展至關重要。2009年是新能源汽車產業的破局之年，扶持新能源汽車的政策發布也進入密集期[3]。這些政策對新能源汽車產業的發展具有深遠影響，其措施要點歸納如表1。同時，節能減排政策依然在不斷加碼和細化。
表1：近年汽車節能減排和能源安全政策一覽表
1.2我國汽車節能減排和新能源汽車研發能力狀況分析
在“863”計劃和“十一五”國家科技專項等國家項目的支持下，我國節能減排和新能源汽車研發取得了階段性的研究成果，培養了一支能力較強的研發隊伍，人才儲備體系正在日趨完2012年01月 商業營銷善。近年來，隨著全球汽車工業中心開始向我國轉移，我國節能減排和新能源汽車的產業化進程明顯加快。據不完全統計，目前從事混合動力客車研制和生產的廠家就有30多家。各汽車集團節能減排及新能源汽車發展的主要成績和規劃如表2。
表2：各汽車集團節能減排及新能源汽車發展的主要成績和規劃
1.3目前內資企業在節能減排和新能源汽車研發上取得的成績及遇到的問題
近年來，我國內資企業在節能減排和新能源汽車研發上取得很大突破：新能源汽車產量迅速增加，新能源汽車質量快速提升，具備了實現產業化發展的基本條件。目前混合動力汽車初步具備產業化生產能力，進入小批量商業示范應用;純電動汽車有效地開拓了特定區域的市場;燃料電池汽車主要技術性能接近國際先進水平;傳統燃料車用動力系統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研究進入產業化示范階段。
但總體來看，我國節能減排和新能源汽車產業仍然處于起步階段，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：企業研發力度不夠，且尚未掌握核心零部件技術
主要表現在：混合動力整車的核心集成能力、動力系統優化和匹配技術有待于進一步提高;動力系統技術平臺已被整車企業所接受，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汽車高出很多，要實現產業化，還需要度過艱難的市場導入階段。要真正實現其產業化，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。單憑企業自行解決資金問題，會給企業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方面。而且，目前新能源汽車的車型開發、試驗驗證等技術能力與傳統汽車相比，仍然很不完善，也需要專業的人才隊伍。因此，我國新能源汽車的研究開發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模的鋪開，相關管理方面的人才將出現較大的空缺。
(4)相關配套產業發展滯后
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展滯后。
2我國汽車節能減排技術的發展趨勢
2.1我國汽車主要工業指標的回顧與預測
2000年以來，我國汽車工業即以進入了發展史上的黃金時期。根據我國汽協統計，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[2]。 (1)汽車總產量預測
從統計圖中可以看出2010年我國汽車產量以年增長15%預計，2015年我國汽車產量將超過3600，如圖1。
圖1 ：2011年～2015年我國汽車產量預測
(2)汽車保有量的回顧與預測
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代化的程度，另一方面也帶來了極大的環境和能源壓力[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。
圖2：2011年～2015年我國汽車保有量預測(按年報廢率10%計算)
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。
圖3：2011年～2015年我國汽車保有量預測(按年報廢率8%計算)
2.2 我國汽車節能減排新技術分析與展望
基于我國汽車動力系統的發展現狀和面臨的挑戰，我國汽車動力系統的發展應從節能汽車和新能源換汽車兩方面出發[4]。結合我國當前汽車產業政策和汽車研發方向，分析我國汽車節能減排和新能源汽車的發展趨勢如下[3]：
(1)傳統燃料車用動力系統
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展方向，如發動機本身的結構優化，包括多氣門可變進氣系統、稀薄燃燒技術等，輕質材料的應用也會得到初步的發展。
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、廢氣再循環等技術已經得到開發和逐步應用，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展趨勢主要表現在廣泛采用直噴、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、排氣再循環技術、增壓及增壓中冷技術以及均質充氣壓縮燃燒等。
(2)待用燃料車用動力系統
我國從20世紀90年代末開始大規模研制、開發和推廣代用燃料汽車，經過十幾年的發展，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重點是以電控閉環多點順序噴射為特征的第三代燃氣發動機技術。
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模的發展。
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尚處于產業化準備階段，煤間接液化合成油進入產業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。
(3)電動汽車動力系統
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混合動力汽車業逐步得到關注。純電動汽車和燃料電池汽車的研發都取得了一定的進展，這也是今后我國
汽車節能減排的主要研究方向之一。
3結束語
環境保護已是當今時代的主題，一個國家在環境保護和公共交通事業的發展程度也是其綜合國力強弱的體現，汽車作為一個節能減排的重點方向有著非同尋常的意義。但汽車的節能減排并不是一朝一夕就能完成的，既要有汽車企業的自身努力，又要有政府政策的支持，更需要全民環保意識的不斷提高。
參考文獻：
[1]方紅燕，王今，劉克強.對我國汽車行業節能減排戰略的思考[J].汽車工業研究，2009.
[2]劉蘭劍.我國汽車節能減排政策與美、日比較研究[J].我國科技論壇，2010.
[3]楊朝英，張利雯，張玉泉.新能源汽車產業發展的政策支持[J].科技信息，2010.
[4]許文靖. 現代汽車節能技術探析. 科技創新導報，2009.
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