新能源汽车的机遇与挑战

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1“碳达峰”“碳中和”

过度的碳排放将引起全球气候变化，如引发自然灾害、全球变暖等。为了降低以CO2为主的温室气体的排放总量，缓解气候变暖问题，全球多个国家相继做出“碳中和”的承诺［1］。“碳达峰”指的是在某一个时刻CO2的排放量达到最大值，然后进入平台期，且在平台期内波动一段时间后，再逐渐降低。我国承诺在2030年前CO2的排放量达到峰值。“碳中和”指的是人类通过各种手段和措施，比如植树造林、节能减排等，抵消自身所产生的CO2及温室气体，实现正负抵消，以达到相对的“零排放”。我国努力争取在2060年前实现碳中和。图1为“碳达峰”与“碳中和”的示意图。

2新能源汽车与“碳中和”

由2021年1-10月的中国碳排放结构可以看出，电力能源行业与地面交通运输碳排放占比已经高达52%，且仍在持续增长。我国在燃油车的发动机和变速箱等方面存在技术代差及专利壁垒，而且我国汽车市场长期被外企、合资车型瓜分，国产占比低，且处于市场低端。因此，加快发展新能源汽车不但可以降低我国对石油进口的依赖，实现低碳绿色出行，而且能够减少碳排放，加快实现“碳达峰”与“碳中和”。

2.1燃油车与新能源汽车当前汽车行业以燃油车为主，新能源汽车的占比较小［2］。表1所示为燃油车与新能源汽车的对比。燃油车的油耗和碳排放较高，而新能源汽车采用电能系统接近零排放，所以发展新能源汽车对助力“双碳”具有现实意义。2.2新能源汽车的发展规划目前全球新能源汽车的销量增长趋势明显。图2所示为2015-2021年1-10月我国汽车/新能源汽车销售情况及渗透率，可以看出，我国新能源汽车降补后的销量仍然持续爆发式增长，有望提前实现《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》中给出的2025年新能源汽车渗透率达到20%的目标。作为我国战略性新兴产业之一的新能源汽车，其绿色的发展方向不会改变。而且随着安全标准、基础设施建设、后处理、相关标准逐步发布，新能源政策体系逐步完善，为其长续发展营造了优质的政策环境［3-4］。同时新能源汽车的制造及购买两个方面相关政策的实施，也极大地增进了其快速发展。智能汽车投入市场，进一步提升了汽车的使用价值。新能源汽车的动力响应快，将作为汽车向智能化发展的重要一环，随着其续航水平的逐渐提升，新能源汽车能够助力“双碳”，其需求也在逐步增大。

2.2.1纯电动汽车纯电动汽车使用过程中基本不产生碳排放。虽然目前我国电力来源主要为煤炭，但未来可逐步由可再生能源替代。同时，由于纯电动车制造门槛相对较低、电池技术逐渐成熟等原因，目前作为主要减少碳排放的方式，政府给予了大量人力、物力、财力的支持，并将其作为中国战略新兴产业重点来发展。当前中国新能源汽车市场已进入快速发展阶段，主流厂商均推出了纯电动车型，纯电动车性价比正在逐步接近传统燃油车，一、二线城市基础设施搭建逐渐完善，快充技术逐步提升，电动汽车续航已基本满足消费者的需要。在多方因素共同作用下，纯电动车销量呈现高速增长趋势。

2.2.2氢燃料电池氢能是新能源革命的一个重要领域，将成为支撑我国构建一个绿色、高效、安全的新能源系统的关键支柱，而燃料电池汽车作为氢能利用的关键领域，将成为我国汽车行业转型发展的重要方向［5］。氢燃料因为电池无污染，可实现接近零排放，能量转换效率高，能更好地助力“双碳”，所以发展燃料电池将势在必行。

2.2.3“碳中和”目标下纯电动路径与燃料电池路径SWOT分析

3新能源汽车展望

纯电动汽车的充电方式包括有线充电和无线充电。目前大部分车型都采用有线充电，其充电线缆操作不便，机械接触会有磨损、氧化和腐蚀等，插电头金属裸露，存在安全隐患，恶劣天气影响外置充电桩的使用。无线充电则是即停即充，方便快捷，无机械接触，无外部裸露金属，安全可靠，不受恶劣天气影响，实用性强。所以近年来科学家将其作为重点研究对象。随着无线充电技术的成熟，充电基础设施的完善，动态无线充电也被人们所熟知，因其可以更好地改善电动汽车的续航问题，也逐步作为电动汽车领域的重点研究对象。随着太阳能、风能等新能源发电技术的不断成熟，以及电动汽车无线充电系统的不断完善，将两者有效地结合起来，就可以同时实现清洁发电与绿色用电，不但可以弥补电动汽车续航里程短这一缺点，而且积极响应国家加快完善充电体系以及节能减排的号召，尽早实现“碳达峰”与“碳中和”。随着氢燃料电池技术的不断突破和成熟，以及加氢站的建设，未来氢燃料电池汽车在汽车行业的占比也将逐渐增大。

4结语

新能源汽车作为实现“双碳”的重要环节，续航里程一直是其软肋，如何实现更加简单高效快捷的充电是广大研究者面临的巨大挑战。电动汽车繁多的电池串并联结构存在不安全和不均衡因素影响行车安全和电池使用寿命，各车企仍在探索更安全高效的电池管理系统。基于自动驾驶的智能时代为新能源电动汽车带来了新的供电需求，传统的供电架构已无能为力，所以供电系统将朝着更高功率发展。新能源汽车契合“双碳”战略，电气化交通时代正在加速到来，中国汽车行业迎来了前所未有的发展机遇。

参考文献：

［1］张艳，郑贺允，葛力铭.资源型城市可持续发展政策对碳排放的影响［J］.财经研究，2022（1）：49-53.

［2］谭雪，栾昊，金艳鸣，等.碳达峰目标下电力系统绿色发展的多维效益评估［J］.环境保护，2021（17）：15-22.

［3］张振丽.基于风光互补电动汽车动态无线充电系统的研究［J］.中国新技术新产品，2022（2）：20-22.

［4］张振丽.基于V2G电动汽车无线电能双向传输系统优化的研究［J］.电子测试，2021（21）：26-28.

［5］邵志刚，衣宝廉.氢能与燃料电池发展现状及展望［J］.中国科学院院刊，2019（4）：469-477.

作者:张振丽 单位:兰州博文科技学院电信工程学院