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我国汽车节油现状及对策分析

发布时间:2021-07-08 08:53:22 浏览数:

[摘要]全球能源紧缺,我国的能源形势十分严峻。汽车产业的飞速发展给我国石油供给带来巨大压力,是我国石油对外依存度不断增加的主要原因。因此汽车节油是当务之急。我国汽车节油在技术研发及推广应用方面取得一定进步,但仍存在一些问题。文章从我国汽车石油消耗现状出发,时国内汽车节油的现状进行研究,并分析我国汽车节油存在的主要问题,提出现阶段可行的对策建议。

[关键词]汽车;节能;节油

[中图分类号]U461.8 [文献标识码]A [文章编号]1008—1763(2008)02—0068—04

一 汽车节油是我国节能的重中之重

能源成为全球性战略物资,关系到全球经济安全和军事安全。面对全球能源紧缺的形势,各种节能技术和节能措施已成研究热点。我国的能源形势十分严峻,节能更是当前一项极为紧迫的任务,也是我国经济和社会可持续发展的一项长远战略方针。目前节能引起我国社会各界的广泛关注,中央政府把节能减排列为国家经济工作的八大任务之一和考核政府领导的重要指标,以此来推动全社会节能降耗,缓解能源瓶颈制约。随着我国进入“汽车社会”,汽车耗能在能源消耗中所占的比例日益增大,并成为我国石油对外依存度增加的主要原因。

我国已成为世界第二大石油消费国和第三大石油进口国,2006年石油消费量为3.47亿吨,同比增长9.3%。石油净进口16 287万吨,同比增长19.6%。其中,成品油净进口2403万吨,同比增长37.9%。2006年我国石油对外依存度达47.0%,比2005年提高4.1个百分点(表1为我国石油对外依存状况)。石油进口依存度的不断增加和国际油价的居高不下,不仅使我国的能源安全问题变得日益突出,而且对我国经济的可持续发展影响越来越大。据有关部门预测,国际油价每桶增加1美元,将影响进口用汇46亿元人民币,直接影响我国GDP增长0.043个百分点。

汽车产业的迅猛增势更是给我国石油供给带来了前所未有的压力。预计我国汽车保有量自2005年至2020年的16年内将维持8%左右的年均增幅,2020年将达到1.4亿辆,2030年达到2亿辆左右。预计2010年汽车耗油占石油消费总量的比重将上升到43%,2020年达57%,这对国家外贸进出口平衡和石油供应安全的影响都将是难以承受的。汽车燃油消费的过快增长将给我国经济和社会可持续发展带来巨大压力,汽车节油是我国节能的重中之重。

二 我国汽车节油发展现状

我国近年来对汽车节能技术的研究越来越重视,已制定汽车动力能源双重战略:以优化现有的车用能源动力系统,即发展节能汽车作为过渡战略;以开发新一代车用能源动力系统,即发展新能源汽车作为转型战略。目标是:通过发展高速发动机技术,将汽油机的燃烧效率提高8%,柴油机的燃烧效率提高7%,到“十一五”期间实现替代和节油38000万吨,2020年各种代用燃料总和达到车用燃料消耗的20%。通过政府的总体规划和企业、高校、科研院所的共同努力,我国在传统动力节油、轻量化节油和新能源节油方面都取得了相当大的进步。

1.汽车传统动力节油

我国在传统内燃机节油方面还有很大的潜力,国外研究的复合火花点火技术、缸内直喷技术、增压技术、低压缩高膨胀循环、可变气门相位及升程、可变压缩比、可变排量、减速时部分汽缸休眠、双火花塞顺序点火以及集成的起动发电机等技术在我国均有所发展。清华大学承担国家"973"重点项目“新一代内燃机燃烧理论与石油替代的基础研究”,在发动机新型燃烧机理的研究上取得了进展;天津大学开展稀薄燃烧技术的研究,燃油消耗率可降低15%;吉林大学、湖南大学、长安大学等一批高校都在开展汽车动力系统优化节油的研究。

2.汽车轻量化节油

研究表明,约75%的油耗与整车质量有关,降低汽车质量就可有效降低油耗及排放。美国在欧洲全顺车的实验表明,在满足欧Ⅳ标准条件下,每百公里油耗y和汽车自质量X的关系为y=0.003X+3.3434。因此,汽车轻量化技术对汽车节油十分重要。

目前,国内汽车轻量化材料正在加速发展,新型智能材料逐渐在汽车制造中得到应用。车用高性能钢板、镁合金已在汽车上有所应用。传统的轿车车身结构是钢车身,现今也越来越多地采用高强度钢、精炼钢、铝合金和夹层钢车身结构。

不锈钢与强度较高的碳钢相比,表现出不少优点。一汽轿车、奇瑞汽车公司在轿车车身上进行了高强度钢板的初步应用实验;上海交大、湖南大学、重庆大学、清华大学等高校在镁合金的强韧化、耐蚀性、阻燃性和抗高温蠕变性等方面开展了较深入的研究。

在轻量化结构设计方面,结构优化和零部件的模块化设计水平不断提高,如采用前轮驱动、高刚性结构和超轻悬架结构等来达到轻量化的目的,计算机辅助集成技术和结构分析等技术也有所发展。湖南大学与上汽通用五菱在薄板冲压工艺与模具设计理论方面开展了较深入的研究;北京航空航天大学开发了CAD系统CAXA,并已经开展了客车轻量化技术的研究,利用有限元法和优化设计方法进行结构分析和结构优化设计,以减少车身骨架、发动机和车身蒙皮的重量等。

3.新能源汽车节油

(1)替代燃料节油

替代燃料节油是解决我国目前严峻石油能源形势的一种有效途径。我国的替代能源发展已纳入“十一五”发展规划,按照“节约优先、立足国内、煤为基础、多元发展”的能源方针,实行直接替代(以发展车用替代燃料为主)与间接替代(以节能、替代工业原料与燃料用油为主)一起抓。

针对我国“富煤少油缺气”的国情和现有技术基础,适宜我国目前发展的替代能源主要为:煤基替代燃料、生物质替代燃料、天然气替代燃料和氢能。煤基替代燃料中,M15比例甲醇汽油已在四川、山西、河南、陕西、重庆、新疆等多个省市、自治区示范应用;已研制出二甲醚样车,并在上海、山东示范运行。生物质替代燃料中,我国燃料乙醇主要以粮食为原料,年生产能力102万吨,在汽油中掺人10%乙醇的燃料乙醇(E10)已在9个省示范推广;生物柴油目前已有30多家生产厂,但年产量都相对较低。天然气替代燃料方面,我国城市燃气(CNG,LPG)汽车保有量已达25万辆,占城市机动车总保有量的1.7%;并且可利用煤层气生产液体天然气燃料,不仅有充足的资源保障,而且具有保护环境和改善煤矿安全的多重效益。氢能研究方面我国起步较晚,但近年来我国氢能产量稳步增长,随着氢能体系建设的日渐完备,有望成为运输动力设备的主力。

(2)电动汽车节油

研究表明,同样的原油经过粗炼,送至电厂发电,将电池充电,再由电池驱动汽车,其能量利用效率(约17.2%)比经过精炼变为汽油,再经汽油机驱

动汽车效率(约10.5%)更高。因此,使用电动汽车有利于节油。

目前,我国“863”计划电动汽车重大专项实施5年来取得了重大进展。在技术上,动力蓄电池、驱动电机、燃料电池等零部件的关键技术取得进步,整车总体性能大幅提高,燃料电池轿车研发已经进入世界先进行列。2006年,奇瑞、华晨、清华一福田等新一批研发的混合动力汽车、氢内燃汽车下线;北京京华客车厂依托北理工纯电动客车技术平台开发的使用锂离子动力电池的奥运用纯电动客车,第一批获得国家汽车产品公告;东风电动与东风集团内、外主要的客车厂进行联合开发,2款混合动力客车新产品样车完成试制,2006年11月与武汉市公交集团签订了100台混合动力公交车供货协议。

三 我国汽车节油存在的主要问题

我国汽车节油虽然已得到国家的高度重视,但在战略研究、技术推广和综合管理方面都存在一些问题,主要表现在以下几个方面:

1.对汽车节能的发展前瞻问题缺少战略论证

我国汽车节能研究的发展落后于汽车产业的发展,对汽车产业的飞速发展可能导致的各种社会问题没有采取积极有效的预测和应对措施,尤其对汽车节能发展的前瞻问题缺少战略论证,尚未建立对各项汽车节能技术和措施的经济指标进行综合评测的有效机制,对影响汽车节能的使用环境更未引起足够的重视。

2.汽车节油技术落后且推广应用缓慢

从整体上看,我国汽车燃油技术研发投入不足,创新能力弱,先进适用的节油技术落后,节能成果转化率较低。同时由于缺乏有效的鼓励节能技术推广应用的政策和机制,使新的节油技术推广应用缓慢。

3.对小排量车的歧视和限制尚未完全解除

虽然国家已经出台政策取消一切针对小排量汽车在行驶线路和出租汽车运营等方面的限制,但目前很多限制小排量车的地方政策并没有解除,或鼓励发展小型节能车的措施尚未真正贯彻到位,或由于支持力度太小,实际所产生的作用不明显。

4.道路交通不完善及其管理不到位对汽车节能影响巨大

汽车保有量的过快增长,使我国道路交通拥堵越来越严重,机动车平均车速越来越低,城市交通状况日趋恶化。据统计,北京市区一些主要道路在交通高峰时平均车速仅为每小时11公里,乌鲁木齐也仅为16.2公里,造成机动车燃油消耗比正常时高出12%以上。我国城市行人、自行车和机动车混行的特点严重影响机动车的行驶速度,频繁的加速、减速和交通事故等造成车辆油耗的进一步增加。

5.民众汽车消费观念脱离国情

在汽车消费观念上,我国消费者存在不顾我国经济社会发展水平,而追求高档、豪华的倾向。一方面认为节能汽车成本高,而不愿购买,另一方面把汽车当作身份与地位的象征,不像欧洲、日本人那样把汽车作为度假休闲的交通工具。目前我国大城市中各种轿车的排气量、车身尺寸和重量的平均水平,不仅比上世纪欧洲、日本在私人汽车起步时高出许多,而且比现在欧洲许多大城市还要高。突出的例子是高燃油消耗的SUV四轮驱动车2007年上半年销量同比增长39.03%,在各类汽车消费中增长最快。

6.我国汽车消费结构中公车消费所占的比例过大

中国是人均GDP刚超1000美元的发展中国家,但中国公车的档次和排量之高与之不符。政府机构和国有企业不仅车多、排量大,日行驶里程多,且相对私车而言,使用者缺乏节油的动机与动力。因此限制公车私用和提高公车使用效率对我国汽车节油的作用不可低估。

四 我国汽车节油对策建议

针对我国汽车节油的现状及存在的主要问题,借鉴各发达国家采取的节能措施,笔者认为应采取如下对策:

1.充分发挥政府的作用

政府应对我国的汽车节能工作进行总体规划和整体布局,制定我国汽车节能的短期、中期和长期计划以及详细、可行的节能发展目标。集中相关社会资源,成立由各级政府引导、行业节能专家组成的节能管理组织,充分发挥政府的引导作用,以弥补市场力量的不足;鼓励企业、科研院所及高等院校开展汽车节能合作研究,以期获得技术上的突破;制定能够充分激励节能创新的各项政策与法规,并对执行情况加强监管力度;引导行业针对我国的国情、参考先进国家的节能技术标准制定灵活的、可操作性强的节能技术标准法规,并引导和帮助企业尽快达标。

2.加强汽车技术节能研究

节能研究研发投入不足、高级研发人才严重匮乏和研究方法的不当造成我国的汽车节能技术研究收不到良好的效果,因此我国的汽车节能技术研究工作今后应从以下方面进行努力和改进:加大节能研发投入,一方面不断提高主流燃料汽车的燃油效率,发展先进汽油机和柴油机技术,加快汽车发动机的燃料系统设计与机内净化系统技术改进,开展轻量化节能研究,另一方面大力发展替代燃料技术,新能源汽车和混合动力、电动汽车、氢燃料电池汽车等先进技术;制定和实施吸引优秀留学人才回国服务计划,积极与国外开展人才培养合作,加强国内汽车节能人才的培养;整合各方资源,加强国内产、学、研合作,创新节能研究方法,谋求新的节能合作机制和营造新的节能制度环境。

3.重视汽车运输节能

我国的汽车运输在管理体制、政策法规管理、运营管理机制、规划等方面都存在很多问题,我国汽车运输节能发展空间巨大,因此加强汽车运输节能对汽车节能的重要性和必要性不言而喻。目前汽车运输部门一方面需要统一思想、深刻认识交通运输节能的极其重要性,另一方面需要充分借鉴国内外解决交通运输节能问题的先进管理经验,尽快采取各种有效措施强化汽车运输节能:包括制定交通运输全行业能源节约专题规划;建立与《节能法》相配套的交通运输行业政策法规与标准体系,制定和实施汽车运输节能政策和规章制度;建立汽车运输能耗统计、评价和考核制度;发展以智能交通为主导的现代交通管理技术,等等。

4.支持节能与新能源汽车研发

根据我国节能与新能源汽车技术的发展、能源结构及不同地域的特点,要制定我国节能与新能源汽车的使用计划,分时段、分地点、有步骤地在我国推广使用节能与新能源汽车。要重点在城市公交车、出租车和城际客运线路中,逐步扩大车用乙醇汽油、二甲醚和生物柴油等的应用,适当发展甲醇燃料并加大对氢燃料电池等新型替代能源的研究和开发力度。另外还应在新技术的研发、新能源汽车的推广等方面制定配套的税收政策、技术标准、补贴措施等,以加大对节能与新能源汽车的支持力度。据中国汽车技术研究中心的专家估算,未来20年中国如果能采取和国际同步的汽车节能技术,到2030年可以累计节约石油8亿吨,仅2030年一年就可以节油8500万吨。相当于目前中国石油的进口总量。

5.提倡使用小排量汽车

小排量汽车具有廉价、安全、多功能、低油耗的特点,故在政策上要支持小排量汽车的使用。韩国政府对小排量汽车从购置到使用、保养都有优惠政策,为了鼓励民众开小车,韩国政府计划今后在全国所有收费道路上都实行微型车减半收费政策,并规定公共机关购买车辆时微型车要占到一定比例。与我国同属发展中国家,且国情比较相似的印度,政府官员带头乘坐国产的经济型轿车。在我国推广使用小排量车节油效果明显,中国工程院院士张彦仲在中国科协2005年学术年会上指出,我国如果多生产100万辆小排量汽车,每年即可少耗油320万吨。假设2010年小排量汽车占25%,即可节约石油400万吨;小排量汽车占50%,即可节约石油1200万吨。

五 结束语

汽车产业是国家经济发展的支柱产业,我国汽车产业的发展势不可挡,“汽车社会”已在眼前,但是“汽车社会”的到来不仅仅让我们享受到极大的便利与舒适,同时也让我们不得不承受由它带来的能源与环境压力。对此,我们必须有清醒的头脑和超前的意识,未雨绸缪,对汽车技术和汽车使用的节能减排予以高度重视,并汇聚全社会的力量,尽量降低“汽车社会”带给我们在能源和环境方面的负面效应。

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