關(guān)于汽車節(jié)能減排技術(shù)論文(2)
關(guān)于汽車節(jié)能減排技術(shù)論文
副標(biāo)題#關(guān)于汽車節(jié)能減排技術(shù)論文篇二
我國(guó)汽車節(jié)能減排發(fā)展趨勢(shì)
摘 要：汽車在為人們提供便利的同時(shí)也帶來(lái)了諸多環(huán)境和能源問(wèn)題，因此汽車節(jié)能減排問(wèn)題近來(lái)引起了越來(lái)越多人的關(guān)注。本文分析了當(dāng)前我國(guó)汽車節(jié)能減排的狀況，并結(jié)合實(shí)際提出了未來(lái)幾年我國(guó)汽車節(jié)能減排的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞：汽車節(jié)能減排發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào)：TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4117(2012)01-0209-02
一、研究背景
能源是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。我國(guó)能源總體供應(yīng)短缺，并且呈現(xiàn)多煤、少氣和缺油的特點(diǎn)。汽車作為國(guó)家發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，消耗的能源主要是石油產(chǎn)品――汽油和柴油。1993年我國(guó)成為石油進(jìn)口國(guó)。2010年我國(guó)石油進(jìn)口量達(dá)29450萬(wàn)噸，對(duì)外依存度高達(dá)52.6%，預(yù)計(jì)2020年我國(guó)對(duì)進(jìn)口石油的依存度將達(dá)到70%，能源安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步加大。近年來(lái)我國(guó)汽車消耗的燃料以兩位數(shù)比例逐年增長(zhǎng)，汽車交通成為我國(guó)成品油的主要消耗領(lǐng)域。據(jù)預(yù)測(cè)2015年，汽車交通領(lǐng)域的石油消耗將達(dá)到2.5億噸，屆時(shí)我國(guó)石油短缺的局面將更加嚴(yán)峻。
在機(jī)動(dòng)車保有量持續(xù)快速增長(zhǎng)的情況下，機(jī)動(dòng)車污染排放對(duì)我國(guó)大氣質(zhì)量，特別是城市大氣質(zhì)量形成了嚴(yán)重威脅。為了有效應(yīng)對(duì)全球環(huán)境問(wèn)題，全世界積極行動(dòng)，我國(guó)政府也承諾到2020年我國(guó)單位GDP的CO₂排放比2005年下降40%~50%。這將對(duì)我國(guó)汽車工業(yè)提出嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。要解決能源的巨大消耗和環(huán)境污染的持續(xù)惡化的問(wèn)題，我國(guó)汽車必須在節(jié)能減排上采取有效措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)。
二、2011年~2015年我國(guó)汽車主要工業(yè)指標(biāo)預(yù)測(cè)
2000年以來(lái)，我國(guó)汽車工業(yè)即以進(jìn)入了發(fā)展史上的黃金時(shí)期。根據(jù)我國(guó)汽協(xié)統(tǒng)計(jì)，2010年我國(guó)汽車產(chǎn)量達(dá)到1826.47萬(wàn)輛，是2000年207萬(wàn)輛的8.8倍，完全滿足了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求。2011年我國(guó)汽車產(chǎn)量預(yù)計(jì)要突破2000萬(wàn)輛大關(guān)。
(一)汽車總產(chǎn)量預(yù)測(cè)
未來(lái)五年汽車產(chǎn)量以年增長(zhǎng)15%預(yù)計(jì)，2015年我國(guó)汽車產(chǎn)量將超過(guò)3600萬(wàn)輛，如圖1。
(二)汽車保有量預(yù)測(cè)
2010年我國(guó)以9100萬(wàn)輛的汽車保有量一躍超過(guò)日本，成為全球汽車保有量排名第二的國(guó)家。汽車保有量的快速增長(zhǎng)一方面進(jìn)一步提高了城市交通現(xiàn)代化的程度，另一方面也帶來(lái)了極大的環(huán)境和能源壓力[1]。
到2015年按報(bào)廢率10%(廢期為10年)計(jì)算，我國(guó)汽車保有量預(yù)計(jì)達(dá)到1.66億輛。如圖2。
到2015年按報(bào)廢率8%(廢期為12年)計(jì)算，我國(guó)汽車保有量預(yù)計(jì)達(dá)到1.73億輛，如圖3。
三、我國(guó)汽車節(jié)能減排狀況
(一)目前國(guó)家關(guān)于汽車行業(yè)節(jié)能減排和能源安全的相關(guān)政策
隨著汽車的不斷增加，我國(guó)汽車尾氣對(duì)大氣的污染日益嚴(yán)重，能源與環(huán)境社會(huì)發(fā)展的矛盾日益突出。如何完善我國(guó)的節(jié)能減排政策，逐步提高我國(guó)汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性及尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到節(jié)約能源，減少污染的目的是迫在眉睫的問(wèn)題[2]。同時(shí)，我們也堅(jiān)信國(guó)家關(guān)于汽車行業(yè)節(jié)能減排和能源安全政策的實(shí)施對(duì)于促進(jìn)我國(guó)汽車行業(yè)的節(jié)能減排工作和新能源汽車的發(fā)展至關(guān)重要。2009年是新能源汽車產(chǎn)業(yè)的破局之年，扶持新能源汽車的政策發(fā)布也進(jìn)入密集期[3]。這些政策對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響，其措施要點(diǎn)歸納如表1。同時(shí)，節(jié)能減排政策依然在不斷加碼和細(xì)化。
(二)我國(guó)汽車節(jié)能減排和新能源汽車研發(fā)能力狀況分析
在“863”計(jì)劃和“十一五”國(guó)家科技專項(xiàng)等國(guó)家項(xiàng)目的支持下，我國(guó)節(jié)能減排和新能源汽車研發(fā)取得了階段性的研究成果，培養(yǎng)了一支能力較強(qiáng)的研發(fā)隊(duì)伍，人才儲(chǔ)備體系正在日趨完善。近年來(lái)，隨著全球汽車工業(yè)中心開(kāi)始向我國(guó)轉(zhuǎn)移，我國(guó)節(jié)能減排和新能源汽車的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程明顯加快。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前從事混合動(dòng)力客車研制和生產(chǎn)的廠家就有30多家。各汽車集團(tuán)節(jié)能減排及新能源汽車發(fā)展的主要成績(jī)和規(guī)劃如表2。
(三)目前內(nèi)資企業(yè)在節(jié)能減排和新能源汽車研發(fā)上取得的成績(jī)及遇到的問(wèn)題
近年來(lái)，我國(guó)內(nèi)資企業(yè)在節(jié)能減排和新能源汽車研發(fā)上取得很大突破：新能源汽車產(chǎn)量迅速增加，新能源汽車質(zhì)量快速提升，具備了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的基本條件。目前混合動(dòng)力汽車初步具備產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)能力，進(jìn)入小批量商業(yè)示范應(yīng)用;純電動(dòng)汽車有效地開(kāi)拓了特定區(qū)域的市場(chǎng);燃料電池汽車主要技術(shù)性能接近國(guó)際先進(jìn)水平;傳統(tǒng)燃料車用動(dòng)力系統(tǒng)改造研究已處于起步階段;氣體燃料、生物質(zhì)燃料和煤基燃料等代用燃料車用動(dòng)力系統(tǒng)研究進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化示范階段。
但總體來(lái)看，我國(guó)節(jié)能減排和新能源汽車產(chǎn)業(yè)仍然處于起步階段，尚有許多問(wèn)題亟待解決，主要包括以下幾個(gè)方面：
1、關(guān)鍵技術(shù)缺乏：企業(yè)研發(fā)力度不夠，且尚未掌握核心零部件技術(shù)
主要表現(xiàn)在：混合動(dòng)力整車的核心集成能力、動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化和匹配技術(shù)有待于進(jìn)一步提高;動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)已被整車企業(yè)所接受，但推廣工作尚需進(jìn)一步磨合;基礎(chǔ)技術(shù)研究仍是制約瓶頸，致使關(guān)鍵部件和材料尚需進(jìn)口，增加了零部件和整車的成本，等等。
2、資金缺乏：技術(shù)攻關(guān)、示范工程、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)都需要較大投入
目前，新能源汽車的成本比傳統(tǒng)汽車高出很多，要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，還需要度過(guò)艱難的市場(chǎng)導(dǎo)入階段。要真正實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)化，尚需大量資金投入到技術(shù)攻關(guān)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和示范推廣等方面。單憑企業(yè)自行解決資金問(wèn)題，會(huì)給企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中增加很大的資金壓力，因此需要政府在車輛購(gòu)置、稅費(fèi)等方面出臺(tái)實(shí)質(zhì)性措施，以推動(dòng)新能源汽車的發(fā)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(fā)還處于起步階段，相關(guān)科技人員相當(dāng)匱乏，尤其在基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵零部件和材料的研發(fā)方面。而且，目前新能源汽車的車型開(kāi)發(fā)、試驗(yàn)驗(yàn)證等技術(shù)能力與傳統(tǒng)汽車相比，仍然很不完善，也需要專業(yè)的人才隊(duì)伍。因此，我國(guó)新能源汽車的研究開(kāi)發(fā)存在嚴(yán)重的科研人才瓶頸。同時(shí)，隨著新能源汽車示范工作將在全國(guó)幾十個(gè)城市大規(guī)模的鋪開(kāi)，相關(guān)管理方面的人才將出現(xiàn)較大的空缺。
4、相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后
一方面，鋰、鉑、鎳、稀土等原材料應(yīng)用能力較弱，以及提高動(dòng)力電池能力密度和充放電性能等關(guān)鍵元器件缺失;另一方面，充電設(shè)備等相關(guān)的新能源汽車配套設(shè)施發(fā)展滯后。
四、我國(guó)汽車節(jié)能減排和新能源汽車發(fā)展趨勢(shì)
基于我國(guó)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn)，我國(guó)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)從節(jié)能汽車和新能源換汽車兩方面出發(fā)。結(jié)合我國(guó)當(dāng)前汽車產(chǎn)業(yè)政策和汽車研發(fā)方向，分析我國(guó)汽車節(jié)能減排和新能源汽車的發(fā)展趨勢(shì)如下：
(一)傳統(tǒng)燃料車用動(dòng)力系統(tǒng)
汽油機(jī)方面，目前國(guó)內(nèi)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(mén)等技術(shù)，可變進(jìn)氣系統(tǒng)和渦輪增壓技術(shù)也得到一定程度的應(yīng)用。目前在我國(guó)尚處于發(fā)展和完善階段的一些技術(shù)，有可能成為我國(guó)未來(lái)汽車技術(shù)的發(fā)展方向，如發(fā)動(dòng)機(jī)本身的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，包括多氣門(mén)可變進(jìn)氣系統(tǒng)、稀薄燃燒技術(shù)等，輕質(zhì)材料的應(yīng)用也會(huì)得到初步的發(fā)展。
柴油機(jī)方面，總體來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)柴油機(jī)高速直噴、增壓及增壓中冷、廢氣再循環(huán)等技術(shù)已經(jīng)得到開(kāi)發(fā)和逐步應(yīng)用，而電控燃油噴射、高壓共軌、排氣后處理等世界先進(jìn)技術(shù)則處于起步階段。今后我國(guó)車用柴油機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在廣泛采用直噴、增壓及增壓中冷技術(shù)，渦輪增壓技術(shù)想小缸徑多缸柴油機(jī)延伸。未來(lái)的技術(shù)趨勢(shì)為電子控制燃油噴射技術(shù)、排氣再循環(huán)技術(shù)、增壓及增壓中冷技術(shù)以及均質(zhì)充氣壓縮燃燒等。
(二)待用燃料車用動(dòng)力系統(tǒng)
我國(guó)從20世紀(jì)90年代末開(kāi)始大規(guī)模研制、開(kāi)發(fā)和推廣代用燃料汽車，經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，已經(jīng)取得了很大的成績(jī)。當(dāng)前，在我國(guó)開(kāi)展研究和應(yīng)用比較集中的車用替代燃料主要有：氣體燃料、生物質(zhì)燃料和煤基燃料。
氣體燃料方面，我國(guó)已經(jīng)初步建立起燃?xì)馄嚠a(chǎn)業(yè)化的技術(shù)平臺(tái)，相當(dāng)于國(guó)際上第二代燃?xì)馄嚠a(chǎn)品的電子閉環(huán)控制、燃?xì)夤┙o加三元催化轉(zhuǎn)化等技術(shù)在中國(guó)燃?xì)馄嚿系玫狡毡閼?yīng)用。當(dāng)前氣體燃料的開(kāi)發(fā)重點(diǎn)是以電控閉環(huán)多點(diǎn)順序噴射為特征的第三代燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。
生物質(zhì)燃料方面，國(guó)內(nèi)生物燃料研究工作有所加強(qiáng)，應(yīng)用形成一定規(guī)模。車用乙醇汽油和生物柴油(BD100)等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已相繼頒布實(shí)施，生物燃料的生產(chǎn)工藝研究也取得了較大進(jìn)展。今后，車用乙醇汽油和生物柴油將得到更大規(guī)模的發(fā)展。
煤基燃料方面，相比與氣體燃料和生物質(zhì)燃料汽車的產(chǎn)業(yè)化示范的有序開(kāi)展，我國(guó)煤制油的研究工作剛剛起步。煤合成油CTL尚處于產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備階段，煤間接液化合成油進(jìn)入產(chǎn)業(yè)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。
(三)電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)
鑒于中國(guó)私人轎車和公交車集中在大中城市的國(guó)情，中國(guó)混合動(dòng)力汽車主要是起停式微弱混合、ISG輕混合和主副電機(jī)中度混合等三種不同的技術(shù)方案，產(chǎn)品設(shè)計(jì)面向市場(chǎng)，EVT等強(qiáng)混合動(dòng)力汽車和PLUG-IN混合動(dòng)力汽車業(yè)逐步得到關(guān)注。純電動(dòng)汽車和燃料電池汽車的研發(fā)都取得了一定的進(jìn)展，這也是今后我國(guó)汽車節(jié)能減排的主要研究方向之一。
作者單位：北京林業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院
參考文獻(xiàn)：
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