新能源汽车技术发展迅猛 安全性将更高

　　新能源汽车的安全性据美权威预测机构Scotia Economics预测，如果可以更好地获得贷款支持，2010年全球汽车销量将会带动世界经济增长，世界经济增长率可以回升至3%，从而为2011年汽车产业复苏打下基础。中国在2009年一跃成为世界最大的汽车市场。中国将协同印度、巴西，成为2010年全球汽车产业的领军人物。1月9日，工信部副部长苗圩在第11届北大光华新年论坛上表示，财政部和工信部都在积极推动新能源汽车发展的政府补贴。可能是1月份公布的新能源汽车补贴政府方案除了对公共交通给予了补贴之外，对私人购买新能源汽车也有补贴标准。2009年，中国汽车市场发展迅猛，中国已经成为世界上第一大汽车产销大国，一年之内增加1300万辆新车，虽然拉动了国民经济，但同时增大了交通安全隐患。2010年，随着政府汽车购置税及新能源汽车优惠政策的延续，中国的汽车市场还会火爆，车辆的巨增，让我们高兴的同时要不忘汽车安全。

　　新能源汽车技术发展迅猛

　　新能源汽车蓄电池将朝着“镍氢——锂离子——燃料电池”产业化路径发展。从2009年7月1日起，以镍氢蓄电池生产的混合动力乘用车被归类为成熟产品。短期看，因为磷酸铁锂离子蓄电池的技术尚不成熟，能够兑现业绩的要属镍氢动力蓄电池。工信部出台的新能源汽车准入新标准也让镍氢蓄电池生产商看到了中短期的希望。镍氢蓄电池的主流地位将可延续至2011年，但是2011年之后锂离子蓄电池将逐渐占据镍氢蓄电池的市场份额。以氢为动力的燃料电池汽车(FCV)得到了世界各国政府和企业的高度重视，预计在未来的5-10年内FCV将正式进入市场。

　　1.镍氢蓄电池

　　在镍氢蓄电池领域，我国在技术和资源上均具有优势，其中，氢氧化镍性能世界领先，稀土资源丰富，具有得天独厚的资源优势，因此，发展镍氢动力蓄电池是我国目前最现实的选择。

　　目前，国内镍氢蓄电池在汽车上的运用仍处于研发匹配阶段。长安杰勋、奇瑞A5、一汽奔腾、通用君悦等品牌轿车已经在示范运行。生产商科力远目前正与国内奇瑞汽车、长安汽车等合作，首条生产线的产品主要供应奇瑞汽车。

　　镍氢蓄电池具有难以克服的缺点，即记忆效应。记忆效应是指在蓄电池充放电过程中，会在蓄电池极板上产生许多小气泡，时间一久，这些气泡会减少蓄电池极板的面积，间接影响蓄电池的容量。镍氢蓄电池的记忆效应和充电发热等方面的问题直接影响到该蓄电池的使用。除此以外，镍氢蓄电池自放电率高、比能量较小，这些缺点的存在使镍氢蓄电池只能是过渡产品。

　　在发展新能源汽车上，目前镍氢蓄电池技术最成熟，镍氢动力蓄电池便宜、安全，已经达到规模化生产。未来2到3年内仍将是新能源车的主流。

　　2.锂离子蓄电池

　　锂离子蓄电池是20世纪90年代发展起来的高容量可充电蓄电池，能够比镍氢蓄电池存储更多的能量，比能量大，循环寿命长，自放电率小，无记忆效应和环境污染。锂离子蓄电池的正极材料是钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂等，负极是碳素材料。根据锂离子蓄电池所用电解质材料不同，锂离子蓄电池可以分为液态锂离子蓄电池和聚合物锂离子蓄电池两大类，动力锂离子蓄电池主要包括钴酸锂离子蓄电池、镍酸锂离子蓄电池、锰酸锂离子蓄电池、磷酸铁锂离子蓄电池等，因为原材料钴、镍价格高和污染较重，性能活泼易爆炸，目前蓄电池业界的投入集中在成本低廉的锰酸锂动力蓄电池与磷酸铁锂动力蓄电池上。

　　由于汽车用锂离子蓄电池体积大，其散热性变差，安全性大幅下降，如何解决该问题十分重要。目前最常用的钴酸锂离子蓄电池在大型化后，会有过热着火或爆炸的危险，相对而言，正极材料为锰酸锂和磷酸铁锂的锂离子蓄电池安全性能更好。另外，液态锂离子蓄电池电解液的有机成分为碳酸酯，闪点很低，沸点也较低，正极为强氧化性化合物，负极为强还原性化合物，当蓄电池内部压力过大或过热时，会引起爆炸，或外壳破裂后与空气接触，因温度高和锂负极的高活泼性引燃起火。聚合物锂离子蓄电池的安全性较好。从技术成熟度来讲，锰酸锂材料更为成熟，但磷酸铁锂的安全性和成本更好。

　　动力蓄电池的容量决定了电动汽车的续驶能力，镍氢蓄电池的蓄电池能量密度是70—80Wh/kg，锂离子蓄电池是150—200Wh/kg，后者是前者的2倍以上。蓄电池的充电寿命和记忆效应决定了蓄电池性能，镍氢蓄电池的充电寿命只有500—700次，锂离子蓄电池的充电寿命有800—2000次，这将大大影响成本。二者对环境污染程度都很低。镍氢蓄电池的安全性能比较好，锂离子蓄电池的安全性能较差，但磷酸铁锂锂离子蓄电池有重大改善。最终成本的比较，传统汽车的能源效率可折算为50美元/kWh，但需要用油，镍氢蓄电池混合动力汽车的能源效率折算为300—700美元/kWh，锂离子蓄电池电动汽车的能源效率折算为180—220美元/kWh，不需要石油。因此，长期而言，产业发展方向一定是锂离子蓄电池电动汽车。

　　磷酸铁锂动力蓄电池正极材料的投资机会最被看好，磷酸铁锂材料目前在美国和加拿大已实现了批量生产，国内企业比亚迪、天津斯特兰、深圳贝特瑞、深圳天骄等有小批量供应。而磷酸铁锂的关键原材料则是碳酸锂，碳酸锂由矿产资源提炼而成，在自然界中储量有限，具有极强的地域性和稀缺性，属于稀缺资源。因此，在新能源汽车产业链中，碳酸锂资源的战略重要性就显得尤为突出。

　　之前大家都很看好锂离子蓄电池，但事实上，技术突破后才有大发展。锂离子蓄电池肯定还需要突破，目前全国推广时机未到。

　　3.燃料电池

　　燃料电池汽车的原理是让氢、氧在催化剂作用下，通过化学反应产生电能，以此作为驱动汽车发动机的能源；而传统电动车直接利用电能驱动车辆运转。

　　一般来讲，燃料电池发动机的转化效率比普通内燃机高出40%—60%，按照普通轿车百公里耗油量标准看，燃料电池轿车百公里需要气态氢1.2kg左右。据报道，宝马公司7系氢内燃机轿车具有氢与汽油两用的燃料发动机，通过仪表板上的转换开关实现自由切换，当氢燃料驱动时，0—100km/h速时间为9.5s，最高车速可达230km/h。

　　燃料电池汽车由于是通过氢与氧的化学反应产生电能，因此生成物只有水，可以实现零排放或近似零排放。这样既减少了机油泄漏带来的污染，又降低了温室气体的排放，是一种符合节能减排要求的理想汽车。同时，提高了发动机燃烧效率，运行过程平稳、无噪声。

　　燃料电池车的高昂成本使其短期内很难走向市场。目前，国内运行的燃料电池汽车主要以示范车的客车为主，一般用在特殊场合展示、旅游观光代步，还没有实现真正的商业化。燃料电池轿车的研发和投产比燃料电池客车更难，既需要成熟的技术，还要有更加完备的基础设施。

　　对于行驶范围广泛、不固定的轿车而言，如果在其行驶途中不能及时找到加氢站，那么轿车就可能罢工了。然而基础设施建设，既涉及城市规划、交通、电力等问题，又要解决投资和经营者的获利问题，同时还要有效解决加氢技术和统一标准等问题。

　　4.混合动力车

　　除了纯电动汽车外，还有一种是混合动力车。混合动力汽车（简称HEV) 是指同时装备传统的汽油机或柴油机、电池或电动机产生的汽车。通过在混合动力汽车上使用电动机，使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控，而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作，从而降低油耗与排放。

　　混合动力汽车采用能够满足汽车巡航需要的较小发动机，依靠电动机或其它辅助装置提供加速与爬坡所需的附加动力。其结果是提高了总体效率，同时并未牺牲性能。混合动力车设计成可回收制动能量。在传统汽车中，当司机踩制动时，这种本可用来给汽车加速的能量作为热量被白白扔掉了。而混合动力车却能大部分回收这些能量，并将其暂时贮存起来供加速时再用。当司机想要有最大的加速度时，汽油发动机和电动机并联工作，提供可与强大的汽油发动机相当的起步性能。在对加速性要求不太高的场合，混合动力车可以单靠电机行驶，或者单靠汽油发动机行驶，或者二者结合以取得最大的效率。比如在公路上巡航时使用汽油发动机。而在低速行驶时，可以单靠电机拖动，不用汽油发动机辅助。即使在发动机关闭时电动转向助力系统仍可保持操纵功能，提供比传统液压系统更大的效率。

　　丰田率先商品化的混合动力车“普锐斯”2009年上半年在美国销售了21783辆，增幅为120%。在全球，“普锐斯”已经卖出22万辆。

　　混合动力车比较适合中国的现实国情，一是混合动力车并非什么远在天边的高科技，又有成熟的商品化车型可借鉴。二是混合动力车特别适合中国大城市交通普遍拥堵，汽车频繁制动的国情，节能治污的效果可以发挥到极致。但是，混合动力车也有它的弱点，一是它具有两套动力系统，占地空间大，特别是小轿车的布置格外局促；二是由于汽车厂商研制成本高，导致汽车车价较高，不利于销售。目前，SUV车上用混合动力的形式较多。