理论教育 电动汽车发展需求-电驱动理论与设计

电动汽车发展需求-电驱动理论与设计

时间:2023-10-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:与此同时,以电动汽车为代表的新能源汽车在汽车消费的大潮中也扮演着越来越重要的角色。进入2014年以来,在经济压力、基础建设促进、车辆技术进步的促进下,新能源汽车的产销产生了爆发式发展。其中,纯电动汽车销量为24.75万辆,同比增长450%;插电式混合动力汽车销量为8.36万辆,同比增长180%。

电动汽车发展需求-电驱动理论与设计

汽车的发展为人们的生活工作等提供了极大的便利,随着人们生活需求的不断提高,世界范围的汽车产销量也呈现出跳跃式的发展。1950~1970年,全球汽车保有量每10年翻一番,1970年达到2.5亿辆。1986年,全球汽车保有量再次翻一番达到5亿辆。目前,全球汽车保有量已从2009年的9.8亿辆跃升至2010年的10.15亿辆,同比增长3.6%,实现了自2000年以来的最大增幅。预计到2050年将升至25亿辆。统计显示,中国汽车市场2010年的井喷式增长,对全球汽车保有量的增长起到重要作用。2010年,中国在用汽车的保有量同比增长27.5%,增量超过1680万辆,这个数字接近同期全球新增汽车保有量的一半。截至2011年8月底,中国机动车保有量达到2.19亿辆。其中,摩托车占54.12%,约为1.19亿辆。汽车保有量占机动车总量的45.88%,刚刚超过1亿辆。这是中国汽车保有量首次突破1亿辆大关,仅次于美国的2.85亿辆,位居世界第二。此后中国汽车市场一直保持较高的增长速度和巨大的产销量。2011年,我国汽车产销分别为1841.89万辆和1850.51万辆,同比增长0.84%和2.45%。2012年,产销分别为1927.18万辆和1930.64万辆,同比增长4.63%和4.33%。2013年,产销分别为2211.68万辆和2198.41万辆,同比增长14.76%和13.87%。2014年,产销分别为2372.29万辆和2349.19万辆,同比增长7.3%和6.9%。2015年,产销分别为2450.33万辆和2459.76万辆,同比增长3.3%和4.7%。我国已经连续七年全球产销量第一。2016年上半年,我国汽车产销分别为1289.22万辆和1282.98万辆,增幅分别比2015年同期提升3.83% 和6.71%。

与此同时,以电动汽车为代表的新能源汽车在汽车消费的大潮中也扮演着越来越重要的角色。2011年,公共服务领域节能与新能源汽车示范推广和私人购买新能源汽车补贴试点城市混合动力汽车、纯电动汽车等节能与新能源汽车市场应用继续推进。截至2011年底,全国已经共有75家汽车生产企业的361个车型列入《节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录》。2011年,列入推荐目录的车型共生产12784辆,同比增长74.3%,其中商用车生产5722辆,乘用车生产7062辆。2012年我国新能源汽车产销分别为12552辆和12791辆。同时2012年新能源汽车以纯电动为主,且纯电动销量实现高速增长。2012年,纯电动车产销分别为11241辆和11375辆,占新能源车总销量的绝大比重,且与2011年相比,其产销分别同比增长98.8%和103.9%。而混合动力汽车2012年产销分别仅有1311辆和1416辆,2011年产销分别为2713辆和2580辆。2013年中国新能源汽车产量1.75万辆,同比去年增长了39.7%,其中纯电动14243辆,插电式混合动力3290辆;新能源汽车销售1.76万辆,同期同比去年增长了37.9%,其中纯电动销售14604辆,插电式混合动力销售3038辆。进入2014年以来,在经济压力、基础建设促进、车辆技术进步的促进下,新能源汽车的产销产生了爆发式发展。2014年新能源汽车生产78499辆,销售74763辆,比上年分别增长3.5倍和3.2倍。其中纯电动汽车产销分别完成48605辆和45048辆,比上年分别增长2.4倍和2.1倍;插电式混合动力汽车产销分别完成29894辆和29715辆,比上年分别增长8.1倍和8.8倍。2015年新能源汽车的销量为33.11万辆,相比去年同比增长了340%。其中,纯电动汽车销量为24.75万辆,同比增长450%;插电式混合动力汽车销量为8.36万辆,同比增长180%。新能源乘用车中,纯电动乘用车销量为14.67万辆,同比增长300%;插电式混合动力乘用车销量为6.07万辆,同比增长250%。2016年上半年,新能源汽车生产17.7万辆,销售17.0万辆,比上年同期分别增长125.0%和126.9%。其中纯电动汽车产销分别完成13.4万辆和12.6万辆,比上年同期分别增长160.8%和161.6%;插电式混合动力汽车产销分别完成4.3万辆和4.4万辆,比上年同期分别增长57.1%和64.2%。如此迅猛的汽车发展规模,已经从多个方面暴露出汽车产业发展的瓶颈,并对全球的发展提出了严峻的考验。

1.全球变暖

全球平均气温在近100多年来已经经历了冷—暖—冷—暖两次波动,总体为上升趋势。近年来全球气温明显上升,1981~1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃。科学家预测,如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展,到2050年全球温度将上升2~4℃,南北极地冰山将大幅度融化,导致海平面大大上升,一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中,如纽约上海、东京和悉尼。导致全球变暖的主要原因是温室气体的排放。从世界范围看,交通运输是温室气体排放的主要领域之一,根据2007年欧洲运输部长会议《减少运输二氧化碳排放报告》,2003年,在经济合作组织国家燃油消费排放的二氧化碳中,交通运输(包括营业性运输及私人运输)占34.7%,其中公路为23.7%;在全世界范围,交通运输占28%,其中公路为18%。美国运输部发布的《2005年运输统计报告》指出,2003年美国运输部门温室气体排放总量为18.64亿t二氧化碳当量,占当年美国全部温室气体排放量的27%,在所有运输方式温室气体排放量中,道路运输占82%。

2.空气污染

空气污染是指一些危害人体健康及周边环境的气体、固体或液体悬浮物对大气层所造成的污染。汽车释放出的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、二氧化碳、固体悬浮颗粒、铅及硫氧化合物会对空气造成污染。很多大都市的空气污染物和烟雾混合物中,燃油车的排放所占的比重已经超过50.7%。尽管燃油车的发动机在不断改进以降低排放,但燃油车数量的增加所带来的影响远远大于单台车辆降低排放所取得的效果。因此,由燃油车所造成的空气污染物的总量仍在以令人担忧的速度持续增加。

3.酸雨

酸雨是由于空气中二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)等酸性污染物引起的pH值小于5.6的雨水、冻雨、雪、雹、露等酸性降水。汽车尾气排放出来的氮氧化物、硫氧化合物会导致酸雨的形成,酸雨会导致土壤和湖泊酸化,植被和生态系统破坏,建筑材料、金属结构和文物腐蚀等一系列严重的环境问题。酸雨在20世纪五六十年代最早出现于北欧及中欧,目前全球受酸雨危害严重的有欧洲、北美及东亚地区。我国酸雨正呈急剧蔓延之势,是继欧洲、北美之后世界第三大重酸雨区。

4.资源、能源短缺(www.daowen.com)

由于人类无计划、不合理的大规模开采,资源和能源短缺问题已经在世界上大多数国家甚至全球范围内出现。半个世纪以来,全球能源消耗量大增,1950年,全世界能源消耗总量为26亿t标准煤,1987年为110多亿t标准煤,2000年为131.32亿t标准煤,2004年为146.10亿t标准煤。据美国能源信息署发布的国际能源展望,世界能源市场消耗量在2005~2030年间预计增加50.7%,非经济合作组织国家的总能源需求增加85.7%,经济合作组织国家能源需求增加19%,世界能源供应将日趋紧张。石油是目前汽车的主要能源,而汽车工业作为各国的支柱产业被大力发展,显然,汽车工业的发展将进一步加剧能源短缺问题的严重性。

5.噪声污染

人为造成的一些人们不需要的声音甚至是令人厌恶的声音可以称为噪声。噪声的污染源主要有工厂噪声、交通噪声、建筑施工噪声、社会生活噪声等。城市噪声主要来源于交通噪声,而汽车噪声正是交通噪声的主要组成部分。汽车噪声主要有发动机噪声、进气噪声、排气噪声、风扇噪声、传动噪声、轮胎噪声、空气动力噪声以及各种发动机附件的噪声等。虽然噪声污染看起来比空气污染危害小,但是噪声可以引起心绪不宁、心情紧张、心跳加快和血压增高等。“噪声病”一词已出现于医学书刊,其发病率也日益增加。

为了尽可能解决传统汽车工业带来的种种问题,增强世界汽车工业的可持续发展,适应全球经济发展趋势,世界各国政府、学术界、工业界都在加大对电动汽车开发投入的力度,加速电动汽车发展的步伐。

电动汽车可以部分或者全部地利用电能。电能除了可以通过火力发电、核能发电之外,还可以通过其他形式能量的转换获得,如水能(水力发电)、风能风力发电)、化学能(电池)及光能(光电池、太阳电池等)等,可以减少石油资源的使用量,而且这些新能源不会产生有害的排放和温室气体。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电,使发电设备日夜都能充分利用,大大提高其经济效益。研究表明,同样的原油经过粗炼,送至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动汽车,其能量利用效率比经过精炼变为汽油,再经汽油机驱动汽车高,因此有利于节约能源

电动汽车的有害排放物很少甚至可以实现零排放,减小对环境的污染。在全球范围内,由电动汽车产生的有害排放物比燃油车的少得多。另外,为了减少全球污染物的排放,电动汽车的使用为通过集中处理进一步减少空气污染物的排放提供了一种可能。在发电过程中会产生相应的排放物,通过集中处理的方法,这些污染物很容易被收集起来,但这种集中处理的方法不适用于燃油车。

此外电动汽车还有一个明显的优势,就是基本不会产生噪声污染。燃油车的发动机和复杂的机械传动装置会对环境产生严重的噪声污染,而电动汽车用电机驱动,电机工作时噪声很小,通过有效地控制手段,甚至可以使电动汽车运行时“无声无息”,从而大大改善对环境的噪声污染。

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