隨著世界汽車工業(yè)的不斷發(fā)展壯大，汽車工業(yè)在世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位越來越突出，汽車工業(yè)已成為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一，并對(duì)世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步出現(xiàn)巨大的用途和深遠(yuǎn)的影響。

燃料動(dòng)力鋰電池發(fā)電是繼水力、火力和核能發(fā)電等之后的新一代發(fā)電技術(shù)。它是一種不經(jīng)過燃燒筆直以電化學(xué)反應(yīng)方式將燃料和氧化劑的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿母咝Ю^續(xù)發(fā)電裝置。因這種裝置的基本原理是原電池反應(yīng)而不涉及到燃燒，因此其能量轉(zhuǎn)換效率不受“卡諾循環(huán)”的限制，理論效率可達(dá)90%,實(shí)際使用效率則是一般內(nèi)燃機(jī)的2～3倍。另外,它還具有燃料多樣性、噪音低、對(duì)環(huán)境污染小、可靠性與維修性好等優(yōu)勢。燃料動(dòng)力鋰電池作為新一代汽車動(dòng)力源，已被世界各大工業(yè)國視為戰(zhàn)略產(chǎn)品。

氫被稱為“21世紀(jì)的能源”，是今后世界、也是我國處理面對(duì)的能源危機(jī)的一條緊要途徑。科學(xué)家和社會(huì)學(xué)家預(yù)言，下一次工業(yè)革命將從氫能源開始，今朝全世界的科學(xué)家都在積極尋求一種既清潔又無污染的能源，氫是科學(xué)家們看好的最理想的燃料。隨著以氫為緊要燃料的燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù)和產(chǎn)品不斷發(fā)展，并逐步進(jìn)入推廣和使用階段。世界各緊要國家都已認(rèn)識(shí)到氫燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù)潛在的巨大市場,紛紛斥巨資進(jìn)行技術(shù)開發(fā)，張大使用范疇，氫燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù)將給人類社會(huì)的建設(shè)和發(fā)展帶來積極影響。

我國對(duì)發(fā)展燃料動(dòng)力鋰電池汽車產(chǎn)業(yè)高度重視，已出臺(tái)了一系列計(jì)劃和政策。科技部已將燃料動(dòng)力鋰電池汽車列入“十五”期間的“863”關(guān)鍵高科技攻關(guān)項(xiàng)目之一。研發(fā)燃料動(dòng)力鋰電池汽車，用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)汽車工業(yè)，實(shí)現(xiàn)我國汽車工業(yè)的跨過發(fā)展，目前已面對(duì)著最佳的機(jī)遇。

2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1國外發(fā)展?fàn)顩r

當(dāng)前，世界20多個(gè)國家的1000多家公司和機(jī)構(gòu)正投入巨資加緊進(jìn)行燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù)和產(chǎn)品的研究與商業(yè)化工作。截至2005年十二月，已有14500多個(gè)燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)安裝在世界各地，分布于不同的使用范疇。圖1為《FuelCellToday》網(wǎng)絡(luò)雜志2005年底對(duì)全球燃料動(dòng)力鋰電池安裝數(shù)量所做的一個(gè)調(diào)查結(jié)果。圖2為2005年不同技術(shù)類型的燃料動(dòng)力鋰電池安裝數(shù)量比例餅圖。

日本在混合動(dòng)力汽車方面技術(shù)最為先進(jìn)；美國將新能源汽車"title="新能源汽車"新能源汽車"title="新能源汽車"新能源汽車"title="新能源汽車"新能源汽車"title="新能源汽車"新能源汽車研發(fā)重點(diǎn)放在氫能和燃料動(dòng)力鋰電池汽車，同時(shí)大力推動(dòng)生物燃料汽車的產(chǎn)業(yè)化。美國加州已頒布的汽車排放法規(guī)要求在2003年加州出售的所有汽車中，零排放車的數(shù)量非得占到10%;歐洲在混合動(dòng)力、純電動(dòng)汽車、氫能和燃料動(dòng)力鋰電池汽車方面都有設(shè)計(jì)，在產(chǎn)業(yè)化范疇也大力推廣生物燃料汽車；巴西在生物燃料汽車使用方面處于世界領(lǐng)先水平，是目前最大的乙醇汽油和生物柴油汽車使用國家之一；挪威和加拿大積極發(fā)展氫能源,提出了建設(shè)“氫高速公路”計(jì)劃，并已經(jīng)取得了緊要進(jìn)展。

按今朝的發(fā)展速度看，燃料動(dòng)力鋰電池電動(dòng)汽車批量加工階段越來越近，本世紀(jì)可提前實(shí)現(xiàn)燃料動(dòng)力鋰電池汽車商業(yè)化。預(yù)計(jì)到2010年，燃料動(dòng)力鋰電池在價(jià)格上將具備與內(nèi)燃機(jī)競爭的能力。屆時(shí)美國市場上以燃料動(dòng)力鋰電池為動(dòng)力的機(jī)動(dòng)車將占美國汽車市場4%的份額,日本和西歐燃料動(dòng)力鋰電池汽車將分別占市場份額的15%和17%。到2020年，燃料動(dòng)力鋰電池汽車將占世界汽車市場的25%。

2.2國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r

我國新能源汽車總體上起步較晚，與世界先進(jìn)水平存在較大差距，但在部分范疇也處于較為先進(jìn)的水平。目前我國在混合動(dòng)力、氫能和燃料動(dòng)力鋰電池汽車方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界先進(jìn)水平，沒有在關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)范疇取得緊要沖破。在純電動(dòng)汽車和二甲醚汽車方面，我國已經(jīng)成功研發(fā)一系列轎車和客車產(chǎn)品，并進(jìn)行了示范運(yùn)行和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展嘗試，步入了國際領(lǐng)先驅(qū)列。

我國在產(chǎn)業(yè)政策制定方面起步也較晚，從2001年起，為維護(hù)我國能源安全，改善大氣環(huán)境，提高加入WTO后我國汽車工業(yè)的競爭力，經(jīng)過多方論證和廣泛征求意見，我國科技部在“十五”國家863計(jì)劃中啟動(dòng)了國家、地方和公司配套資金合計(jì)約16億元人民幣的電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)。盡管從目前來看我國產(chǎn)業(yè)政策的績效尚難以評(píng)估，但是與美國、歐盟和日本等發(fā)達(dá)國家的產(chǎn)業(yè)政策相比較，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策仍存在很大的改進(jìn)空間。

3新能源汽車技術(shù)

隨著石油資源逐漸短缺，扭轉(zhuǎn)目前以石油為主的能源利用格局，實(shí)現(xiàn)能源多樣化成為將來汽車工業(yè)發(fā)展的趨勢。世界各國政府已清醒地認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，紛紛撥款用于技術(shù)開發(fā)，并制定了相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)計(jì)劃。各大汽車公司和相關(guān)公司、科研機(jī)構(gòu)都加大了研發(fā)投入，加緊研究開發(fā)，并紛紛推出了一些具有先進(jìn)技術(shù)的代表車型，其中涉及燃料動(dòng)力鋰電池電動(dòng)汽車混合動(dòng)力電動(dòng)汽車以及其他生物能源汽車。尤其是自2004年年初，原油價(jià)格的一路狂飆使成品油價(jià)格隨之上漲，很多汽車行業(yè)專家紛紛表示，高油價(jià)正在為更環(huán)保、更省油的新能源汽車帶來一個(gè)千載難逢的發(fā)展契機(jī)，世界汽車工業(yè)有望從此加速擺脫對(duì)石油的依靠和對(duì)環(huán)境造成的嚴(yán)重污染，從而進(jìn)入一個(gè)清潔能源時(shí)代。

3.1燃料動(dòng)力鋰電池汽車

燃料動(dòng)力鋰電池是一種筆直將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能高效(50%～80%)、環(huán)境友好地轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。燃料動(dòng)力鋰電池具有其他能量發(fā)生裝置不可比擬的優(yōu)越性：能量轉(zhuǎn)換效率高；高可靠性;良好的環(huán)境效益。

燃料動(dòng)力鋰電池汽車所使用的燃料包括氫、甲醇、汽油和柴油。通用汽車公司已研制成功使用液氫燃料動(dòng)力鋰電池出現(xiàn)動(dòng)力的零排放概念車“氫動(dòng)一號(hào)”，該車加速快、操作靈活，從0～100km加速僅16秒,最高時(shí)速可達(dá)140km，續(xù)馳里程400km。空氣產(chǎn)品公司、普拉克斯公司作為領(lǐng)先的液氫供應(yīng)商，其供氫站已經(jīng)可為氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車供應(yīng)24～34Mpa的液氫。由于氫燃料動(dòng)力鋰電池具有零排放等其他燃料不具備的優(yōu)勢，目前研究的重點(diǎn)緊要是氫燃料動(dòng)力鋰電池。

與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車和混合動(dòng)力汽車相比，燃料動(dòng)力鋰電池汽車具有無污染、“零排放”、高能量效率、低噪音、良好的動(dòng)力及操控系統(tǒng)等優(yōu)勢。

3.2混合動(dòng)力汽車

經(jīng)過10多年的發(fā)展，混合動(dòng)力系統(tǒng)已從原來發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)離散結(jié)構(gòu)向發(fā)動(dòng)機(jī)電機(jī)和變速箱一體化結(jié)構(gòu)發(fā)展，即集成化混合動(dòng)力總成系統(tǒng)。混合動(dòng)力汽車是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車與電動(dòng)汽車相結(jié)合的產(chǎn)物，它繼承了電動(dòng)汽車低排放的優(yōu)勢，又發(fā)揮了石油燃料高的比能量和比功率的優(yōu)勢，顯著改善了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的排放和燃油經(jīng)濟(jì)性，新增了電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程，在由內(nèi)燃機(jī)汽車向電動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)變過程中扮演著緊要的角色。

電池是混合動(dòng)力汽車的關(guān)鍵部件之一。目前HEV電池的主流產(chǎn)品是鎳氫電池，緊要的加廠商是日本三洋和松下公司，美國的加廠商Eobasys,JohnsonControlSAFT等公司也先后加入到鎳氫電池的研發(fā)和銷售。鎳氫電池具有高能量、高功率、長壽命、較好的高低溫性能、比較容易進(jìn)行串并聯(lián)組合等特點(diǎn)，目前大部分商業(yè)化的HEV基本都是采用鎳氫電池。鋰離子電池目前尚處于研究改進(jìn)和使用階段，其緊要優(yōu)點(diǎn)在于具有較高的比能量，可以使電池做得更小、更輕；具有較好的充放電效率和低的自放電率，可以提高電池的能量效率，具有較大的潛在降價(jià)空間。

3.3其他能源汽車

使用醇類作為能源的汽車緊要是乙醇汽車，乙醇汽車使用的燃料是乙醇汽油。乙醇汽油是一種由糧食及各種植物纖維出產(chǎn)而成的燃料乙醇和一般汽油按一定比例混配的替代能源。乙醇汽油可有效地改善油品的性能和質(zhì)量，降低一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸锏染o要污染物的排放，而且它對(duì)機(jī)動(dòng)車的行駛性能也沒有影響。

戴姆勒克萊斯勒公司推出的NECAR5汽車堪稱是燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù)的里程碑。這種燃料動(dòng)力鋰電池動(dòng)力汽車在美國已完成了4831km行車實(shí)驗(yàn)。NECAR5是戴姆勒-克萊斯勒公司開發(fā)的第5代燃料動(dòng)力鋰電池汽車，由ballard燃料動(dòng)力鋰電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)，該系統(tǒng)包括車載甲醇轉(zhuǎn)化器，轉(zhuǎn)化器從液體甲醇抽取氫氣驅(qū)動(dòng)燃料動(dòng)力鋰電池。在穿越美國的行車實(shí)驗(yàn)中，汽車每行駛48311km，用克萊斯勒分配器配給的甲醇補(bǔ)加一次燃料。

生物柴油是指利用植物油和動(dòng)物脂肪等可再生的資源與甲醇的進(jìn)行酷交換而形成的長鏈脂肪酸甲脂混合物，是一種可以部分替代砍油柴油的新型液體燃料。目前使用的“清潔柴油”是生物柴油與一般(石油)柴油不同比例的混合燃料。生物柴油作為汽車燃料具有可再生性、環(huán)境友好性和優(yōu)良的可替代性等突出優(yōu)點(diǎn)。

4汽車新能源發(fā)展戰(zhàn)略

4.1國內(nèi)外新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策

從技術(shù)上來看，新能源汽車中許多類型已經(jīng)成熟，完全可以進(jìn)行大規(guī)模加工。但新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的最大難題通常是成本，由于傳統(tǒng)汽車經(jīng)過長期發(fā)展，具有顯著的規(guī)模經(jīng)濟(jì)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈支持，而新能源汽車在其發(fā)展初期面對(duì)著規(guī)模較小、上下游產(chǎn)業(yè)鏈不完整等因素，導(dǎo)致新能源汽車的成本通常都顯著高于傳統(tǒng)汽車。

美國于1975年出臺(tái)《能源政策和節(jié)能法令》;1990年美國通過了《空氣清潔法案》；1992年美國制定了《美國國家能源政策法案》；2005年美國國會(huì)對(duì)《美國國家能源政策法案》進(jìn)行了修訂；2007年美國國會(huì)相繼通過了兩項(xiàng)緊要法案，即《2007能源促使和投資法案》和《2007可再生燃料、消費(fèi)者保護(hù)和能源效率法案》。除法律文件外，美國還制定了各種法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)來促使法律的執(zhí)行。

日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省和資源能源廳于2006年五月制定了“新國家能源戰(zhàn)略”。該戰(zhàn)略提出的緊要目標(biāo)之一是“到2030年，將目前近50%的石油依靠度進(jìn)一步降低到40%”，詳盡要實(shí)現(xiàn)能源效率比今朝提高30%，將運(yùn)輸部門的石油依靠度降低到80%等目標(biāo)。

歐盟從1991年起開始調(diào)整能源政策，強(qiáng)調(diào)節(jié)約能源和使用可再生能源，先后于1993年和1998年出臺(tái)能源計(jì)劃，1995年發(fā)表了《歐盟能源政策綠皮書》。1997年公布了《歐盟將來能源：可再生能源白皮書》。2001年，歐盟出臺(tái)“發(fā)展可再生能源指令”。歐盟委員會(huì)于2007年一月公布了“新歐洲能源政策”。

我國在新能源汽車的研究開發(fā)和使用方面，早在“八五”期間就組織執(zhí)行了國家電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目，“九五”期間又進(jìn)行了示范運(yùn)營嘗試。1999年四月正式啟動(dòng)國家清潔汽車行動(dòng)項(xiàng)目，重點(diǎn)開展燃油汽車清潔化，燃?xì)馄囮P(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)及產(chǎn)業(yè)化，并確定了12個(gè)清潔汽車示范城市。

2007年三月，國家發(fā)改委公布《新能源汽車加工準(zhǔn)入管理規(guī)矩》，該規(guī)矩對(duì)新能源汽車作出概念界定：所謂新能源汽車是指混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、純電動(dòng)汽車、燃料動(dòng)力鋰電池電動(dòng)汽車和其他新能源汽車。

2007年十二月十八日，國家發(fā)改委公布《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指揮目錄》，新能源汽車正式進(jìn)入發(fā)改委的鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)目錄。

2008年一月，科技部與國家發(fā)改委研究制定了《可再生能源與新能源國際科技合作計(jì)劃》，其指揮思想是：在吸引國外先進(jìn)技術(shù)向我國轉(zhuǎn)移的同時(shí)推動(dòng)我國的先進(jìn)技術(shù)走出去，增強(qiáng)與發(fā)展我國家的科技合作；制定可再生能源與新能源國際交流與合作技術(shù)指南，參與國際可再生能源與新能源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定；促使可再生能源與新能源技術(shù)的引進(jìn)、消化、吸收和再創(chuàng)新，與國外聯(lián)合建立先進(jìn)技術(shù)使用示范項(xiàng)目等。

4.2汽車新能源發(fā)展戰(zhàn)略

按照國家863節(jié)能與新能源汽車重大項(xiàng)目和科技部新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的相關(guān)規(guī)劃，將來我國新能源汽車發(fā)展的重點(diǎn)是先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)和混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車和燃?xì)馀c燃料動(dòng)力鋰電池汽車。目前天然氣汽車、生物燃料汽車和純電動(dòng)汽車已部分進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化范疇，下一步的技術(shù)研發(fā)將圍繞混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車和燃料動(dòng)力鋰電池汽車展開，其中混合動(dòng)力汽車和燃料動(dòng)力鋰電池汽車則是重中之重。按照規(guī)劃，混合動(dòng)力汽車將是短時(shí)間和中期新能源汽車發(fā)展的主導(dǎo)力量，燃料動(dòng)力鋰電池汽車則是長期發(fā)展的重點(diǎn)。

我國新能源汽車技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r與國際水平相比，存在一定的優(yōu)點(diǎn)和劣勢。目前我國在二甲醚汽車技術(shù)方面處于世界領(lǐng)先地位，純電動(dòng)汽車也達(dá)到了世界先進(jìn)水平，不過在太陽能、風(fēng)能、核能等發(fā)電技術(shù)上我國還存在一定的差距。天然氣汽車、生物燃料汽車與世界先進(jìn)水平相比存在一定差距，但差距很小。油電混合動(dòng)力的技術(shù)水平相對(duì)落后，但目前正被迅速縮小，隨著國家863計(jì)劃的執(zhí)行和公司投入的新增，我國在油電混合動(dòng)力汽車技術(shù)方面正迅速接近世界先進(jìn)水平。插電式混合動(dòng)力、氫燃料動(dòng)力鋰電池和氫動(dòng)力汽車技術(shù)方面與世界先進(jìn)水平差距分明，目前尚未在關(guān)鍵技術(shù)上取得緊要沖破。

從我國的發(fā)電結(jié)構(gòu)來看，純電動(dòng)汽車所要的電能在短時(shí)間內(nèi)依然緊要由煤炭、水電轉(zhuǎn)化而來，二者之和所占的比重超過90%，在成本上煤炭、水電相比其他發(fā)電方式依然具有較為分明的成本優(yōu)點(diǎn),因此短時(shí)間內(nèi)我國純電動(dòng)汽車所要的能源緊要仍由煤電和水電來供應(yīng)，核電可以作為煤電和水電的補(bǔ)充。

由于生物質(zhì)能源的缺乏，我國在生物燃料方面應(yīng)該積極拓展多元化的非糧食原料生物燃料，發(fā)展的區(qū)域也緊要聚集在自然生物質(zhì)能源相對(duì)豐富的省市，如云南、廣西等。通過煤炭制取二甲醚在技術(shù)上已經(jīng)相對(duì)成熟，可以成為替代燃料的補(bǔ)充，但應(yīng)該留意控制制取過程中的污染問題。

從短時(shí)間來看，液化天然氣可成為短時(shí)間發(fā)展目標(biāo)。因?yàn)橐夯烊粴庥兄谔幚砥囄矚獾膰?yán)重污染問題，并且有助于處理目前的石油緊張問題。我國的天然氣儲(chǔ)量較石油豐富，而且天然氣的探明儲(chǔ)量在不斷新增。此外，使用液化天然氣不受天然氣管網(wǎng)限制，可充足利用世界天然氣資源，這有關(guān)我國的能源安全有利；但是，天然氣資源是不可再生資源，長期過量開發(fā)與使用將會(huì)導(dǎo)致與石油資源相同的命運(yùn)。

從中期來看，混合動(dòng)力和純電動(dòng)將成為緊要的新能源汽車技術(shù)。插電式混合動(dòng)力在改進(jìn)型混合動(dòng)力的基礎(chǔ)上。緊要使用電動(dòng)模式，與純電動(dòng)汽車相同要清潔的電能。

從長期來看，氫能源汽車開發(fā)，涉及許多技術(shù)范疇。發(fā)展氫經(jīng)濟(jì)對(duì)確保我國能源安全、實(shí)現(xiàn)真正可繼續(xù)發(fā)展的交通體系也有著至關(guān)緊要的用途。

我國汽車行業(yè)不必像發(fā)達(dá)國家那樣經(jīng)歷石油燃料時(shí)代發(fā)展的全過程，而正處在大力發(fā)展將來能源的黃金時(shí)機(jī)，并將在推動(dòng)全球氫經(jīng)濟(jì)發(fā)展的進(jìn)程中占據(jù)特殊地位。

在電能獲得方面，由于這一階段利用清潔一次能源如核能、太陽能、風(fēng)能和潮汐能等發(fā)電的技術(shù)將會(huì)逐步成熟，因此能源發(fā)展的中心依然是大規(guī)模推廣利用核能、太陽能、風(fēng)能和潮汐能等清潔一次能源來發(fā)電。

從我國的實(shí)際情況來看，政府對(duì)國內(nèi)能源廠商和汽車廠商具有較高的影響力和控制力，在政府主導(dǎo)下發(fā)展多種主體共同參與的新能源汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)盟能夠有效降低各方面對(duì)的市場風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展將起到非常緊要的用途。

5結(jié)論

本文從整個(gè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的發(fā)展戰(zhàn)略角度出發(fā)，分解國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和現(xiàn)有的汽車各種替代能源的優(yōu)缺點(diǎn)，提出執(zhí)行汽車新能源的發(fā)展戰(zhàn)略。本研究方向?qū)ξ覈鴮?shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的跨過發(fā)展具有十分緊要的實(shí)際意義。