新能源汽车发展现状及趋势论文_新能源汽车发展现状及趋势论文3000字
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1.浅析新能源汽车的现状与发展
2.全球新能源汽车市场的现状与未来趋势
3.中国新能源汽车发展现状及趋势
4.我国新能源汽车行业现状及趋势分析
5.浅析新能源汽车环保优点及其发展趋势
浅析新能源汽车的现状与发展
新能源汽车行业主要上市企业:目前国内新能源汽车行业主要上市企业有比亚迪(002594)、吉利控股(00175.HK)、上汽集团(600104)、广汽集团(601238)、北汽蓝谷(600733)、长安汽车(000625)等本文核心数据:中国新能源汽车销量、中国新能源汽车渗透率
2021年前10月中国新能源汽车销量市场渗透率突破10%
2017-2021年中国新能源汽车销量逐年增长,2020年全年销售量达到136.7万辆,2021年前10月累计销量达到254.2万辆,同比大幅增长134.9%;从新能源汽车销售市场渗透率来看,从2017年的2.8%增长至2020年的5.3%,2021年前10月高达12.2%。
乘用车新能源渗透率稳步增长而商用车呈现波动下降态势
从细分领域来看,客车销售市场的新能源渗透率水平最高,近几年保持在18%以上,而卡车销售市场的新能源渗透率最低,2021年1-10月仅有0.9%;从变化趋势来看,2017-2021年,商用车(包括客车和客车)市场的新能源渗透率呈现波动下降态势,主要是商用车市场的新能源销售受补贴政策变化的影响较大,而乘用车市场的新能源渗透率呈现持续增长态势。
乘用车细分领域中A00车型新能源渗透率高达99.6%
从乘用车细分市场来看,根据车型大小及排量的不同,乘用车可分为A00级、A0级、A级、B级和C级,2021年1-10月,A00级微型轿车销售市场的新能源渗透率高达99.6%,其次是B级中型轿车的新能源渗透率19%,其余车型均在10%以下。
从乘用车细分市场新能源渗透率变化趋势来看,2017-2021年,A00级、B级和C级乘用车的新能源渗透率呈现逐年增长态势,其中A00级乘用车在2021年1-10月趋近于100%,而B级和C级乘用车的新能源渗透率还有较大的增长空间。
全球新能源汽车市场的现状与未来趋势
新能源汽车论文模板
一、技术概述
电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。它使用存储在电池中的电来发动。在驱动汽车时有时使用12或24块电池,有时则需要更多。
1、电动车技术特点
●无污染,噪声低
电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气,不产生排气污染,对环境保护和空气的洁净是十分有益的,几乎是“零污染”。众所周知,内燃机汽车废气中的CO、HC及NOX、微粒、臭气等污染物形成酸雨酸雾及光化学烟雾。电动汽车无内燃机产生的噪声,电动机的噪声也较内燃机小。噪声对人的听觉、神经、心血管、消化、内分泌、免疫系统也是有危害的。
●能源效率高,多样化
电动汽车的研究表明,其能源效率已超过汽油机汽车。特别是在城市运行,汽车走走停停,行驶速度不高,电动汽车更加适宜。电动汽车停止时不消耗电量,在制动过程中,电动机可自动转化为发电机,实现制动减速时能量的再利用。有些研究表明,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和减少二氧化碳的排量。
另一方面,电动汽车的应用可有效地减少对石油资源的依赖,可将有限的石油用于更重要的方面。向蓄电池充电的电力可以由煤炭、天然气、水力、核能、太阳能、风力、潮汐等能源转化。除此之外,如果夜间向蓄电池充电,还可以避开用电高峰,有利于电网均衡负荷,减少费用。
●结构简单,使用维修方便
电动汽车较内燃机汽车结构简单,运转、传动部件少,维修保养工作量小。当采用交流感应电动机时,电机无需保养维护,更重要的是电动汽车易操纵。
●动力电源使用成本高,续驶里程短
目前电动汽车尚不如内燃机汽车技术完善,尤其是动力电源(电池)的寿命短,使用成本高。电池的储能量小,一次充电后行驶里程不理想,电动车的价格较贵。但从发展的角度看,随着科技的进步,投入相应的人力物力,电动汽车的问题会逐步得到解决。扬长避短,电动汽车会逐渐普及,其价格和使用成本必然会降低。
2、电动车基本结构
电动汽车的组成包括电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。
2.1. 电源
电源为电动汽车的驱动电动机提供电能,电动机将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前,电动汽车上应用最广泛的电源是铅酸蓄电池,但随着电动汽车技术的发展,许多新型电池也在发展中。这些电源(电池)主要有钠硫电池、镍铬电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等,新型电源的应用,为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。
2.2. 驱动电动机
驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前电动汽车上广泛采用直流串激电动机,这种电机具有"软"的机械特性,与汽车的行驶特性非常相符。但直流电动机由于存在换向火花,比功率较小、效率较低,维护保养工作量大,随着电机技术和电机控制技术的发展,势必逐渐被直流无刷电动机(BCDM)、开关磁阻电动机(SRM)和交流异步电动机所取代。
2.3. 电动机调速控制装置
电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的,其作用是控制电动机的电压或电流,完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。
早期的电动汽车上,直流电动机的调速采用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数来实现。因其调速是有级的,且会产生附加的能量消耗或使用电动机的结构复杂,现在已很少采用。目前电动汽车上应用较广泛的是晶闸管斩波调速,通过均匀地改变电动机的端电压,控制电动机的电流,来实现电动机的无级调速。在电子电力技术的不断发展中,它也逐渐被其他电力晶体管(入GTO、MOSFET、BTR及IGBT等)斩波调速装置所取代。从技术的发展来看,伴随着新型驱动电机的应用,电动汽车的调速控制转变为直流逆变技术的应用,将成为必然的趋势。
在驱动电动机的旋向变换控制中,直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向,实现电动机的旋向变换,这使得电路复杂、可靠性降低。当采用交流异步电动机驱动时,电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可,可使控制电路简化。此外,采用交流电动机及其变频调速控制技术,使电动汽车的制动能量回收控制更加方便,控制电路更加简单。
2.4. 传动装置
电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴,当采用电动轮驱动时,传动装置的多数部件常常可以忽略。因为电动机可以带负载启动,所以电动汽车上无需传统内燃机汽车的离合器。因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换,所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中的倒档。当采用电动机无级调速控制时,电动汽车可以忽略传统汽车的变速器。在采用电动轮驱动时,电动汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器。
2.5. 行驶装置
行驶装置的作用是将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力,驱动车轮行走。它同其他汽车的构成是相同的,由车轮、轮胎和悬架等组成。
2.6. 转向装置
专项装置是为实现汽车的转弯而设置的,由转向机、方向盘、转向机构和转向轮等组成。作用在方向盘上的控制力,通过转向机和转向机构使转向轮偏转一定的角度,实现汽车的转向。多数电动汽车为前轮转向,工业中用的电动叉车常常采用后轮转向。电动汽车的转向装置有机械转向、液压转向和液压助力转向等类型。
2.7. 制动装置
电动汽车的制动装置同其他汽车一样,是为汽车减速或停车而设置的,通常由制动器及其操纵装置组成。在电动汽车上,一般还有电磁制动装置,它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行,使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流,从而得到再生利用。
2.8. 工作装置
工作装置是工业用电动汽车为完成作业要求而专门设置的,如电动叉车的起升装置、门架、货叉等。货叉的起升和门架的倾斜通常由电动机驱动的液压系统完成。
3、电动汽车的技术内容包括:
●驱动电池技术:镍氢电池,镍镉电池,铅酸电池,钠硫电池,锂离子电池、燃料电池等,应具有比功率和比能量高,能满足动力性和续驶里程的要求:充电时间短、充电动循环多,以方便使用和保证寿命。
●电机技术:主要有四种电机:直流电机、永磁电机、开关磁阻电机、交流感应电机。要求重量轻、效率高、可靠性好。
●驱动系统控制与集成技术:多采用单片机和功率器件配合作为控制系统,功率器件主要使用IGBT(绝缘栅双极晶体管)。
●电池监视与管理系统技术
●充电系统技术
●电动汽车整车布置及匹配技术
二、现状及国内外发展趋势
二十世纪九十年代以来,国外将电动汽车技术的重点放在关键的电池技术研究上,美国三大汽车公司投资26亿美元,进行合作研究,美国电池制造商联合进行的USABC项目也把目标指向电动汽车用的电池。 目前电池技术的现状与电动汽车的实用要求还有相当距离,使电动汽车在动力性能、续驶里程、制造成本和可靠性等方面无法和常规汽车相比。电动汽车的前景基本上取决于电池技术的突破。近年来镍氢、锂、燃料等类电池被相对看好,投入大量资金进行研究,铅酸、镍镉等传统电池的改进工作也在进行。
国家科委、计委在"八五" 、"九五"期间组织了电动汽车的攻关课题,最近又把电动汽车项目列入"十五"规划,国内大型汽车企业、高等院校、研究单位对电动汽车的研究也持积极的态度,通过改装电动汽车,进行了多轮试制,力争在"十五"结束时达到电动汽车的产业化。
三、"十五"目标及主要研究内容
①目标:解决关键技术,完成可实用的电动汽车的开发,并实现产业化。
②主要研究内容:电动汽车的总体设计;先进的电池技术;电动机及控制驱动系统;整车监控与管理系统、使用环境与配套技术等。
这个是从网上摘抄的,你可以试着组合一下你的文章.
中国新能源汽车发展现状及趋势
全球新能源汽车市场的现状与未来趋势1、2022年全球电动汽车销量打破纪录
2022年电动车销量超过1000万辆,呈指数级增长。2023年第一季度全球新能源电动汽车销量达230万辆,比去年同期增长约25%。预计2023年全球销量同比增长35%,达到1400万辆,占汽车市场整体份额将增至18%。绝大多数电动汽车销售集中在中国、欧洲和美国三大市场。其中,中国是领跑者,去年全球60%的电动汽车销售发生在中国,全球已售出的电动汽车一半以上在中国。此外,去年欧洲、美国电动汽车销售量分别增长15%和55%,印度、印度尼西亚电动汽车销售量增加两倍以上,泰国销量翻倍。主要经济体的政策方案将进一步提高电动汽车的市场份额。
2、具有里程碑意义的电动汽车政策正在推动电动汽车助力气候目标
全球主要经济体的政策将在2030年把电动汽车的市场份额提高到50%。电动汽车的蓬勃发展将推动全球道路运输的石油需求在2025年前后达到峰值,并排放约7亿吨二氧化碳。预计到2050年,电池制造业将满足电动汽车的净零排放需求。
3、随着竞争的加剧,更多实惠车型进入市场
2022年,全球电动汽车支出超过了4250亿美元,比2021年增长50%;初创公司用于研发电动汽车和电池技术的风险投资总额达到了近21亿美元,比2021年增长30%;电池和关键矿物相关的投资也在增加。2022年,可供选择的电动汽车种类达到500种,是2018年的2倍多。越来越多的新进入者正在提供更实惠的车型,供消费者选择的电动汽车种类日益增加。但目前全球可选择的电动汽车车型数量仍然远低于市场上可选择的内燃机汽车种类。
4、随着电动汽车的飞速发展,更多车型的电气化已成为焦点
道路运输的电气化不仅局限于汽车,两轮车/三轮车也是最重要的电气化市场。商用车的电气化程度也在增加,2022年全球电动轻型商用车的销量增长了90%,达到31万辆左右。中国除了电动汽车,在电动两轮/三轮车、电动公交车、电动卡车等方面的市场份额也处于全球领先地位。中国超过三分之一的两轮/三轮车是电动车,电动公交车和电动卡车保有量在全球的占比均超过了95%。
5、电动汽车和电池在决策中占重要地位
电动汽车市场趋势正在对电池生产和供应链产生积极的连锁反应。全球已宣布的电池项目足以满足到2030年的电动汽车需求。不过电池和材料市场仍高度集中,2022年中国电池及材料出口占全球份额35%以上。
我国新能源汽车行业现状及趋势分析
我国工业迅猛发展,带动了我国汽车产业的发展,自2008年世界经济危机之后,我国汽车产销量迅速占据市场,成为世界第一位,我国汽车行业整体呈稳定增长态势,全年产销量不断提升。至2021年,我国汽车产销分别完成2608.2万辆和2627.5万辆,同比分别增长3.4%和3.8%,结束了“三连降”的下滑趋势,车市终于翻红。新能源汽车销量猛增,自主品牌力压合资品牌,却依旧要克服“缺芯”难关,新能源汽车销量连续7年全球第一。
汽车发展
2021年新能源汽车全年产销两旺,销售完成352.1万辆,同比增长1.6倍,连续7年位居全球第一。从3月开始月销量超过20万辆、8月超30万辆、11月超40万辆,到12月已达53万辆。新能源车市整体从政策驱动转向市场拉动新发展阶段,呈现市场规模、发展质量双提升的良好发展局面。
新能源汽车是在传统能源资源日益紧张、生态环保要求不断提高的背景下、得到世界汽车行业共同关注的崭新行业。尽管各个国家在新能源汽车的旧建设愿景上存在一定的差异,其根本目标都在于发挥新能源汽车的优势,减少环境资源所承受的实际压力、同时推动国内经济的可持续发展。
浅析新能源汽车环保优点及其发展趋势
——预见2023:《2023年中国新能源汽车行业全景图谱》(附市场现状、竞争格局和发展趋势等)行业主要上市公司:主要有上汽集团(600104.SH)、蔚来-SW(09866.HK)、理想汽车(02015.HK)、小鹏汽车(09868.HK)、广汽集团(601238.SH)、比亚迪(002594.SZ)等
本文核心数据:产销规模、竞争格局、渗透率
定义
依据《国民经济行业分类(GB/T 4754-2017)》,新能源汽车是指采用新型动力系统,完全或主要依靠新型能源驱动的汽车,包括插电式混合动力(含增程式)汽车、纯电动汽车和燃料电池电动汽车等。新能源汽车行业是指进行新能源汽车整车制造活动的企业集合。
新能源汽车按照能源供给和应用领域,有两种分类方式,具体如下:
2、产业链剖析:大型企业已实现后向一体化布局
从产业链角度来看,新能源汽车产业链上游主要包括电池、电机、电控等核心原材料及零部件供应;中游是指新能源汽车整车制造,按照用途可划分为乘用车、商用车等;下游包括新能源汽车充电服务、新能源汽车后市场服务等应用领域。
从新能源汽车行业上下游产业链参与企业来看,上游企业包含赣锋锂业、华友钴业等原材料供应商以及宁德时代、大洋电机等核心零部件供应商;中游的新能源汽车制造商主要有比亚迪、上汽集团等国产企业以及特斯拉、宝马等外资厂商;而下游主要有国家电网、上汽通用等新能源汽车充电及后市场服务商。大型企业如比亚迪等,已经实现后向一体化布局。
行业发展历程
“八五”期间,政府开始组织相关部门展开了对电动汽车及关键零部件的研发;随后电动汽车列入国家攻关项目。历经了一系列策划之后,2011年开始,新能源汽车试点工作如火如荼的开展,从试点到全面,目前我国新能源汽车行业正历经转型阶段,由“政策导向性市场”逐渐向“市场导向性市场”转型。
行业政策背景
我国新能源汽车行业的政策规划涉及购置补贴政策、节能减排政策、电池充电桩配套产业政策等,部分汇总如下:
我国新能源汽车高速发展,为世界经济发展注入新动能,2020年10月,国务院发布《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》,提出发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路,是应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。到2025年,我国新能源汽车市场竞争力明显增强,动力电池、驱动电机、车用操作系统等关键技术取得重大突破,安全水平全面提升。纯电动乘用车新车平均电耗降至12.0千瓦时/百公里,新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右,高度自动驾驶汽车实现限定区域和特定场景商业化应用,充换电服务便利性显著提高。
产业发展现状
1、新能源汽车供需水平较为平衡
受益于政策的优惠,我国新能源汽车市场从2014年开始快速发展,新能源汽车产销量大幅上升;随后2016、2017年受到骗补事件及补贴倒退的影响,产销量增速放缓。至2021年新能源汽车补贴政策敲定,新能源汽车补贴标准将在2020年基础上再退坡20%。根据中国汽车工业协会统计据显示,2021年国内新能源汽车产量为354.5万辆,同比增长159.5%。2021年新能源汽车的产量爆发式增长,主要是因为新能源汽车市场已经从政策驱动转向市场拉动,呈现出市场规模、发展质量双提升的良好发展局面,2022年新能源汽车不再享受补贴政策也是企业在2021年加大生产力度的原因之一。
根据中国汽车工业协会统计数据显示,2021年我国新能源汽车销量爆发式增长,达到352.1万辆,同比增长157.6%。2012-2021年,我国新能源汽车销量从2012年的1.28万辆到2021年的352.1万辆,实现了跨越式发展,可以看出我国消费者对新能源汽车的消费需求逐年攀升。
2012-2020年,我国新能源汽车产销率呈现波动性,范围在95%-103%之间,在合理的范围内小幅波动,说明我国新能源汽车行业整体供需较为平衡。2021年,我国新能源汽车产销率为99%。
2、新能源汽车出口量大幅增加
2017-2021年我国新能源汽车进口规模呈扩大趋势。2021年全年进口新能源汽车14.37万辆,同比上升10.03%。
注:海关总署的新能源汽车统计口径包括混合动力客车(10座及以上)、纯电动客车(10座及以上)、非插电式混合动力乘用车、插电式混合动力乘用车以及纯电动乘用车。
2017-2019年我国新能源汽车出口规模呈现逐年上升趋势。2020年全年出口新能源汽车22.29万辆,同比下降12.5%;2021年我国新能源汽车出口量及出口金额都大幅上升,总计出口量55.46万辆,同比增长148.8%,在出口金额方面,2021年我国新能源汽车出口金额为108.58亿美元,同比增长236%。
2017-2020年,我国新能源进口量大于出口量,处于贸易逆差状态。2021年,我国新能源汽车出口额首次大于进口额,由贸易逆差转为顺差。
3、新能源汽车渗透率高速上升
随着新能源汽车产业逐步发展,2014年我国开始出现私人购买新能源汽车,由此也开启我国新能源汽车元年。2015年全国进入新能源汽车产业高速增长年,在2015年11月,我国新能源汽车产销量在整体汽车行业里的占比首次突破1%关卡,我国也在这一年成为全球最大的新能源汽车市场。根据中国汽车工业协会最新公布的数据显示,2021我国新能源汽车市场渗透率(全国新能源汽车销量占全国汽车总销量比例)达到13.4%,较2020年大幅上升。
行业竞争格局
1、区域竞争格局
根据企查猫查询数据显示,目前中国新能源汽车注册企业主要分布在广东省。其次为江苏、山东等沿海省市;浙江、安徽、河南、湖北的新能源汽车企业数量亦较多。
注:颜色越深代表企业数量越多;数据截至2022年9月14日。
从新能源汽车产业上市公司的地区分布来看,广东省新能源汽车产业的上市企业数量最多,其中不乏广汽集团(601238.SH)、比亚迪(002594.SZ)、小鹏汽车(09868.HK)等龙头企业。江苏省新能源汽车产业的上市企业数量亦较多,有亚星客车(600213.SH)等上市企业,安徽省有蔚来-SW(09866.HK)、江淮汽车(600418.SH)、安凯客车(000868.SZ)、汉马科技(600375.SH)等上市企业。
注:颜色越深代表企业数量越多。
2、企业竞争格局
依据乘联会统计数据,2021年我国新能源汽车企业乘用车零售销量排名第一位的是比亚迪股份有限公司,2021年实现新能源汽车零售销量达到58.4万辆;其次是上汽通用五菱,实现零售销量43.11万辆;排名第三的是特斯拉中国,实现零售销量32.07万辆,其他企业排名如下:
行业发展前景及趋势预测
1、政策退坡,竞争加剧
随着我国新能源政策补贴退市,市场进入转型阶段,未来我国新能源汽车行业趋势如下:
2、未来新能源汽车行业销量接近800万辆
2020年10月,国务院印发《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》,其中明确到2025年,新能源汽车新车销量占比达20%左右。根据中国汽车工业协会预测,2025年我国汽车销量将达到3000万辆。前瞻在此基础上结合近年来新能源汽车市场情况进行预测,到2022年,我国新能源汽车销量将达到402万辆,到2027年,新能源汽车销量或达到783万辆。
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国新能源汽车行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。
浅析新能源汽车环保优点及其发展趋势摘 要 随着车工业的发展和汽车保有量的增加以及石油资源的枯竭和环境的污染,对传统汽车工业提出了严峻的挑战,遵循能源发展形势及能源发展战略,研发和使用节能减排的新能源汽车已经成为解决能源和环境问题的必由之路。文章对新能源汽车在环保方面的优点进行了分析,并对我国新能源汽车技术的发展趋势作了探讨。
关键词 新能源汽车;环保;趋势
Abstract With the increase and development of industrial pollution vehicles and cars in the depletion of oil resources and the environment, the traditional auto industry poses a severe challenge to follow developments in energy and energy development strategy, development and use of energy saving new energy vehicles have become the only way to solve the energy and environmental issues. Article advantage of new energy vehicles in environmental protection were analyzed, and trends were discussed China's new energy vehicle technology.
Key words new energy vehicles; environmental protection; trend
1.新能源汽车的主要类型及特点
1.1 清洁能源汽车的类型
1.1.1常压天然气汽车即常压储存的气包式常压新型清洁能源汽车,目前已趋于淘汰。
1.1.2压缩天然气汽车将天然气压力压缩至20MPa左右储存在高压气瓶中。这种存储方式存在储存能力小、气瓶自重大的缺点。目前技术最成熟并得到广泛推广实用的新型清洁能源汽车主要是压缩天然气(CNG)汽车。
1.1.3液化新型清洁能源汽车
将深冷至-162℃的LNG 储存在低压、低温绝热容器中,容器自重较轻,存储能力较大,但是生产LNG 的投资费用及能耗高,经济效益比CNG 差,另外,存储LNG 对容器的保温绝热能力要求高。因此,LNG 汽车在世界各国均处于实验阶段,尚未商品化。
1.1.4吸附新型清洁能源汽车
所携带的天然气燃料采用活性炭等吸附剂吸附。该活性炭颗粒结构中微孔多,适合吸附大量天然气,每克活性炭颗粒的表面积可达3000m2,相对密度为0.6~0.7,在常温及3.5MPa 压力下,每克活性炭吸附甲烷可达17g。标准状态下,每立方米活性炭可吸附甲烷170m2。吸附新型清洁能源汽车仍处于研究开发阶段。如果新型清洁能源汽车吸附技术实用化,则可大大降低压缩成本,提高新型清洁能源汽车的燃料携带能力,增加新型清洁能源汽车的续驶里程。
1.2 按发动机燃料供给系的不同分类
压缩新型清洁能源汽车按其燃料供给系的组成不同或根据天然气发动机使用燃料的特点不同,可分为以下几种:
1.2.1单一燃料压缩天然气(CNG)汽车
这是一种针对天然气单一燃料的特性而专门设计制造的汽车。它使用的发动机可以最大限度地发挥气体燃料的优势,多用于气源供应充分的地区,如油田,或是气源供应稳定的城市。
1.2.2天然气-汽油两用燃料汽车
这种汽车配备两套燃料供给系统,无论采用天然气还是汽油,其发动机都能正常工作,利用选择开关即能实现发动机从一种燃料向另一种燃料的转换,但两种燃料不允许同时使用。该车用发动机需同时兼用汽油与天然气两种燃料,该类汽车较适合于在天然气供给尚未形成网络的地区。
1.2.3 柴油-天然气双燃料汽车
该汽车发动机可以同时使用天然气和柴油两种燃料,以少量柴油作为引燃剂,其余大部分燃料为天然气燃料。
2.车用天然气的优缺点分析
2.1 优点
2.1.1天然气是一种清洁燃料
天然气在常温下以气态进入发动机,与空气混合均匀,燃烧比较完全,可以大幅度降低CO 和HC 的排放量,彻底改善微粒排放污染。由于天然气火焰温度低,也会使NO2 排放量减少。天然气排放的CO2 也比汽油和柴油降低20%以上,比柴油和汽油更有利于减少地球温室效应。
2.1.2天然气使用特性好
天然气不含汽油、柴油中存在的胶质,因而燃烧中不会产生如汽油、柴油燃料中胶质产生的积炭,并且气体燃料不会对机油产生稀释,因此发动机寿命长,汽车大修里程提高。
2.1.3天然气具有较好的抗爆性
天然气辛烷值约为130,而高级汽油的辛烷值仅96 左右。所以天然气不需要添加剂、不需要抗爆剂,汽油机使用天然气时,可适当增大发动机压缩比和点火提前角,从而提高发动机性能。
2.1.4天然气具有较好的安全性
天然气储存在经专门设计加工的高强度气瓶内,传输和加注均是在封闭的管道内进行,气瓶不易破坏,管路不会泄露。即使有泄露现象发生,由于天然气比较轻,在空气中遇威风即被吹散,汽油的自燃温度220~471℃(一般取430℃)天然气自燃温度630-730℃,一般取650℃,不易形成可燃混合气,所以汽车用天然气比用汽油更安全。
2.1.5天然气发生泄漏时很易被发觉
在原始状态时,天然气是无色、无味、无毒性的物质。基于安全的原因,在生产过程中,在天然气中加入具有独特臭味的加臭剂。当发生泄漏时,很容易发觉。
2.2 缺点
2.2.1天然气携带性差
常温下天然气极难液化,天然气沸点为-162℃,只有当温度达到-162℃和低于此温度时,天然气方能转变为液态。由于沸点非常低,天然气是非常难以液化的,目前采用的天然气燃料均采用高压(20MPa 左右)储存在高压气瓶内,使汽车自重加大,车体内有效空间减少,同时限制了汽车的续驶里程。
2.2.2天然气发动机动力下降
由于天然气燃料本身是气态,会占据部分气缸容积,充入缸内的空气量比使用液体燃料少10%左右,使得相同的可燃混合气热值降低,与同排量的汽油机相比,使用天然气时发动机功率有所下降。
此外天然气燃烧时火焰传播速度较慢(天然气33.8cm/s,汽油39~47cm/s,),这样在燃烧室内燃烧时燃烧速度下降,增加传热损失,使得天然气发动机热效率降低。从分子学角度分析,天然气燃烧前后气体的摩尔数没有发生变化,而汽油燃烧后气体的摩尔数会增大,这样由于燃烧后的摩尔数不同会影响到发动机的功率输出,由于天然气燃烧后摩尔数不增加,则功率输出相对较小,使其机械效率有所降低。
3.新型清洁能源汽车技术的.发展趋势
3.1 区域发展模式
新型清洁能源汽车虽然有国家补贴等优势,但随着市场竞争日趋激烈,加气站站址选择越来越困难,安全管理要求高,汽车尾气排放标准仍有待提高,相关的标准规范有待完善以及需要保持一定比例的油气价差等挑战。我国新型清洁能源汽车的发展路线:燃料形式以CNG 为主,LNG 在沿海地区将有一定发展。
3.2 汽车发动机正逐步向单燃料、原产车过渡
在CNG 汽车市场发展的初期,在加气站网络建设不完善情况下,为快速启动市场,新型清洁能源汽车以改装车、双燃料车为主。改装的新型清洁能源汽车虽然排放量有所降低,但仍不是真正意义上的清洁汽车,而且动力性要下降10%左右。对于出租车来说,一般出租车的寿命周期只有5 年,使用3 年以上的出租车再改装就失去意义了。随着CNG 汽车市场的逐步发展,原产车逐渐成为主流。2006 年,我国双燃料汽车占总量的88%;2007 年略有下降,占总量的85%。单燃料天然气发动机在节省燃料、增强动力、排放水平、单次充气行驶里程方而都有很大提升。目前国内单燃料、原产新型清洁能源汽车已批量投放市场,购买成本将逐步降低,因此未来新型清洁能源汽车发展的趋势将是原产车、单燃料车。
3.3 应用领域以出租车、公交车为主
新型清洁能源汽车应用领域的选择是关系到新型清洁能源汽车能否保持持续快速增长的重要因素。在我国,有相对固定行驶路线的出租车、公交车约占我国汽车保有量的10%,但是其年运行总里程却是私家车的5~10 倍,因此出租车、公交车是我国CNG 汽车发展的首选目标。
4.结语
在我国,新型清洁能源汽车产业正处于高速发展阶段,我们要认识到机遇和挑战并存,要采取循序渐进、逐步推广的方式,从而使燃气汽车在适当的地区,以相适的规模和技术水平获得应用,从而获取应有的社会效益和经济效益。
参考文献:
[1]董俊武,于浩. 我国清洁能源汽车战略研究[J].世界汽车,2001,(2).
[2]冯艳艳. 天然气汽车环保优势分析[J].石家庄职业技术学院学报[J]. 2010,22(4).
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