Saite Wu分享 http://blog.sciencenet.cn/u/wusaite Popular Science Writer

博文

电动汽车能实现真正意义上的零排放吗?

已有 2594 次阅读 2019-7-5 11:03 |个人分类:科普集锦|系统分类:科普集锦| 电动汽车, 零排放, 纯电动汽车, 混合动力汽车, 燃料电池汽车


近年来,随着节能要求及环保法规的日趋严格,对电动汽车的关注度可谓与日俱增。与传统汽车相比,电动汽车具有更好的操控性、稳定性和安全性。随着计算机和电子控制技术的不断进步并越来越多地应用于汽车领域,相应的辅助驾驶和控制系统及辅助安全系统产品也在不断进行创新与改良,促进了电动汽车技术的成熟与完善,使电动汽车的驾驶和乘坐更加安全、方便、灵活和舒适。

 

一、电动汽车的分类

 

电动汽车是一个相对宽泛的概念,通常而言,可将其分类为纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车。以混合动力汽车为例,其通常被视作传统内燃机汽车逐步转型至纯电动汽车的中间过渡车型,除了布设有电力驱动系统之外,依然保留了传统的内燃机动力装置。

 

二、电动汽车能实现真正意义上的零排放吗?

 

纯电动汽车是目前正大力发展的一类新能源车型。与传统汽车的单一能量来源不同,纯电动汽车所需的能源结构可实现多样化。驱动纯电动汽车前行的能量来源是通过蓄电池充电而获得的,电能可由煤炭、天然气、核能、太阳能、风能等多种能源转换而来。因此,纯电动汽车的能源结构具有多样性,可避免传统汽车对单一能源的过度消费而引起的能源短缺问题。目前新型的纯电动汽车的能源转换效率正在不断提高。此外,电动汽车在制动过程中驱动电动机可以转换为发电机工况回收制动能量,并通过给蓄电池充电将这部分能量储存起来,因此纯电动汽车具有较高的能量利用率。

与传统汽车相比,纯电动汽车在其运行过程中可基本实现零排放、无污染,但由于为纯电动汽车蓄电池充电的电能通常来自于外接电网。因此仍需考虑到发电厂在发电过程中产生的大气污染物和固体废弃物。但从另一个角度来看,在发电厂集中进行污染控制要比对每辆车分别进行污染控制更为简易,效果也更显著。此外,由于发电厂通常位于需要严格控制污染的城市中心区之外,因此其排放的污染物对城市的影响可进一步减小。

但目前为止,火力发电在我国的电力系统中依然扮演着重要角色,其发电装机容量所占比重显著高于水力发电、风力发电等方式,因此即使在未来能有效实现汽车的纯电动化,依然会对环境造成一定污染。

而与纯电动汽车所采用的蓄电池不同,燃料电池可被视作一类电化学发电机,其通过燃料和氧气的化学作用产生电能,为燃料电池汽车提供前行的驱动动力,同时具有良好的环保性能,可实现真正意义上的零排放。

 

三、充满前景的燃料电池汽车

 

考虑到其卓越的技术性能,目前世界各国政府及各大汽车制造企业也陆续投资以开展燃料电池汽车的研发,过去数年内的样车开发和示范运行均已证明了燃料电池电动汽车在技术上的可行性。燃料电池系统在设计和开发中主要采用模块化的方法,即单个燃料电池模块的功率被限定在一定的范围内,通过模块化组装实现不同的性能,以满足不同车辆对燃料电池功率等级的要求。为有效提高燃料电池的使用寿命和降低系统成本,需要对动力电池和燃料电池的能量分配进行优化。目前燃料电池汽车技术攻关的重点集中在提高可靠性和耐久性等方面。

早在2018927日,上海首条燃料电池公交线路即已正式上线,投入嘉定114路运营,该批投入使用的燃料电池客车共有6辆。其具备氢浓度实时监测及保护、氢气过压保护、自断氢保护、高压安全设计保护、碰撞安全设计保护等功能,以确保整车行驶的安全性与可靠性。

不可否认,近年来我国在燃料电池汽车领域的研究已取得了可喜的成就。但我国在燃料电池堆核心技术上与国外先进水平仍存在一定差距,以氢能源基础设施建设为代表的一系列问题尚未得以充分解决,同时考虑到我国燃料电池汽车产品的可靠性和成本,目前该类车型如要实现大规模商业化仍有一段距离。




http://blog.sciencenet.cn/blog-3393151-1188192.html

上一篇:为什么我国内燃机车的轮径通常为1050 mm,而电力机车的轮径则为1250 mm?
下一篇:燃气轮机及热力循环分类

2 王安良 杨正瓴

评论 (0 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2020-10-28 08:14

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部