新能源汽车发展面临的机遇与挑战 有资料表明，汽车每年约消耗中国汽油总产量的90%左右，柴油总产量的1/3以上。中国汽车工业的发展速度远远超过外界的预期，寻找新的替代能源解决当前的能源短缺问题和能源安全问题，已经成为摆在中国汽车工业面前的一道难题。 除了大力发展节能技术，提高现有车辆燃油效率这条节流之路，大力发展新能源汽车，已成为中国汽车产业未来发展的重要方向之一。目前在发展新能源汽车方面，存在一些认识误区。一些人单纯认为，新能源就是清洁能源，排放一定比汽油车和柴油车低，新能源汽车的替代燃料一定比汽油、柴油更环保，二氧化碳排放更低。在描述新能源汽车美好前景的时候，会有意无意地把传统汽车和新能源汽车对立起来。目前社会上炒得比较热，议论比较多的车用新能源有燃料电池汽车和电动车。 燃料电池可以把燃料的化学能直接转变为电能，而不受卡诺热机效率的限制。鉴于其高能量转换效率、操作方便、对环境低污染的特点，近半个世纪来特别是近十年来世界各国普遍重视并大力投入研制开发。燃料电池种类较多，质子交换膜燃料电池(PEMFC)是目前燃料电池汽车中普遍采用的技术。PEMFC燃料电池汽车需要贵金属铂(Pt)作为电极催化剂，全球Pt的供应能力有限。PEMFC需要消耗氢气。氢气不是一次能源，更不是“新能源”。现在世界上氢的年产量约为3600万吨，其中绝大部分是从石油、煤炭和天然气中制取的，这就得消耗本来就很紧缺的矿物燃料;加之储运、供应等环节成本特高，对环境具有额外的污染排放压力，这就抵消了排放产物仅仅是H2O这一优点。因此目前的燃料电池汽车并不是真正意义上的新能源汽车还要同时考虑其他人们关注的指标。 目前国际公认固体氧化物燃料电池(SOFC)具有更突出优点，称之为第四代燃料电池。SOFC的优点是不用催化剂而直接使用天然气为原料，电池效率较高。因此，它是未来大规模清洁发电站的优选对象，缺点是1000℃高温下材料较难解决，目前人们也在研究800℃左右的中温SOFC。 目前的电动车同样存在几个方面的技术问题。电池的能量密度低，与汽油相比，电池的能量密度相差近百倍。能量密度低，再加上电池组过重，使得电动汽车的续航里程短。电池组的价格昂贵，且正常的充电时间至少需要几个小时，对使用者而言很不方便，难以广泛普及应用。废旧电池含有汞、铅、镉、镍等重金属及酸、碱等电解质溶液，对人体及生态环境有不同程度的危害。由于电池污染具有周期长、隐蔽性大等特点，其潜在危害相当严重，处理不当还会造成二次污染。 以上这些“新能源汽车”的能源从哪里来?它们并不是一次能源，还是要用电或传统能源来转换。电从哪里来?主要来源于火力发电(烧煤、烧油)。这并没有解决能源的问题。火电厂会带来很大的污染。内燃机的排放控制水平在不断提高，发达国家现在实施的欧5、欧6和未来更高水平的汽车尾气排放标准，已经非常清洁。现有技术无法处理火电厂的排放，其中含有大量二氧化硫及颗粒，是造成酸雨污染的主要原因。 火电厂能量利用效率不如内燃机高。同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率远远不如经过精炼变为汽油、柴油，再经汽油机、柴油机驱动汽车高。中国目前的电力结构主要以火电为主。火力发电约占全国总发电量的70%以上。而火力发电主要燃料为煤、油和天然气。从热效率来分析，中国大多数火力发电厂的热效率在27%到33%之间。而采用电控共轨、缸内汽油直喷、均质混合气压燃(HCCI)、混合动力等技术的内燃机其热效率可以达到50%。 从节能减排的角度来看，目前有些开发或投入应用的燃料电池汽车和电动汽车只是运用了障眼法，把能耗和污染的问题转嫁到了上游产业。燃料电池汽车和电动汽车本身虽然清洁了，但转移了整个产业链的污染和能耗。因此，以目前的技术来分析，无论是燃料电池汽车、还是纯电动汽车，都还存在很大的能源利用战略方向性问题。如果整个国家都一窝蜂搞所谓的新能源汽车，而忽视传统的内燃机节能减排对改善中国能源利用的巨大价值，这将是一个很大的战略方向上的错误。 如果忽视了传统能源的技术进步和优化，盲目地在新能源的道路上飞奔，这将陷入一个巨大的投资上的无底洞，甚至会丧失我们这么多年来在汽车和内燃机工业上积累的成果，在技术上被发达国家再次远远甩在后面。 |
