新能源汽车使用与安全防护
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三、新能源汽车的发展历程

1. 世界新能源汽车发展历程

新能源汽车并不是21世纪的新生事物,它有着较长的历史。自19世纪中期诞生以来,新能源汽车在世界范围内经历过多次起落。世界新能源汽车发展历程主要经历了五个阶段。

(1)第一阶段

在19世纪中期就已经出现了世界上第一辆电动车,这辆电动车主要由两代人共同完成。首先是匈牙利工程师阿纽什·耶德利克(Jedlik Ányos)于1828年在实验室完成了电传动装置。1834年,苏格兰人托马斯·德文博特(Thomas Davenport)制造了一辆电动三轮车,如图1-4所示,比1885年德国人卡尔·本茨(Karl Benz)发明的汽油机驱动的汽车早了近半个世纪。

图1-4 德文博特制造的电动三轮车

到了1899年,德国汽车工程师费迪南德·保时捷(Ferdinand Porsche)发明了轮毂电机,以替代当时在汽车上普遍使用的链条传动。随后,保时捷开发了Lohner-Porsche电动汽车,该车采用铅酸蓄电池作为动力源,由前轮内的轮毂电机直接驱动,这也是第一辆以保时捷命名的汽车。

从1834年起,电动汽车的发展曾经历经风雨,也曾经风光无限。19世纪末—20世纪初是电动汽车的黄金时期,一大批不凡的电动汽车受到了人们的喜爱。1903年,据纽约《汽车时代》杂志统计,在美国的4000多辆机动车中,40%是蒸气汽车,38%是电动汽车,剩下的22%才是燃油汽车。当时燃油汽车还在使用外燃机技术,开起来噪声大,而且冒黑烟,对于欧洲上层消费者来讲并不是首选。

(2)第二阶段

20世纪初期,内燃机的发展使电动汽车退出市场。随着内燃机的发明和生产技术的发展,燃油汽车在这一阶段形成了绝对优势。燃油汽车的优势主要表现在,内燃机虽然体积比较大,排出的废气会污染环境,噪声也很大,但它的燃料易于携带,用在运输工具上自身可以携带足够行驶很远路程的燃料。而电动汽车的驱动电机虽然体积小,不污染环境,不排放废气,噪声也很小,但是它工作需要电能,而电能不易携带,除非是携带电池,而电池的容量又受到限制,因此电动汽车的行驶距离受到限制。如果用在固定场合,采用驱动电机的电动汽车相对来说比较合适。由于电动汽车充电的不便性,在这一阶段电动汽车退出了汽车市场。

(3)第三阶段

20世纪60年代,石油危机使人们重新重视纯电动汽车。这一阶段的欧洲已经进入工业化中期,石油危机频频显现,成为人类不可忽视的一个问题,当时的人们已经意识到这个问题,并且开始反思日益严重的环境污染将会给人类带来的巨大灾害。而驱动电机体积小,不污染环境,不排放废气,噪声也很小,使人们重新审视纯电动汽车。受资本的推动,在那十几年里,纯电动汽车的驱动技术有了较大发展,纯电动汽车受到了越来越多的关注,小型纯电动汽车开始占据固定的市场,如高尔夫球场代步车。

(4)第四阶段

20世纪90年代,电池技术的滞后使电动汽车制造商改变了发展方向。20世纪90年代阻碍电动汽车发展的最大问题就是电池技术发展滞后,电池技术没有重大突破导致充电和续驶里程没有突破性的进展,使电动汽车制造商面临巨大的挑战。汽车制造商在市场压力下开始研发混合动力电动汽车,以克服电池性能的不足和续驶里程短的问题。这一阶段最有代表性的就是插电式混合动力电动汽车和普通混合动力电动汽车的出现。

(5)第五阶段

21世纪初期,电池技术有所突破,各国开始大规模应用电动汽车。这一阶段电池能量密度提升,电动汽车的续驶里程也以平均约50km/年的速度提升,驱动电机的动力表现已经不弱于一些低排量的燃油汽车。

以特斯拉为代表的新能源造车新势力企业带动了新能源汽车的发展。特斯拉作为一家没有汽车制造经验的企业,自2003年7月1日成立至今,从一家小型初创电动汽车公司发展成为全球化汽车企业,做到了通用等传统汽车龙头企业做不到的事情。图1-5所示为特斯拉Model S纯电动汽车。

与此同时,中国更是大力推进新能源汽车的技术发展和产品落地,截至目前,中国已经成为全球新能源汽车保有量、产量最大的国家。

图1-5 特斯拉Model S纯电动汽车

2. 我国新能源汽车发展历程

新能源汽车为我国缓解能源危机、改善空气质量、减少温室气体排放提供了破解之路。我国新能源汽车产业自20世纪90年代开始至今分别经历了研发布局、产业化准备、示范推广和产业化发展四个阶段。

(1)研发布局阶段(1991—2005

这一阶段主要有以下重要政策及项目。

1)“八五”期间,国家计划委员会重点科技攻关项目中列有“电动汽车关键技术研究”。

2)“九五”期间,燃料电池技术被列为国家重大科技攻关项目。

3)2001年9月,电动汽车研究开发列入科学技术部“十五”国家“863”计划重大专项。

4)2005年,在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》中,“低能耗与新能源汽车”“氢能及燃料电池技术”分别列入优先主题和前沿技术。

(2)产业化准备阶段(2006—2010年)

“十一五”期间,国家开展了电动汽车小规模示范应用。

1)2008年11月,我国第一款电动汽车获得上市批准并开始量产。

2)2009年1月,我国新能源汽车“十城千辆”工程启动,计划通过提供财政补贴,用3年左右时间,每年发展10个城市,每个城市推出1000辆新能源汽车开展示范运行。

3)2010年6月,财政部、科学技术部、工业和信息化部、国家发展和改革委员会联合颁布《私人购买新能源汽车试点财政补助资金管理暂行办法》,确定在5个城市(上海、长春、深圳、杭州、合肥)启动私人购买新能源汽车补贴试点工作。

(3)示范推广阶段(2011—2015年)

这一阶段主要有以下重要政策及事件。

1)2012年,《节能与新能源汽车产业规划(2012—2020)》确定了新能源汽车产业化目标。

2)从2012年开始实施新能源汽车车船税优惠政策。

3)2015年,我国新能源汽车产销量位居全球第一。

(4)产业化发展阶段(2016年至今)

“十三五”时期(2016—2020年),我国新能源汽车进入产业化发展阶段,初步实现规模化应用。

1)2016年12月,发布《关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,自此新能源汽车补贴持续退坡。

2)2017年,将新能源汽车确立为汽车强国战略突破口。

3)2017年,乘用车“双积分”办法颁布,推动新能源产业加速规模化生产和应用。

4)2019年12月,《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》征求意见,2020年10月9日获得通过,确立了未来15年我国新能源汽车产业高质量发展的基调。

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课堂讨论

同学们,随着生产生活需求的不断提高,汽车的数量也在不断增多,产生了较多的废气污染、噪声污染等各种污染,这无疑会对我们的环境造成极大的威胁,而新能源汽车就是解决这些问题的路径之一。你知道我国为促进新能源汽车的发展出台了哪些政策吗?你知道我国的汽车企业为新能源汽车技术的发展做出了哪些贡献吗?接下来就让我们大家分享一下吧!