新能源汽车节能技术的应用范文

导语：如何才能写好一篇新能源汽车节能技术的应用，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词 新能源车；节能技术；应用

中图分类号TU5 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）95-0191-02

0引言

当今社会经济和科技在不断的快速发展的同时能源消耗太大造成能源不断的枯竭与环境污染严重等问题日益明显。如今全世界各个地方都在提倡节能、减排。绿色环保则成了当今社会上的主体。如今汽车行业已经成为世界上最大的能源消耗和污染行业之一。而要解决能源消耗与环境污染问题就应该先从汽车行业抓起，减少能源消耗和污染。

1汽车的节能技术

1.1混合动力技术

混合动力一般指由汽油、柴油与电能混合在仪器所形成的动力。这项技术的关键是混合动力系统。混合动力系统关系着整个车的性能。再经过多年混合动力研究的基础上，将原来的点火装置转变为由电动马达作为发动机的辅助动力来驱动汽车。由原来的离散结构向着一体化结构发展。也就是将发动机和电机与变速箱结合在一起。在启动的时候辅助发动机的电动马达可以产生很强的动力，也可以在汽车高速平稳的行驶时间段内减少发动机的出力减少油耗。而且混合动力技术能够对能量进行回收。在制动的时候，能够对热量进行转变吸收。

混合动力技术的分类可分为两类一是联结方式二是混合度；联结式分类是根据混合动力的驱动方式进行分的，其中联结式分类又分为了3种：1）串联式混合动力系统是由电能转化为动能从而驱动车轮转动，其中的电力是由内燃机带动发电机来引起的；2）并联式的混合动力系统区中的驱动系统内有两套，并且两套的驱动系统能够可以相互协调来共同完成驱动车辆，当然也可以使用单独的驱动系统来驱动车辆。这样的并联式混合驱动系统能够使车辆适用于更为复杂的路况；3）混联式混合驱动系统可以根据不同的路况来临时调节内部机器的输出功率的原因是因为它的内部中的内燃机和电机有自己的一套机械变速箱而且混合动力系统还可以分为以下4类：1）微混合动力系统该系统可以有效的防止电动机的不运转从而增加油耗和对环境的污染。对发动机的启动和停止进行控制；2）轻混合动力系统，而这种系统的主要代表是皮卡车；3）中混合动力系统动力系统采用的是高压机比低混合动力系统更加的灵敏；4）完全混合动力系统的混合度达到50%是未来逐步发展的方向。

1.2高效汽油机、柴油机技术

汽车节能的关键是内燃机的技术。在内燃机节能技术方面，应该从这几个方面讨论， 第一是汽油机直喷技术，稀薄和分层燃烧技术；第二是柴油机的高压喷射技术；第三是柴油机的多次喷射技术；第四是可变气门技术；第五是废气涡轮增压技术。

1.3高效载重汽车的发动机技术

目前我国载重汽车品种少，技术还很落后。发展高效的载重汽车，是在现代物欲横流的形势下，提高运输的效率，降低汽车用能源消耗的重要一步。因此，国家应重点支持这种高效载重汽车的开发和产业化发展。

1.4轿车、轻型车的柴油化技术

实现节能的重要途径是柴油化，随着汽车以很快的速度进入家庭，我们应该十分注重这项技术。不断的开发而且要有质量的保证。这样的话就减少了对能源的开发。实现了节能减排。

2新能源汽车节能技术的应用

2.1混合动力汽车

混合动力一般指由汽油、柴油与电能混合在仪器所形成的动力车型。这样能有效的改善燃油和功率输出低的车型。根据其不同，主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。他的优点是：1）采用混合动力后可以增加汽车内部机器功率的输出和减少耗油量。当大功率内燃机功率不足时，可由电池来补充，同时电池也可以得到充电，所以其行程和普通汽车是一样的；2）因为使用电池，可以方便地回收以便循环使用；3）在市中心人流量大的地方，完全用电池单独驱动，实现“零”排放；4）可以在现有的加油站加油，不必再投资建设新的加油站；5）用户可以让电池在延长寿命和降低成本的基础上保持良好的工作状态。

2.2纯电动汽车

纯电动汽车是直接采用电机作为驱动器，是全部以电力作为汽车的驱动力这种车的难点在于电力的储存技术。传统汽车消耗石油等不可再生能源造成能源消耗和环境污染，而电能可以从核能、水力和风力等可再生能源中获得且无污染。电动汽车还可以利用在其空余的时间进行充电，使发电设备日夜都能充分使用，大大提高它的行驶效率。由于这些优点，电动汽车的应用成为汽车工业的一个非常关心的问题。对于电动车而言由于建设成本高且基础设施不是一个独立的企业就能够完成的，需要各个企业联合起来与当地政府部门一起努力，才可能大规模的推广。这使得电动汽车的价格非常的高昂，但是与混合动力汽车相比较来说电动汽车的技术简单而且成熟且操作方便，且只要有足够的电力就能驱动汽车且充电方便。但是不足就是电动车所使用的蓄电池的蓄电能力不足存储的电量少，且构建电池的原材料成本高还没有形成一定的经济规模，所以购买价格高。

2.3燃料电池汽车

燃料电池汽车是以液化石油气（LPG）和压缩天然气为燃料，采用先进的电子控制技术和高性能的污染净化装置来减少污染。而且经过有机材料的化学反应产生的电流作为汽车的驱动力。

近年来燃料电池技术已经取得了重大的突破。燃料电池汽车，零排放，而且减少了机油泄漏带来的水污染和温室气体的排放等问题，还提高了燃油经济和发动机燃烧效率，运行平稳，没有噪声。

2.4氢动力汽车

氢动力汽车是真正实现零排放的，排放出来的是纯净水，没有任何污染。

但是氢燃料电池成本高，而且发展氢燃料的存储和运输按照技术条件很难实现，还有就是氢气的提取需要通过电解水，否则就不能从根本上降低二氧化碳排放。

这项技术虽然实施起来困难，但是随着新能源技术的不断发展，一定会得以解决实现。

3发展前景

随着国家政府部门的不断指引，各项政策的不断支持，新能源汽车的应用有很大的发展前景，新能源汽车节能技术的应用也会越来越广泛，并且应用在人们的日常生活中，给人们的生活带来很大的便利。通过不断的发展新的技术，以最低的成

本换取最大的经济效益，也将会引领新能源汽车走上一个更新，更广阔的台阶。

4结论

科学技术永远是第一生产力。汽车的迅猛发展，人们素养的不断提高，在大力提倡生态文明建设，打造美丽中国的时代背景下，人们对环境的要求会越来越高。

更加环保的的汽车会越来越受到人们的欢迎。而新能源的开发会越来越重要，那么新能源汽车节能技术的应用会越来越广阔，越来越受到人们的重视。

时代总是在不断的发展，科技也不断在进步。新能源汽车节能技术的应用将会备受重视。

参考文献

[1]史永基，高雅利，王宇炎.新能源节能技术研究进展，2011（7）.

[2]李志达，望义熙，周世权.汽车电器的研究，2010（11）.

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1.1产品设计

任何产品都离不开材料，也就是常说的能源。产品在能源中涉及的范围比较广，比如矿物质能源、木材等生物能源、石油及其衍生物。在电气化发展的今天，电能也是产品设计中不可缺少的重要部分。而随着新兴社会的发展，产品设计的开发更趋于节约，新能源的利用是社会发展的必然趋势。作为社会生产力的引导者，工业设计更应当率先迈入这一方向。目前，我国在关键核心技术方面依然受限，所拥有的自主品牌的节能产品和技术并不多，在很大程度上还是依赖进口。为了促进节能技术、产品的推广和应用，推动节能技术的发展，有关部门了三批《国家重点节能技术推广目录》，在电力、煤炭、交通、机械和钢铁等11个行业中，筛选并推广了115项重大节能技术，同时，还实施了“节能产品惠民工程”，对购买节能灯、节能家电、高效电机和节能汽车等节能产品的消费者给予财政补贴。从当前的社会发展和人们的生活状态中可以看出，低能耗家电是工业设计产品未来发展的主要方向，但是，还要考虑产品的可回收性及其回收后的利用性。每年都有不少产品垃圾被处理，如果在产品设计过程中考虑到这些东西的回收再利用问题，并且实现其回收利用，那么，将会节省大量的能源和资源。另外，工业设计是走在科技和时尚前沿的设计学科，对于设计的产品，要尽可能地使它既符合人们的消费和审美标准，同时，还要不断创新，使其符合未来的发展趋势。在节能方面，不仅仅要节约能源，还要使用新材料，在生产过程中就做到节能环保，这也包含前面提到的可回收利用的新材料。另外，工业生产往往会引发一种趋势，所以说，工业设计在新型材料的推广方面起着至关重要的作用。相关从业人员必须要充分发挥科技创新和工业化产品的创新设计对节能技术的引领、支撑作用，不断提高能源的利用效率，加大新能源、新材料等节能技术和产品研发的推广和应用力度，在提升节能效果的同时，把节能环保型新兴产业培育成新的经济增长点。

1.2交通工具设计

提到交通工具，大家就会想到汽车，与之相关的能源就是汽油，尽管目前我国也在加大国内的石油开采力度，但是，石油属于不可再生能源，因此，对以汽油为主要燃料的汽车来说，这无疑是一大制约其发展的因素。在中国进口的原油中，2.9%来自东南亚和澳大利亚，7.1%来自南美，9.7%来自俄罗斯和哈萨克斯坦，30.2%来自非洲，50.1%来自中东，而80%的进口石油需要路过印度洋，这时，中国就要看印度的脸色。在高耗能经济增长方式和粗放式的发展模式下，中国的环境问题日益显现。据调查，我国60%～70%的在用机动车都属于高污染、高能耗排放，每年所消耗的燃油、机油总量占我国成品油年产量的1/2以上，给环境造成了很大的污染。因此，开发新型燃料的汽车，并设计非机动交通工具，具有十分重要的发展意义。从目前的能源消费情况来看，未来，非机动车将会占据主流市场，但是，也不排除机动车辆占据主流的可能性。现阶段，非机动交通工具是交通工具设计专业研究的一大方向。现有的非机动车一般都是以电能为主，太阳能和风能作为辅助动力，所以，对风能、太阳能和生物能等绿色能源的研究是很有必要的。除了使用绿色能源节能外，在汽车设计中，造型也是有一定节能作用的，比如车身轻量化，车身多使用轻便化的新型材料，整个车的设计向简约风格发展。例如，俄罗斯设计师的作品VESNA，其车身是天然树脂构成的，由高能永久磁铁提供能量的异步发动机驱动；苹果太阳能与电能混合动力车IMove。由此可见，汽车工业已经成为了我国的支柱产业，但是，节能、环保等问题也是制约其快速发展的重要因素之一，这些问题受到了社会各界的高度关注，所以，汽车节能减排工作任重而道远。

2结束语

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一、美国:以新能源产业为核心加强实体经济的发展

上个世纪后半期,美国经济的持续发展,得益于电子、信息、生物、新材料等一系列新兴技术的应用。新能源技术与电子、信息等新兴技术同时开始萌芽,并得到较快的发展。但是,新能源技术应用成本较高,与传统化石能源相比不具备经济性。新能源技术在上个世纪并没有得到广泛地应用。国际金融危机之后,必须寻找一个新的产业作为拉动实体经济发展的领头羊。新能源产业成为美国的首选。

为了促进新能源产业的发展,2009年2月15日,美国总统奥巴马签署总额为7870亿美元的《美国复苏与再投资法案》,其中新能源为重点发展产业,主要包括发展高效电池、智能电网、碳捕获和碳储存、可再生能源如风能、太阳能等。其要点是在3年内让美国再生能源产量倍增,足以供应全美600万户用电,这是过去计划在30年内才能达到的目标。

新能源产业的崛起将引起电力、IT、建筑业、汽车业、新材料行业、通讯行业等多个产业的重大变革和深度裂变,并催生出一系列新兴产业。新能源产业对其他产业发展的直接拉动表现为多个方面:一是拉动新能源上游产业如风机制造,光伏组件,多晶硅深加工等一系列加工制造业和资源加工业的发展;二是促进智能电网,电动汽车等一系列输送与用能产品的开发和发展;三是促进节能建筑和带有光伏发电建筑的发展。这不仅填补美国实体经济的空缺,使美国由消费社会转变为生产、消费并重的社会,而且可增加国内就业,降低污染排放物。尽管新能源技术已经比较成熟,但是,从目前来看,新能源与传统的化石能源相比,成本仍然过高,发展新能源产业需要政府的大力扶持。为此,美国从国内和国际两个方面采取了措施促进新能源产业的发展:

(一)在国际上,对减排温室气体的态度由消极转为积极

新能源产业的发展需要替代传统的化石能源的市场空间。在新能源产业尚不具备成本竞争优势的条件下,要想把它作为带头产业,唯一的办法是制定更加严格的全球温室气体排放和环境保护规则,提高化石能源的外部成本。美国大力推进新能源产业发展之前,以影响经济发展为由,拒绝在京都议定书上签字。然而,美国总统奥巴马上台后,一改过去布什政府的能源政策,在新能源、环保政策方面较为高调。表示将在未来10年投入1500亿美元资助替代能源的研究,以减少50亿吨二氧化碳的排放。他还承诺要通过新的立法,使美国温室气体排放量到2050年之前比1990年减少80%,并拿抵税额度来鼓励消费者购买节能型汽车。

现在正在考虑《京都议定书》的第二个协议,发达国家一个主要目标是要求把中国和印度等大国加进去,因为只有世界各国尤其是能源消费大国参与,新能源产业才能获得巨大的市场空间,才能凸显美国新能源技术优势,否则有可能由于能源成本的上升使美国的制造业竞争能力进一步下降。积极推进温室气体排放,也为美国新能源技术与产业发展创造国际市场。发展新能源产业不仅让美国从经济、外交、环境受益,而且能创造新的出口产业。

(二)在国内,从提高能效入手为能源产业创造市场

2009年3月26日,美国能源部推出总额为32亿美元的“节能和环保专项拨款计划”,内容是由联邦政府资助各州、市、县、托管地和原住民居住地区等实施节能和环保计划。该计划的资金分为两部分,其中27亿美元是通过“固定拨款”直接拨付给有关单位,而其余部分则通过竞标方式授予中标单位。“固定拨款”的对象大致分为3类:一是约19亿美元直接分配给县市政府;二是约7.7亿美元分配给州政府、托管地和哥伦比亚特区;三是约5400万美元分配给印地安人原住民居住地。上述资金的使用范围包括“节能改造”经费,如交通运输节能和建筑节能项目经费、可再生能源技术推广经费等。

奥巴马政府计划在未来10年,通过投入1500亿美元进行新能源开发,创造500万个新工作岗位;对电网改造投入110亿美元;对先进电池技术投入20亿美元;对住房的季节适应性改造投入50亿美元;到2015年新增100万辆油电混合动力车,并用3亿美元支持各州县采购混合动力车;保证美国风能和太阳能发电量到2012年占美国发电总量的10%,到2025年占25%。

在运用高科技手段发展节能产业的过程中,奥巴马还打算启动一项每年对100万个低收入家庭实行能源增效的计划,该计划通过对居民住房采取增加绝缘材料的方法,以增强这些住房越冬御寒的性能。与此同时,他还在考虑对那些改造低效建筑、购买高效家电的家庭提供奖励,以刺激节能产业的发展。

二、日本:继续加强节能和新能源等产业的发展

日本经济由于上个世纪90年代泡沫经济和大量制造业企业向海外转移的影响长期处于低迷之中。国际金融危机之后,日本政府吸取以前应对危机的经验,明确提出了不以增加短期需求为目标的指导原则,力求以“结构改革促经济发展”的方式,取代“通过扩大政府支持刺激经济成长”的方法。继续提出了普及、开发节能技术,加大研究清洁能源力度的目标,并给予了相当大的预算支持,进一步体现了通过解决危机促进能源结构转型、继续保持日本在节能方面优势地位的战略目标。

近期,日本一直加强实体经济的发展,日本政府有关部门初步拟定了旨在占领世界领先地位、适应21世纪世界技术创新要求的四大战略性产业领域:一是环保能源领域,包括燃料电池汽车、复合型汽车(电力、内燃两用)等新一代汽车产业,太阳能发电等新能源产业,资源再利用与废弃物处理、环保机械等环保产业;二是信息家电、宽带网、IT领域,包括与因特网相关联的数字家电(如新一代液晶显示电视等)、各种高性能的服务终端与半导体、新一代软件等电子信息产业;三是医疗、健康、生物技术领域,包括再生医疗(人体部分器官组织的再生)、新型药物等先进医疗产业,健康、美容的食品产业,生命基因信息解析等IT生物产业;四是纳米技术、纳米材料产业,主要为上述其他重点产业领域提供广泛的实际应用。

日本95%的能源供应依赖进口,近年来油价不断上涨,重重压力迫使日本极力寻求开发新能源。2004年6月,日本通产省公布了新能源产业化远景构想,计划在2030年以前,要把太阳能和风能发电等新能源技术扶植成商业产值达3万亿日元的基干产业之一,石油占能源总量的比重将由现在的50%降到40%,而新能源将上升到20%;风力、太阳能和生物质能发电的市场规模,将从2003年的4500亿日元增长到3万亿日元;燃料电池市场规模到2010年达到8万亿日元,成为日本的支柱产业。金融危机之后,日本发展新能源产业的意向进一步增加。

2009年3月2日,出台了为期3年的信息技术(IT)紧急计划,目标为官民共同增加投资3万亿日元,新增40―50万个工作岗位,侧重于促进IT技术在医疗、行政等领域的应用。2009年4月9日为配合第四次经济刺激计划推出了新增长策略,发展方向为环保型汽车、电力汽车、低碳排放、医疗与护理、文化旅游业、太阳能发电等。

三、欧盟:以“绿色经济”和“环保型经济”促进经济复苏

与美国新能源产业有相似之处,欧洲重在提高“绿色技术”的水平至全球领先地位。欧洲在今年3月决定,在2013年之前将投资1050亿欧元用于“绿色经济”的发展,为经济增长带来新动力。2008年11月23日法国总统宣布建立200亿欧元的“战略投资基金”,主要用于对能源、汽车、航空和防务等战略企业的投资与入股。荷兰的经济刺激方案中也包含对可持续能源行业的投资和支持。欧洲议会也将欧盟2009年的预算向创新与就业等方面倾斜,其中用于科研和创新方面的预算增长10%以上。欧盟委员会日前公布的新闻公告称,欧盟委员会已于日前制定了一项发展“环保型经济”的中期规划。主要内容是,欧盟将筹措总金额为1050亿欧元的款项,在2009―2013年的5年时间中,全力打造具有国际水平和全球竞争力的“绿色产业”,并以此作为欧盟产业调整及刺激经济复苏的重要支撑点,以便实现促进就业和经济增长的两大目标,为欧盟在环保经济领域长期保持世界领先地位奠定基础。

欧盟委员会计划将130亿欧元用于“绿色能源”,280亿欧元用于改善水质和提高对废弃物的处理和管理水平,另外640亿欧元将用于帮助欧盟成员国推动其他环保产业发展、鼓励相关新产品开发、提高技术创新能力并落实各项相关的环保法律和法规。欧盟新闻发言人表示,在1050亿欧元的这笔投资中,要保证欧盟用5年的时间初步形成“绿色能源”、“绿色电器”、“绿色建筑”、“绿色交通”和“绿色城市”(包括废品回收和垃圾处理)等产业的系统化和集约化结构成型,为欧盟走出国际金融危机与经济衰退后的发展提供可持续增长的动力。

欧盟计划,到2012年12月31日淘汰所有的白炽灯,用绿色环保的节能灯取而代之。德国通过了温室气体减排新法案,使风能、太阳能等可再生能源的利用比例从现在的14%增加到2020年的20%。

欧盟发展环保经济的做法促进节能型产品的生产制造和以提高能效为目的进行设备的更新换代。例如,目前欧盟要求各成员国在挽救陷入危机中的汽车业时,规定将注入汽车业的资金用于产品的更新换代上。比如,救助汽车业的资金必须用于节能型汽车的研制和生产,必须用于小排量、洁净型或混合燃料汽车或电动汽车技术的研制和产品生产。同时,政府辅以消费优惠或补贴政策,从而最终起到开发新产品、保持就业稳定,带动消费及扩大市场的总体目标。欧盟内部评估认为,对环保型经济相关的“绿色产业”每投入1欧元,至少会带来10欧元至50欧元的增加值,而这还不包括节能减排、降低环境污染和控制温室效应等所产生的社会效益。

四、启示与对策

以美国等发达国家和经济体为代表的国家正在掀起一场新的技术变革,对我国既是机遇也是挑战。在当前国际金融危机仍在蔓延的条件下,我国应注意以下几个问题:

一是加强对现有产业节能的改造。对固定资产更新改造是治理经济衰退的有效途径。由于经济低迷,民间资本投资意向不强,我国政府应通过制订一系列税收和信贷政策引导企业尤其是民营企业对生产设备进行节能技术改造,同时,要对进一步加强对节能消费品补贴,促进节能产品的市场开发和生产。

二是新能源发展要坚持以自主知识产权为主的发展模式。新能源产业处于发展初期,对经济的带动主要表现在技术收益上,在大规模产业化方面还不具备市场条件,需要政府政策的扶持。因此,我国在新能源产业发展的对策应立足于技术创新及自主知识产权的产业化方面,把我国拥有巨大的能源市场的优势用于促进我国具有知识产权的能源产业发展上面。

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【关键词】能源消耗量；制约因素；系统、总成互动匹配；新型动力技术；评价方法

【中图分类号】U461.8 【文献标识码】B

〔Abstract〕： Reducing vehicle’s energy consumption can not only minimize exhausting pollution emission and protect ecological environment， but also will improve working efficiency； analyzing the restriction factor for improving vehicles fuel economy， adopting new electronic technology[1] to optimize each systems， assemblies performance and parameter， to realize the best interactive matching； exploration using a green new dynamic and technical standard and environmental protection light material， to reduce vehicle weight， resistence， power loss and carbon emission， laying down effective and practicable energy consumption technical regulation and putting into effect.

Keywords： Energy consumption； Restriction factor； Systems and assemblies interactive matching； A new dynamic technology； Appraising method

0.序言

汽车的诞生给人类带来了前所未有的丰盛的恩典，由于考虑不周、重视不足产生了交通事故，同时给生态环境带来了污染；提高生活质量，首先要保证汽车的行驶安全性，降低营运汽车燃料消耗量[2]和温室气体排放，减少噪声和电磁干扰；降低汽车能源消耗量的方法很多，提升内燃机燃料燃烧的热效率和传动系统效能，降低空气阻力系数和轮胎滚动阻力，汽车轻量化设计和分析比功率的科学使用范围，降低检测和计量误差，优化能源结构和布局，能源消耗量限值标示，汽车燃料消耗量标准的比对分析，新型动力系统、能源的使用和再生制动能量的回收，提高道路质量和汽车的单位里程，车联网和智能交通管理，汽车导航和巡航系统的使用，降低汽车闲置、空驶率和增加利用率，智能电控系统（ECU）、电源和灯光电器的使用，提高高能电池质量比容量和寿命，节能奖惩政策，汽车环保材料的再回收利用，电子节能技术标准和科研成果的推广，主动、自觉遵守道路交通法规和科学使用等；研究、分析和设计它们对降低能源消耗技术的权值函数，制定技术法规认真实施，提高汽车安全环保性能和经济性；继承、改进提高传统的科学节能技术，研发、创新发展新的电子能耗评价理念。

1. 内燃机新技术普及利用

首先要选择能源利用率和燃烧效率高、功率输出大、污染物排放和噪声少、技术先进、制造成本低、可回收利用高的绿色环保型内燃机；天然气丰富的西北等地区宜增加采用天然气发动机，沿海、南方经济发达地区宜采用多点电喷和缸内直喷的汽油发动机和少量的外部插电式混合动力技术，中西部、东北地区易使用技术成熟、先进的汽油和柴油发动机，减少因能源、经济发展不均衡带来的能耗、污染和成本增加；每天都有新技术发明产生，常归纳总结发表和进行技术信息交流，不好高骛远、天马行空和牵强附会，不闭门造车，采用适合我国科技和技术标准发展所需的、经济承受得起的新技术产品，会少走弯路和减少技术浪费；汽油发动机采用电子可变气门正时和升程、进气歧管长度智能化、缸内燃油直喷、分层匀质压缩燃烧、电子控制节气门开度、涡轮增压和电控系统最佳点火时间控制等新技术，柴油发动机采用高压共轨燃油喷射、发动机与排气系统科学匹配、故障诊断和可变压缩比等新技术，绿色天然气发动机混合气浓度智能控制、提高压缩比、正确的点火电压和时间，热管理和科学的方法，排气系统余热的利用，不仅节能还提高了发动机升功率、减少了排放法规的排气污染物，内燃机与驱动电机智能匹配技术，减少二次能源能量转换造成的效率下降和能源浪费；新技术采纳后，通过实验室测量内燃机功率提高和碳排放，制定快速评价能耗下降的提案，如果将共性节能新科研成果和先进技术打包重视起来，当作技术法规执行并普及，会提高工作效率和减少燃料消耗量，收效和环境改善会很明显。

2.降低汽车阻力的方法

汽车阻力因素很多，如空气、轮胎滚动、坡道、加速（惯性）阻力等，应认真理论分析降低这些阻力的因子，要发明、采纳计算这些阻力的标准软件，权衡哪些是主要影响因子，采用科学方法，克服主要阻力，减少营运车辆燃料消耗量；随着智能交通（ITS）技术普及和道路质量的提高，高速公路的建设和车辆行驶速度的提高，降低空气阻力、轮胎滚动和惯性阻力显得很重要；影响空气阻力的因素很多，如车身流线型设计、降低质心高度、迎风面积和限速可减小空气阻力系数，采用扁平子午线轮胎，轮胎材料的优化和花纹科学设计等可减少滚动阻力和噪声，制定汽车、发动机、传动系、轮胎等总成的转动惯量标准，消减传动系和轮胎动平衡技术误差，汽车各系统、总成性能优化互动匹配和比功率最佳点设计，汽车功能技术参数无误，高速行驶平稳、噪声小等将减少惯性阻力；这些阻力系数下降，将减小阻力和能耗，增加行驶稳定和安全性。

3. 使用轻量化设计方法和环保材料

随着先进CAD、CAE设计软件和量子计算在汽车产业的应用及环保功能材料性能的提高，保证汽车安全性能需要各系统、总成和零部件变截面、变强度设计等，减少污染要求使用轻型环保材料，研究车辆轻量化进程、材料性能标准，精确控制车辆、轴、轮重量和分配；高性能轻型功能材料包括优质高强度钢板、铝板、铝合金、镁合金、耐热耐寒高分子材料、（碳）纤维复合材料等；汽车轻量化要使用小型备胎、高强度轻型钢化玻璃、蜂窝铝、铝合金、功能配置基本化，轻装上阵降低能源消耗量；汽车各系统、总成和零部件等技术可靠性科学设计，控制、减少零部件数量和提高功能强度，满足强度、刚度标准和技术要求，不过分装饰；考虑成本、采用可回收利用的环保材料如防锈高强度钢板、铝板、铝合金、聚酯纤维制品、无硫和无铅燃料、水性涂料、无石棉制动衬片和环保高分子材料等；研究汽车重量――车速――能耗间的函数曲线，制定车辆环保轻型材料更换方案标准和寿命成本核算机制，随着消费者对汽车安全性、舒适性、经济性和智能化要求的提高，各种配置的增加，汽车重量也一直在小幅增加，采取措施控制是降低能源消耗量和污染的不失之举。

4. 新能源和电子节能技术标准的推广

4.1 新能源汽车

新能源技术包括纯电动汽车（EV）、外接插电式混合动力汽车（PHEV）和燃料电池汽车（FCEV）等，这些产品技术质量还不十分成熟，仍需小范围、小批量示范应用；电动汽车的驱动电机和控制系统技术集成薄弱，高能电池质量比容量小、充电时间长和续驶里程短的技术瓶颈还未完全解决，大范围推广效率不高，等电安全技术、质量考核成熟和掌握无线充电技术后再推广也不迟，否则会造成技术浪费、成本增加和环境污染；随着复旦大学新型水锂电池的研发成功，电池容量增加、成本下降、安全性提高和充电时间的大幅缩短，将来获得商业化使用评价要求后，电动汽车是未来的主流车型；外接插电式混合动力汽车技术相对成熟，技术成本高，节油率满足国家标准要求，内燃机与驱动电机仍需科学一体设计和智能匹配，公共汽车等商用车可适当普及利用；燃料电池电动汽车科技含量高、价格昂贵，仍处于研发试制和测试阶段，燃料电池发动机内氢气与氧气化学反应生成电能的技术难度大，氢气储存压力高、制氢技术、气瓶材料和密封性等要求苛刻、仍有技术难点，应掌握科学安全使用的技术知识和方法，保障安全，制定新能源汽车关键技术保密和普及标准，主动、积极参与科研课题、新能源汽车公告试验、与企业合作的研发试验及强制性检测试验，通过科技服务维护机构良好信誉，为国家、集体创造可观的社会价值。

4.2 电子节能技术标准的应用

汽车电子[3]化时代的到来，汽车装配的许多系统、总成和部件等都用电子控制；如电控系统单元ECU控制的ABS、EMC、ESC、BAS、照明技术、中控门锁、启停系统、各种传感器、导航系统、巡航和故障诊断系统等，汽油机的发电机、燃油喷射、点火时间、空然比、氧传感器和气门升程等，柴油机的燃油供给系统、高压共轨系统、增压系统、排放后处理系统等，电子控制系统实现混合动力电动汽车的驱动电机与内燃机智能管理和最佳使用，满足节能和环保技术要求；随着电子、电气技术和控制技术成本比例和产生价值的升高，智能汽车、汽车电子架构平台设计系统和电子节能技术受到了重视，科学掌握、使用汽车开放系统架构（AUTOSAR）标准、软件（见图1）和CAN总线、LIN总线、Flexray和MOST总线系统，通过车辆网等网络将各个电子控制系统连接起来合理分配使用、智能化管理，会降低电子、电气和控制系统匹配不良引起的电安全技术、电功率、系统工作效率低产生的能耗损失，早日实现汽车安全环保性能法规和能源消耗量技术标准的要求。

5. 结论

本文分析了汽车能耗降低的内燃机新节能技术，降低车辆阻力的方法，保证车辆轻量化要采用环保功能材料标准，使用共性新能源技术、新电子节能理论和AUTOSAR软件、标准，推广能耗技术法规，实现能耗降低和生态环境改善。

鸣谢：感谢政府管理部门的政策、技术支持和部分领导、同事及企业研发机构的技术合作。

参考文献（References）：

[1]姜立标主编，现代汽车新技术，―北京：北京大学出版社，2012.02

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近年来，中国汽车节能技术推广应用也取得积极进展，新能源汽车经过近10年的研究开发和示范运行，初步具备产业化发展基础，电池、电机、电子控制和系统集成等关键技术取得明显进步，纯电动汽车和插电式混合动力汽车开始小规模投放市场。

但与先进水平相比，我国尚未完全掌握汽车节能关键核心技术，燃料经济性水平还有一定差距，节能型小排量汽车市场占有率偏低；新能源汽车整车和核心零部件技术尚未突破，产品成本高，社会配套体系不完善，产业化和市场化发展受到制约。总的来讲，我国新能源汽车尚处于起步阶段，产业化发展面临诸多挑战。

技术攻关、示范工程和基础设施建设等都需要较大资金投入

与传统汽车开发相比，我国新能源汽车的研发仍处于初级阶段，要实现真正产业化，尚需大量资金投入到技术攻关、基础设施建设和示范推广等方面。

首先，产业化技术瓶颈仍需大量投入。尤其在基础技术研究、关键部件和材料的研发及产业化方面，需要大量资金投入。其次，充电站、加氢站的广发就爱难舍需要大量投入。最后，新能源汽车的产业化发展离不开大量的示范推广工作和政策、资金投入。与传统汽车比较，目前混合动力汽车成本要增加30%-40%，纯电动汽车成本增加40%-50%，燃料电池汽车成本要增加100%以上。我国新能源汽车目前商业化示范运行的范围仍然有限，未来国家主导的大规模示范工程，还需要大量资金投入。

多项政策驱动新能源汽车行业投资机会

国家的新能源汽车整体规划指出：“改造现有生产能力，到2010年形成50万辆纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能，新能源汽车销量占乘用车销售总量的5%左右”。此外，还有中央财政对“13城千辆”新能源公务车进行补贴，加大新能源相关配套设施建设。特别是2012年04月18日国务院常务会议通过的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020)》更为新能源汽车行业的发展树立了合理的目标：

一是产业化取得重大进展。节能与新能源汽车的生产和消费稳定增长，产业规模位居世界前列。到2015年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量超过50万辆；到2020年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆，燃料电池汽车、车用氢能源产业发展水平与国际同步。

二是燃料经济性显著改善。到2015年，节能型乘用车新车平均燃料消耗量降至6.9升/百公里以下。到2020年，节能型乘用车新车平均燃料消耗量降至5.0升/百公里以下，达到国际先进水平；商用车新车平均燃料消耗量接近国际先进水平。

三是技术水平大幅提高。掌握先进内燃机、高效变速器、汽车电子、轻量化材料和普通混合动力等汽车节能关键核心技术，新能源汽车、动力电池及关键零部件技术整体上达到国际先进水平，形成一批具有较强国际竞争力的节能与新能源汽车企业。

四是配套能力明显增强。关键零部件技术水平和生产规模基本满足国内市场需求。充电设施建设与新能源汽车产销规模相适应，满足重点区域内或城际间新能源汽车运行需要。市场营销、售后服务及动力电池回收利用体系基本完善。

五是管理制度较为完善。建立起有效的节能与新能源汽车管理制度和扶持政策体系，形成比较完备的技术标准和管理规范体系。

新能源汽车及其关键零部件产业将在国家相关政策扶持下快速成长，随之而来的就是相关的投资机会。

新能源汽车的投资机会分析

从时间上来说，新能源汽车行业短期看混合动力、中期看纯电动、长期看燃料电池。混合动力汽车采用油电混合驱动，不需要充电，又能达到一定的节油要求，是目前最适于产业化得新能源汽车。纯电动汽车短期受电池技术、成本、动力性能、充电设施等因素制约，但在客车、行政用车、特种车等方面因可得到财政补贴，而有一定的产业机会。燃料电池汽车目前技术不成熟，离产业化差距大。

从产业链的角度来说，混合动力车产业链，除了行驶系统、动力系统、车身系统将传统汽车产业链进行延伸以外增加了电池、电机、电控系统等组件组成的新能源动力系统；纯电动汽车和混合动力相似，只是去掉了传统的发动机、油箱等组件，汽车的行驶能量完全由电池组储能提供，因此对电池储能规模、电机率大小的要求比混合动力汽车更大。

从新能源动力系统产业链来看，投资机会包括：具有锂、铂、镍、稀土等上游资源的矿业和关键零部件制造厂商（包括电池、电驱系统等）；其中电机电控值得关注，而整车制造不大适合于风险投资，动力电池则是新能源汽车投资的核心。

锂电池的投资机会。《汽车产业调整和振兴规划》中明确“形成10 亿安时(Ah)车用高性能单体动力电池生产能力”，新能源汽车产业将促进电池市场规模快速增长，全球动力电池市场规模将超过5000亿人民币。

按照电池种类，动力电池包括：锂电池、镍氢电池、铅酸电池、超级电容器等。其中超级电容器能量密度过低，或可用作辅助电源；镍氢电池目前为动力电池的主要类型，但潜力有限；而锂电池应用前景最好，将逐步取代铅酸电池和镍氢电池。总的来说，2015年之前镍氢电池仍是混合动力汽车的主流电池品种；而从中长期来看，随着磷酸铁锂电池的技术突破以及成本降低，锂电池有望广泛应用，其需求将于不久之后爆发。

锂电池中，正/负极、电解液和隔膜构成其产业链的核心。其中正极材料是锂电池性能的关键：磷酸铁锂具有较好的安全性，能量密度相对较大，是目前最好的正极材料；截至2008年10月不完全统计，全国有40多家磷酸铁锂电池材料生产厂家，其中进入工业化批量生产并向市场稳定供货的企业有近10家。负极材料中，石墨类碳负极材料由于其来源广泛和价格便宜，一直是负极材料的主要类型；此外，改性天然石墨正在取得越来越多的市场占有率，近年来也逐步开始使用钛酸锂作为负极。相对而言，负极材料整体投资价值相对较小。

除了正负极材料之外，电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐（六氟磷酸锂）和必要的添加剂等原料构成，国产电解液从2002年进入市场并逐步取代进口产品；性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要作用，隔膜产品目前基本依赖进口，国内仅少数企业可以生产，逐步进入市场。

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（一）新能源汽车产业发展的背景及意义

随着城市化、工业化进程加速，汽车产业快速发展，国际原油供求矛盾逐步加深，全球气候变暖日益明显。发展新能源汽车产业是缓解石油资源短缺的重要举措，是全球汽车工业应对能源和环境问题的共同选择。首先从资源方面来看，如图1和图2所示，随着石油价格长期上升趋势明显，油价日益高涨已成为经济不能承受之重，同时随着世界和中国汽车保有量迅速攀升，对石油消耗造成严重负担。

其次从环境方面来看，能源大量消耗带来温室气体排放问题，是造成气候变化的主要原因，近年来各国排放标准不断严格，以减少汽车对全球气候变暖影响。

在此背景下，以节能减排为重要目标的新能源汽车技术不断取得突破，并逐步形成以能源、机电新技术为支撑，多种新能源为动力，涵盖新能源汽车整车、配套部件、专用储能材料及相关服务等领域，具有巨大市场潜力的新兴产业，呈现快速突破、竞相发展的态势。

新能源汽车产业代表了世界汽车产业的发展方向，是未来世界汽车产业的制高点，是各国家和汽车制造厂商的共同战略选择。大力发展新能源汽车，加快推进新能源汽车的产业化进程，既是有效应对能源和环境挑战，实现中国汽车产业可持续发展的必然选择，也是把握战略机遇，缩短与先进国家差距，实现汽车产业跨越式发展的重要举措。中国汽车工业必须积极行动起来，参与到这场全球性的新能源汽车的竞争中去，勇于迎接挑战，才能抓住这次难得的历史机遇，实现中国汽车业的跨越式发展。

（二）国外新能源汽车产业发展现状

美国、日本、欧洲等发达国家对新能源汽车技术高度重视，从汽车技术变革和产业升级的战略出发，颁布制定了优惠的政策措施，积极促进本国新能源汽车工业发展，以期提升本国汽车工业国际竞争力，在全球汽车工业新一轮竞争中占据有利地位。

1. 美国。当前国际上车用替代燃料主要是乙醇和生物柴油等非化石类燃料，美国一直致力于提高乙醇以及生物柴油等可再生资源使用量，以生物乙醇汽车为核心，近年来美国燃料乙醇生产和消费量都处于快速上升中，其主要需求就来自于替代汽车燃料。2007年1月24日，美国总统前布什发表国情咨文，宣布了替代能源和节能政策，提出美国应努力在未来10年之内将汽油使用量降低20%。2008年12月，14家美国电池和先进材料企业，在阿冈实验室的支持下，成立了先进交通运输用电池生产国家联盟，以提高美国车用锂离子电池制造实力。目前美国把充电式混合动力汽车作为刺激经济和拯救汽车业的一张王牌，联邦政府为推进充电式混合动力汽车计划，斥资140亿美元支持动力电池、关键零部件的研发和生产，支持充电基础设施建设，消费者购车补贴和政府采购。同时，美国能源部下属的国家实验室以及电池制造业联盟在肯塔基州设立了研发和制造中心，目标是为充电式混合动力车提供高性能的锂电池组。这些新能源政策，更加明确了研发节能减排新产品的方向和目标。

2. 日本。近年来，面对日趋严峻的能源形势和巨大的减排压力，日本汽车制造产业正在酝酿一场重大技术革命，以节能环保的新能源汽车开发代替传统燃油汽车。目前日本新能源汽车发展迅速，技术相对成熟，市场需求增多，逐步进入全面推广阶段，有望成为未来日本汽车产业的新引擎。日本混合动力汽车领域独树一帜并已形成产业化，同时注重鼓励燃料电池和生物燃料的发展，丰田、本田、日产等日本厂商的混合动力汽车不仅在国内热销，在国际市场上也令其他国家厂商望其项背。同时日本鼓励并重视燃料电池和生物燃料的发展，计划在5年内斥资2090亿日元开发以天然气为原料的液体合成燃料技术、车用电池，以及氢燃料电池科技；2007年着手生物燃料的普及，拟在2011年单年度生产生物燃料5千万升。为了进一步推进新能源汽车以及环保汽车，日本从2009年4月1日起实施了“绿色税制”，其适用对象包括纯电动汽车、混合动力车、清洁柴油车、天然气车以及获得认定的低排放且燃油消耗量低的车辆。

3. 欧洲国家。欧洲历来重视节能和减排，重视生物燃料的开发应用，凭借欧洲汽车厂商在柴油发动机上强大的技术优势，欧洲在清洁柴油乘用车方面发展最为迅速。目前，柴油车在乘用车总销量中的比重已超过50%。欧盟在2003年了《欧洲未来氢能图景》，并制订了《欧盟氢能发展路线图》。欧盟委员会于2007年1月公布了“新欧洲能源政策”，目标是到2020年，将温室效应气体排放量降低到至少低于1990年的20％，将能源消耗中可再生能源的比例提高到20％；同时将今后7年欧盟能源领域的研究开发预算提高50％。除欧盟委员会外，欧洲各国政府也根据本国情况制定了大量的政策和措施，旨在推动新能源汽车的开发和消费。

二、国内新能源汽车产业发展基础分析

（一）中国新能源汽车产业发展取得的成就

我国新能源汽车已具备一定的研发和产业化基础。“十五”计划以来,国家制定了新能源汽车科技规划,并在“863”项目等国家项目的支持下,在选择具体的新能源汽车道路时采取了多管齐下的策略，对各种可行的技术都予以一定的支持，上海811所、同济大学、清华大学等几十家单位,把新能源汽车及相关零部件的研发列为重点课题,对各种主要技术路线进行了跟踪研究,取得了阶段性成果。

中国式仅次于日本的全球第二大锂电池生产国，产业规模庞大，产业链基础好，生产工艺共性点多，具备大规模发展汽车用动力电池的条件。中信国安盟固利、比亚迪等企业已投资十多亿元，建设磷酸铁锂货锰酸锂动力电池的生产能力，比克、力神、北大先行、威力克、寰宇、海霸、万向等企业也在加快投资。今年来，锁着电动汽车的发展，国产电动汽车电机性能有了较大提高，自主开发的车用电机效率大大提高，部分产品已经应用到中国主要汽车生产企业的电动汽车中。通过近10年的自主研发和示范运行，我国在动力电池、驱动电机、电子控制和系统集成等关键技术领域取得明显进步，纯电动汽车和插电式混合动力汽车开始小规模投放市场。燃料电池技术水平不断提高，燃料电池汽车示范考核逐步深入。通过实施不断严格的乘用车燃料消耗量限值标准，应用先进内燃机、高效变速器、轻量化和优化设计等节能技术，我国汽车平均油耗明显降低。混合动力汽车开始进入市场，极大促进了传统汽车产业的技术升级。天然气汽车技术基本成熟，初步实现产业化，形成了一定市场规模。

（二）中国新能源汽车产业发展存在的制约因素分析

近年来,中国新能源汽车产量迅速增加,汽车质量快速提升,研发步伐明显加快,具备了实现产业化发展的基本条件。但总体来看,中国新能源汽车产业仍然处于起步阶段,尚有许多问题亟待解决,主要包括:

一是亟待攻克的技术瓶颈。目前我国新能源汽车技术水平还比较低, 国内电动车面临着电池、电机、电控系统等关键核心技术上的瓶颈问题。动力蓄电池同时涉及混合动力、纯电动和燃料电池三种电动汽车，因此动力系统的转型将强烈依赖电池技术的突破。然而，我国在电池系统集成技术、大规模生产工艺设计、生产过程质量和成本控制等方面,与国外先进水平仍有较大差距,电池技术是现阶段我国新能源汽车实现产业化存在的最大难点。

二是没有形成完备的产业链。目前我国新能源汽车产业建设能力比较薄弱,没有建立起从科研、设计到设备制造的比较完备的产业体系,产业链建设有待进一步加强,特别是消费者所必需的充电站等配套基础设施建设严重滞后,新能源汽车有关测试和试验的技术规范不健全,产品认证体系亟待加强,标准化工作进展缓慢,严重阻碍新能源汽车产业的健康发展。

三是新能源大规模供应体系尚未建立。按照科学的划分，交通能源转型有三个阶段：找到可以大规划提供的新能源；实现新能源的大规模供应；通过新能源汽车的量产有效利用新能源。可见，单纯在新能源汽车技术上实现突破，并成功进行示范运行，并不能解决能源供应问题，目前中国大规模的清洁能源供应体系远未建立，国家还没有制定出新能源大规模供应和能源基本转型的具体计划，从而使得新能源汽车的长久、稳定发展缺乏新能源供应这一物质基础。

四是直接惠及消费群体的政策扶持力度还不够。新能源汽车的发展靠的是市场的需求，而市场需求的主题是消费群体，目前，国家对新能源汽车产业有一部分政策支持，但是这些政策大多都是针对源头生产企业的，对于广大新能源汽车消费群体，国家并没有制定完善的政策，及时的给予补贴，由于目前的新能源汽车售价普遍比传统汽车高出1至2倍，甚至数倍，在这种情况下，如果国家补贴缺位，市场需求无法兴起。

五是国内各类生产要素没有得到有效整合。目前我国新能源汽车企业大多各自为战,行业协会和中介机构的作用得不到发挥,缺乏必要的资源整合与统筹协调,低水平重复建设较多,资源浪费现象比较普遍。如何充分发挥市场配置资源的作用,有效整合发展新能源汽车的各类要素和资源,在生产者和消费者之间建立起对新能源汽车的良好预期,是我国发展新能源汽车产业需要解决的一个重要任务。

六是企业缺乏自主核心技术。我国新能源汽车合资企业多，进入九十年代以来，我国多数汽车企业走上了合资发展的道路，合资一方面解决了我国汽车企业的发展资金来源问题，同时也方便了我们了解世界产业的发展动态，但是，造成了国内研发实力的弱化，企业越来越依赖国外技术，造成本国技术空心，企业自身核心技术缺失，和国外企业差距较大，在当前的发展新能源汽车的潮流下，必将为我国企业带来的巨大的挑战。

三、新能源汽车产业化发展路径分析

新能源汽车产业发展多种技术路径并存，而混合动力、纯电动和燃料电池驱动是其发展的三个基本选择。混合动力汽车目前已经产业化，但相对于日渐枯竭的石油资源而言，终究是个替代方案，不可能长久；纯电动汽车也已经迈出产业化的步伐，但技术瓶颈较多；燃料电池驱动是最终解决方案。新能源汽车将沿着 “镍氢――锂电――燃料电池”产业化路径发展。而新能源汽车产业的价值链将围绕最为核心的电池业务展开，并逐步延伸至电气系统（驱动电机、控制系统）、整车（乘用车、客车）以及上游资源（锂、镍、稀土）领域。新能源汽车产业发展主要集中在纯电动汽车和油/电混合动力汽车上。因这两种汽车在节能与环保方面的较高可行性，有望成为下一阶段新能源汽车的主流。届时世界汽车将摆脱依靠石油能源的时代，进入单一的新能源汽车时代。

（一）锂电池是新能源汽车电池的首选

目前主要的新能源电池产品有镍氢电池、铅酸电池和锂电池等品种。铅酸电池是目前应用最广泛、技术最成熟，并且唯一大批量生产和应用的动力电池，主要用于汽车和电动自行车。镍氢电池已成功应用于丰田混合动力汽车，目前应用较为成熟的动力电池，搭载镍氢电池的混合动力汽车全球销量已超过170 万辆。离子电池具有重量轻、储能容量大、功率大、无污染、寿命长、自放电系数小、温度适应范围广等优点，已开始逐渐取代酸铅和镍氢电池，成为目前世界上大多数汽车企业的首选目标和主攻方向，全球已有20余家主流企业进行车载锂离子动力电池研发。

镍氢电池以其成本优势占据了电池容量要求不高的混合动力电池市场，能量密度小、续航能力差。锂离子单体电池已经完全达到实用水平，但成组应用技术尚不成熟，导致动力电池成本高，寿命较短。我们认为镍氢电池是未来2～3 年过渡产品，最终目标是锂电池和燃料电池。具备优越性能的锂电池材料已经面世，但由于制造工艺和设备的限制，成品率较低，若成品率达到80%，成本即可降低30%～50%。未来2～3年锂离子动力电池实现规模化生产，成本大幅降低之时，就是镍氢电池和铅酸电池被淘汰之日。

（二）永磁材料是汽车电机及控制系统突破口

汽车电机及控制系统的发展趋势：永磁化、数字化、集成化。传统汽车的驱动部件变速箱在新能源汽车中将被电机驱动系统取而代之，但新能源汽车同时也对电机及驱动系统提出更高效率要求、温度耐受要求和更低成本要求。电机及控制系统作为关键的驱动部件，在整车的成本比重约占15%，从新能源汽车电机及控制系统的发展趋势看，永磁同步驱动电机，控制系统及功能单元数字化，电机与变速箱、电机与发动机、电机与电子部件集成一体化是汽车电机及驱动系统的发展方向。

随着混合动力汽车和纯电动汽车的快速发展，永磁驱动电机将迎来一个更为快速发展的时期，其发展发展趋势也将呈现以下特点：高功率密度、高转矩密度、高可控性、高效率、高性能高价格比等，以满足新能源汽车的实际需求。目前，新能源汽车电机制造壁垒不高，短期内控制系统是瓶颈，仍然需要加大研发力度，寻找突破口。

四、促进新能源汽车产业发展的对策建议

针对国际新能源汽车产业发展现状和我国新能源汽车产业发展中村存在的问题分析，通过构建新能源汽车技术研发平台，建立关键零部件自主研发体系，加大研发力度突破技术瓶颈，不断完善新能源汽车标准体系并加快充电设施建设步伐，同时加强政府引导力度，建设促进新能源汽车产业的政策环境，不断推进新能源汽车产业化进程。

第一，加强新能源汽车产业相关技术研发力度。集中全行业科技资源，同时要加强国际间交流与合作，建立合作开发机制，在共性基础和前沿技术领域，积极利用国际资源；开展系统集成、动力总成、电磁兼容、高压安全、动力电池等关键技术研究，加快建立先进的整车设计与开发流程。突破动力电池核心技术，提高电池性能和寿命，降低成本。加快推进动力电池关键材料和生产装备自主化；突破和掌握高效动力总成、汽车轻量化、低阻零部件等先进节能技术。突破机电耦合、能量回收等混合动力汽车关键技术，实现混合动力专用发动机自主研发和生产；突破电动化总成控制系统（电动空调、电动转向、制动能量回馈控制系统）、整车分布式控制系统，掌握基于新型电机集成驱动的底盘动力学控制、整车控制系统、智能交通、车网融合等前沿技术。

第二，积极推进新能源汽车试点示范。深入开展节能与新能源汽车试点示范，进行产品试验验证和技术经济评价，提升产品技术水平；研究配套鼓励政策，探索建立具有商业可行性的市场推广模式，协调发展充电设施；扩大市场规模，形成试点带动技术进步和产业发展的良性循环机制，建立有利于公平竞争的开放市场环境。加强公共服务领域的节能与新能源汽车示范推广试点，以公交、出租、公务、环卫、邮政、城市物流用车和企业通勤车辆等为重点，加快推广节能与新能源汽车，逐步扩大试点规模，积极推动私人购买新能源汽车补贴试点。探索“裸车”销售、电池租赁、整车租赁等多种推广模式，建立新能源汽车租赁服务、二手车交易、电池梯次利用与回收再利用体系。

第三，加快充电设施等基础设施建设步伐。在产业发展初期，应集中力量重点在试点城市开展充电设施建设。试点城市应开展充电网络建设，建立以个人和公共停车位分散慢充为主的充电系统。推进现有社会停车场改造，在主要商业区、住宅区和政府部门停车场配套建设慢速充电桩，在城市主要干道和火车站、机场等场所建设公共快速充电场站，依托公交场站建立公交车专用的充换电系统。开展新能源汽车基础设施关键技术研究，研制与智能电网相融合的能量转换技术与设备。

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【关键词】汽车技术汽车安全 节能环保 汽车新技术

一、引言

汽车行业作为全球的支柱产业之一，在各国政府的支持下，在各国爱车人士的积极参与下，在各种新技术的推动下，迎来了一次又一次的飞速发展。下面对现有汽车技术从安全、节能等方面做简单介绍。

二、汽车安全方面

（一）主动安全技术

主动安全技术，又称预防安全技术，是指在轻松和舒适的驾驶条件下帮助驾驶员避免事故的技术。主动安全技术主要包括底盘主动安全技术、安全预警技术和综合安全技术等，如ABS，EBD，TCS等都是主动安全设计。它们的特点是提高汽车的行驶稳定性，尽力防止车祸发生。其它像高位刹车灯，前后雾灯，后窗除雾灯也是主动安全设计。

（二）被动安全技术

汽车被动安全技术是指一旦事故发生时，保护车辆内部乘员及外部人员，使直接损失降到最小的技术。被动安全技术主要包括碰撞安全技术、碰撞后伤害减轻与防护技术等。碰撞安全技术包括吸能车身、安全带、安全气囊、安全头枕、安全玻璃、儿童安全装置。碰撞后伤害减轻与防护技术包括紧急门锁释放机构、事故自动报警系统、汽车黑匣子。

（三）无人驾驶技术

无人驾驶汽车是一种智能汽车，也可以称之为轮式移动机器人，主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。它一般是利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。

无人驾驶汽车是未来汽车发展的方向，无人驾驶汽车尤其适合从事旅游、应急救援、长途高速客货运输、军事用途。以发挥可靠、安全、便利及高效的性能优势，减少事故，弥补有人驾驶汽车的不足。2013年1月8日，雷克萨斯在国际电子产品展上展示了其自主研发的无人驾驶汽车。与此同时科技巨头谷歌也正在设计和测试一个无人驾驶汽车系统。

（四）最新安全技术

驱动防滑控制系统、VSC车辆稳定控制系统、四轮转向控制技术、卫星导航与车距控制系统、自动刹车系统、LWDS车道偏离预警系统、LNVS夜视系统、FCWS前碰撞预警系统、HMWS车距监控系统、HUD抬头显示系统。

三、节能环保方面

（一）对传统内燃机技术的改进

通过对传统内燃机技术的改进来达到节能减排的目的。主要措施有：提高压缩比、改善混合气在气缸中的流动方式、改进点火配置提高点火能量、增压中冷技术、电控燃油喷射技术等。

（二）整车节能技术

1.整车轻量化以及各种对行驶系、制动系的改进。

实现车身结构轻量化主要有两个途径：一是选用强度更高、重量更轻的新材料，例如铝合金、高强度钢材等；二是设计更合理的车身结构，使零部件薄壁化、中空化、小型化、复合化以及对车身零部件进行结构和工艺改进等。

2.减小空气阻力―汽车空气动力学设计

（1）CATIA运动仿真

运动仿真是指通过构建运动机构模型， 分析其运动规律， 进行机构的干涉分析， 跟踪零件的运动轨迹， 分析机构中零件的速度、加速度、作用力、反作用力和力矩等， 其分析结果可以修改零件的结构设计或调整零件材料。DMU是CATIA中运动分析模块， 它完全集成CATIA于中， 可直接调用建模参数进行优化分析， 可以进行较为简单的运动机构仿真分析。

（2）车身细部的最佳化―降低汽车风阻的一种方法

（三）新能源汽车技术

新能源汽车是指使用汽、柴油以外燃料的汽车，如：液化石油汽车、天然气汽车、醇类燃料汽车、二甲醚汽车、电动汽车和混合动力汽车等。电动汽车包括有：混合动力汽车（HEV）、纯电动汽车（BEV）、燃料电池汽车（FCEV）、氢发动机汽车以及燃气汽车、醇醚汽车等等

四、汽车新技术

BMW研制的V10引擎，应用于宝马M5，梅赛德斯.奔驰研制的后悬弯曲车轴&WATTS连杆，应用于奔驰A-Class；BMW研制的钢铝组合结构车身，应用于宝马新5系；福特汽车公司研制的“GloCar”变色汽车，应用于Ford野马；马自达汽车公司研制的氢气转子发动机，已应用于Mazda“RX-8”；Saab汽车公司研制的酒精检测车钥匙，现还在测试阶段；丰田汽车公司研制的自动泊车技术，已应用于TOYOTA“Prius”；日本小丝制作所研制的采用棱镜的汽车前灯，已应用于宝马M5；德尔福研制的双刹车盘的“最大扭矩刹车”，现处于试验阶段。

这里所说的并不是现今汽车工业高新技术的全部，但它基本可以代表汽车未来的发展势态。了解这些技术发展的动态为你掌握世界汽车的发展动态有所帮助。

参考文献：

[1]杨明.无人自动驾驶车辆研究综述与展望，TP242.6

[2]范叶，杨沿平，孟先春等著. 汽车轻量化技术及其实施途径.汽车工业研究，2006.7

[3]杨沿平，唐杰.我国汽车轻量化技术现状及研发重点.汽车与配件，2006 （42）

[4]冯美斌.汽车轻量化技术中新材料的发展及应用.汽车工程，2006.6

[5]敖炳秋.轻量化汽车材料技术的最新动态.汽车工艺与材料，2002

[5]付锐，陈荫三.中国汽车被动安全性研究现状分析[J].中国公路学报，1996，9（4）： 95-99.

[6]刘艳丰.我国安全气囊应用现状及发展特征[J].农业科技与装备，2010，196（10）

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【关键词】汽车业；节能减排；清洁能源

Abstract：Saving energy and reducing emission have become the hot issues that the United Nations and the whole world pay close attention to and they are in relation to the human survival and development. As the primary transport tool， vehicle has been the important atmospheric pollution source， so saving energy and reducing emission of automobiles have brought more and more people's attention. This article discussed the importance of saving energy and reducing emission for the automobile industry， then it analysed the typical problems encountered in saving energy and reducing emission of automobiles， finally， it put forward some related countermeasures.

Key words：Auto Industry；Saving Energy and Reducing Emission；Clean Energy

一、节能减排：中国汽车业当前发展的紧迫任务

1、节能减排是中国汽车业走向低碳发展的客观要求

低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。

汽车产业作为全球碳排放的第二大产业，面临严重的能源消费和环境污染问题。据预测，我国汽车保有量将从2009年的6280多万辆跃升到2020年的2亿辆。[1]随着经济的发展，人们收入水平的提高，汽车将逐步进入百姓家庭，成为人们出行的主要交通工具，未来能源安全、环境保护和交通压力等问题将进一步凸显。而从消费者使用汽车的费用平来看，主要成本是油耗，由于世界原油价格一直在高位上运行，大大增加了消费成本，在此情况下，新能源汽车将备受青睐。在低碳经济理念的影响下，消费者会更倾向于选择环保的出行方式，购买新能源汽车将逐渐成为一种消费主流。低碳经济发展要求新能源汽车实现低能耗、低排放，要求开发出更先进、更环保的技术。因此，节能减排已成为汽车产业应对能源安全、气候变化，走向低碳发展的客观要求。

2、节能减排是中国汽车业可持续发展的必然条件

中国是一个人均石油资源相对贫乏的国家，国产石油增长潜力不大，为了满足国内需要，必须依赖大量进口。从2001年到2010年，中国石油消耗量从2.29亿吨增加到4.39亿吨，几乎翻了一番，石油对外依存度从30.2%提高到53.7%。有分析认为，未来五到十年，我国汽车产销仍将保持高速增长，到2020年中国汽车保有量有可能超过1.75亿辆，甚至可能达到2亿辆，预计将新增近2亿吨原油需求，[2]从而加剧了我国的能源安全问题。

由于汽车消费存在巨大的能源消耗，汽车尾气排放对环境也造成了严重的污染，汽车在大气污染排放中的分担率上占有很大比例，也加剧了我国的环境污染。可以说，能源压力正在制约中国汽车产业可持续发展。要使人、车、自然和谐发展，节能减排已成为促进汽车工业可持续发展的必要条件。

3、节能减排是中国汽车业调整产业结构的突破口

汽车产业已成为我国国民经济的支柱产业之一，低碳经济要求的汽车产业结构是：在保证经济增长的前提下，实现低碳甚至零排放。在推进调整汽车产业结构方面，应抑制高耗能、高排放汽车生产，加快淘汰落后产能，推动传统汽车产业改造升级，以及调整能源消费结构，提高战略性汽车产业在国民经济中的比重。有专家认为，汽车节能减排的产业化已成为中国汽车工业产业结构调整和跨越式发展的切入点，有可能发挥后发优势，迅速赶上先进国家的步伐，实现与世界汽车工业的同步发展。因此，节能减排是我国汽车业产业结构调整的突破口，汽车工业的节能减排搞好了，可以加快汽车业产业结构调整升级。

二、中国汽车业节能减排发展过程中急待解决的主要问题

近年来，中国汽车业有了长足发展，取得了辉煌成就，但在发展中仍存在着很多问题。

1、结构性产能过剩

速度往往能掩盖一切，但当速度不再时，问题也就开始浮出水面。目前，中国汽车行业存在结构性产能过剩，即无效产能过剩，有效产能不足的问题。中国国内拥有汽车整车企业逾130多家，是世界汽车大国中最多的，但87%的销售额来自排名前十的汽车厂商，另有超过100家地方小型汽车生产商抢夺其余13%的市场销售份额[3]，这部分小型厂家的生产和盈利能力低下，落后的技术使其产品多数集中在低端市场，市场销售量极低，然而由于地方政府的保护，这部分落后产能未被淘汰，从而加重汽车业产能过剩。

从汽车合资公司来看，企业主要以投资收益为标准作为衡量产能扩展的指标，高自主品牌的产能扩充则具有一定的盲目性，自主品牌市场占有率达到50%[4]。

2、核心技术水平落后

随着科学发展观的贯彻落实，在政府的大力推动下我国汽车节能减排技术的研发和推广取得了长足进步，但是，我国目前的汽车节能减排技术研发和推广还有许多亟待改进的地方。

一是对节能减排技术的基础性研究、应用研究不够，普遍缺乏核心技术。作为节能减排技术研发和推广的基础，基础性研究和应用研究投资大、收效慢，企业往往不敢冒这样的风险，一些专业研发机构在科研资金有限的情况下只能专注于投资少、收益大的项目，加上政府对这些研究的财政补助不足，造成汽车业节能减排技术的基础性研究、应用研究发展缓慢。

二是产品和工艺技术研发落后，相关机制还不完善。技术开发落后造成我国能源利用效率只有33%，比国际先进水平低10个百分点左右，单位GDP能耗比世界平均水平高出近3倍[5]。

三是节能减排技术研发和推广服务体系还不完善。目前，汽车节能技术服务市场还没有成型，投资者和专业人员准入机制还不完善，项目服务机制还不完善。各商业银行对自主创新节能减排汽车产品生产所需的流动资金给予信贷支持的力度不够，对研发和推广汽车节能减排技术和产品的生产企业提供的金融服务还不到位。

3、清洁能源汽车推广不足

目前世界一次性能源主要为煤、石油、和天然气，现资源状况主要是石油资源有限，煤炭资源丰富，天然气资源有区域优势，电力资源发展潜力巨大。而交通领域所消耗的能源较为单一，主要是石油资源，缺乏对新型能源如：天然气，煤炭，电力资源等的应用。现随着汽车数量的急剧增长，加快了有限石油资源的消耗，而清洁能源汽车无论从规模、速度、技术、舆论、政策等各个方面都与国家能源发展战略的要求、与平均水平有一定的差距。如电动汽车的制造还不是正向设计，处于改装阶段，缺少核心技术专利；我国的动力电池性能水平较低，如电池的材料、比功率、寿命、价格与国际差距大；清洁能源投入使用成本过高，短期内商业化运行有难度；充电站等基础设施建设滞后。

4、政策机制不完善

随着国民购买能力的提高，现行汽车消费税虽然在一定程度上体现了排气量越大税负越高的要求，但是中等排量以上的乘用车的税率仍然偏低，对污染高和能耗大的大排气量乘用车的生产和消费，调控效果不明显。另外，优惠的形式比较单一，主要采用直接的减税和免税形式，而间接的加计扣除、加速折旧、税收抵免等国际上通行的优惠方式较少。

在财政补贴政策方面，政策不完善。一是补贴手续繁琐、时间周期长，如汽车报废补贴，涉及的部门过多手续复杂，从报废到领取到补贴时间周期太长。二是可操作性差，缺乏实施细则、规定配套体系，部分能源领域尚未出台评价体系，能耗指标多少为节能或耗能、排放指标多少为排放达标，没有具体的数据，操作起来就比较麻烦。三是补贴标准偏低。中国的补贴标准在世界各国中相对来说是最低的，这就使消费者在接受度上出现巨大差异，重蹈了报废换购政策效果差的覆辙，进而造成这项新的刺激政策推进不畅。

三、加快中国汽车业节能减排的对策建议

要加快中国汽车业节能减排，我认为当前应抓好以下几个方面的工作：

1、优化汽车产业结构

第一，积极推进汽车产业重组。要以结构调整为主线，推进企业联合重组，支持大型汽车企业集团进行兼并重组，支持汽车零部件骨干企业通过兼并重组扩大规模。同时，要通过鼓励多种形式重组、明确汽车技术标准和法规、改革产权财税体制、建立汽车产业重组基金、严格汽车企业退出制度等办法，大力推动汽车产业重组。

第二，加强自主创新。企业应积极寻求与高校科研机构合作的模式，从基础技术、工程技术到产品技术实现全方位突破。考虑利用国际资源，鼓励有实力的企业到国外去采取合资、合作、并购的方式，提升创新的能力。政府部门要加大对投资自主品牌的研发工作支持，鼓励企业坚持自主创新，坚定不移地走自主研发、自主管理和自主品牌三位一体的自主创新道路，坚持内生增长，实现由“中国制造”向“中国创造”的转变。

第三，进一步提高产业集中度。针对汽车产能分布的“多、小、散、乱”的不利状态，应兼并弱小、淘汰落后，提高产业集中度，集合优势资源，提高技术水平，扩大品牌知名度，消减过剩产能，提升产业竞争力。

2、加快节能减排技术的创新

第一，提高发动机综合性能。主要从以下两个技术方面进行研究：一是稀薄燃烧技术。稀薄燃烧技术的最大特点是燃烧效率高，经济、环保，同时还可以提升发动机的功率输出。二是闭环控制技术。该系统是一个实时的氧传感器、计算机和燃油量控制装置三者之间闭合的三角关系。采用闭环控制的电喷发动机，由于能使发动机始终在较理想的工况下运行，从而能保证汽车不仅具有较好的动力性能，还能大幅度省油。

第二，加快发展车身轻量化技术。汽车轻量化是节能和减少C O2排放的利器，在安全方面也能发挥积极作用，还有利于提升汽车的行驶性能，轻量化高强度钢车身以及轻量化吸能材料，如铝合金、镁合金、塑料及复合材料等的应用，却很好地提升了车辆的安全性能。轻量化还有利于提升汽车的加速和制动性能，降低重心以增强稳定性，增加有效载荷，提高运输效率以及带来材料的节约。

第三，加强汽车回收利用。近年来，国内汽车销量增长迅速，再加上目前可利用的土地少，资源少，车辆上有蓄电池、废机油和化工产品等危险废物及不可分解的塑料件等，若不重视规范报废汽车回收产业，将会对环境造成极大的污染。为此，可从以下几方面着手：

首先，制动能量回收系统。将制动时产生的热能转换，并将存储在电容器内，在使用时将迅速释放，如可将飞轮与发电机相连接，将动能转化为电能贮存起来；其次，适当放宽政策，允许设立多家报废汽车回收企业，注入必要的竞争机制，以利于报废汽车回收行业的发展和提高。最后，政府应给予政策支持。报废汽车产品回收产业在国内属于朝阳产业，但还没有形成较大规模，而且赢利范围较窄，利润较低，但前期设备等投入较大，因此，在发展初期对回收企业在税收及相关政策上给予一定的优惠支持。

3、推进清洁能源汽车的应用

随着科技的进步，清洁能源汽车的运用也越来越广泛，因此，我国要积极推进清洁能源汽车的应用。

第一，要全面培育消费市场 。要积极创造优惠条件，鼓励消费者购买清洁能源汽车，提前更新老旧汽车，特别是那些排放超标的汽车。提前淘汰旧车鼓励更换清洁能源汽车，如此既有利于环保，又能拉动消费。二要为清洁能源汽车提供使用便利，提高服务水平。三要继续推行对购买清洁能源汽车消费者的补贴活动。如可以增加开展节能与清洁能源汽车示范推广试点工作的城市数量，扩展对节能与清洁能源汽车的补贴领域，将受益人群从集体扩展到个人等。

第二，大力研发清洁能源汽车技术 。传统汽车已经发展了100多年，再去搞创新，空间很小，而清洁能源汽车刚刚起步，创新的空间很大。即使企业的核心技术很难突破，也不能把资金当做唯一的借口，作为车企要积极筹谋，多方应对，尽全力保住自己在某个清洁能源汽车技术领域的优势，不断创新和进步。

第三，逐步建立清洁能源供应体系。俗话说，兵马未动，粮草先行。清洁能源汽车产业的发展要能够长期、持续和稳定，稳定的能源供应来源是少不了的。国家和业界主体企业要开始在全国逐步建立清洁能源供应体系，完善配套设施。如：建立一批加氢站、加气站和充电站。这样既为产业的健康发展提供能量供应来源，也为企业的发展拓宽商业领域，对国家来说，则可以扩大就业领域，增加财税。

4、加大政府的政策支持力度

政府的扶持对汽车企业来说无疑是十分有效的外力，她可以为企业的发展扫清政策上的障碍。

第一，完善税收政策。建议综合运用消费税、车辆购置税政策，对汽车的生产和购买两个环节进行调节，促进节能环保的小型乘用车和抑制高油耗大排量汽车的生产与消费。比如：.对小排量汽车减免车辆购置税；降低小排量汽车消费税税率，提高大排量汽车的消费税税率；运用税收以外的多项政策，鼓励民众购买和使用小排量汽车。降低节能环保型汽车的各种养路费、停车费、过路过桥费、保险费等相关费用。通过有效降低消费者使用小排量汽车的成本，鼓励人们在汽车消费上树立节能、环保和理性消费意识。

第二，完善补贴政策。为加快汽车产业技术进步，着力培育战略性新兴产业，推进节能减排，国家有关部门在新能源汽车发展战略方面的路线选择，以及对新能源汽车节能与传统内燃机节能均有所重视、有所体现的思路。要把目前汽车报废补贴和收购旧车价格提高，作为长期政策延续下去。因为只要加速老旧汽车报废，就可以使汽车造成的环境污染大幅度的降低；要在法律上允许交通警察暂扣加速冒黑烟和排气有油烟味道的车辆和行驶证，并对司机罚款。同时对暂扣车辆的年检单位进行登记，一年发现2辆这样的汽车，让这个单位停止营业3个月进行整顿，发现5辆这样的车，吊销营业执照。对黄标车实施更严格的车辆检测制度，结合年限和使用性质缩短检验周期，加速报废黄标车。

参考文献：

[1]陈清泉.世界正在经历一场汽车革命[R].中国新闻网.2009-10-22.

[2]苏波.石油等能源短缺与环境污染制约汽车业发展[N].新浪汽车.2011-04-18.

[3]汽车业面临产能过剩风险[N].北京商报.2011-01-18.

[4][5]褚义景，戴胜利.汽车节能减排的若干对策研究[J].武汉理工大学学报.2010（4）：76-78.

[6]高辉清.节能新思维：“全面抗战”[N].中国证券网-上海证券报，2007-06-19 15：17：49.

基金项目：2011年永州市科技计划项目：永州工业低碳化的重点、难点及对策（项目编号：永科发[2011]6号）。

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篇9

关键词：节能减排；新能源；低碳经济；计量；

中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

1、计量在低碳经济发展中发挥着重要的技术支撑作用

从各国低碳经济发展的经验来看，推动低碳经济发展的关键手段是技术进步与能源结构调整：在技术进步方面实现新能源与可再生能源的开发利用、碳储存、清洁生产与废弃物循环利用、环境保护等技术革命性突破；在能源结构调整方面普及节能技术，大规模发展利用可再生能源；低碳经济的实质就是降低能耗和减少污染物排放。这其中很多方面的技术和发展都离不开计量，主要可以归纳为以下几个方面：

1.1节能降耗、污染减排的前提和基础。企业开展节能管理、能源统计、能源利用状况分析必须建立在准确的用能计量数据基础上，离开这些计量数据，节能就无从谈起；只有科学、合理、准确的计量，才能为企业的能源管理和节能工作提供正确的指导方向。实现能源的准确计量，必须要合理配备、管理能源计量器具，在此基础上对能源计量数据进行统计分析，从而有效促进节能减排。

1.2计量是新能源产品研发、生产的重要基础。计量测试与原材料、工艺装备一起被视作现代工业生产的三大支柱。目前我国的新能源产业正在快速发展过程中，清洁煤技术、新能源汽车、智能电网、新能源规模发电被国家定为能源开发四大领域。新能源产业要实现健康快速发展，一方面，需要解决部分技术难关，如风电产业的核心零部件轴承、变流器、控制系统等的生产技术等等，另一方面，新能源产品的大规模工业化生产需要可靠的制造工艺流程、质量检测手段等提供质量保证。在这些方面，都需要工业企业具备扎实的计量检测技术手段和管理体系，为产品质量、安全防护、经营管理提供重要的基础保障，同时，也需要围绕新能源产业发展建设形成配套的公共计量检测平台，形成科学、可靠的量值传递体系，为产业快速发展助力。

1.3计量是评价能源利用状况、节能新技术节能效果的重要基础。提高能源利用效率、应用节能新技术是发展低碳经济的重要技术手段。这些技术的节能效果需要通过计量手段进行评价和测试，从而为能源利用状况、能源新技术推广提供科学、准确的量化结果。对企业单位产品能耗指标的检查考核，必须要在计量器具配齐配全、准确可靠的基础上，按照规定的方法对各用能单元、主要耗能设备和工序的实际用能量进行计量、统计和核算来实现。另外，随着社会的进步，公民法制意识、维权意识的增强，维护公平交易和合理用能的任务更加艰巨，水、电、暖、气及城镇建设各个领域的发展越来越离不开计量基础的支撑。

1.4计量是开展碳交易的重要基础。随着国际社会对“气候危机”的不断关注，国际碳排放交易市场规模的逐步扩大，按照《京都议定书》的规定，清洁发展机制(CDM)项目下的国际碳排放权交易已成为我国一些地方发展低碳经济，获取低碳发展技术的重要手段。碳交易的基础是对因消耗能源而产生的二氧化碳排放量的核算，必须利用计量手段准确定量计算能源的消耗量，从而推断出温室气体的排放量，目前发达国家也是通过建立能源资源消耗、污染物排放的第三方监测机制，通过计量测试手段满足低碳经济的需要。因此，打造坚实的计量基础是准确测算二氧化碳减排数量。

2、大力开展节能减排能源计量工作，为低碳经济发展打下坚实基础

结合节能工作实际，将能源计量作为质监部门落实科学发展观、推动节能减排的一项重要任务来抓，与节能、统计部门共同文件、形成合力，抓好突出重点工作，建立完善长效机制，强化企业主体意识，为促进节能降耗发挥作用。

2.1扎实开展节能降耗计量服务活动。成立节能降耗计量服务队，依法督促指导重点用能企业加强能源计量器具的配备和管理，完善计量管理制度，建立计量器具档案台账，并定期对器具进行检定，帮助企业解决计量技术难题，提高能源计量管理水平。

2.2引导企业加强计量数据统计分析，促进节能管理、提升节能效果。重点引导具备条件的企业从计量器具管理延伸到计量数据管理，鼓励企业采用先进的自动化管理系统，实现对计量器具数据的自动采集、统计、分析，充分发挥计量对企业管理的支撑作用。

2.3加快全省计量检定平台建设，提升能源计量技术支撑能力。以市场为导向，以工程计量为重点，以公正计量为载体（定位），通过技术机构和信息化网络两个平台，建立水、电、气、热、煤、油公正计量和节能计量两个体系，推动城市节能计量健康发展，为全省能源计量技术与管理需求提供全面解决方案。

2.4加强能源计量执法监督，建立督促整改机制。通过执法检查，一方面依法督促企业加大工作力度，另一方面根据监督检查结果发现能源计量工作存在的问题，改进下一步工作。

2.5积极推动重点用能企业加强计量检测能力建设，提高企业精细化管理水平。组织企业建立完善计量检测体系，推动企业加强计量工作的精细化管理，为提高产品的技术研发、生产工艺、质量检测水平提供重要的计量技术保障。

3、加强管理，提升能力，不断提高我省计量工作水平

低碳经济的不断发展，新能源产业、节能新技术的不断涌现，必将为我们的社会和生活带来巨大变化。全省质监部门顺应新形势和新趋势，以市场为导向，以工程计量为重点，以节能降耗为目的，改革创新，锐意进取，将我省计量工作提升到一个更高水平，实现更大发展。

3.1大力推动法律法规的贯彻落实，促使社会用能单位提高计量意识，积极主动加强能源计量管理。企业是节能减排的主体，深入扎实抓好企业的节能管理，必须从抓计量基础性工作入手。质监部门通过深入组织开展法律法规的贯彻落实活动，进一步强化重点用能企业、各类社会用能单位节能主体意识，依法加强能源计量、统计管理，提高能源计量器具的配备和管理水平，将能源计量与企业新建工程及节能技术改造工程紧密结合，积极借鉴先进企业的典型经验做法，加快计量信息化建设，建设能源计量自动化信息系统，充分发挥计量在促进企业节能减排中的基础作用。

3.2要进一步提升计量技术机构的工程计量服务能力，围绕低碳经济发展提供节能检测服务。随着国家大力推进低碳经济的发展，节能减排新技术、新能源的广泛应用，碳交易等新兴的节能减排手段日益普及，我省企业及社会各界对于节能检测的技术需求将迅速增长；同时，低碳经济的发展也要求政府更加及时、准确地掌握重点用能企业的能耗状况。

篇10

采用车用燃料生命周期分析法，对北京市推广的电动出租车、公交车、环卫车和租赁电动车的节能效应和减排效应进行量化分析，结合北京市电动车的运行情况对新能源电动车的碳排放影响因素进行分析，在此基础上对“十三五”期间北京市新能源汽车节能减排效果预测，并据此提出一定发展路径的政策建议。研究认为：北京市现行推广的电动出租车、公交车、环卫车和租赁电动车具有较好的节能减排效果；发电结构、车用燃料类型等影响因素对电动车的减排效果影响较大；预计到2020年，推广的新能源电动车将节能154769万千瓦时、减排CO239.4万吨。

关键词：

新能源汽车；节能减排；车用燃料生命周期；“十三五”

随着节能减排标准日益严厉（或成全球最严的京六标准拟于2017年实施），节能汽车和新能源汽车成为各车企未来主要发展方向，各大车企公布的“十三五”规划也均把节能和新能源汽车作为未来发展重点。中国工信部官方数据显示，仅2015年1—10月，新能源汽车累计生产20.69万辆，同比增长3倍。但是，无论是从国家政策还是从企业的关注程度来看，已推广的新能源汽车带来的节能减排效果，特别是为北京这类容易拥堵的特大城市缓解空气污染的效果如何，都直接影响“十三五”期间整个新能源汽车产业发展的方向[1－2]。生命周期评价（LifeCycleAssessment，LCA）[3]是一种对产品从“摇篮到坟墓”生命周期全过程的环境和资源评价方法，国外很早就开展了相关研究及应用。WTW（WellToWheel）分析法是LCA专用于评价交通机动工具燃料的一种方法[4]，包括原料的开采、原料的运输、燃料的生产、燃料的运输与加注及燃料的使用等5个环节。WTW分析法将这5个环节划分为油井到油箱（Wellto-Tank，WTT）和油箱到车轮（Tank-to-Wheel，TTW）两个过程，给出了包括WTT和TTW两过程中各环节相关的能量效率及CO2排放量的计算方法[5]。本文使用该方法，对北京市开始推广的电动出租车、公交车、环卫车和租赁电动车的节能效应和减排效应进行量化分析，核算出自2012年起至今北京市推广的电动汽车累计的节能减排效果。交通运输是城市能源消耗和碳排放的重点行业，为通过节能减排实现低碳城市发展目标，传统汽油车向新能源汽车的转型是一项重要的举措[6]，其中电动汽车因其节能减排的优势将在这次转型中发挥重要作用。本研究在全面总结北京市电动汽车节能减排研究成果的基础上，分析了影响电动汽车的减排因素，并结合北京市电动汽车的使用情况[7]，分析了电动汽车的碳排放及其减排潜力。在此基础上，进一步对“十三五”期间北京市新能源汽车节能减排效果预测，据此进行一定的发展路径分析。

一、北京市新能源汽车节能减排效果评估

本文以北京市全部在运的电动出租车、电动公交车、电动环卫车，以及新能源汽车租赁服务的部分汽车为研究对象，结合北京市发电能源结构，在相同行驶里程的统一核算口径下，对以上几种车型的节能和碳减排效应进行分析，探寻影响新能源汽车碳排放的主要因素，并在《北京市电动汽车推广应用行动计划（2014—2017年）》①等规划情景下，对北京市“十三五”期间新能源汽车节能减排效果进行模拟，并提出政策建议。“北京市电动汽车监控与服务中心”（以下简称“监控中心”）对北京电动出租车、电动公交车、电动环卫车、电动汽车租赁等分别从2012年7月、2014年1月、2013年1月、2015年6月开始实施监控。与2012年7月监控中心初始录入电动车辆总计290辆相比，截至2015年11月，监控中心录入电动车辆总计已达4229辆，增长了13.6倍。监控车辆共计3771辆，监控比例达89.2%，北京市新能源电动车的推广和实施在“十二五”期间已经取得一定进展。以下研究依托于该监控数据平成。

（一）北京市出租车的节能减排分析1.2012年7月—2015年11月，北京电动出租车总计节能5781.4万千瓦时。2011年，首批北汽福田“迷笛”纯电动出租车在延庆县示范运行。从2012年4月开始，陆续在延庆、房山、密云、平谷、大兴、昌平、怀柔、通州、顺义等区县推广，按规划至2017年在全市10个郊区县运行车辆总数达5000辆以上。截至2015年11月，监控中心录入电动出租车辆总计2479辆，监控车辆数为2298辆，监控比例92.7%，累计行驶里程12793万公里。研究结果显示，2012年7月—2015年11月，电动出租车总计节能5781.4万千瓦时，折合为482.8万吨汽油。电动出租车对燃油出租车有明显的节能替代效应，但近5年电动出租车保有量大幅增加，导致出租车能耗总量快速上涨。2.2012年7月—2015年11月北京电动出租车总计减排5369.5吨。基于车用燃料全生命周期对电动出租车的CO2排放量进行核算，结果表明，2012年7月—2015年11月电动出租车总计减排5369.54吨，具有减排优势。在控制出租车总量的前提下，加之北京相比其他城市发电结构更优，所以大力推广电动出租车，对北京这类特大城市而言减排效果将更明显。

（二）北京市公交车的节能减排分析1.2014年1月—2015年11月电动公交车总计节能380.9万千瓦时。截至2015年11月，监控中心录入电动车辆总计391辆，比2014年1月增长了39.6%，累计行驶里程为316.3万公里。分析结果显示，2014年1月到2015年11月电动公交车总计节能380.9万千瓦时，折合为31.8万吨汽油。2.电动公交车的CO2排放量仅为燃油公交车的79.3%。2014年1月—2015年11月电动公交车总计减少排放625.9吨，电动公交车的CO2排放量仅为燃油公交车的79.3%，“十三五”期间增加公交车的运营数量，特别是增加电动公交车的运营数量，具有较大的减排优势。

（三）北京市环卫车的节能减排分析2013年1月电动环卫车辆总计871辆，其中2吨环卫车807辆、8吨环卫车33辆、16吨环卫车31辆。截至2015年11月，电动环卫车辆总计1324辆，2吨和8吨的环卫车数量分别增长51.1%和139.4%，16吨环卫车数量降低16%，总量增长52%。1.电动环卫车能耗仅为燃油环卫车的77.1%。2013年1月—2015年11月电动环卫车总计节能53.6万千瓦时，折合为4.3万吨汽油，电动环卫车能耗为燃油环卫车的77.1%。北京市环卫集团推广使用新开发的纯电动环卫车续航里程可以达到360公里、连续作业时间达7小时，作业效率相当于20个环卫工人的工作量，可以节省80%以上的劳动量，但使用和维护成本还不到传统环卫车的三分之一，节能和成本节约效果明显。2.电动环卫车碳排放量为燃油公交车的92.3%。基于2013年1月—2015年11月环卫车运营数据，电动环卫车总计减少排放48.53吨，碳排放量为燃油公交车的92.3%。相比公交车和出租车，电动环卫车的减排优势并非特别突出，究其原因，电动环卫车的电力系统除了需要供给车辆本身的驱动之外，还需要满足环卫车本身的清洁作业需求，而传统燃油环卫车的清洁作业工序能耗则不计入百公里油耗。如果采用统一计算口径，电动环卫车的减排效果更乐观。

（四）北京市汽车租赁的节能减排分析2015年6月电动汽车租赁服务的部分汽车纳入监控中心监测系统，监控车辆数从6月的17辆上升到11月的35辆，数量有限。1．新能源电动汽车租赁市场占有率仍然很低。2015年6月—2015年11月，租赁电动车节能5.23万千瓦时，折合为4227.7吨汽油。但是35辆监控车辆显示的市场占有率太有限。2．消费者接受意愿和程度影响租赁商业模式推广。2015年6月—2015年11月，电动汽车租赁减少CO2排放量为4.86吨。新能源电动汽车租赁服务推广、实施力度以及消费者的接受意愿和程度，依然极大地影响着这一商业模式的推广。

二、新能源电动汽车碳排放及其影响因素分析

电动汽车的能源利用效率比传统燃油汽车高出46%以上，并具有13%~68%的CO2减排潜力[7]，但其减排潜力受诸多因素影响[8]。本研究从发电能源结构、车用燃料类型（单位燃料的CO2排放系数）、汽车类型（百公里能耗）、城市交通状况（时速）、煤电技术供电路线、电池类型（重量、能效）等6个因素对电动汽车燃料生命周期碳排放的影响效果进行比较分析。

（一）北京市发电能源结构的影响根据《北京市“十二五”时期能源发展建设规划》①、《北京统计年鉴》及国家统计局相关数据，2014年②、2020年全国的发电结构和2015年北京市的发电能源结构中[9-10]，发电能源结构如表1所示。选取监控中心2012年7月—2015年11月北京市电动出租车为研究对象，在车辆总数、累计行驶里程、百公里能耗等参数不变的情景下，纯电动出租车在2014年全国发电结构下减排了5370吨；在2020年全国发电结构下预计减排空间为8475吨；在北京2015年电网能源发电结构下减排10245吨，是2014年全国发电结构下排放的48.5%。由此可见，不同的发电结构能够很大程度影响电动出租车的CO2排放量，而且以北京2015年电网能源发电结构进行计算，车辆的减排效应甚至高于全国2020年发电结构情景下的减排量。主要因为北京市电网中火力发电比例较低，且有部分电力从外省调入，因而较全国电网能源结构更清洁。

（二）车用燃料类型（单位燃料的CO2排放系数）的影响在累计行驶里程、累计车辆总数等参数不变的情景下，空调能耗不计，依据2015年北京电网公布的发电能源结构，在耗电行驶生命周期阶段，纯电动公交车减排893吨、燃气公交车减排400吨，占比分别为70.5%、81.2%。可见，车用燃料类型直接影响单位燃料的CO2排放系数，公交车、出租车、环卫车3种车型中，电力驱动的公交车减排效果最好。

（三）汽车类型（百公里能耗）的影响在年均行驶里程、CO2排放系数等参数不变的情景下，对不同车型碳排放进行比较分析③。图1显示，公交车的排放水平最高，环卫车其次，最低排放的车型是出租车。环卫车的排放水平约为公交车的47.6%，而出租车的排放水平约为公交车的16.7%。

（四）北京市城市交通状况（时速）的影响目前北京市车速为20千米每小时的拥堵时间为日均1.75小时，畅通时速约50～60千米每小时，行驶距离为35千米。在累计车辆、累计形式里程以及CO2排放系数、效率等参数不变的情景下，计算2012年7月—2015年11年燃油出租车和电动出租车行驶过程中由拥堵到畅通的碳排放量。核算结果表明，当车速由60千米每小时降低到20千米每小时时，燃油出租车的碳排放是低速的29.4%，纯电动出租车的CO2排放则是低速的36%。畅通情景下，电动出租车的碳排放为燃油出租车的75.9%；而拥堵情景下，电动出租车的碳排放更低，仅为燃油出租车的62%。随着车速的降低，电动汽车相对于燃油车减排优势愈发明显。

（五）不同煤电技术供电路线的影响以监控中心北京市电动出租车为研究对象，在运营汽车数量、百公里能耗、累计行驶里程等参数不变的情景下，对比分析不同煤电技术供电路线与汽油车路线生命周期的碳排放量。应用IGCC（IntergratedGasificationCombinedCycle）与CCS（CarbonCaptureandStorage）组合技术减排效果最显著，相比网电技术，有高达36%的减排空间，应用此技术既降低供电煤耗，还能对CO2进行捕捉和收集，和IPCC报告提出的“煤电IGCC工厂应用CCS技术能降低约20%的电力输出，同时捕捉85%～95%的CO2。”结论一致。煤电技术对减排效果起关键作用。

（六）电池类型（重量、能效）的影响假定北汽“EV200”纯电动出租车分别以磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、铅酸电池为动力行驶，在耗电行驶生命周期下，磷酸铁锂电池CO2排放量是锰酸锂电池的87.4%、铅酸蓄电池的88.5%。磷酸铁锂电池驱动电动车碳减排性能明显优于锰酸锂电池、铅酸蓄电池驱动车。

三、“十三五”北京市新能源汽车节能减排效果预测

“十二五”期间电动车保有量占全部车辆的4.9%，但能耗仅占总能耗的2%，CO2排放量仅占全部车辆排放量的2.86%，燃油车仍占很大比重。“十三五”期间增加新能源汽车的占比，有很大的节能减排空间。根据2010—2014年5年间北京市出租车、公交车、环卫车的数据的平均增长率，以及《关于加快新能源汽车推广应用的实施意见（征求意见稿）》①、《北京市电动汽车推广应用行动计划（2014—2017年）》等规划要求，“2017年北京市电动环卫车数量占总环卫车数量的50%；到2020年，京津冀地区新增或更新城市公交车、出租汽车和城市物流配送车辆中，新能源汽车比例不低于35%。”综合预测出2020年底出租车、公交车和环卫车的保有量分别为68648辆、45295辆和15817辆。预测结果表明，至2020年底，3种车型合计能耗为154769万千万时。其中，出租车总能耗为61691万千万时，新能源出租车能耗占44.8%；公交车的总能耗为91832万千万时，新能源公交车的能耗占总能耗的63.64%；环卫车的总能耗为1245万千万时，新能源环卫车的能耗占总能耗的43.2%。至2020年底，3种车型合计排放CO2量为39.4万吨。其中出租车总排放为6.6万吨，新能源出租车排放占总排放的57.5%；公交车总排放23.4万吨，新能源公交车排放占比61.5%；环卫车总排放为0.43万吨，新能源环卫车排放占比为56.1%。2020年出租车保有量较2015年增加了0.9%，公交车增加了8.8%，环卫车增加了47%，但3种车型总能耗却减少4.6%，CO2的总排放仅增加了7.1%，减排效果较明显。按车辆燃料全生命周期核算，能源的开采、运输以及电网发电结构仍然对结果有较大影响，因而在未来5年中，提高能源的开车运输效率以及调整电网发电结构依然是重要的发展目标。

四、主要结论与“十三五”政策建议