浅析我国汽车未来发展趋势

刘少飞 黄伟 左毓明 董兴宇

1.天津索克汽车试验有限公司 天津市 300300 2.中国汽车技术研究中心汉阳专用汽车研究所 湖北省武汉市 430056 3.天津卡达克汽车高新技术有限公司 天津市 300300 4.天津亚星世纪实业股份有限公司 天津市 300350

1 发展中的燃油车对环境的危害

1.1 发展中的燃油车

自从1836年由瑞典化学家Berzelius提出的催化概念以来，催化科学在技术上取得了前所未有的进步，成为现代工业文明的重要里程碑。而事实上，催化技术是化学工业和石油化学工业的合成[1]。近些年雾霾已成为全国，各大城市常见的天气，对人们的生活及出行安全，造成了极大的影响。然而汽车已成为生活中的必需品，不论是自驾或是搭乘，已成为当前社会最为关键性的交通方式，但在便捷的同时又对环境造成极大的危害，尤其是尾气排出的PM2.5对环境的影响，引发全社会的关注[2]。

1.2 国六b排放法规要求

如表1所示，国六排放与国五排放限值比较，国六循环测试标准由NEDC改为全球轻型车统一测试标准WLTC。轻型车WLTC国六b在常规下，排放限值整体降低了约50%，同时又增加了排放物一氧化二氮和颗粒物数量PN的限值要求[3]。

1.3 汽车尾气及燃油改革

汽车尾气中含有一氧化碳、氧化氮及一些固体颗粒，尤其是含铅汽油，对人体的危害更大。铅在废气中呈微粒状态随风扩散，一般从空气中吸入体内的铅量每天约一毫克。

2018年6月1日发文，为进一步优化能源，降低尾气污染排放，改善生态环境，天津市推广使用车用乙醇汽油，2018年8月31日前开始推广，于9月30日实现全市封闭运行，全市区域内实现车用乙醇汽油替代普通汽油。

当前形势下车用乙醇汽油，是国家战略性举措，符合国家建设清洁低碳、安全高效现代能源体系的要求，可降低机动车尾气污染物、颗粒物及一氧化碳等有害物质排放，是改善环境防治大气污染的重要方案。

2 电动汽车发展及展望

2.1 电动汽车发展史

电动车作为新能源交通，已成为全国汽车产业及未来发展的焦点，车载动力电池，将成为电动汽车的核心部件，其动力性、经济性和安全性将至关重要，德国从2009年开始启动研究车用锂电池，几乎所有德国汽车和能源巨头均加入。我国电动车2016年销量64.8万量，2017年销量达77.7万量呈增长趋势，按新能源车发展规划，到2020年新能源车年产量达200万量年均增长37.5%。

2.2 电动汽车补贴政策：

2017年新能源补贴政策，对地方补贴也有了进一步规定，规定地方财政对单车的补贴上限不得超过中央财政单车补贴额的50%。如表2、3。

我国纯电动汽车在生产和应用方面，仍处于师范应用期，其性能有待进一步提高。纯电动汽车实际续航里程为100~200km，而常规充电需要2~6小时，纯电动汽车续航里程短、寿命短，且充电时间长及电池成本高等问题，影响我国纯电动汽车的普及，现阶段纯电动汽车主要应用于规定区域或规定的用途[4]。

表1

表2

表3

3 国家电网发展趋势及电动车充电设施改善

3.1 国家电网发展趋势

据统计仅2016年国家电网共经营全社会电量4.7万亿千瓦时，最大负荷7.6亿千瓦、装机12.7亿千瓦，截至2016年底，110（66）千伏及以上输电线路长度为93.2万千米、变电容量40.04亿千伏安，截至2017年底，建成和在建线路长度超3.2万千米，变电容器超过3.4亿千伏安。电网是重要的基础设施，国家电网将重点围绕新型工业、城镇、现代农业和美丽乡村建设，实施新一轮的电网改造升级，建设世界一流的配电网设施，提升电网标准、精益、智能等水平，为全面建成小康社会提供有力保障[5]。

3.2 电动车充电基础设施改善

某地区对电动车注重于自用充电装置，且因地制宜以及差别化，对充电设施进行相关规划和建设。将在新建的小区以及停车场等多种设施，应当依据大于等于总停车位10%的比例，来将预留出充电设施的占地面积。除此之外对于新建的住宅和新建的办公场所以及独立的公共停车场和商业停车场，提出具有针对性电动汽车，充电基础装饰布局要求

根据国家“十三五”规划，到2020年，集中式的充电站要发展到1.2万座，分散式充电站要达到450万个。

4 国外电动汽车安全性及未来开发新型电池

4.1 特斯拉电动汽车的安全性

特斯拉是唯一一家采用18650型锂离子电池的公司，这种电池曾一直用在笔记本电脑，其特点是技术相对成熟、功率高、比能量大、一致性高，但其安全系数相对较低，热特性和电特性较差，成本相对过高。

特斯拉公司的研究人员，对每一层的电池组，都进行严密的监控，他们在每个电池单元、每个电池砖和每个电池片的两端均设有保险丝，一旦电池过热或电流过大则立刻熔断，以此避免因某个电池出现异常情况，而影响到整个电池包。在整个电池包上，设置有电池系统控制器，用以监控整个电池包的工作环境，包括电池包的电流、电压、温度等。

4.2 美国阿岗实验室提出开发新型电池

美国交通部制定下一代电池研发，瞄准“三个五”目标，希望能量、密度较锂离子动力电池提升五倍，成本能降低至五分之一，同时电池的循环使用寿命也将提升至五倍。

由于美国清洁能源比例较高，在美国的所有发电区域内，新能源汽车的全生命周期、温室气体排放都原于传统的燃油车。其中美国东部的清洁能源较高，所以电动汽车表现最好。

5 结语

随着全球能源和生态环境的日益恶化，电动汽车的应用与发展已成为各国汽车工业发展的重点，近年来我国电动汽车行业发展突飞猛进，为提升电动汽车产业的发展，将政策统筹、产业链、基础设施等软、硬件问题做出明显改善；压缩电池充电时间，提升电池续航里程，以及电池循环使用寿命，提升电动车核心技术及使用率，依托国外先进的技术水平，快速发展我国电动汽车产业，维护生态环境，保持我国电动车产业生态平衡。