新能源汽车的分类

新能源汽车根据所用燃料的不同,可以分为以下几大类。

1.电动汽车

电动汽车大致分为纯电动汽车、燃料电池电动汽车和混合动力电动汽车。电动汽车的一个共同特点是汽车完全或部分由电力通过电动机驱动,能够实现低排放和零排放。纯电动汽车是最早出现的电动汽车。使用铅酸电池的电动汽车整车动力性、续驶里程与传统内燃机汽车有较大的差距,而使用高性能镍氢电池或者锂电池会使成本大大增加,而且纯电动汽车都需有一定的充电时间及相应的充电设备,使用场合受到了限制。燃料电池具有近65%的能量利用率,能够实现零排放、低噪声,国外最新开发的高性能燃料电池已经能够实现几乎与传统内燃机汽车相当的动力性能,发展前景很好,但成本却是其产业化的瓶颈。在加拿大进行的示范试验表明,使用燃料电池的公共汽车制造成本为120万加元,而使用柴油机的公共汽车仅为27.5万加元。混合动力汽车融合了传统内燃机汽车和纯电动汽车的优点,同时克服了两者的缺点,近年来获得了飞速发展,并已经实现了产业化和商业化。PRIUS和INSIGHT两款混合动力汽车的成功向人们展现了混合动力技术的魅力和巨大的市场潜力。

2.燃气汽车

燃气汽车主要包括天然气汽车和液化石油气汽车。天然气汽车又被称为“蓝色动力”汽车,主要以压缩天然气(CNG)、液化天然气(LNG)、吸附天然气(ANG)为燃料,常见的是压缩天然气汽车(CNGV)。液化石油气汽车(LPGV)以液化石油气(LPG)为燃料。CNG和LPG是理想的点燃式发动机燃料,燃气成分单一、纯度高,与空气混合均匀,燃烧完全,CO和微粒的排放量较低,燃烧温度低,因而NOx排放较少,稀燃特性优越,低温起动及低温运转性能好。其缺点是储运性能比液体燃料差、发动机的容积效率较低、着火延迟期较长。这两类汽车多采用双燃料系统,即一个汽油或柴油燃料系统和一个CNG或LPG系统,汽车可由其中任意一个系统驱动,并能容易地由一个系统过渡到另一个系统。康明斯与美国能源部正合作开发名为“先进往复式发动机系统”的新一代天然气发动机。根据开发目标,该发动机的热效率达50%,NOx排放量低于0.1g/km,维护费用低于0.01美元/k W·h,在满足这些目标的同时,发动机具有较高的可靠性。

3.醇类汽车

醇类汽车是以甲醇、乙醇等醇类物质为燃料的汽车,使用比较广泛的燃料是乙醇,因为乙醇来源广泛,制取技术成熟。最新的一种利用纤维素原料生产乙醇的技术,其可利用的原料几乎包括了所有的农林废弃物、城市生活有机垃圾和工业有机废弃物。目前醇类汽车多使用乙醇与汽油或柴油以任意比例掺和的灵活燃料驱动,既不需要改造发动机,又起到良好的节能、降污效果,但这种掺和燃料要获得与汽油或柴油相当的功率,必须加大燃油喷射量,当掺醇率大于15%～20%时,应改变发动机的压缩比和点火提前角。乙醇燃料的理论空燃比低,对发动机进气系统的要求不高,自撚性能差,辛烷值高,有较高的抗爆性,挥发性好,混合气分布均匀,热效率较高,汽车尾气污染可减少30%以上。

4.氢燃料汽车

氢是清洁燃料,采用氢气作为汽车燃料,只需将常规火花塞点火式发动机略加改动,其燃烧效率比汽油高,混合气可以较大程度地变稀,所需点火能量小,有利于节约燃料。氢气也可以加入到其他燃料(如CNG)中,用于提高效率和减少NO2的排放。氢的质量能量密度是各种燃料中最高的一种,但体积能量密度最低,其最大的使用障碍是储存和安全问题。宝马汽车公司一直致力于氢发动机的研制,开发了多款氢发动机汽车,其装有V12氢发动机的7系列轿车是世界上首批量产的氢发动机,该发动机可使用氢气和汽油两种燃料。

5.生物柴油汽车

生物柴油是一种以植物油作为原料的燃料,将来可作为柴油的替代品大量用于货车和轮船。生物柴油中不含硫,因此不会对环境造成酸雨威胁。为生产生物柴油,需要对植物油进行酯化加工,使之变成甲基酯化合物,燃烧起来更干净,发动机内残留物也较少。

除了上述类型新能源汽车外,新能源汽车还包括太阳能汽车、气动汽车和二甲醚汽车等。