2024年4月7日发(作者:jeep牧马人官网)
中国交通能源概况
摘要:本文首先介绍几种交通能源的发展现状,指出当前我国交通能源所面临的
严峻挑战主要有以下几个方面,能源供应紧张;环境污染;温室气体排放。
在此基础上寻找比较经济实用的交通新能源。最后对各种交通能源的发展
前景进行了展望。
关键字:交通能源;现状;前景
引言
交通是国民经济的命脉。交通是耗能大户,尤其是石油,堪称是工业的血液。
中国石油储量不富裕,2009年我国原油产量1.89亿吨,进口量2.04亿吨,根据
国家发展和改革委员会的相关预测,2020年我国石油消费量将达到4.5-5.0亿吨。
截止2006年底,我国石油剩余可采储量20.43亿吨。由于世界的工业化水平提
高,石油需求量也在上升,国际上油价一路飚升,高位到每桶170美元。2009
年我国汽车产量1360万辆,跃为汽车生产销售第一,以前发达国家,充分利用
石油丰富的天时,加速了经济的起飞,但后发展的国家,就要走复合实际道路——
要走节省或代替石油的路线。
一.各种交通能源的现状
1.1交通能源的分类
目前我国交通能源除了仍占主导地位的传统能源——汽油,柴油;还有用非
石油提炼的液化天然气、压缩天然气、醇类燃料(甲醇和乙醇)、醚类燃料(二甲
醚)、生物柴油、及氢气等清洁替代燃料;以及电能。
1.2传统交通能源的发展现状
汽油、柴油在我国作为传统的交通能源已有悠久的历史,据预测,2030年
以前内燃机仍将在道路交通体系中占据主流位置。但是由于我国石油储量不多,
并且全球交通部门能耗和温室气体排放持续增加,预计2030年的年能耗量和二
氧化碳排放分别比2005年新增11.5吨和29亿吨CO
2
,急需寻找清洁替代燃料。
在新的交通替代燃料没有大规模生产的情况下,汽油、柴油在交通能源中的主导
地位仍将持续。
1.3生物液体燃料的发展现状
我国煤基甲醇汽车已进入产业化示范和推广阶段。低比例甲醇掺烧技术(M
1 5 : 在汽油中掺1 5 %的甲醇)已经成熟,在动力性、冷启动、腐蚀性、溶胀性、
经济性、尾气排放、安全、油箱清洗、抗相分离等9 个方面与E 1 0(在汽油中
掺1 0 % 乙醇)相比稳定可靠、运行良好。现有车辆只需更换部分零部件就可以
使用M15。高比例甲醇(M85-M100)在毒性、腐蚀性、耐久性方面的问题已经
解决,低温启动、冷机排放方面还需进一步改善,需对汽车进行一定的结构改装。
甲醇汽车是我国新能源汽车战略的重要组成部分,山西、陕西、河南等省、市、
地区开展了燃料甲醇与甲醇汽车的研发推广工作。国内奇瑞、华普汽车、重庆长
安、东风雪铁龙已经研制出甲醇汽车; 上汽荣威750 明确标明: 该款汽车适应M
1 5 甲醇汽油; 大众公司的燃油系统部件上也标明适应M 1 5 甲醇汽油。2006年,
我国在世界上首次从国家战略政策层面明确规定不得使用食用粮油生产生物液
体燃料,要求转向非粮食生物液体燃料产业,提出到2020年燃料乙醇和生物柴油
年利用量分别大道1000万t和200万t。但是我国尚未明确具体的中长期发展战略、
尚未制定完善扶持和监管政策体系,尚未形成坚实的资源基础和技术能力。
醚类燃料正处于产业化前期阶段。二甲醚汽车发动机效率和热效率较高,噪
声明显低于柴油机,可实现超低氮氧化物排放、无烟、无硫燃烧和无可见微粒排
放。二甲醚作为车用燃料替代柴油,还需加强可靠性、耐久性和经济性研究。二
甲醚城市客车在我国上海、山东等省市也有小规模应用。
1. 4 燃气燃料的发展现状
目前,采用压缩天然气(CNG)和液化石油气(LPG)的替代燃料汽车从技
术角度已经完全满足使用要求,在世界各国得到了广泛应用。我国上海8 0%的
出租车使用LPG 燃料,北京建成世界上数量最多的CNG 公交车队,在运行的
CNG公交车约有4200 辆。
目前在我国发展燃气汽车的客观条件也已经具备。首先是技术上可行。经过
几十年的试验和运用,燃气汽车在各项技术性能上不断提高,对空燃比和混合气
量的控制越来越精确,控制功能也日趋丰富和完善。 目前,燃气汽车在许多方
面已经发展为技术成熟、产品稳定的产业。 其次是安全性,与汽油和柴油相比,
使用燃气(液化石油气、压缩天然气)更加安全。液化石油气和压缩天然气是高燃
点的轻质气体,在常温常压下比汽油和柴油更加安全。 天然气密度小于空气,
一旦发生泄漏,将很快消散,不会形成气体聚集,不会产生燃烧和爆炸。 天然
气是一种无毒、无腐蚀性的气体,泄漏之后不会污染水源和土地。第三是从经济
性来考虑。燃气汽车的经济性主要涉及3个方面:燃料价格,维修保养费用和改装
费用。试验和统计结果表明,燃气汽车的经济性是非常明显的。
从图可以看出我国天然气分布不均匀,西部地区储量丰富,因此在技术,政
策等客观条件成熟的情况下受供气的影响,我国燃气汽车主要发展地区在西部地
区。
1.5 电动汽车的发展现状
1.5.1 混合动力汽车的发展现状
2005年,《国家混合动力汽车标准》正式实施。2008年,国家发展和改革委
员会新车目录上,有大批混合动力车型获批,包括上海通用君越、一汽奔腾和长
安杰勋,以及东风、北汽福田的混合动力客车等。2008年12月15日,我国比亚迪
双模电动汽车(电动模式+ 混合动力模式)投入市场,其技术水平已达到世界领
先水平。该双模电动汽车使用原料丰富、环保且安全性好的磷酸铁锂蓄电池为汽
车提供动力,以蓄电池供给动力为主,电力不足时才利用发动机,更加节能环保,
最大输出功率达125 k W,相当于3.0 L 发动机的动力性能。上汽荣威750 混合动
力轿车最高时速达205 km/h,最大续驶里程达500 km,可实现综合节油率20%左
右,预计2010年底上市。混合动力汽车在中国已经开始摆脱“概念”阶段。
1.5.2 纯电动汽车的发展现状
我国纯电动汽车与世界先进水平相近,纯电动客车最大时速可达8 0 k m / h ,
续驶里程达1 8 0 k m;比亚迪开发纯电动轿车一次充电续驶里程已达到400 km,
最高时速16 0 km/h,可充电2000次,蓄电池寿命预计为8~10年。截至2007 年底,
已建立北京、上海、武汉、天津等7 个电动汽车商业化示范城市。北京研发生产
的4 种车型、近4 0辆电动公交客车和旅游客车于2005年6月投入示范区运营,至
2008年底已累计可靠运行超过100万km 。北京奥运会期间,由50辆纯电动客车
组成的世界上规模最大的锂离子无障碍电动客车车队在奥运中心区顺利运营,累
计运行1 2万k m ,载客1 4 万人。纯电动汽车普及还需解决的问题主要有:(1)
动力电池的性能,包括提高容量、充放电次数,缩短充电时间,以及提高各种环
境下的适应性和安全性。(2)电池成本,开发出性能优越又价格便宜的动力电
池,降低整车价格。(3)配套充电基础设施,建立比较方便快捷的充电网络或
电池租赁体系。
1.5.3 燃料电池的发展现状
在我国,由清华大学为主承担的“燃料电池城市客车整车技术”等有关研究
课题,已研制出12辆16座中巴燃料电池轻型客车样车投入运行,该车额定功率18
kW,驱动电机额定功率35 kW,最高车速8 0 k m / h,最大爬坡度1 5 %,0 ~4 0
k m / h 的加速时间不大于1 5 s,一次加氢续驶里程大于165 km。2007 年,我国
第四代燃料电池轿车研制成功,该车最高时速达150 km/h,最大续驶里程319 km。
奥运会期间,上海大众制造的20 辆帕萨特领驭氢燃料电池轿车,作为公务用车
在奥运中心区投入示范运营,成功完成了运送任务。下表为各种能源汽车的基本
状况比较。
表1 各种能源汽车的基本状况比较
比较项目
所处阶段
尾气排放
动力来源
能量转化率
成本与传统汽车
替代燃料车
商品化实用
低于传统汽
车
较广
略高于传统
汽车
略高于传统
汽车
混合动力车
初级商业化
传统汽车的1/2左
右
广
较高
1.5-2倍
纯电动车
示范应用
零排放
广
高
2倍及以上
燃料电池车
研发试用
零排放或超低排
放
较窄
高
10倍级以上
二.交通能源发展的前景
目前,我国已基本形成混合动力、纯电动和燃料电池三类新能源汽车动力系
统技术平台和产学研合作研发体系,以及新能源汽车技术标准体系框架和测试评
价能力。现有34家企业的91个整车产品(包括客车底盘)被批准列入《车辆生产企
业及产品公告》,实现了小批量的整车生产能力和局部区域的商业化示范运行,
累计投入运营车辆超过500台,运营里程超过1500万km。
2.1 清洁替代燃料汽车——燃料供应丰富地区理想的汽车解决方案
清洁替代燃料汽车技术已经趋于成熟,进入商业化推广阶段。甲醇是汽油较
好的替代品,二甲醚是柴油较好的替代品。清洁替代燃料存在区域性特征,稳定
的供应来源是发展替代燃料汽车的首要条件。未来一段时间内,我国在甲醇、生
物乙醇、二甲醚等燃料资源比较丰富的地区,如山西、河南、陕西、黑龙江,将
会迎来替代燃料汽车较大规模的应用与发展
2.2 混合动力汽车——现阶段节能环保汽车较现实的解决方案
混合动力汽车已开始步入产业化阶段,是解决环保与能源问题较为切实可行
的方案。未来1 0 年,混合动力汽车将会迅速发展,逐渐成为汽车行业的主导产
品之一。据《Auto Mfg & Production》报道,世界汽车市场上,混合动力汽车
2010 年将达100 万辆,2015 年将占15%的份额,2020 年将占25%。
2.3 电动汽车——未来真正的节能环保汽车解决方案
纯电动汽车适合在市内旅游、公交、市政服务如环卫、邮递等部门优先使用,
未来具有广阔的发展前景,预计2020 年左右会大面积普及。纯电动汽车节能环
保效益显著: 如果全国30% 的公交车和10% 的轿车实现电动化,每年用电量约
101 亿kWh,可替代柴油212万t、汽油182万t,可减排二氧化碳、一氧化碳、碳
氢化合物分别为1249万t、8.4万t、1.2 万t。燃料电池汽车适合于在公交系统上率
先应用,其普及预计会在2020 年以后,未来发展前景良好。
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