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论新能源发电技术
摘要:本文从全球能源的现状,介绍了中国能源发电技术的应用情况,发现中国新能源发电对现代化建设具有重要战略意义。进一步介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统两种新能源发电技术。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式,也是近期发展的重点。燃料电池是一种将化学能直接转换成电能的装置,它能量转化效率高,几乎不排放氮的氧化物和硫的氧化物。
关键词:新能源;风能;燃料电池;发电技术
中图分类号: F206 文献标识码: A
能源紧缺已成为制约各国经济发展的瓶颈,如何开发先进安全的新能源使用技术、如何提高能源利用率也随之成为世界各国关心的课题。欧盟就首先提出了20-20-20计划:到2020 年,可再生能源占欧盟总能源消耗的20%。2007年12月,美国前总统布什也签署了《能源独立和安全法案》(EISA),从而大力推动新能源的使用和节能计划。另外,从环境的角度来看,为了保护人们赖以生存的地球,开发新能源也是必由之路。
一、我国能源和发电技术的现状
2011年,我国新能源发电继续保持快速发展态势,并网装机容量持续增长,发电量不断增加。截至2011年底,我国新能源安装容量达到7000万kW,居世界首位,并网新能源装机容量达到5409万kW,同比增长,约占全部发电装机容量的。其中,风电并网容量约占并网新能源装机总量的;并网太阳能光伏装机容量约占并网新能源装机总量的;生物质及其他新能源发电装机容量约占并网新能源装机总量的。
2011年,我国新能源发电量约为1016亿kW?h,同比增长,约占全部发电量的。其中,风电发电量约占新能源发电总量的;太阳能光伏发电约占;生物质及其他新能源发电约占。2011年我国新能源发电量按发电煤耗320g/(kW?h)计算,相当于节约3241万tce,减排二氧化碳9030万t。
电能是国民生活和生产的根基,无论是从能源角度,还是电力系统自身方面来看,研究新能源发电技术对于我国的现代化建设和人民生活都具有相当大的现实意义和战略意义。
二、风力发电技术
风能资源主要包括陆地资源与近海离岸资源两部分。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式,也是目前新能源发展的重点方向。
1.发展现状
近年来,我国风力发电产业取得了长足发展,这与我国的风能资源丰富密不可分。据有关资料显示,陆地上离地面10米高度处,我国风能资源理论储量约为43亿千瓦,技术可开发量约为3亿千瓦,离地面50米,估计可能增大一倍;近海资源10米高经济可开发量约亿千瓦,50米高约15亿千瓦。从我国联网风电场总装机量来说,到2006 年底,我国已建成约91个风电场,装机总容量达到约260万千瓦,比2005年新增装机134万千瓦,增长率为105%。根据国家中长期规划,2015年风能发电要达到1500万千瓦,2020年要达到3000万千瓦。但是,与风电发达国家相比,我国的发展规模还很小,发展速度也较缓慢。制约我国风电发展的重要因素包括技术和制度两个方面。技术方面,风电机组的制造水平较低,风电机组性能测试设备和技术也相对落后,并缺少相应的认证机构;制度方面,风电场的运行维护水平和制度与国外风电场及国内火电生产相比有明显差距,缺乏对运行过程中出现的问题和故障的详细记录、分析。
2.对电力系统的影响
风力发电机是以风作为原动力,风的随机波动性和间歇性决定了风力发电机的电能输出也是波动和间歇的。所以,风电场的大规模接入将会带来波动功率,从而加重电网负担,影响电网供电质量和电网稳定性等。
(1)对电能质量的影响。空气气流运动导致的风速波动周期一般为几秒到几分钟,这种短周期的风速波动以及风电机组本身的运行特性可能影响电网的电能质量。首先会对频率产生影响:风力发电有功功率波动引起电磁功率的波动,由于发电机组转子惯性,调节系统很难跟上电磁功率的瞬时变化,造成功率不平衡,使发电机转速变化,系统频率也将改变。此外,风电还会对电压产生影响:并网风电机组输出功率的波动导致电压的波动,而其输出功率的频率范围正处于电压闪变的范围之内(25Hz),因此又会造成电压闪变,最后会产生谐波电压和谐波电流。
(2)对电网稳定性的影响。对较为薄弱的电网,风电功率波动将导致瞬间电压跌落以及风力发电机的频繁掉线。在故障清除之后,发电机的磁化和转差率的增加会消耗大量无功,导致电网电压恢复困难。
(3)对调频调峰能力的影响。气流长时间、季节性运动导致的风速波动周期一般为数小时,甚至数天、数月,这种长周期的风速波动会增加现有电网调频调峰的负担。负荷曲线的低谷期常常对应了风电出力的高峰期,风电场的并网发电使电网的等效负荷峰谷差增大,大大增加了电网调频调峰负担。
三、太阳能光伏电池发电技术
1. 1 太阳能光伏电池
太阳能光伏电池发电也简称为太阳能光伏发电,被认为是未来世界上发展最快和最有前途的一种可再生新能源技术。太阳能光伏电池的基本原理是利用半导体的“光生伏打效应”( 光伏效应) 将太阳的光能直接转换成电能。能利用光伏效应产生电能的物质,称为光伏材料。利用光伏效应将太阳能直接转换成电能的器件叫太阳能光伏电池或光伏电池。光伏电池是太阳能光伏发电的核心组件。
1839 年,法国物理学家贝克勒尔 ( Edmond Bec-qurel) 发现: 将两片金属浸入电解液中所构成的伏打电池,当接收到太阳光照射时电压升高,他在所发表的论文中把这种现象称为“光生伏打效应( PhotovohaicEffect) ”。“光生伏打效应”是不均匀半导体或半导体与金属混合材料在光照作用下,其内部可以传导电流的载流子分布状态和浓度发生变化,因而在不同部位之间产生电位差的现象。1941 年,奥尔在硅材料上发现了光伏效应,从而奠定了半导体硅在太阳能光伏发电中广泛应用的基础。1954 年,美国贝尔实验室的科学家恰宾( Darryl Chapin) 和皮尔松( Gerald Pearson) 研制成功世界上第一个实用的单晶硅光伏电池。同年,韦克尔发现砷化镓具有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成世界上第一块薄膜光伏电池。我国2010 年 12 月投入运行的大丰 20 MW 光伏电站,是目前全国最大的薄膜光伏电站,年发电量2 300 万 kW·h。
太阳能光伏电池的工作原理如图 1 所示。
在半导体中掺加杂质制成 PN 结,以形成在平衡状态时具有的内建电场,在该内建电场的作用下分离由外界激发而生成的过剩载流子,从而形成外部电压。在光照条件下,半导体中的电子吸收光子能量从价带跃入导带,形成电子———空穴对,成为载流子。生成载流子所需要的最低能量是半导体的禁带宽度 Eg,使用禁带宽度较小的材料制作的太阳能电池可以形成较大的电流。
基于单晶硅的第一代光伏电池是目前太阳能光伏电池市场的主流,其光电转换率已达 24. 7%; 基于薄膜技术的第二代光伏电池的光电转换效率已达到16. 5% ~ 18. 8% 。由于薄膜光伏电池大大减少了半导体材料的消耗,因此具有很好的发展前景。应该指出,光伏电池在光电转换过程中,光伏材料既不发生任何化学变化,也不产生任何机械磨损,因此太阳能光伏电池是一种无噪音、无气味、无污染的理想清洁能源。2006 年,我国太阳能电池生产总量首次达到400 MW,从而超过美国成为全球第三大生产国,也是世界上发展最快的国家。
1. 2 太阳能光伏电站
太阳能光伏电站是将若干个光伏转换器件即光伏电池封装成光伏电池组件,再根据需要将若干个组件组合成一定功率的光伏阵列,并与储能、测量、控制装置相配套,构成太阳能光伏电站。
太阳能光伏电池具有很大的灵活性,不仅可以用其建设零星规格的电站,而且可以组成应用于小型、分散电力用户的太阳能光伏发电系统。这种独立运行的太阳能光伏发电系统称之为离网型太阳能光伏发电系统。
由于受昼夜日照变化及天气的影响,离网型光伏发电系统通常需要和其他电源形式联合使用,比如柴油发电机组以及蓄电池组,从而增大了电站的投资和维护费用。离网型光伏发电系统往往建在距离电网较远的偏远山区及荒漠地带,向独立的区域用户供电。西藏措勒 20 kW 光伏电站是我国建设较早的离网型光伏电站,总投资 290 万元,1994 年 12 月正式投产发电。
离网型太阳能光伏电站系统如图 2 所示。
电站的发电系统由太阳能光伏电池方阵、蓄电池组、直流控制器、直流 - 交流逆变器、交流配电柜和备用电源系统( 包括柴油发电机组和整流充电柜) 等组成。其工作原理为太阳能光伏电池方阵经过直流控制柜向蓄电池组供电,并根据需要整定蓄电池组的上限和下限电压,由直流控制柜自动控制充电。蓄电池组通过直流控制柜向直流 - 交流逆变器供电,经逆变器将直流电变换成三相交流电,再通过交流配电柜以三相四线制向用户供电。当蓄电池组的电压下降到下限电压时,为不造成蓄电池组的过渡放电,直流控制柜将自动切除其输出电路,使直流 - 交流逆变器停止工作。柴油发电机组为电站的备用电源,必要时由备用电源通过整流充电柜向蓄电池组充电,或在光伏发电系统出现故障及停运时直接通过交流配电柜向用户供电。直流 - 交流逆变器和柴油发电机组不能同时向用户供电,为此必须在交流配电柜中设置互锁装置以保证供电电源的唯一性。
当太阳能光伏电站的容量达到一定规模时,还可与电网相联,即所谓的并网型光伏电站。这时,如果本地负荷不足,则可将多余的电能输送给电网。当本地太阳能发电量不足时,则由电网向用户提供电能。因此,并网型光伏电站可以不需要使用蓄能装置,减少系统投资和维护费用。同时由于与电网的互济,提高了发电设备的利用率和供电用电的安全可靠性,是大规模开发太阳能发电技术的必然趋势。我国第一座并网型光伏电站是 2006 年建成投运的西藏羊八井可再生能源基地 100 kW 高压并网光伏电站。2010 年底全国首个光伏并网发电项目敦煌 2 ×10 MW 光伏发电项目建成投产。
四、结论与展望
本文从全球和我国的能源现状出发,分析说明了新能源发电技术是当前迫切而有实际价值的研究课题,进而具体介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统的特点以及我国在这两个方面的发展现状。新能源不仅仅指风能和燃料电池,还包括生物质能、海洋能、地热能和光伏电池等。我国乃至全世界的新能源发电技术发展的潜力都是巨大的。在人类明天的舞台上,新能源将取代化石燃料,扮演重要的角色。
参考文献:
[1] 徐德鸿 . 新能源电力电子导论 [D]. 杭州 : 浙江大学 ,2009.
[2] 郝伟, 舒隽, 张粒子. 新能源发电技术综述 [C].华北电力大学第五届研究生学术交流年会 ,2007.
[3] 施涛.燃料电池发电系统的建模与仿真 [D].南京:东南大学,2007:5-6,63-64.
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(一)主题的写法[2]毕业论文只能有一个主题(不能是几块工作拼凑在一起),这个主题要具体到问题的基层(即此问题基本再也无法向更低的层次细分为子问题),而不是问题所属的领域,更不是问题所在的学科,换言之,研究的主题切忌过大。因为涉及的问题范围太广,很难在一本硕士学位论文中完全研究透彻。通常,硕士学位论文应针对某学科领域中的一个具体问题展开深入的研究,并得出有价值的研究结论。(二)题目的写法毕业论文题目应简明扼要地反映论文工作的主要内容,切忌笼统。由于别人要通过你论文题目中的关键词来检索你的论文,所以用语精确是非常重要的。论文题目应该是对研究对象的精确具体的描述,这种描述一般要在一定程度上体现研究结论,因此,我们的论文题目不仅应告诉读者这本论文研究了什么问题,更要告诉读者这个研究得出的结论。(三)摘要的写法毕业论文的摘要,是对论文研究内容的高度概括,其他人会根据摘要检索一篇硕士学位论文,因此摘要应包括:对问题及研究目的的描述、对使用的方法和研究过程进行的简要介绍、对研究结论的简要概括等内容。摘要应具有独立性、自明性,应是一篇完整的论文。(四)引言的写法一篇毕业论文的引言,大致包含如下几个部分:1、问题的提出;2、选题背景及意义;3、文献综述;4、研究方法;5、论文结构安排。问题的提出:讲清所研究的问题“是什么”.选题背景及意义:讲清为什么选择这个题目来研究,即阐述该研究对学科发展的贡献、对国计民生的理论与现实意义等。文献综述:对本研究主题范围内的文献进行详尽的综合述评,“述”的同时一定要有“评”,指出现有研究成果的不足,讲出自己的改进思路。研究方法:讲清论文所使用的科学研究方法。论文结构安排:介绍本论文的写作结构安排。“第2章,第3章,……,结论前的一章”的写法是论文作者的研究内容,不能将他人研究成果不加区分地掺和进来。已经在引言的文献综述部分讲过的内容,这里不需要再重复。(五)结论的写法结论是对论文主要研究结果、论点的提炼与概括,应准确、简明,完整,有条理,使人看后就能全面了解论文的意义、目的和工作内容。主要阐述自己的创造性工作及所取得的研究成果在本学术领域中的地位、作用和意义。同时,要严格区分自己取得的成果与导师及他人的科研工作成果。
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文献综述是对某一方面的专题搜集大量情报资料后经综合分析而写成的一种学术论文, 它是科学文献的一种。 格式与写法 文献综述的格式与一般研究性论文的格式有所不同。这是因为研究性的论文注重研究的方法和结果,特别是阳性结果,而文献综述要求向读者介绍与主题有关的详细资料、动态、进展、展望以及对以上方面的评述。因此文献综述的格式相对多样,但总的来说,一般都包含以下四部分:即前言、主题、总结和参考文献。撰写文献综述时可按这四部分拟写提纲,在根据提纲进行撰写工。 前言部分,主要是说明写作的目的,介绍有关的概念及定义以及综述的范围,扼要说明有关主题的现状或争论焦点,使读者对全文要叙述的问题有一个初步的轮廓。 主题部分,是综述的主体,其写法多样,没有固定的格式。可按年代顺序综述,也可按不同的问题进行综述,还可按不同的观点进行比较综述,不管用那一种格式综述,都要将所搜集到的文献资料归纳、整理及分析比较,阐明有关主题的历史背景、现状和发展方向,以及对这些问题的评述,主题部分应特别注意代表性强、具有科学性和创造性的文献引用和评述。 总结部分,与研究性论文的小结有些类似,将全文主题进行扼要总结,对所综述的主题有研究的作者,最好能提出自己的见解。 参考文献虽然放在文末,但却是文献综述的重要组成部分。因为它不仅表示对被引用文献作者的尊重及引用文献的依据,而且为读者深入探讨有关问题提供了文献查找线索。因此,应认真对待。参考文献的编排应条目清楚,查找方便,内容准确无误。关于参考文献的使用方法,录著项目及格式与研究论文相同,不再重复。
论文摘要虽然要反映以上内容,但文字必须十分简炼,内容亦需充分概括,篇幅大小一般限制其字数不超过论文字数的5%。例如,对于6000字的一篇论文,其摘要一般不超出300字。论文摘要不要列举例证,不讲研究过程,不用图表,不给化学结构式,也不要作自我评价。 撰写论文摘要的常见毛病,一是照搬论文正文中的小标题(目录)或论文结论部分的文字;二是内容不浓缩、不概括,文字篇幅过长
应该如何撰写文献综述 一,什么是文献综述文献综述的概念文献综述是对某一学科,专业或专题的大量文献进行整理筛选,分析研究和综合提炼而成的一种学术论文, 是高度浓缩的文献产品.根据其涉及的内容范围不同,综述可分为综合性综述和专题性综述两种类型.所谓综合性综述是以一个学科或专业为对象,而专题性综述则是以一个论题为对象的.文献综述反映当前某一领域中某分支学科或重要专题的历史现状,最新进展,学术见解和建议,它往往能反映出有关问题的新动态,新趋势,新水平,新原理和新技术等等.文献综述是针对某一研究领域分析和描述前人已经做了哪些工作,进展到何程度,要求对国内外相关研究的动态,前沿性问题做出较详细的综述,并提供参考文献.作者一般不在其中发表个人见解和建议,也不做任何评论,只是客观概括地反映事实.文献综述的作用文献综述在于高度浓缩了几十篇甚至上百篇散乱无序的同类文献之成果与存在问题或争论焦点,对其进行了归纳整理,使之达到了条理化和系统化的程度.它不仅为科研工作者完成科研工作的前期劳动节省了用于查阅分折文献的大量宝贵时间,而且还非常有助于科研人员借鉴他人成果,把握主攻方向以及领导者进行科学决策.要求同学们学写综述的意义通过搜集文献资料过程,可进一步熟悉文献的查找方法和资料的积累方法,在查找的过程中同时也扩大了知识面;查找文献资料,写文献综述是科研选题的第一步,因此学习文献综述的撰写也是为今后科研活动打基础的过程;通过综述的写作过程,能提高归纳,分析,综合能力,有利于独立工作能力和科研能力的提高.二,文献综述的选题与文献资料的搜集 选题原则1.结合所学知识选自己专长的或有基础的题目,否则难以写出水平较高的综述.2.根据所占有文献资料的质和量选题.3.选题一定要能反映出新的学科矛盾的焦点,新成果,新动向.4.题目不宜过大,范围不宜过宽.这样查阅文献的数量相对较小,撰写时易于归纳整理,否则,题目选得过大,查阅文献花费的时间太多,影响实习,而且归纳整理困难,最后写出的综述大题小作或是文不对题. (二)文献资料的搜集1,文献资料的搜集途径(1)利用有关的检索工具(包括目录,文摘和索引等)搜集文献资料.(2)利用国际联机检索系统搜集文献资料.(3)利用原始文献(包括专业期刊,科技报告,专利文献,学位论文,会议文献,专著和标准等)搜集文献资料.(4)利用三次文献(包括综述,述评,百科全书,年鉴和手册等)搜集文献资料.(5)通过Interent网和光盘数据库搜集文献资料.2,文献资料的搜集方法将文献资料储存在大脑中或其他载体上形成不时取用的"资料库"的过程称作文献资料搜集法.它包括阅读法,剪报法,笔记法和现代化技术存贮法(如复印,电脑存贮,光盘存贮等).三,格式与写法 文献综述的格式与一般研究性论文的格式有所不同.这是因为研究性的论文注重研究的方法和结果,而文献综述要求向读者介绍与主题有关的详细资料,动态,进展,展望以及对以上方面的评述.因此文献综述的格式相对多样,但总的来说,一般都包含以下部分具体格式:①综述题目;②作者单位;③摘要;④关键词;⑤前言;⑥主题;⑦总结;⑧参考文献.下面着重介绍前言,主题部分,总结部分及参考文献.撰写文献综述时可按这四部分拟写提纲,再根据提纲进行撰写工. (一) 前言部分前言部分,主要是说明写作的目的,介绍有关的概念及定义以及综述的范围,扼要说明有关主题的现状或争论焦点,使读者对全文要叙述的问题有一个初步的轮廓.前言部分要写清:(1)首先要说明写作的目的.(2)有关概念的定义.(3)规定综述的范围,包括:"专题涉及的学科范围",综述范围切忌过宽,过杂,"时间范围",必须声明引用文献起止的年份.(4)扼要说明有关问题的现况或争论焦点,引出所写综述的核心主题,这是广大读者最关心而又感兴趣的,也是写作综述的主线.(二)主题部分主题部分,是综述的主体,其写法多样,没有固定的格式.可按年代顺序综述,也可按不同的问题进行综述,还可按不同的观点进行比较综述,不管用那一种格式综述,都要将所搜集到的文献资料归纳,整理及分析比较,阐明有关主题的历史背景,现状和发展方向,以及对这些问题的评述,主题部分应特别注意代表性强,具有科学性和创造性的文献引用和评述. (三) 总结部分总结部分,与研究性论文的小结有些类似,将全文主题进行扼要总结,对所综述的主题有研究的作者,最好能提出自己的见解.(四)参考文献参考文献虽然放在文末,但却是文献综述的重要组成部分.因为它不仅表示对被引用文献作者的尊重及引用文献的依据,而且为读者深入探讨有关问题提供了文献查找线索.因此,应认真对待.参考文献的编排应条目清楚,查找方便,内容准确无误.四,注意事项 由于文献综述的特点,致使它的写作既不同于"读书笔记""读书报告",也不同于一般的科研论文.因此,在撰写文献综述时应注意以下问题: 搜集文献应尽量全.掌握全面,大量的文献资料是写好综述的前提,否则,随便搜集一点资料就动手撰写是不可能写出好多综述的,甚至写出的文章根本不成为综述.注意引用文献的代表性,可靠性和科学性.在搜集到的文献中可能出现观点雷同,有的文献在可靠性及科学性方面存在着差异,因此在引用文献时应注意选用代表性,可靠性和科学性较好的文献. 要围绕主题对文献的各种观点作比较分析,不要教科书式地将有关的理论和学派观点简要地汇总陈述一遍.文献综述在逻辑上要合理,即做到由远而近先引用关系较远的文献,最后才是关联最密切的文献.评述(特别是批评前人不足时)要引用原作者的原文(防止对原作者论点的误解),不要贬低别人抬高自己,不能从二手材料来判定原作者的"错误".文献综述结果要说清前人工作的不足,衬托出作进一步研究的必要性和理论价值.采用了文献中的观点和内容应注明来源,模型,图表,数据应注明出处,不要含糊不清.文献综述最后要有简要总结,表明前人为该领域研究打下的工作基础.所有提到的参考文献都应和所研究问题直接相关.文献综述所用的文献,应主要选自学术期刊或学术会议所引用的文献应是亲自读过的原著全文,不可只根据摘要即加以引用,更不能引用由文献引用的内容而并末见到被引用的原文,因为这往往是造成误解或曲解原意的重要原因,有时可给综述的科学价值造成不可弥补的损失.总之,一篇好的文献综述,应有较完整的文献资料,有评论分析,并能准确地反映主题内容.文献综述范文之一制度与经济发展和增长理论综述摘要: 关键词:(略)制度与经济发展的关系与制度的起源,制度变迁与创新,国家制度供给一起被称为是新制度经济学的"四大支柱",而且,在很大意义上,制度的起源,变迁与创新,供给与需求都与经济发展和增长相关.从结论上说,有效率的制度促进经济增长和发展;无效率的制度会抑制甚至阻碍经济增长和发展.一,经济增长与发展理论回瞻1.马克思经济增长理论中关于制度的论述马克思认为,没有抽象的生产,也没有离开制度(马克思的提法是生产关系,实质上就是制度)的生产力及其发展.生产力总是在一定生产关系中组织和运行的.先进的生产关系会促进生产力的发展,落后的生产关系会阻碍生产力的发展.一个持续一定时间跨度的相对稳定的生产关系(制度框架)为生产力提供了一个相应发展的制度"空间",这对许多经济学家研究制度与经济增长和发展关系是一个极为重要的启示.2.西方经济增长理论主要流派的论述(1)模型派他们认为:社会经济的增长或发展是促进经济增长的各种生产要素的组合,配置,叠加和质变的结果.他们将各种增长要素作为自变量,把经济增长(通常用国民生产总值,国民收入,人均收入等表示)作为因变量,确定函数关系,建立各种经济增长模型,解释经济现象.最著名的有哈罗德=多马经济增长模型,新古典经济增长模型(即索洛=斯旺模型)以及卡尔多,罗宾逊,帕西内蒂等人倡导的剑桥经济增长模型.这些经济增长模型实质上只是说明了长期经济增长与短期,中期经济增长之间的关系,力求使得产出决定的总需求的增长要与生产产品的总生产能力匹配,逐渐强调了技术进步在经济增长中的作用,忽视了制度因素的作用.(2)结构派他们认为,经济增长和发展既是一国经济量(总量与均量)和能力的增长与扩张过程,也是一国经济结构的转换过程.主要有刘易斯等的"二元结构论";纳克斯的"贫困循环论";由"投资不可分性"而产生的罗丹的"大推进论";钱纳里等人主张的"发展型式"理论;以及"两缺口理论",以及"平衡与不平衡增长"的理论等等.在这一流派中,已经隐含着制度这一因素和背景.其中,刘易斯的"二元结构"理论尤为明显.因此,有人甚至将刘易斯划为新制.(3)阶段派代表人物是罗斯托,他将经济发展划分为六个阶段,即传统社会阶段,为起飞准备条件阶段,起飞阶段,成熟阶段,高额群众消费阶段和追求生活质量阶段.不难看出,制度背景的框架越来越明显.(4)因素派或起源派这一流派中,丹尼森将经济增长的因素划分成为两大类:生产要素投入量和生产要素生产率.细分为八个方面,(有人归纳为7个)即:使用的劳动者的数量及结构;工作小时;使用劳动者的教育程度;资本存量的规模;知识的状态;分配到无效使用中的劳动的比重;市场规模;短期需求压力的格局和强度.丹尼森在1967年出版的《为什么增长率不同:战后几个西方的经验》中利用了因素分析方法.习惯称为丹尼森模型.在这个模型中,引发了两个问题:第一个问题:各个因素对经济增长的贡献率可以通过模型进行计算,但是,是什么原因(因素)将这些因素的潜在生产力转化为现实生产力 第二个问题:将应该计算的因素计算之后,仍然存在"剩余"或"余值",即所谓"剩余溢出",那么,这些"余值"应该归入到哪个因素 而库兹涅茨强调需求结构的高改变率对现代经济增长中生产结构的高转换率影响巨大.它会引起创造新产品的技术高新与发明,促进新产业的形成与发展,最终促进现代经济增长和发展的速度.(5)新增长理论派主要有罗默的"收益递增经济增长模式";卢卡斯的"专业化人力资本积累增长模式";鲍依德的"动态联合体资本增长模式";阿温杨的"创新与有限度的边干边学模式"等等.这些理论不仅将知识和人力资本因素引入经济增长模式,更值得注意的是,新增长理论确认了制度与政策对经济增长的重要影响,并总结出了一套政策来促进经济发展,例如,支持教育;刺激物质资本的投资;保护知识产权;支持研究与开发工作;实行有利于新思想形成并在世界范围内传递的国际贸易政策;避免政府在市场上的大的扭曲等.(6)劳动分工演进派杨小凯为代表的这一学派首先指出了新古典微观经济学的先天不足,即,将社会的产业结构或分工状态当作固定不变的因素,然后研究资源在其中的最优配置,然后构建了分工演进模式解释经济增长.他们认为,当人们经验不多时,生产率低下,因此付不起交易费用,人们只有选择自给自足.通过实践学习,生产率提高,能够付得起交易费用,因而,人们开始选择高一级的分工与专业化水平.而这种通过专业化学习会加速学习速度,从而可以支付更高的交易费用.这个正反馈(良性循环)将使劳动分工自发地演进.分工之所以能提高生产力正是因为专业化造成了某种信息不对称,卖者对于自己生产的产品知之甚多,而作为买者却知之甚少.杨小凯等人的分工演进理论模式给我们有两点启示:启示一:促进分工与交易以及知识的发展对经济增长和发展极为重要.启示二:一国的制度创新,应当朝促进分工,降低交易费用,提高交易效率方向发展.(7)"反增长"或"零增长"派以米多斯为代表的经济学家认为人类经济增长和发展付出的代价太大,因此主张反增长或增长价值怀疑论;米多斯将人口增长,粮食供给,资本投资,环境污染和能源消耗等5大因素连接成为一个"反馈回路",建立了"世界末日模型".为了避免世界末日来临,就必须使主要的经济增长因素实现"零增长",因此,该理论被称为"增长极限论"或"零增长论".二,新制度经济学派的主要论点1.诺斯的观点(1)制度和经济增长与发展的关系新制度经济学派对制度与经济发展有创造性贡献的是诺斯.他关于经济增长与发展理论的核心论点简明扼要,即,经济增长和发展的关键是制度因素,一种提供适当的个人刺激的有效的制度是促进经济增长的决定性因素,而在制度因素中,财产关系的作用最重要.其依据是,在传统经济学中,市场的运作被假定为完备的信息,明确界定的产权条件和零成本的运行过程.人们在市场交易的过程被过滤为单纯的价格机制的操作,就连为达成交易而搜寻信息的费用也不存在了.在这一模式分析逻辑下,其它一些协调组织与组织经济活动的"制度"和"组织"被看成无足轻重.如果用传统经济学分析方法无法解释1600年到1850年海洋运输业在技术上并无多大进步的情况下,生产率却有较大幅度提高的现象.因此,制度因素不可忽视.制度的功效在于通过一系列的规则来界定交易主体间的相互关系,减少环境中不确定性和交易费用,进而保护产权,增进生产性活动,使交易活动中的潜在收益成为现实.诺斯指出:制度环境是一系列用来确定生产,交换与分配的基本的政治,社会,法律规则,制度安排是支配经济单位之间可能合作与竞争方式的规则,而制度本身是"一整套规则,它遵循的要求和合乎伦理道德的行为规范,用以约束个人的行为."也就是说,制度不同于体制,它是一系列被制订出来的规则,守法程序和行为的道德伦理规范,旨在约束追求主体福利或效用最大化利益的个人行为.制度框架约束着人们的选择集.既然这些规则不仅造就了引导和确定经济活动的激励系统,而且决定了社会福利与收入分配的基础,那么,制度结构在静态上就决定了一个经济实体及其知识技术出路的增长率.诺斯认为:许多经济学家将创新,规模经济,教育,资本积累和知识进展等等归入经济增长的原因,其实就是经济增长本身.而引起经济增长的真正原因是制度的变迁.制度变迁是从均衡到不均衡又回到均衡的过程.在各种因素使潜在的外部利润在现有的制度安排下无法实现时,新的制度就有可能建立以降低成本.他认为,除非现行的经济组织或制度安排是有效率的,否则,经济增长不会简单发生.进而,诺斯对制度的供给与需求进行了分析,当制度的供给与需求相一致时,达到制度均衡.这种制度均衡的实现条件是制度供给者的边际收益等于边际成本,即MR=MC.据此,诺斯提出了构建有效率的新制度的基本(理想)标准或原则是使得新机制(制度)下个人收益率与社会收益率相等或接近.(2)国家在制度变迁中的作用国家并非"中立"的,国家决定产权结构,而经济增长有赖于明确的产权,但在技术和现有的组织制约下,产权的创新,裁定和行使代价都极为昂贵,因此国家作为一种低成本的提供产权保护与强制力的制度安排应运而生,以维护经济增长和发展,并最终对造成经济的增长,发展,衰退或停滞的产权结构的效率负责.(3)意识形态理论意识形态的特征有三个:第一,意识形态是节约机制,通过它,人们认识了他们所处环境,减少了"试错"成本.第二,意识形态会通常与个人观察世界时对公平,公正所持的道德,伦理评价交织在一起,也就是说有时会在相互对立的理论和意识形态中作出选择.例如,收入分配是否公平的评价等.第三,当人们原有的观念或经验与意识形态不符时,他们就会改变试图其意识形态,来发展一套更加适合其观念或经验的新的理性选择.因此,意识形态是影响制度安排和经济变化的另一个重要因素.2.国际经济增长中心的最新研究表明:(1)发展中国家普遍面临着维持经济增长和提高经济效率两大难题,而问题的根源在于基本制度框架,例如,寻租.(2)制度安排是经济发展的主要动力.首先,制度通过影响信息和资源的可获得性,塑造力以及建立社会交易的基本规划而扩展了人类的选择,即经济发展的目标.其次,制度"矫正价格"的努力成效,即对经济发展的基本的和长期贡献.再次,尽管技术创新会推动经济发展,但在发展中国家技术创新依赖于促进创新,界定产权和契约关系或分担外在风险的各种制度安排.(3)从制度的供给与需求方面研究,制度创新需求产生于经济中无效率的增多,技术变化,市场特征以及确立个人与集团维护自身利益方式的立法秩序;而制度供给依赖于立法秩序,制度设计成本及寻找可选择目标的知识基础.因此,发展中国家必须确立以立法秩序为核心的制度环境,塑造市场力量以驱动创新.(4)在市场经济不发达的发展中国家,根本问题是缺乏发展市场经济的制度背景.如法律和秩序,稳定的道德,产权的界定,人力资本的供给,公共品的提供,支配交易和分担风险的法规等.因此,在发展中国家,如何使政府发挥"主导"作用,制订一套公开,透明的规则体系,防止寻租,以权谋私和欺诈行为,为市场经济运作制造出公平合理的制度环境,才是实现市场经济顺利转型并高效运作的必不可少的条件.三,简单的评述及问题1.诺斯将制度因素纳入经济增长的框架,把制度作为经济增长的内生变量,应用现代产权理论说明制度变迁与经济增长的关系,指出制度变迁是经济增长的重要因素之一.他使制度研究和分析更加成熟,对经济学发展作出了贡献.2.新制度经济学派方法的应用的影响越来越广泛,许多原来对制度不以为然的经济学家广泛地吸收和利用了新制度经济学家们的分析方法,普遍认为,解决经济发展问题,不仅只关注资本积累,技术引进,资金筹集,产业结构优化,就业的改善等等纯经济方面的因素,而更加应该将注意力放在制度因素对于经济增长的促进或阻碍作用上.3.将制度因素纳入经济增长和发展问题研究的范围内,大大扩大了经济发展问题的研究视野,而研究对象也由以前的以资本主义发展中小国家或地区为主转向发展中的大国.4.几个应当深入研讨的问题(1)在许多人看来,制度仍然是一个非常抽象的概念,如何将制度因素进一步量化.(2)既然制度变迁在经济发展中非常重要,怎样才能加快制度变迁的步伐,促进经济的发展.(3)在信息化时代,信息的获取已经非常容易,那么,新制度经济学派的理论基石之一的交易费用的地位是否会动摇.新制度经济学派的许多观点越来越多地为人们所接受,其影响力也越来越大,但上述这些问题仍然困扰着新制度经济学派及其追随者,有待于进一步的探讨.【参考文献】[1][美]道格拉斯C诺斯,陈郁,罗华平等译:《经济史中的结构与变迁》[M],上海三联书店,1991[2][美]科斯,诺斯等:《财产,产权与制度变迁》[M],上海三联书店,1991[3]国际经济增长中心V奥斯特罗姆和D菲尼,H皮希特编,王诚等译:《制度分析与发展的反思:问题与选择》,商务印书馆,1992[4]张宇燕:《经济发展与制度选择:对制度的经济分析》[M],中国人民大学出版社,1992[5]林毅夫:《再论制度,技术与中国林业发展》[M],北京大学出版社,2000[6]卢现祥:《西方新制度经济学》[M],中国发展出版社,1999[7]李悦:《产业经济学》[M],中国人民大学出版社,1998[8]罗斯托:《从起飞进入持续增长的经济学》[M],四川人民出版社,1988[9]库兹涅茨:《各国的经济增长》[M],商务印书馆,1985文献综述范文之二经济全球化理论流派回顾与评价摘要:我国已加入WTO,对于在激烈的国际竞争市场里处于弱势的我国绝大多数企业,研究经济全球化问题是十分迫切和必要的,本文综合了18世纪以来各主要流派的经济全球化理论,并简要评价,提出我们的看法,以便为政府宏观引导企业微观决策以及理论研究提供参考.关键词:经济全球化/世界市场/国际贸易/经济一体化 经济全球化是不以人的意志为转移的,随着国际经济一体化进程的加快,目前经济全球化正向纵深层次发展.我国已加入WTO,一方面,成千上万的跨国公司蜂拥而至:我国正在成为世界市场的一部分;另一方面,成百上千的我国企业走出国门:我国已渐渐融入世界经济这个大家庭中.但我国绝大多数企业在激烈的国际市场竞争中处于劣势,政府一时也难以认清复杂的国际市场,因此,研究经济全球化理论已是十分迫切与必要.一,经济全球化理论流派回顾经济全球化理论在西方始于英国的工业革命时期,在过去200多年的岁月里,各主要流派的经济学家从不同的角度,立场对经济全球化做了全面,深入的研究,取得了丰硕的成果,本文根据不同时期,不同性质,不同内容将其归纳为以下几种流派:(一)马克思主义经典经济学家的经济全球化理论1.马克思恩格斯的经济全球化思想.我们可从马恩(对马克思,恩格斯的简称,下同)1845年的著作《德意志意识形态》中马克思分析,表述"世界历史"的定义与特征里看出马克思对经济全球化的最初理解.他说:"……生产力的这种发展(随着这种发展,人们的世界历史性而不是地域性的存在同时已经是经验的存在)之所以是绝对必要的实际前提,还因为如果没有这种发展,那就只会使贫困,极端贫困的普遍化;而在极端贫困的情况下,必须会重新开始争取生活必需品的斗争,也就是说,全部陈腐污浊的东西又要死灰复燃.其次,生产力的这种发展之所以是必需的实际前提,还因为,只有随着生产力的这种普遍发展,人们的普遍交往才能建立起来;普遍交往,一方面,可以产生在一切民族中同时都存在着'没有财产的'群众这一现象(普遍竞争)使每一民族都依赖于其他民族的变革;最后,地域性的个人为世界历史性的经验上普遍的个人所替代."(注:马克思,恩格斯.马克思恩格斯全集[M].第一卷,人民出版社,1995,86.)恩格斯在其著作《共产主义原理》中指出:"单是大工业建立了世界市场这一点,就把全球人民,尤其是各文明国家的人民,彼此紧密地联系起来,致使每一国家的人民都受着另一个国家的事变的影响."(注:马克思,恩格斯.马克思恩格斯全集[M].第4卷,人民出版社,1972,368.)由此可见,最初,马克思把经济全球化寓于"世界历史"之中,生产力的发展导致各国人民的普遍交往,彼此紧密联系是世界历史的主要内容.恩格斯则认为,资本主义大工业是导致经济全球化的根本诱因,经济全球化的最根本内容和基础是以世界市场为纽带的世界性的物质生产和消费.1848年,马恩在其合著的《共产党宣言》中又指出:"资产阶级,由于开拓了世界市场,使一切国家的生产和消费都成为世界性的了……过去那种地方的民族的自给自足和闭关自守的状态被各民族的各方面的互相往来与各方面的相互依赖所代替了,……随着贸易自由的实现和世界市场的建立,随着工业生产以及与之相适应的生活条件的趋于一致,各国人民之间的民族隔绝和对立日益消失."(注:马克思,恩格斯.马克思恩格斯全集[M].第一卷,人民出版社,1995,267.)在马恩看来,只有在各地区,各民族广泛分工的基础上形成世界市场,才意味着从根本上消灭了各地区,各民族相对孤立的发展状态,从而最终形成相互依赖,相互制约的,统一的世界市场;同时,随着世界市场的形成,各地区,各民族之间的其他方面的交往必然也随之发展起来.由此可见,马恩在这里认识到了经济全球化与民族问题,国际分工的关系,并意识到经济全球化所带来的非经济影响.马克思在其不朽著作《资本论》里较为详细地论述了生产全球化,资本全球化以及它们的影响.他说:"现在,一切国外投资都已采取股份形式…",(注:马克思.资本论[M].第三卷,人民出版社,1975,1030.)"成立国际卡特尔,例如英国和德国在铁的生产方面成立的卡特尔,使得英,德两国的铁产量飞速增长……"(注:马克思.资本论[M].第三卷,人民出版社,1975,495.).可见,马克思已经充分认识到了作为经济全球化的推动主体:跨国公司的早期形式——卡特尔的性质与作用.后来他又指出,"资本输出的目的有两种,一种是作为支付手段或购买手段的输出,另外一种是作为投资为目的的输出."(注:马克思.资本论[M].第三卷,人民出版社,1975,653.)"资本输往国外……是因为他在国外能够按较高的利润率来使用."(注:马克思.资本论[M].第三卷,人民出版社,1975,285.)"生产的全球化使古老的民族工业被消灭,代之而起的是使用来自世界各国原料的工业……生产的'国界'因此被模糊."(注:马克思.资本论[M].第一卷,人民出版社,1975,497.)从以上论述看出,马恩不仅找到了经济全球化执行主体——跨国公司,分析了经济全球化的具体运行方式:生产全球化和资本运作全球化(商品资本,借贷资本,产业资本的全球化),而且还指出经济全球化的根本动力是对利润的追求以及经济全球化对民族工业的影响.2.现代西方马克思主义经济学家的经济全球化思想.当代西方马克思主义经济学家结合当代资本主义经济发展的实际,论述了资本主义经济全球发展的新特点与经济全球化发展相联系的世界经济格局的形成,以及对发展中国家经济发展的影响.巴兰在其《增长的政治分析》中认为,不发达国家经济落后的根源是外来资本主义的渗透(即资本主义经济全球化),它一方面攫取了很大一部分生产剩余,为发达国家资本主义的加速发展创造条件;另一方面,
(一)主题的写法[2]毕业论文只能有一个主题(不能是几块工作拼凑在一起),这个主题要具体到问题的基层(即此问题基本再也无法向更低的层次细分为子问题),而不是问题所属的领域,更不是问题所在的学科,换言之,研究的主题切忌过大。因为涉及的问题范围太广,很难在一本硕士学位论文中完全研究透彻。通常,硕士学位论文应针对某学科领域中的一个具体问题展开深入的研究,并得出有价值的研究结论。(二)题目的写法毕业论文题目应简明扼要地反映论文工作的主要内容,切忌笼统。由于别人要通过你论文题目中的关键词来检索你的论文,所以用语精确是非常重要的。论文题目应该是对研究对象的精确具体的描述,这种描述一般要在一定程度上体现研究结论,因此,我们的论文题目不仅应告诉读者这本论文研究了什么问题,更要告诉读者这个研究得出的结论。(三)摘要的写法毕业论文的摘要,是对论文研究内容的高度概括,其他人会根据摘要检索一篇硕士学位论文,因此摘要应包括:对问题及研究目的的描述、对使用的方法和研究过程进行的简要介绍、对研究结论的简要概括等内容。摘要应具有独立性、自明性,应是一篇完整的论文。(四)引言的写法一篇毕业论文的引言,大致包含如下几个部分:1、问题的提出;2、选题背景及意义;3、文献综述;4、研究方法;5、论文结构安排。问题的提出:讲清所研究的问题“是什么”.选题背景及意义:讲清为什么选择这个题目来研究,即阐述该研究对学科发展的贡献、对国计民生的理论与现实意义等。文献综述:对本研究主题范围内的文献进行详尽的综合述评,“述”的同时一定要有“评”,指出现有研究成果的不足,讲出自己的改进思路。研究方法:讲清论文所使用的科学研究方法。论文结构安排:介绍本论文的写作结构安排。“第2章,第3章,……,结论前的一章”的写法是论文作者的研究内容,不能将他人研究成果不加区分地掺和进来。已经在引言的文献综述部分讲过的内容,这里不需要再重复。(五)结论的写法结论是对论文主要研究结果、论点的提炼与概括,应准确、简明,完整,有条理,使人看后就能全面了解论文的意义、目的和工作内容。主要阐述自己的创造性工作及所取得的研究成果在本学术领域中的地位、作用和意义。同时,要严格区分自己取得的成果与导师及他人的科研工作成果。
摘要:随着我国汽车保有量的持续增长,汽车排放污染跟能源问题将会越来越严峻。现在我们国家提 摘要 倡低碳生活和可持续发展,为了响应国家的政策。我们必须寻找一种对环境零污染或低污染的汽车,而目 前公认最为理想可行的就是纯电动汽车了。而作为内燃机跟纯电动汽车的过渡产物就是混合动力汽车,混 合动力汽车已经不是什么新鲜的产物了,目前已经有很多车企生产了。在近两年,我国的车企对纯电动汽 车的热情很高,可惜都只是雷声大雨点小。大都只是处于概念车的阶段。发动纯电动汽车还有一段很曲折 艰辛的路要走。 关键词:内燃机:混合动力: 电动汽车:汽车: 关键词 内燃机 像我们这代人,对于汽车并不会感到很陌生.特别是近几年中国车市出现井喷的现象,据保 守的估计,中国现在的机动车保有量已经超过两亿.而且还保持上升的趋势,去年的产销量达 1360 万辆,首次超过美国而位居世界第一.今年 1 到 9 月份的产销已经达到去年全年的水平了, 保守估计今年的产销量将达 1700 万辆.而且在接下来的几年会稳居榜首,产销量持续增长.在 这数据中,又有多少是属于电动汽车的呢?统计数据显示是非常非常的少,几乎可以被忽视. 汽车的产销量不断的增长,这也将引起一系列的问题.内燃机技术发展到今天已经可说是 炉火纯青的地步了,想到再进一步改善是非常的困难了.我们都是知道无论是汽油机还是柴油 机,都会排放一些对大气有害的气体,如:CO HC Nox 等.虽然说排放标准不断的在提高,但是污 染还是存在的.这将跟我们提倡的低碳生活有点格格不入,因此我们就必须找出其它代替品. 就目前而言,就有新燃料发动机,如:醇燃料 氢燃料 石油气燃料 天然气燃料 太阳能燃料混合动力汽车 电动车等等.在这些新能源汽车中,纯电动汽车将是我们发展的趋势.因为其它 的,不是技术太难攻关,就是使用经济性和燃料来源困难等等.电动汽车的优点是零排放 零污 染 燃料来源方便 动力性良好等.但就目前的现状而言,电动汽车的缺点也是显而易见的, 目 前电动汽车尚不如内燃机汽车技术完善,尤其是动力电源(电池)的寿命短,使用成本高。 电池的储能量小,一次充电后行驶里程不理想,电动车的价格较贵。但从发展的角度看,随 着科技的进步,投入相应的人力物力,电动汽车的问题会逐步得到解决。扬长避短,电动汽 车会逐渐普及, 其价格和使用成本必然会降低。 现在处于内燃机跟纯电动汽车的过渡产物是HEV 混合动力汽车, 混合动力汽车的种类目前主要有 3 种。一种是以发动机为主动力,电 动马达作为辅 串联混合动力电动汽车原理。 另外一种是, 在低速时只靠电动马达驱动行驶, 速度提高时发动机和电动马达相配合驱动的“串联、并联方式” 。还有一种是只用电动马达 驱动行驶的电动汽车“串联方式” ,发动机只作为动力源,汽车只靠电动马达驱动行驶,驱 动系统只是电动马达,但因为同样需要安装燃料发动机,所以也是混合动力汽车的一种。 现在车市的混合动力车主要有,PRIUS 思域 凯美瑞 凯越 LS600H S400 SMART F3DM 等等. 由于我们国家提倡低碳生活,国家的政策便大力的支持发展纯电动汽车.目前几乎所有的车企都积极的响应国家的号召,如:比亚迪的 E6 奇瑞 S18 众泰 2008EV 长安奔奔 MINI 日 产的 LEAF 通用的 VOLT 等等.虽然推出的车型很多,但也只是雷声大雨点小.技术都不啥的, 而且销量也是少之又少. 电动汽车并不是现代才有的产物, 早在 19 世纪后半叶的 1873 年,英国人罗伯特·戴维 森 (Robert Davidsson) 制作了世界上最初的可供实用的电动汽车。 这比德国人戴姆勒 (Gottlieb Daimler)和本茨(Karl Benz)发明汽油发动机汽车早了 10 年以上。戴维森发明的电动汽车 是一辆载货车,长 4800mm,宽 1800mm,使用铁、锌、汞合金与硫酸进行反应的一次电池。 其后,从 1880 年开始,应用了可以充放电的二次电池。从一次电子表池发展到二次电池, 这对于当时电动汽车来讲是一次重大的技术变革,由此电动汽车需求量有了很大提高。在 19 世纪下半叶成为交通运输的重要产品,写下了电动汽车需求量有了很大提高。在 19 世纪 下半叶成为交通运输的重要产品,写下了电动汽车在人类交通史上的辉煌一页。1890 年法 国和英伦敦的街道上行驶着电动大客车,当时电动汽车生产的车用内燃机技术还相当落后, 行驶里程短,故障多,维修困难,而电动汽车却维修方便. 电池是电动汽车发展的首要关键,汽车动力电池难在 “低成本要求”“高容量要求”及 、 “高安全要求”等三个要求上。要想在较大范围内应用电动汽车,要依靠先进的蓄电池经过 10 多年的筛选,现在普遍看好的氢镍电池,铁电池,锂离子和锂聚合物电池。氢镍电池单 位重量储存能量比铅酸电池多一倍, 其它性能也都优于铅酸电池。 但目前价格为铅酸电池的 4-5 倍,正在大力攻关让它降下来。铁电池采用的是资源丰富、价格低廉的铁元素材料,成 本得到大幅度降低,也有厂家采用。锂是最轻、化学特性十分活泼的金属,锂离子电池单位 重量储能为铅酸电池的 3 倍,锂聚合物电池为 4 倍,而且锂资源较丰富,价格也不很贵,是 很有希望的电池。 我国在镍氢电池和锂离子电池的产业化开发方面均取得了快速的发展。 电 动汽车其他有关的技术,近年都有巨大的进步,如:交流感应电机及其控制,稀土永磁无刷 电机及其控制,电池和整车能量管理系统,智能及快速充电技术,低阻力轮胎,轻量和低风 阻车身,制动能量回收等等,这些技术的进步使电动汽车日见完善和走向实用化。我国大城 市的大气污染已不能忽视,汽车排放是主要污染源之一,我国已有 16 个城市被列入全球大 气污染最严重的 20 个城市之中。我国现今人均汽车是每 1000 人平均 10 辆汽车,但石油资 源不足,每年已进口几千万吨石油,随着经济的发展,假如中国人均汽车持有量达到现在全 球水平---每 1000 人有 110 辆汽车, 我国汽车持有量将成 10 倍地增加, 石油进口就成为大问 题。因此在我国研究发展电动汽车不是一个临时的短期措施,而是意义重大的、长远的战略 考虑。 下面是一些专家对我国发展电动汽车的看法: 锂电池大规模用于电动车还需一定时间 河南环宇集团锂电池产业技术副总工程师邓伦浩 目前国内锂电池的研究工作和国外相比,差距主要体现在电池的控制系统和电源 管理系统上。邓伦浩对记者说,现在国内对锂电池的研究处于各自开发的状态。目前,有的公司已经能 够为电 动汽车提供相应 的锂电 池配套产品,配 套的锂 电池一般能跑 200~500 公里左右。 邓伦浩告诉记者,现在国内锂电池的价格太高,电源管理系统的问题还没得到很 好地解决。电动汽车还面临充电的问题。目前,家里的一般线路不能为电动汽车锂电 池充电,必须配一个小型的专用充电器,而且充电的时间很长,很麻烦。在国外,为 了解决这一问题,一般都把充电站和加油站放在一起。现在国内的充电站还没有大规 模地建立起来。 国内锂电池研究存在三大问题 中国汽车工程学会电动汽车分会主任陈全世 陈全世告诉记者,目前国内锂电池研究存在三大问题。首先是制造的一致性问题。 由于在锂电池的制造工艺和设备上存在差距,使得国内锂电池的生产工艺参差不齐, 制造标准还达不到一致性。电动汽车所用的锂电池都是串联或并联在一起,如果一致 性问题解决不好,那么所生产的锂电池也就无法大规模应用于电动汽车。 其次是知识产权问题。目前国内在磷酸铁锂电池的研究上已经取得突破,但是由 于美国在这方面有专利,所以虽然我们在一些环节上能够自主研发,但是在知识产权 问题上,还不知如何应对。 第三是原材料的筛选问题。现在用于锂电池生产的原材料不可能全部进口,主要 还是取自国内, 但是国内的原材料要通过国际认证, 生产出的锂电池才能被国际认可, 所以在原材料认证环节上目前还存在一些问题。 大力发展电动汽车将增加能源供需紧张形势 中国国际经济合作学会经济合作部副主任杨金贵 目前中国 80%的二氧化碳排放来自燃煤,超过 50%的煤炭消费用于火力发电,而同时, 火力发电量占到总发电量的 70%以上。加之目前我国煤炭发电平均效率只有 35%,在这样 的情况下,发展电动汽车,无异于增加电力消耗,同时也就意味着增加碳排放量。随着我国 城镇化、工业化步伐的加快,电力资法律论文 源将更为紧张。而在风能、核能发电尚在发展阶段的我 国而言,大力发展电动汽车,势必将增加能源供需紧张形势,相反不利于低碳产业的发展布 局。对于政府来说,在不遗余力地支持电动汽车发展、支持相关企业开发新产品的同时,更 需要解决源头问题。以电动汽车为例,用煤炭替换石油的作为并不可取,电动汽车成为低碳 经济时代先锋的前提是解决电力资源问题,否则,前景并不乐观。 从以上各个专家的看法,可以看出我国要发展电动汽车是非常艰辛的和曲折的。但这并 不代表不可能, 只是时间问题, 只要我们攻关了那些技术难题, 电动汽车将会造福我们国民, 甚至全人类。因此,发展纯电动汽车势不可挡。
浅析新能源汽车环保优点及其发展趋势
【摘 要】 随着车工业的发展和汽车保有量的增加以及石油资源的枯竭和环境的污染,对传统汽车工业提出了严峻的挑战,遵循能源发展形势及能源发展战略,研发和使用节能减排的新能源汽车已经成为解决能源和环境问题的必由之路。文章对新能源汽车在环保方面的优点进行了分析,并对我国新能源汽车技术的发展趋势作了探讨。
【关键词】 新能源汽车;环保;趋势
Abstract With the increase and development of industrial pollution vehicles and cars in the depletion of oil resources and the environment, the traditional auto industry poses a severe challenge to follow developments in energy and energy development strategy, development and use of energy saving new energy vehicles have become the only way to solve the energy and environmental issues. Article advantage of new energy vehicles in environmental protection were analyzed, and trends were discussed China's new energy vehicle technology.
Key words new energy vehicles; environmental protection; trend
1.新能源汽车的主要类型及特点
清洁能源汽车的类型
常压天然气汽车即常压储存的气包式常压新型清洁能源汽车,目前已趋于淘汰。
压缩天然气汽车将天然气压力压缩至20MPa左右储存在高压气瓶中。这种存储方式存在储存能力小、气瓶自重大的缺点。目前技术最成熟并得到广泛推广实用的新型清洁能源汽车主要是压缩天然气(CNG)汽车。
液化新型清洁能源汽车
将深冷至-162℃的LNG 储存在低压、低温绝热容器中,容器自重较轻,存储能力较大,但是生产LNG 的投资费用及能耗高,经济效益比CNG 差,另外,存储LNG 对容器的保温绝热能力要求高。因此,LNG 汽车在世界各国均处于实验阶段,尚未商品化。
吸附新型清洁能源汽车
所携带的天然气燃料采用活性炭等吸附剂吸附。该活性炭颗粒结构中微孔多,适合吸附大量天然气,每克活性炭颗粒的表面积可达3000m2,相对密度为~,在常温及 压力下,每克活性炭吸附甲烷可达17g。标准状态下,每立方米活性炭可吸附甲烷170m2。吸附新型清洁能源汽车仍处于研究开发阶段。如果新型清洁能源汽车吸附技术实用化,则可大大降低压缩成本,提高新型清洁能源汽车的燃料携带能力,增加新型清洁能源汽车的续驶里程。
按发动机燃料供给系的不同分类
压缩新型清洁能源汽车按其燃料供给系的组成不同或根据天然气发动机使用燃料的特点不同,可分为以下几种:
单一燃料压缩天然气(CNG)汽车
这是一种针对天然气单一燃料的特性而专门设计制造的汽车。它使用的发动机可以最大限度地发挥气体燃料的优势,多用于气源供应充分的地区,如油田,或是气源供应稳定的城市。
天然气-汽油两用燃料汽车
这种汽车配备两套燃料供给系统,无论采用天然气还是汽油,其发动机都能正常工作,利用选择开关即能实现发动机从一种燃料向另一种燃料的转换,但两种燃料不允许同时使用。该车用发动机需同时兼用汽油与天然气两种燃料,该类汽车较适合于在天然气供给尚未形成网络的地区。
柴油-天然气双燃料汽车
该汽车发动机可以同时使用天然气和柴油两种燃料,以少量柴油作为引燃剂,其余大部分燃料为天然气燃料。
2.车用天然气的优缺点分析
优点
天然气是一种清洁燃料
天然气在常温下以气态进入发动机,与空气混合均匀,燃烧比较完全,可以大幅度降低CO 和HC 的排放量,彻底改善微粒排放污染。由于天然气火焰温度低,也会使NO2 排放量减少。天然气排放的CO2 也比汽油和柴油降低20%以上,比柴油和汽油更有利于减少地球温室效应。
天然气使用特性好
天然气不含汽油、柴油中存在的胶质,因而燃烧中不会产生如汽油、柴油燃料中胶质产生的积炭,并且气体燃料不会对机油产生稀释,因此发动机寿命长,汽车大修里程提高。
天然气具有较好的抗爆性
天然气辛烷值约为130,而高级汽油的辛烷值仅96 左右。所以天然气不需要添加剂、不需要抗爆剂,汽油机使用天然气时,可适当增大发动机压缩比和点火提前角,从而提高发动机性能。
天然气具有较好的安全性
天然气储存在经专门设计加工的高强度气瓶内,传输和加注均是在封闭的管道内进行,气瓶不易破坏,管路不会泄露。即使有泄露现象发生,由于天然气比较轻,在空气中遇威风即被吹散,汽油的自燃温度220~471℃(一般取430℃)天然气自燃温度630-730℃,一般取650℃,不易形成可燃混合气,所以汽车用天然气比用汽油更安全。
天然气发生泄漏时很易被发觉
在原始状态时,天然气是无色、无味、无毒性的物质。基于安全的原因,在生产过程中,在天然气中加入具有独特臭味的加臭剂。当发生泄漏时,很容易发觉。
缺点
天然气携带性差
常温下天然气极难液化,天然气沸点为-162℃,只有当温度达到-162℃和低于此温度时,天然气方能转变为液态。由于沸点非常低,天然气是非常难以液化的,目前采用的天然气燃料均采用高压(20MPa 左右)储存在高压气瓶内,使汽车自重加大,车体内有效空间减少,同时限制了汽车的续驶里程。
天然气发动机动力下降
由于天然气燃料本身是气态,会占据部分气缸容积,充入缸内的空气量比使用液体燃料少10%左右,使得相同的可燃混合气热值降低,与同排量的汽油机相比,使用天然气时发动机功率有所下降。
此外天然气燃烧时火焰传播速度较慢(天然气,汽油39~47cm/s,),这样在燃烧室内燃烧时燃烧速度下降,增加传热损失,使得天然气发动机热效率降低。从分子学角度分析,天然气燃烧前后气体的摩尔数没有发生变化,而汽油燃烧后气体的摩尔数会增大,这样由于燃烧后的摩尔数不同会影响到发动机的功率输出,由于天然气燃烧后摩尔数不增加,则功率输出相对较小,使其机械效率有所降低。
3.新型清洁能源汽车技术的.发展趋势
区域发展模式
新型清洁能源汽车虽然有国家补贴等优势,但随着市场竞争日趋激烈,加气站站址选择越来越困难,安全管理要求高,汽车尾气排放标准仍有待提高,相关的标准规范有待完善以及需要保持一定比例的油气价差等挑战。我国新型清洁能源汽车的发展路线:燃料形式以CNG 为主,LNG 在沿海地区将有一定发展。
汽车发动机正逐步向单燃料、原产车过渡
在CNG 汽车市场发展的初期,在加气站网络建设不完善情况下,为快速启动市场,新型清洁能源汽车以改装车、双燃料车为主。改装的新型清洁能源汽车虽然排放量有所降低,但仍不是真正意义上的清洁汽车,而且动力性要下降10%左右。对于出租车来说,一般出租车的寿命周期只有5 年,使用3 年以上的出租车再改装就失去意义了。随着CNG 汽车市场的逐步发展,原产车逐渐成为主流。2006 年,我国双燃料汽车占总量的88%;2007 年略有下降,占总量的85%。单燃料天然气发动机在节省燃料、增强动力、排放水平、单次充气行驶里程方而都有很大提升。目前国内单燃料、原产新型清洁能源汽车已批量投放市场,购买成本将逐步降低,因此未来新型清洁能源汽车发展的趋势将是原产车、单燃料车。
应用领域以出租车、公交车为主
新型清洁能源汽车应用领域的选择是关系到新型清洁能源汽车能否保持持续快速增长的重要因素。在我国,有相对固定行驶路线的出租车、公交车约占我国汽车保有量的10%,但是其年运行总里程却是私家车的5~10 倍,因此出租车、公交车是我国CNG 汽车发展的首选目标。
4.结语
在我国,新型清洁能源汽车产业正处于高速发展阶段,我们要认识到机遇和挑战并存,要采取循序渐进、逐步推广的方式,从而使燃气汽车在适当的地区,以相适的规模和技术水平获得应用,从而获取应有的社会效益和经济效益。
参考文献:
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关于我国新能源汽车发展分析论文摘要:在全球能源短缺,提倡清洁能源的大背景下,新能源汽车是汽车行业发展的必然选择。从新能源汽车兴起的背景出发,提出我国新能源汽车发展的挑战和促进我国新能源汽车发展的相关措施,对我国新能源汽车的发展有重要意义。 论文关键词:新能源;汽车 1 新能源汽车发展的背景 新能源汽车的相关概念 新能源汽车是相对于传统汽车提出来的,传统的汽车是以汽油、柴油为燃料。按照国家发改委的公告定义,新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。目前在工程上可实现的新能源汽车技术包括以下种类:新型燃油汽车;燃气汽车;生物燃料;煤制醇醚燃料;电动汽车。 新能源汽车兴起的背景 全球石油价格上涨的推动 全球石油资源储量的稀缺性毋庸置疑,几个经济大国能源紧缺问题严重,现阶段仍以石油为主要燃料的汽车产业的发展受到极大威胁。因此,发展新能源汽车成为世界汽车工业持续发展的必然选择。在2008年上半年石油价格从80美元一路飘升到147美元,汽车燃料的使用成本也随之水涨船高。在这一轮石油价格上涨期间,部分新能源汽车显示出相对使用成本优势。部分消费者为免于负担过高的燃油费用而放弃原本欲购买的传统车型,而选择石油燃料消耗相对较低的新能源汽车。汽车制造厂商也看到了新能源汽车的发展空间,开始加大研发和推广的力度。各国政府也适时推出了一些优惠政策对新能源汽车的购买和销售予以补贴,新能源汽车行业获得了前所未有的发展良机。虽然近期石油价格受全球经济衰退影响出现严重下跌,但新能源汽车技术的不断发展仍可以使部分新能源汽车保持一定的使用成本优势。 各国石油自给率不足 世界上主要汽车消费国的石油自给率水平不高,石油的储备越来越不能满足各国消费的需要。全球汽车第一大消费国美国石油自给率仅为33%,而日本、德国、法国和意大利的自给率甚至都在10%以下,在当前世界政治和经济格局不确定性增加的情况下,保证石油供给安全己成为各国政府必须解决的难题。降低石油依赖己成必然选择。从政治和经济的角度考虑,鼓励发展新能源汽车、降低石油对外依赖度是各国政府制定汽车产业政策的必然选择。 世界各国家和地区汽车尾气排放标准越来越严格 1997年12月,旨在限制全球温室气体排放的《京都议定书》获得了149个国家和地区代表的通过,并于2005年2月16日正式生效。现今汽车尾气己成为组成温室气体的重要污染物。针对汽车污染问题,世界各个国家和地区针对汽车尾气排放的标准也越来越严格,而为了应对不断严格的汽车尾气排放标准,各大汽车厂商目前主要采取提高传统能源汽车发动机相关技术的方法,以提高排放质量,但技术提升的难度将会越来越大。此时,发展新能源汽车成为各大厂商的新选择,因为新能源汽车的生产和使用会从根本上解决汽车尾气排放问题。 2 我国新能源汽车发展的挑战 技术水平的制约 中国新能源汽车制造的技术水平远落后于日本和美国,企业需要至少掌握新能源汽车车载能源系统、驱动系统及控制系统三者之一的核心技术,才能进行新能源汽车的生产。在这方面,中国的新能源汽车制造商已被发展多年的日系、美系厂商远远落在后面。合资企业把新能源技术带到国内的态度一直不是很积极。即便有些车型已经在国内生产,但也相当于整车进口,技术保密相当严格。中资企业虽然在某些领域掌握了一定的新能源汽车技术,但是尚未能实现批量生产。在混合动力汽车技术上同日本、美国等国家相比仍然存在很大差距。没有掌握核心技术,就会被竞争对手夺走了制定行业标准的“优先权”,对之后的发展产生更加深远的影响。 新能源汽车的购置成本过高 在过去许多年,新能源汽车没有全面推广,一个很大原因在于,新能源车的购置成本较高。相比其节约的能源减少的能源消耗成本,推广新能源汽车,厂商与消费者都要付出更高的代价。国内厂商比亚迪内部人士透露,F3电动车F3e的成本价已达18万元,是市场销售汽油版F3车型的近3倍,当初比亚迪想把F3的售价压缩到15万元以内推向市场,但是这个售价不仅不能让市场接受而且又违背了政府的相关规定。一汽推出的混合动力版奔腾成本是现在市场上销售的汽油版奔腾的2~3倍。售价在25一30万不等的丰田普瑞斯混合动力车就是由于研发成本高导致价格过高而无法在中国进行大范围的推广。毫无疑问,对于国内大多数第一次购买轿车的消费者来说,新能源汽车由于其高昂的价格,让消费者也只能望而却步。 政策优惠涉及范围单一 财政部下发的《关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》,出台了新能源汽车消费层面的补贴细则。但是只针对在公交、出租、公务、环卫和邮政等公共服务领域率先推广使用节能与新能源汽车的单位予以补贴,没有提及对个人购买新能源汽车的价格补贴问题,极大影响了个人购买新能源汽车的热情。 3 促进我国新能源汽车发展的措施 要全面拉动新能源汽车消费 一要积极创造优惠条件,鼓励消费者购买新能源汽车,提前更新老旧汽车,特别是那些排放超标的汽车。提前淘汰旧车鼓励更换新能源汽车,如此既有利于环保,又能拉动消费。我国有3000多万的汽车保有量,如果十分之一更新汽车的车主选择新能源汽车,对新能源汽车市场的拉动效应就相当巨大。二要为新能源汽车提供使用便利,提高服务水平。北京LPG出租车退出市场就是由于成本和便利性双重制约的结果。三是继续推行对购买新能源汽车消费者的补贴活动。比如可以增加开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的城市数量,扩展对节能与新能源汽车的补贴领域,将受益人群从集体扩展到个人等。 大力发展新能源汽车技术 传统汽车已经发展了100多年,再去搞创新,空间很小,而新能源汽车刚刚起步,创新的空间很大。即使企业的核心技术很难突破,也不能把资金当做唯一的借口,作为车企要积极筹谋,多方应对。中国在传统汽车发展上同发达国家相差20年,但是在新能源汽车上只相差10年,车企应该抓住机遇,持续并且深入的研究下去,就可以不被汽车大国前进的步伐抛下而越落越远,我们也可以在市场上占有一席之地。与此同时,我国的车企应该尽全力保住自己在某个新能源汽车技术领域的优势,不断创新和进步。比如比亚迪的双模技术,在世界上也只有通用、丰田和比亚迪三家拥有,一定要保持住并扩大该技术上的优势。 加大政府政策支持力度 《关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》的推出和汽车产业振兴规划的顺利通过,都表明国家越来越关注新能源汽车的发展,并且采取了实际措施对新能源汽车的发展予以政策支持。但是《通知》和“规划”的政策力度和影响范围尚不够强力和广泛。例如,《通知》只是涉及了13个城市,范围也只局限于公共服务领域;而本次规划也没有能出台像减免购置税这样的政策来鼓励新能源车的消费,使得一汽丰田、比亚迪等已经推出新能源车的厂家的希望落空。新能源汽车研发费用大,成本较高。为了扶持新能源汽车发展,美国、日本等国家政府采取了减免购置税、消费税、个人所得税等多种措施,鼓励消费者优先购买新能源汽车。国家没有价格上的补贴使得奇瑞、吉利、长安、比亚迪等中国自主品牌厂家研发的新能源汽车,虽然制造成本比国外低很多,但其售价仍然比传统能源汽车起码高出20%以上。没有国家的政策和财政支持,国产新能源汽车价格过高严重减缓了新能源汽车进入中国老百姓的家庭进程。希望国家能尽快通过减免混合动力车、电动车等新能源汽车购置税的方案,以鼓励个人消费者购买,使新能源汽车的销量得到大幅度的提升。
在当今能源越来越缺少的社会上,能源与节能技术是不可缺少的。下面我给大家分享一些能源与节能技术论文,大家快来跟我一起欣赏吧。
新能源汽车节能技术的应用
摘 要 伴随着第二次工业革命发展,汽车行业如雨后春笋迅速的成长,但汽车在给人们出行带来方便的同时资源和环境也付出了巨大的代价。汽车的生产和使用需要大量的钢材和石油,而制成钢材的原材料和石油是不可再生资源,因此面对汽车的大量生产这些不可再生的能源将会逐步的枯竭。所以对新能源汽车的开发与节能技术的研究对减少使用不可再生资源有重大的意义。
关键词 新能源车;节能技术;应用
中图分类号TU5 文献标识码A 文章 编号 1674-6708(2013)95-0191-02
0引言
当今社会经济和科技在不断的快速发展的同时能源消耗太大造成能源不断的枯竭与环境污染严重等问题日益明显。如今全世界各个地方都在提倡节能、减排。绿色环保则成了当今社会上的主体。如今汽车行业已经成为世界上最大的能源消耗和污染行业之一。而要解决能源消耗与环境污染问题就应该先从汽车行业抓起,减少能源消耗和污染。
1汽车的节能技术
混合动力技术
混合动力一般指由汽油、柴油与电能混合在仪器所形成的动力。这项技术的关键是混合动力系统。混合动力系统关系着整个车的性能。再经过多年混合动力研究的基础上,将原来的点火装置转变为由电动马达作为发动机的辅助动力来驱动汽车。由原来的离散结构向着一体化结构发展。也就是将发动机和电机与变速箱结合在一起。在启动的时候辅助发动机的电动马达可以产生很强的动力,也可以在汽车高速平稳的行驶时间段内减少发动机的出力减少油耗。而且混合动力技术能够对能量进行回收。在制动的时候,能够对热量进行转变吸收。
混合动力技术的分类可分为两类一是联结方式二是混合度;联结式分类是根据混合动力的驱动方式进行分的,其中联结式分类又分为了3种:1)串联式混合动力系统是由电能转化为动能从而驱动车轮转动,其中的电力是由内燃机带动发电机来引起的;2)并联式的混合动力系统区中的驱动系统内有两套,并且两套的驱动系统能够可以相互协调来共同完成驱动车辆,当然也可以使用单独的驱动系统来驱动车辆。这样的并联式混合驱动系统能够使车辆适用于更为复杂的路况;3)混联式混合驱动系统可以根据不同的路况来临时调节内部机器的输出功率的原因是因为它的内部中的内燃机和电机有自己的一套机械变速箱而且混合动力系统还可以分为以下4类:1)微混合动力系统该系统可以有效的防止电动机的不运转从而增加油耗和对环境的污染。对发动机的启动和停止进行控制;2)轻混合动力系统,而这种系统的主要代表是皮卡车;3)中混合动力系统动力系统采用的是高压机比低混合动力系统更加的灵敏;4)完全混合动力系统的混合度达到50%是未来逐步发展的方向。
高效汽油机、柴油机技术
汽车节能的关键是内燃机的技术。在内燃机节能技术方面,应该从这几个方面讨论, 第一是汽油机直喷技术,稀薄和分层燃烧技术;第二是柴油机的高压喷射技术;第三是柴油机的多次喷射技术;第四是可变气门技术;第五是废气涡轮增压技术。
高效载重汽车的发动机技术
目前我国载重汽车品种少,技术还很落后。发展高效的载重汽车,是在现代物欲横流的形势下,提高运输的效率,降低汽车用能源消耗的重要一步。因此,国家应重点支持这种高效载重汽车的开发和产业化发展。
轿车、轻型车的柴油化技术
实现节能的重要途径是柴油化,随着汽车以很快的速度进入家庭,我们应该十分注重这项技术。不断的开发而且要有质量的保证。这样的话就减少了对能源的开发。实现了节能减排。
2新能源汽车节能技术的应用
混合动力汽车
混合动力一般指由汽油、柴油与电能混合在仪器所形成的动力车型。这样能有效的改善燃油和功率输出低的车型。根据其不同,主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。他的优点是:1)采用混合动力后可以增加汽车内部机器功率的输出和减少耗油量。当大功率内燃机功率不足时,可由电池来补充,同时电池也可以得到充电,所以其行程和普通汽车是一样的;2)因为使用电池,可以方便地回收以便循环使用;3)在市中心人流量大的地方,完全用电池单独驱动,实现“零”排放;4)可以在现有的加油站加油,不必再投资建设新的加油站;5)用户可以让电池在延长寿命和降低成本的基础上保持良好的工作状态。
纯电动汽车
纯电动汽车是直接采用电机作为驱动器,是全部以电力作为汽车的驱动力这种车的难点在于电力的储存技术。传统汽车消耗石油等不可再生能源造成能源消耗和环境污染,而电能可以从核能、水力和风力等可再生能源中获得且无污染。电动汽车还可以利用在其空余的时间进行充电,使发电设备日夜都能充分使用,大大提高它的行驶效率。由于这些优点,电动汽车的应用成为汽车工业的一个非常关心的问题。对于电动车而言由于建设成本高且基础设施不是一个独立的企业就能够完成的,需要各个企业联合起来与当地政府部门一起努力,才可能大规模的推广。这使得电动汽车的价格非常的高昂,但是与混合动力汽车相比较来说电动汽车的技术简单而且成熟且操作方便,且只要有足够的电力就能驱动汽车且充电方便。但是不足就是电动车所使用的蓄电池的蓄电能力不足存储的电量少,且构建电池的原材料成本高还没有形成一定的经济规模,所以购买价格高。
燃料电池汽车
燃料电池汽车是以液化石油气(LPG)和压缩天然气为燃料,采用先进的电子控制技术和高性能的污染净化装置来减少污染。而且经过有机材料的化学反应产生的电流作为汽车的驱动力。
近年来燃料电池技术已经取得了重大的突破。燃料电池汽车,零排放,而且减少了机油泄漏带来的水污染和温室气体的排放等问题,还提高了燃油经济和发动机燃烧效率,运行平稳,没有噪声。
氢动力汽车
氢动力汽车是真正实现零排放的,排放出来的是纯净水,没有任何污染。
但是氢燃料电池成本高,而且发展氢燃料的存储和运输按照技术条件很难实现,还有就是氢气的提取需要通过电解水,否则就不能从根本上降低二氧化碳排放。
这项技术虽然实施起来困难,但是随着新能源技术的不断发展,一定会得以解决实现。
3发展前景
随着国家政府部门的不断指引,各项政策的不断支持,新能源汽车的应用有很大的发展前景,新能源汽车节能技术的应用也会越来越广泛,并且应用在人们的日常生活中,给人们的生活带来很大的便利。通过不断的发展新的技术,以最低的成
本换取最大的经济效益,也将会引领新能源汽车走上一个更新,更广阔的台阶。
4结论
科学技术永远是第一生产力。汽车的迅猛发展,人们素养的不断提高,在大力提倡生态文明建设,打造美丽中国的时代背景下,人们对环境的要求会越来越高。
更加环保的的汽车会越来越受到人们的欢迎。而新能源的开发会越来越重要,那么新能源汽车节能技术的应用会越来越广阔,越来越受到人们的重视。
时代总是在不断的发展,科技也不断在进步。新能源汽车节能技术的应用将会备受重视。
参考文献
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新能源是指传统能源之外的各种能源形式。我整理了浅谈新能源技术论文,欢迎阅读!
论新能源发电技术
摘要:本文从全球能源的现状,介绍了中国能源发电技术的应用情况,发现中国新能源发电对现代化建设具有重要战略意义。进一步介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统两种新能源发电技术。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式,也是近期发展的重点。燃料电池是一种将化学能直接转换成电能的装置,它能量转化效率高,几乎不排放氮的氧化物和硫的氧化物。
关键词:新能源;风能;燃料电池;发电技术
中图分类号: F206 文献标识码: A
能源紧缺已成为制约各国经济发展的瓶颈,如何开发先进安全的新能源使用技术、如何提高能源利用率也随之成为世界各国关心的课题。欧盟就首先提出了20-20-20计划:到2020 年,可再生能源占欧盟总能源消耗的20%。2007年12月,美国前总统布什也签署了《能源独立和安全法案》(EISA),从而大力推动新能源的使用和节能计划。另外,从环境的角度来看,为了保护人们赖以生存的地球,开发新能源也是必由之路。
一、我国能源和发电技术的现状
2011年,我国新能源发电继续保持快速发展态势,并网装机容量持续增长,发电量不断增加。截至2011年底,我国新能源安装容量达到7000万kW,居世界首位,并网新能源装机容量达到5409万kW,同比增长,约占全部发电装机容量的。其中,风电并网容量约占并网新能源装机总量的;并网太阳能光伏装机容量约占并网新能源装机总量的;生物质及其他新能源发电装机容量约占并网新能源装机总量的。
2011年,我国新能源发电量约为1016亿kW?h,同比增长,约占全部发电量的。其中,风电发电量约占新能源发电总量的;太阳能光伏发电约占;生物质及其他新能源发电约占。2011年我国新能源发电量按发电煤耗320g/(kW?h)计算,相当于节约3241万tce,减排二氧化碳9030万t。
电能是国民生活和生产的根基,无论是从能源角度,还是电力系统自身方面来看,研究新能源发电技术对于我国的现代化建设和人民生活都具有相当大的现实意义和战略意义。
二、风力发电技术
风能资源主要包括陆地资源与近海离岸资源两部分。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式,也是目前新能源发展的重点方向。
1.发展现状
近年来,我国风力发电产业取得了长足发展,这与我国的风能资源丰富密不可分。据有关资料显示,陆地上离地面10米高度处,我国风能资源理论储量约为43亿千瓦,技术可开发量约为3亿千瓦,离地面50米,估计可能增大一倍;近海资源10米高经济可开发量约亿千瓦,50米高约15亿千瓦。从我国联网风电场总装机量来说,到2006 年底,我国已建成约91个风电场,装机总容量达到约260万千瓦,比2005年新增装机134万千瓦,增长率为105%。根据国家中长期规划,2015年风能发电要达到1500万千瓦,2020年要达到3000万千瓦。但是,与风电发达国家相比,我国的发展规模还很小,发展速度也较缓慢。制约我国风电发展的重要因素包括技术和制度两个方面。技术方面,风电机组的制造水平较低,风电机组性能测试设备和技术也相对落后,并缺少相应的认证机构;制度方面,风电场的运行维护水平和制度与国外风电场及国内火电生产相比有明显差距,缺乏对运行过程中出现的问题和故障的详细记录、分析。
2.对电力系统的影响
风力发电机是以风作为原动力,风的随机波动性和间歇性决定了风力发电机的电能输出也是波动和间歇的。所以,风电场的大规模接入将会带来波动功率,从而加重电网负担,影响电网供电质量和电网稳定性等。
(1)对电能质量的影响。空气气流运动导致的风速波动周期一般为几秒到几分钟,这种短周期的风速波动以及风电机组本身的运行特性可能影响电网的电能质量。首先会对频率产生影响:风力发电有功功率波动引起电磁功率的波动,由于发电机组转子惯性,调节系统很难跟上电磁功率的瞬时变化,造成功率不平衡,使发电机转速变化,系统频率也将改变。此外,风电还会对电压产生影响:并网风电机组输出功率的波动导致电压的波动,而其输出功率的频率范围正处于电压闪变的范围之内(25Hz),因此又会造成电压闪变,最后会产生谐波电压和谐波电流。
(2)对电网稳定性的影响。对较为薄弱的电网,风电功率波动将导致瞬间电压跌落以及风力发电机的频繁掉线。在故障清除之后,发电机的磁化和转差率的增加会消耗大量无功,导致电网电压恢复困难。
(3)对调频调峰能力的影响。气流长时间、季节性运动导致的风速波动周期一般为数小时,甚至数天、数月,这种长周期的风速波动会增加现有电网调频调峰的负担。负荷曲线的低谷期常常对应了风电出力的高峰期,风电场的并网发电使电网的等效负荷峰谷差增大,大大增加了电网调频调峰负担。
三、太阳能光伏电池发电技术
1. 1 太阳能光伏电池
太阳能光伏电池发电也简称为太阳能光伏发电,被认为是未来世界上发展最快和最有前途的一种可再生新能源技术。太阳能光伏电池的基本原理是利用半导体的“光生伏打效应”( 光伏效应) 将太阳的光能直接转换成电能。能利用光伏效应产生电能的物质,称为光伏材料。利用光伏效应将太阳能直接转换成电能的器件叫太阳能光伏电池或光伏电池。光伏电池是太阳能光伏发电的核心组件。
1839 年,法国物理学家贝克勒尔 ( Edmond Bec-qurel) 发现: 将两片金属浸入电解液中所构成的伏打电池,当接收到太阳光照射时电压升高,他在所发表的论文中把这种现象称为“光生伏打效应( PhotovohaicEffect) ”。“光生伏打效应”是不均匀半导体或半导体与金属混合材料在光照作用下,其内部可以传导电流的载流子分布状态和浓度发生变化,因而在不同部位之间产生电位差的现象。1941 年,奥尔在硅材料上发现了光伏效应,从而奠定了半导体硅在太阳能光伏发电中广泛应用的基础。1954 年,美国贝尔实验室的科学家恰宾( Darryl Chapin) 和皮尔松( Gerald Pearson) 研制成功世界上第一个实用的单晶硅光伏电池。同年,韦克尔发现砷化镓具有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成世界上第一块薄膜光伏电池。我国2010 年 12 月投入运行的大丰 20 MW 光伏电站,是目前全国最大的薄膜光伏电站,年发电量2 300 万 kW·h。
太阳能光伏电池的工作原理如图 1 所示。
在半导体中掺加杂质制成 PN 结,以形成在平衡状态时具有的内建电场,在该内建电场的作用下分离由外界激发而生成的过剩载流子,从而形成外部电压。在光照条件下,半导体中的电子吸收光子能量从价带跃入导带,形成电子———空穴对,成为载流子。生成载流子所需要的最低能量是半导体的禁带宽度 Eg,使用禁带宽度较小的材料制作的太阳能电池可以形成较大的电流。
基于单晶硅的第一代光伏电池是目前太阳能光伏电池市场的主流,其光电转换率已达 24. 7%; 基于薄膜技术的第二代光伏电池的光电转换效率已达到16. 5% ~ 18. 8% 。由于薄膜光伏电池大大减少了半导体材料的消耗,因此具有很好的发展前景。应该指出,光伏电池在光电转换过程中,光伏材料既不发生任何化学变化,也不产生任何机械磨损,因此太阳能光伏电池是一种无噪音、无气味、无污染的理想清洁能源。2006 年,我国太阳能电池生产总量首次达到400 MW,从而超过美国成为全球第三大生产国,也是世界上发展最快的国家。
1. 2 太阳能光伏电站
太阳能光伏电站是将若干个光伏转换器件即光伏电池封装成光伏电池组件,再根据需要将若干个组件组合成一定功率的光伏阵列,并与储能、测量、控制装置相配套,构成太阳能光伏电站。
太阳能光伏电池具有很大的灵活性,不仅可以用其建设零星规格的电站,而且可以组成应用于小型、分散电力用户的太阳能光伏发电系统。这种独立运行的太阳能光伏发电系统称之为离网型太阳能光伏发电系统。
由于受昼夜日照变化及天气的影响,离网型光伏发电系统通常需要和其他电源形式联合使用,比如柴油发电机组以及蓄电池组,从而增大了电站的投资和维护费用。离网型光伏发电系统往往建在距离电网较远的偏远山区及荒漠地带,向独立的区域用户供电。西藏措勒 20 kW 光伏电站是我国建设较早的离网型光伏电站,总投资 290 万元,1994 年 12 月正式投产发电。
离网型太阳能光伏电站系统如图 2 所示。
电站的发电系统由太阳能光伏电池方阵、蓄电池组、直流控制器、直流 - 交流逆变器、交流配电柜和备用电源系统( 包括柴油发电机组和整流充电柜) 等组成。其工作原理为太阳能光伏电池方阵经过直流控制柜向蓄电池组供电,并根据需要整定蓄电池组的上限和下限电压,由直流控制柜自动控制充电。蓄电池组通过直流控制柜向直流 - 交流逆变器供电,经逆变器将直流电变换成三相交流电,再通过交流配电柜以三相四线制向用户供电。当蓄电池组的电压下降到下限电压时,为不造成蓄电池组的过渡放电,直流控制柜将自动切除其输出电路,使直流 - 交流逆变器停止工作。柴油发电机组为电站的备用电源,必要时由备用电源通过整流充电柜向蓄电池组充电,或在光伏发电系统出现故障及停运时直接通过交流配电柜向用户供电。直流 - 交流逆变器和柴油发电机组不能同时向用户供电,为此必须在交流配电柜中设置互锁装置以保证供电电源的唯一性。
当太阳能光伏电站的容量达到一定规模时,还可与电网相联,即所谓的并网型光伏电站。这时,如果本地负荷不足,则可将多余的电能输送给电网。当本地太阳能发电量不足时,则由电网向用户提供电能。因此,并网型光伏电站可以不需要使用蓄能装置,减少系统投资和维护费用。同时由于与电网的互济,提高了发电设备的利用率和供电用电的安全可靠性,是大规模开发太阳能发电技术的必然趋势。我国第一座并网型光伏电站是 2006 年建成投运的西藏羊八井可再生能源基地 100 kW 高压并网光伏电站。2010 年底全国首个光伏并网发电项目敦煌 2 ×10 MW 光伏发电项目建成投产。
四、结论与展望
本文从全球和我国的能源现状出发,分析说明了新能源发电技术是当前迫切而有实际价值的研究课题,进而具体介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统的特点以及我国在这两个方面的发展现状。新能源不仅仅指风能和燃料电池,还包括生物质能、海洋能、地热能和光伏电池等。我国乃至全世界的新能源发电技术发展的潜力都是巨大的。在人类明天的舞台上,新能源将取代化石燃料,扮演重要的角色。
参考文献:
[1] 徐德鸿 . 新能源电力电子导论 [D]. 杭州 : 浙江大学 ,2009.
[2] 郝伟, 舒隽, 张粒子. 新能源发电技术综述 [C].华北电力大学第五届研究生学术交流年会 ,2007.
[3] 施涛.燃料电池发电系统的建模与仿真 [D].南京:东南大学,2007:5-6,63-64.
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近年来,我国的新能源汽车市场迅速崛起。随着在环保、经济、便捷等方面的优势日益凸显,新能源车保有量快速增长。自主品牌把握住难得机遇,将大力发展新能源车视为对欧美传统车企实现弯道超车的重要途径。不过,这些年我国在新能源汽车推广上风生水起,
战略性新兴产业之新能源汽车:中国车企冲顶 2010年10月18日发布的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》规划到2020年,新能源汽车将成为中国国民经济的先导产业。发改委随后在对有关决定解读时指出,新能源汽车是全球汽车行业升级转型的方向。我国要在未来形成具有世界竞争力的汽车工业体系,必须超前部署新能源汽车的研发和产业化。当前,要充分发挥社会各方面的积极性,以产业联盟系列化为途径,着力突破动力电池、驱动电机和电子控制领域关键核心技术,加速形成知识产权,推进插电式混合动力汽车、纯电动汽车推广应用和产业化。而有关规划实际上已经将中国新能源汽车10年内的发展目标定为全球第一。若这一规划成真,中国汽车企业将有望通过新能源汽车的跨越发展一举登上全球汽车产业的王者宝座。 2009年9月,我国在联合国气候变化峰会上提出,争取到2020年非化石能源占一次能源消费总量的比重达到15%左右。同年12月,我国在哥本哈根气候变化大会上承诺到2020年,我国单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40-45%。这意味着未来10年我国节能减排任务艰巨。我国工业能耗大约占70%,而汽车是工业能耗大户,我国每年新增石油需求的2/3用于交通运输业。截至2010年10月,全国机动车保有量约亿辆。若未来国内机动车完全更新换代为新能源汽车(价格按每车10万元计算),则整个市场规模将高达20万亿元(这还未考虑到出口)。因此,发展新能源汽车不但有助于节能减排目标的实现,同时也代表了汽车产业的发展方向,其市场空间极其惊人。 根据《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》,到2015年中国电动汽车保有量计划达到100万辆,动力电池产能约达到100亿瓦时。 此外,根据《节能与新能源汽车产业规划》,到2015年我国新能源汽车将初步实现产业化,动力电池、电机、电控等关键零部件核心技术实现自主化;纯电动汽车和插电式混合动力汽车市场保有量达到50万辆以上;到2020年,我国新能源汽车实现产业化,新能源汽车产业化和市场规模达到全球第一,其中新能源汽车(插电式混合动力汽车、纯电动汽车、氢燃料电池汽车等)保有量达到500万辆;以混合动力汽车为代表的节能汽车销量达到世界第一,年产销量达到1500万辆。 因此,我国新能源汽车产业即将面临爆发期,可以预计该产业中将会涌现出许多高速成长的企业,而这些企业也将会在资本市场获得良好的表现,极具投资价值。 新能源汽车产业政策支持全面加强 现代电动汽车一般可分为三类:纯电动汽车(PEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)。近些年在传统混合动力汽车的基础上,又衍生出一种外接充电式(Plug-In)混合动力汽车(PHEV)。目前全世界各国对电动汽车都非常重视,许多国家都开始投入大量资金开发电动汽车。 我国对新能源汽车产业支持政策由来已久。“十五”期间,投入亿元设立电动汽车重大科技专项,并取得重要进展,形成了“三纵三横”的研发布局,基本形成电动汽车自主开发的技术平台。所谓“三纵”是指开发燃料电池汽车、混合动力电动汽车、纯电动汽车;“三横”是指多能源动力总成控制、驱动电机、动力蓄电池。此外,电动汽车也被列入我国“863”计划12 个重大专项之一。 目前我国汽车产业支持政策包括两个方面:一是鼓励节能环保和小排量汽车,减少现有汽车能源消耗和排放;二是鼓励新能源汽车发展。主要补助插电式(plug-in)混合动力车和纯电动车。支持政策的走向是: (1)一揽子政策推动整个产业发展、补贴范围扩展到私人购车领域 节能与新能源汽车产业发展规划和一揽子扶持政策将于近期上报国务院审议,如审议通过,最快年内有望实施。一揽子扶持政策将从研发生产、市场推广、售后服务和回收利用等各个环节入手,制订产业政策、财政政策、税收政策、投融资政策等。我国还准备设立国家层面的节能与新能源汽车研发与产业化专项,重点支持节能与新能源汽车关键技术研发和技术改造。这将是我国第一次针对一个产业提出一揽子扶持政策。 近期我国对新能源汽车的补贴范围从对公交、公务、市政、邮政等政府采购补贴逐步扩展到对私人购买新能源汽车进行补贴。 2009年1月,国家启动“十城千车” 节能与新能源汽车示范推广试点,计划用3年左右的时间,每年发展10个城市,每个城市推出1000辆新能源汽车,首批列入了13个城市。09年底试点城市由13个扩大到20个,选择5个城市对私人购买节能与新能源汽车给予补贴试点。 2010年5月,政府在全国范围内开展“节能产品惠民工程”,消费者在6月18日之后,每购买一辆节能型汽车,将获得3000元的补贴。6月,出台对于私人购买新能源汽车补贴办法,对满足支持条件的新能源汽车,按3000元/千瓦时给予补助。插电式混合动力乘用车最高补助5万元/辆;纯电动乘用车最高补助6万元/辆。 (2)通过补贴扶持和引导新能源汽车产业链整体的发 展,并重点支持关键环节 新能源汽车的补贴政策通过规定补助范围、对象,并需要满足一系列的支持条件,来引导试点城市建立相关配套设施和示范推广工作。通过《推荐车型目录》和国家标准,来引导申请补助的汽车生产企业及其新能源汽车产品,提高和保证产品性能参数,重点扶持具备一定产能规模和完善售后服务体系,具有自主知识产权的企业。 目前,发改委正在修订《产业结构调整指导目录(2010年本)》,在鼓励类产品中,新增新能源汽车关键零部件。其中包括电池管理系统、电机管理系统、电动汽车驱动电机、电路集成以及充电设备等。 在配套设施方面,国家电网2010年将建设75个电动汽车充电站和6200个充电桩,2015年前将建设1700个充电站。南方电网也宣布2010年将建设超过80座充电站。 在国家和行业标准方面,我国已制定并发布了新能源汽车相关国家标准和行业标准共计42项,其中22项已列为新能源汽车产品准入的专项检验标准。2012年前,我国将基本建立与产业发展和能源规划相适应的节能与新能源汽车及充电设施标准体系。 新能源汽车技术路线:近期以混合动力汽车为重点,未来以纯电动车为主要发展方向 面对纯电动汽车(PEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)等不同的技术选择,根据《节能与新能源汽车产业规划》,我国新能源车发展路线将以纯电动汽车作为主要战略取向,近期以混合动力汽车为重点,大力推广普及节能汽车。考虑到技术发展现状,而将燃料电池电动汽车作为未来长期的发展方向。 经过近10年的自主研发和示范运行,中国在电动车产业技术方面与世界先进水平的差距在大幅度缩小;中国电动车领军企业与国外电动车技术的先行车企正在同一起跑线上成长。小型纯电动乘用车将是3到5年内中国电动车产业发展的主导方向。在“十二五”电动车发展规划中,小型纯电动车将得到充分重视。 动力电池:以锂电池为主要发展方向、以锰酸锂+钛酸锂为正负极搭配方式 动力电池、电机、电控等关键部件成本占电动车整车成本的30%至50%,同时也是新能源汽车的关键核心技术。根据《节能与新能源汽车产业规划》,到2015年,动力电池、电机、电控等关键零部件核心技术实现自主化;到2020年,节能与新能源汽车及关键零部件技术将达到国际先进水平。 在动力电池环节,我国力争突破动力电池瓶颈。到2015年,动力电池系统能量密度达到120瓦时/公斤以上,成本降低至2元/瓦时,循环寿命稳定达到2000次或10年以上。到2020年,动力电池系统能量密度达到200瓦时/公斤以上,成本降低至元/瓦时以下。 目前二次电池包括铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池等。虽然影响电池性能及决定其相对优势的因素很多,但是比能量是最重要最直观的一个指标。从铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池到锂电池,比能量越来越高。与铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池比较,锂电池的优势明显,因此作为发展方向的锂电池将会在电动汽车领域广泛应用。我们预计2015年国内新能源汽车动力锂电池的市场规模达到180亿元。到2020年,新能源汽车已经进入普及期,新能源汽车动力锂电池规模将达到2880亿元。市场容量巨大,且增长迅速。 锂电池单元主要由正极、负极、隔膜和电解液四部分组成。正极材料是决定电池性能的关键,目前市场应用的主流正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、三原材料和磷酸铁锂,其中锰酸锂和磷酸铁锂可以说是各领风骚。由于磷酸铁锂产品存在一致性、低温性能、高倍率放电性能和成本等问题,因此我们认为未来新能源汽车将主要选择锰酸锂路线。从目前市场主流新能源汽车看,除了比亚迪坚持使用磷酸铁锂电池,其他公司也基本都选择了锰酸锂路线。 在负极材料方面,虽然碳材料一直处于主导地位,但是我们预计钛酸锂的出现将会颠覆行业格局。钛酸锂是一种性能优异的负极材料,由于电位过高,钛酸锂并不适合与磷酸铁锂搭配,反而锰酸锂+钛酸锂体系是较优的一种选择。锰酸锂+钛酸锂体系的优势包括:近乎完美的安全性、使用寿命更长、可以快速充放电、结合锰酸锂具备整体成本优势等。因此我们认为锰酸锂+钛酸锂体系将会是未来正负极材料的主要搭配方式。 电解液约占锂电池成本的15%,电解液中关键材料六氟磷酸锂约占成本一半,目前六氟磷酸锂国产化程度很低,毛利率更高达70%;隔膜是锂电关键材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料,占锂电池成本的20%左右,由于技术含量高,目前国内80%的隔膜需要进口。可以预计动力锂电池用隔膜的发展方向是耐高温、多层隔膜、高强度、高保液能力。 驱动电机:我国驱动电机技术进步明显 驱动电机是电动汽车的关键部件,直接影响整车的动力性及经济性。驱动电机主要包括直流电机和交流电机。目前电动汽车广泛使用交流电机,主要包括:异步电机、开关磁阻电机和永磁电机(包括无刷直流电机和永磁同步电机)。其中,异步电机主要应用在纯电动汽车,永磁同步电机主要应用在混合动力汽车中,开关磁阻电机目前主要应用在客车中。 车用电机的发展趋势包括:第一、电机本体永磁化:永磁电机具有高转矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等优点。我国具有世界最为丰富的稀土资源,因此高性能永磁电机是我国车用驱动电机的重要发展方向。第二、电机控制数字化:专用芯片及数字信号处理器的出现,促进了电机控制器的数字化,提高了电机系统的控制精度,有效减小了系统体积。第三、电机系统集成化:通过机电集成和控制器集成,有利于减小驱动系统的重量和体积,可有效降低系统制造成本。 在驱动电机方面,经过“九五”、“十五”、“十一五”国家对电动汽车用电机系统的集中研发和应用,我国已自主开发了满足各类电动汽车需求的驱动电机系统产品,获得了一大批电机系统的相关知识产权,形成具有核心竞争能力的车用驱动电机系统批量生产能力。 目前,我国自主开发的永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机已经实现了与国内整车产业化技术配套,电机重量比功率显著提高,电机系统最高效率达到93%以上,系列化产品的功率范围覆盖了200kW以下电动汽车用电机动力需求,各类电机系统的核心指标均达到相同功率等级的国际先进水平。但是与国际先进水平相比,在产品集成度、可靠性和系统应用技术方面,仍存在较大的差距。
新能源大规模发展,一个字----难!成本过高,基础设施不完善,中国的消费者思想还处于封闭阶段
近两年来, 纯电动车得到国家大力的推广,上到出租、公交等运营车辆,下到公务、私人等个人用车,然而随着补、续航焦虑、软件Bug等一系列热点事件的出现 ,这个市场依然存在着大批并不看好纯电动 汽车 的群体。
毕竟相比发展了一百多年的内燃机,从技术上而言, 电池容量小、充电时间长、气温影响大、电容量衰减以及废旧电池回收避免污染 的问题,依旧难以完美解决。所以消费者在选择时,更多会偏向于传统燃油车也不足为奇了。
首先,针对国家为何如此坚决拥护并推进电动车的发展,大致有以下三点:
一,需要摆脱对石油进口的依赖。 我国石油进口比例高达60%,而石油作为全球战略资源,一直是各大国的争夺重点。一旦大国关系或者局部地区的局势出现问题,极易引起能源危机。
二,需要在 汽车 工业上实现重大进步。 传统燃油车因为有发动机和变速箱等复杂的动力系统,导致入门门槛极高,这么多年以来我国在动力系统的核心技术上始终被国外供应商掣肘。
三,紧跟国际环保形势。 化石燃料带来的污染是显而易见的,环保也是国际命题,在环保上作出努力既是为子孙后代留一片净土,也是对大国形象的一种维护。
而作为一名消费者,最关心的事情则是花钱买到物有所值的产品或服务。而购买电动车对于大多数消费者来说却有些苦不由衷的感觉。 众所周知,大部分人买电动车大多是因为有补贴、不限行、送牌照这一系列限制政策下所产生的红利,因此消费者不是想买电动车,而是因为政策使然没有别的选择。
大多数人认为纯电动车相较于燃油车,在抛开政策优势与“环保”标签以外,电动车能做到的,燃油车也可以做到且未必更差,尤其 在代步需求方面,燃油车反而表现的更加稳定。而电动车在短途代步需求方面则沦为第二选择方案,还谈不上替代。
那咱们就来详尽罗列下纯电动车的那些黑点:
首先电动车不考虑国家补贴,整体售价均高于同级别燃油车是不争的事实。 目前三元电池包成本大概是1300元/度,而磷酸铁锂大概是1100元/度,因此纯电动的成本相比燃油车基本都要贵上几万元。当然现在集体发展纯电动确实能大幅度压缩电池成本,因此续航500左右的电动车开始多了起来。但价格方面 又不可能无视电动车的保值率低这一特性 ,电动车就像手机一样更新换代很快,且技术更新也非常迅速,因此保值率很低。
关于 环保方面,或许电动 汽车 并没有达到我们所理解的环保程度。 据中国产业信息网《2017年中国大气污染成因分析》的报告中指出, 2015年能源消费结构中,美国石油消耗量占比是36%,而中国只有18%;而在对几个大气污染严重的城市(石家庄、廊坊、济南、郑州)的调查中, 汽车 排放对污染的贡献分别只有15%、12%、15%、24%,远低于"燃煤"、"扬尘"和"工业生产" 。
国家统计局在18年初的数据显示,2017年,中国火力发电量(燃煤,石油,天然气,主要以燃煤为主)46627亿千瓦时,比上年增长,增速慢于清洁能源发电增长速度。但至2017年火力发电占比量仍高达。《BP2035世界能源展望国家和地区专题-中国专题》明确指出:到2035年,中国电力行业的能源消费将增长81%,煤炭仍然是主导性燃料类型,其市场份额预计会从77%降至2035年的58%。
从某种意义上来说,大规模的电动车投放实际上只是一种污染的转移而已。 因为平均到每台车上,有超过70%的电量是通过化石燃料获得。如此高比例的化石燃料消耗则是雾霾(空气污染)的元凶,早在2014年的一份专题报告《煤炭使用对中国大气污染的贡献》中指出,煤炭消费量越大,雾霾天数越多,大气环境越差的结论。
而 动力电池原材料则来自于镍钴锰以及其他稀土矿的开采 ,燃油车的报废直接当废铁拆解处理即可,而动力电池大规模报废之后,处理不当的话, 重金属对土壤和水源的污染则会非常严重。 从原材料开采、电能来源到后续报废都会对环境造成严重污染和破坏的电动车,打上环保的标签实属不当。
关于充电方面,燃油车以"加油站"为基石,而纯电动 汽车 便以"充电桩"为基础。从实际情况来看,虽然如今在一线城市充电桩已经相对普遍,但在二三线城市,充电桩并不普及,也成为了目前阻碍纯电动 汽车 发展的一个重要问题,再加上如今充电接口和协议不统一,充电桩无法适用于所有纯电动 汽车 ;二是配套设施不具备区域连贯性。充电桩的问题直接关系到纯电动 汽车 使用的便利性,一旦丧失便利性,纯电动 汽车 也就成了空头支票。
或许有人会觉得充电站只要数量上有优势就能解决问题,实际上 充电站即使数量上与加油站比肩依然无法解决续航焦虑 。以2017年广东省为例,其民用车保有量为1894万辆,而整个广东省的加油站数量则为5817座,平均3200辆车共用分摊一个加油站,但燃油车车主并不会抱怨加油不方便,更不会在自家车位安装加油枪, 主要原因则是因为加油的等待时间远少于充电时间。
充电慢自然成为了消费者不看好纯电动 汽车 的另一大原因。 有句话说是:不是在充电就是在充电的路上。确实, 目前大多数充电桩都是慢充桩,一辆车充满需要5-8小时 , 比如众多品牌宣称的快充40分钟,慢充8小时。而实际体验下来,用家用220V电慢充可能需要15小时左右才能完全充满。而快充30kw的桩需要2小时,60kw的桩需要小时,且 如果一个充电站有几辆车同时插枪,由于电流均摊,充电速度反而会慢一倍。想象一下春运高峰,加油3分钟变成了快充30分钟的电动车,等待队伍一定颇为壮观 。
而 电池的续航水平一直都存在着水分,受制于温度、寿命、工况等综合因素,电动车的实际续航均低于厂家承诺的里程数 ,当然这一情况也不是没有解决办法,比如上汽就利用水冷与电加热技术,对电池的温度进行实时的监管与调控,使其始终处于良好的工作状态,从而解决了南北气温差异的问题。
电池的相关技术也存在着各种壁垒 ,由于电池的能量密度是250w/kg,汽油的能量密度是12000w/kg,是电池的40倍。一辆小车装满55升汽油,才50kg不到,按汽油热效率20,电池80%计算,汽油提供的有效能量132kw,一节18650电池有效功率瓦,55升汽油相当于万节18650锂电池。所以, 在电池密度至少要提高10倍,充电时间至少要少于20分钟,电动车才在性能上与汽油车不分上下。
这种电池目前很难存在 ,132kw的能量,如果按380v供电进行充电,20分钟内充满,此时充电电流将达到1000安培,充电桩的功率将到达400kw!1000A是什么概念?得400平方毫米的铜线才能经受得起1000A电流,大致相当于普通铜线160根扎在一起, 相当于电动 汽车 里的电池相关导线至少有2cm直径以上那么粗!
一个拥有600万小车的城市,如果换成这种电池技术,假设只有10%的车辆回家充电,瞬时功率需要60万*400kw,约亿kw的供电需求,相当于10个三峡大坝的才能满足,相当于现在大城市最大供电能力的10倍以上。终究, 物理限制能很难得到突破,除非电池密度提高10倍,发电量提高10倍。不然,电动车只能在低速、低功率、短程的小车上有所发展。
关于后期保养方面,售后维修难也一直制约着纯电动 汽车 的发展 。比如,当下绝大部分的技师能够修传统 汽车 ,但缺少电器方面的知识,并不能很好地维修纯电动 汽车 ;另外,相对于传统 汽车 而言,纯电动 汽车 零部件较为稀缺,电动 汽车 生产量和保有量都少,因此价格相对较高, 而纯电动 汽车 在维修时一些部件只能更换,无法进行维修,昂贵的售后费用只能令消费者望而却步。
打造纯电动 汽车 行业现状当前依旧较为火热, 国家以及行业现阶段也处于摸石头过河,当前市场的火热繁荣景象或许只是风口上的风比较大 ,毕竟过程中摸鱼的人太多。因此,纯电动行业可能会在近几年很快完成洗牌、合并,最后剩下的便是行业的存活者。
尽管多数欧洲国家相继推出了燃油禁售时间表,本质上都想加速本国电动 汽车 产业链的发展, 而针对市场需求多样性较高的国家来说,燃油车与纯电动车现阶段则是以互补的形式存在。 或许只有等到针对电动车的相关政策红利全部退出之时,电动车依然畅销的时候,才是纯电动的春天。
亦或纯电动车逐渐被淘汰也是很有可能的,毕竟现阶段电池技术、低温表现以及续航里程都是制约其最大的瓶颈 。而现阶段除了作为过渡产品的混动车型以外,5分钟填装、700km续航的氢燃料 汽车 作为新能源 汽车 的一种或将成为未来的主力也说不定。