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浅析中国未来车用能源的发展

发布时间:2021-07-04 09:02:41 浏览数:

摘要:随着我国汽车的普及,车用能源占据了能源需求的主要领域之一。本文分析了车用能源的发展形势,提出中国能源呈多元化发展。研究了未来中国车用能源发展的动向。

关键词:汽车能源;节能减排;汽车动力总成;汽车技术

一、前言

随着经济和科技的发展,我国汽车工业正处于跨越式的发展时期,产量和保有量都迅速增加,我国的交通已成为能源需求增长最快的领域之一。为了缓解气候变化压力,降低石油对外依存度,我国汽车制造正在以减少汽车有害气体排放,提高燃油利用率为目标,提高技术、开发各种替代燃料及新能源汽车。

当前汽车动力总成发展战略已成为全球各大汽车制造商纷纷关注的话题。传统动力总成技术持续改进是美国汽车制造的发展目标,把混合动力及电动车作为汽车技术发展的中期目标,氢动力燃料电池技术是最终目标。德国奔驰把柴油技术的创新作为研究的重点,试图开发并利用蓝驱技术,实现柴油与柴油混合动力,电动车和燃料电池的路线。日本正在致力于低二氧化碳排放或者无二氧化碳排放的电动能源动力系统应用于汽车动力。

二、发展车用替代能源、提高能效的形势

据国际能源机构预测,在当前能耗形势下,如果没有心的燃料出现,2030年的世界能源消耗将比2010年增加9.44亿吨油当量(标准油),温室气体排放将比2010年增加24亿吨二氧化碳当量,这分别占了同期世界能源总消耗增量的18%和温室气体总排放增量的19%,交通部门的石油需求会扩大到石油总消耗量的百分之五十七。

基于上述情况分析,中国所面临的能源消耗形势更加严峻,车用能源消耗一直处于跨步上升,并且主要为汽油、柴油。为了改善当前的能源消耗发展状况,保证能源供应以及气候变化,国家必须采取合理的措施,出台相应的政策,逐步实现新的车用能源同时提高能效。

三、中国车用能源将呈多元化发展前景

1、车用能源发展需要综合政策措施推动

目前,综合分析世界发达国家的能源利用经验,降低行驶里程、提高燃油经济性与发展车用替代燃料是降低能源需求的三种有效而可行的重要措施。中国汽车正步入“鼓励购买、限制使用”的局面,这充分体现了多数发达国家的控制措施。另外,发展车用替代燃料是当前世界解决车用能源供需矛盾的重要途径,各个国家都致力于采取政策和措施,鼓励和支持利用新的车用能源。

2、车用替代能源的发展显著

当前已证明车用能源多种多样,汽油、柴油、液化石油气(LPG)、压缩天然气(CNG)、甲醇、二甲醚(DME)、生物乙醇、生物柴油、氢能、电能等都可用于车用能源。不同的能源可以选择合适的机动车总成技术相匹配,目前常用的机动车动力总成技术包括:进气道喷射火花点火技术、直接喷射火花点火技术、直接喷射压缩点火技术、灵活动力汽车技术、混合动力技术、氢内燃机技术、燃料电池技术、纯电动车技术和充电式混合动力技术。目前车用能源仍然以传统的汽油、柴油为主,逐步向其他能源发展,结合技术分析,替代传统的车用能源柴油、汽油从两种途径实现,一种是利用非石油资源生产液态车用燃料(CNG、甲醇、生物乙醇等),适应传统车用动力总成技术;另一种是革新原有车用动力总成技术(混合动力汽车、纯电动车、燃料电池汽车等),彻底避开碳氢燃料。

3、车用能源发展多样化

综上分析,车用能源在中国呈多样化发展。电能在车用中分为两种情况:一是电动车效率远远高于传统汽油、柴油车,电动车的能源利用率是传统柴油、汽油车的2-3倍,因此可以替代一部分传统汽柴油生物燃料;二是发展电动车。在未来的车用能源应用中,生物燃料、煤基燃料、天然气都有所发展。

四、对未来中国车用能源发展的思考

1、近期继续提高汽柴油品质,合理推进轿车柴油化

车用能源逐步呈多元化发展,但是从技术、环境、资源、成本与效益等方面分析尚未成熟,新能源真正取代汽油、柴油在近期难以实现,传统汽油、柴油仍然占车用燃料的主导地位。因此,近期提高柴油、汽油的质量,减少排放,提高利用率仍然是一项重要任务,主要从以下几个方面来实现。一是不断降低汽柴油的硫含量;二是提高汽油的清净性与柴油的润滑性;三是提高汽油的辛烷值与柴油的十六烷值;四是降低汽油中烯烃含量与柴油中的总芳烃含量、多环芳烃含量。

比较柴油和汽油在轿车的应用,柴油轿车具有节油、二氧化碳排量低等优点,这在欧盟国家已经证实。因此,我们可以大力推进轿车柴油化,进而实现近期倡导的节能减排。随着我国工业化程度的逐步加大,到2020年以后,柴油的供需矛盾可以得到缓和,有希望突破二代生物柴油技术,轿车柴油化将是中国节约能源的一个有效选择。

2、大力推广应用天然气汽车

与柴油、汽油相比较,天然气在车用能源应用中,天然气化学性质稳定,燃烧更充分,排放降低显著。为了加快天然气汽车的发展步伐,2007年8月31日,国家发改委颁布了《天然气利用政策》,明确规定天然气汽车属于“优先类”用气项目。目前,全国已有100多个城市推广了天然气汽车,尤其是城市出租车在四川、重庆、乌鲁木齐、西安、兰州、西宁等城市占据了主导地位。随着天然气的加快开发和天然气资源的大力引进,这将更加推动天然气汽车的发展。

3、积极推进生物液体燃料的开发进程

结合国家的发展政策,加强可再生资源的利用开发,2007年9月颁布了《可再生能源中长期发展规划》,其中明确提出合理利用非粮生物质原料生产燃料乙醇和生物柴油。在“十一五”期间,中国生物液体燃料产业实现了向转向利用非粮原料的转向。虽然取得了成效,但利用非粮原料也面临着严峻的考验:一是原料资源基础仍然薄弱;二是技术产业发展水平不高;三是缺乏足够强的经济竞争力和抗风险能力。因此,推进生物液体燃料的开发进程,还需要做出很大的努力。

4、有序发展煤基燃料,集中力量建立技术储备

目前,我国煤基燃料处于发展阶段,国家发改委在2008年8月明确指出我国煤制油处于示范工程建设阶段,必须结合我国国情制定发展路线,总结成功经验持续下一步发展。综合考虑环境资源的压力,国家发改委明确指出了中国发展煤基燃料的方向,以技术储备为主,继续延续目前既定政策,有序建成投产若干百万吨级煤制油示范项目。

5、加快革新车用能源,提高电动汽车技术水平

由于电动汽车的能源利用率是传统汽车的3倍左右,因此要克服电动汽车面临的问题,加强电动汽车的资金支持,促进电动汽车的长远发展,实现电动汽车的产业化。

在电动汽车发展中,电池技术是产业发展的关键。目前在各种电池技术中,锂离子电池能量密度最高,并且自放电指标也明显优于其他电池,因此,锂离子电池将是电动车动力电池的主要技术路线,但面临的问题是锂离子电池的成本高于其他电池,并且锂矿的短缺也给锂离子电池的发展带来了难题。对于电动汽车的发展应作为一项长期目标,研究其发展方向,实现技术攻关,把科研成果转化为工程化、产业化。

综上所述,中国车用能源发展存在着多种方向,每个方向存在着一定的空间的同时,也面临着一定的困难。为了实现新能源的的顺利替代,我们还必须做出很大的努力。

参考文献

[1] 张鹏,王静,丁倩.关于中国车用能源整体形势的思考[J]. 汽车工业研究. 2010(03)

[2] 崔玉峰,杨晴,张林山,王骏.国内外电动汽车发展现状及充电技术研究[J]. 云南电力技术. 2010(02)

[3] 王海涛,徐博.世界天然气汽车市场发展现状和主要地区特点分析[J]. 国际石油经济. 2010(06)

作者简介

1.于文元 ,男 。工作单位:吉林省东丰县经济合作局 邮编:136300

2. 张文恒东丰县经济开发区

3. 薛良英东丰县经济合作局

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