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【解读】伴随能源发展的汽车产业
发布时间:2016-12-27 16:16:05    浏览量:2300次    
       人类社会经历了四个能源发展时期,即柴薪时期、煤炭时期、石油时期和新能源时期(图 )。汽车产业史上重大变革往往是伴随着能源和动力系统的演变而发展,并以此为标志和动因。因此,从某种意义上可以说,能源的发展推动着世界汽车产业一系列重大变革。

  
      柴薪时期的车辆

      在历史漫长的柴薪时期,人类社会发展极其缓慢,生产力水平相当低下。能量之源主要是人力、火力、畜力、重力、风力和水力。然而这些能量受自然界控制,人类无法预料和掌握,只能被动地利用这些大自然提供的有限制的能量。柴薪时期所谓的车辆文明只能是马车、牛车、驴车、风力车、人力车、人力或畜力结合的车辆以及简陋的道路设施。

      煤炭时期的汽车

      到18世纪,煤炭成为主要能源。以煤炭为能源、蒸汽机为动力标志的第一次工业革命使中世纪古典优雅的田园喧闹嘈杂起来。随着工业化和城市化萌芽,人类发展进入了一个崭新的时代。社会文明和科学发展为当时发展机动车创造了基本的条件。

      蒸汽汽车问世。1769年法国人N.J.居诺制成了世界上第一辆三轮蒸汽汽车。到1803年,蒸汽汽车时速达到14.2公里。1831年,美国人哥德史沃奇?勒将蒸汽汽车投入运输(时速20公里);1834年伦敦街头出现了蒸汽公共汽车,但它比现在筑路用的压道机还重,速度又低,甚至引起各种事故。人类发明蒸汽汽车经历了长达65年,其技术才取得重大进步。但是蒸汽汽车体积庞大、自身消耗过多,时速和载重量均不能突破极限,不能实现产业化,技术路线也行不通。

      古老的电动汽车问世。1882年托马斯?爱迪生在纽约建立了世界上第一个燃煤电厂,煤炭发电便与电动汽车发展相关。1825年法国人阿拉戈应用法拉第理论,发明了感应电动机;1859年法国人普兰特发明了二次铅酸电池;1882年法国人特鲁夫用马车改装成世界上第一辆铅酸蓄电池电动汽车(总重168公斤,时速14.5公里)。由于蓄电池汽车具有启动、加速、减速快而简便,振动噪声小等特点,一度受到欢迎。但随后进入实际使用中,这种“安静的交通工具”在持续里程、载重量、价格诸方面凸显严重问题和局限性。从1825年至今,电动汽车经历了一个多世纪,发展起伏一直是个不解之谜,蓄电池始终是它最大的结症。人类为寻找电动汽车可行的技术路径而不断探索研究,其间经历了不知多少次失败和挫折。

      石油时期的汽车

      1627年美国在伊利湖的印第安人居住区发现大油田;1859年美国在宾夕法尼亚州建起世界第一口油井,标志着近代石油工业的兴起。1886年德国人卡尔?本茨发明了世界上第一辆燃用汽油的内燃机三轮汽车(时速18公里)。内燃机汽车使用石油能源,体积小、功率大,基本可以克服蒸汽汽车笨重、动力不足问题以及电动车持续里程问题。

      世界汽车产业发展和石油工业发展是血脉相容的。1860年全球石油产量为7万吨,到1925年达到了1.46亿吨;1905年全球汽车产量仅6.3万辆,到1925年达到了243万辆。1896年,美国人亨利?福特制造的T型车(图 )完善了汽车结构,高速行驶时可保持足够稳定;1913年,福特发明汽车制造流水线(每10秒生产1辆汽车),从此造车实现产业化、规模化,成本降低达到可全社会普及程度。到1930年全球石油产量接近2亿吨,全球内燃机汽车产量达415万辆。极具产业化特征的汽车业和石油业的结合,推动了汽车和石油文明时代的到来。

      各种汽车的博弈

      在20世纪初,蒸汽汽车、电动汽车和内燃机汽车形成了一个竞争博弈格局。1903年,纽约《汽车时代》杂志统计,在美国有4200辆汽车,其中,蒸汽汽车占40%,电动车占38%,内燃机汽车占22%;各大城市交通运输中,分别用作出租、运货、旅游和家用等,成为当时多元化汽车竞争的奇特景象。1912年美国注册的电动车达3.4万辆,数量超过内燃机汽车。而到了1925年,由于内燃机汽车的技术、价格优势以及石油业急速发展,其产业化优势开始明显。最后,蒸汽汽车和古老的电动汽车全局退出市场。世界逐步进入内燃机汽车的时代。即使在当今经济低迷反复的年代,汽车产业的经济复苏也好于其它产业。

      汽车(能源消耗占石油总销量70%以上)被公认为“改变世界的机器”,石油作为当代汽车能源的重要来源,自然成为经济发展的“血液”,两者结缘为社会发展不可分离的姐妹产业。国内外专家认为这种趋势可能会延续到22世纪。

      新能源时期的汽车

      21世纪以来,石油资源进入全球大博弈年代,种种迹象表明新一轮石油危机可能爆发。在这种形势制约下,发展新能源和新能源汽车迫在眉睫。新能源汽车作为战略性新兴产业之一,在替代能源、新材料、基础实施、商业模式等方面,将形成主要的产业关联和创业带动力量,对传统汽车的发展是一种促进,尤其是其节能环保效果极为明显的技术路径。从国际看,发展新能源汽车产业被列为引领未来汽车电子技术、材料技术和提升产品竞争力的重要着力点。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,但采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面先进技术,形成具有新技术、新结构的汽车,例如纯电动汽车,混合动力汽车,燃料电池汽车和氢燃料汽车等氢能源汽车,燃气汽车、生物质燃料和甲醇燃料汽车等替代燃料汽车,超级电容汽车,太阳能汽车和其它新能源动力汽车。

      汽车新能源(包括清洁煤燃料、合成燃料、天然能源、生物质能、核能、氢能等)如同自然界广袤的“原野”,“繁花”似锦,循环融合,取之不尽,用之不竭。从整体上讲,当代新能源的发展尚处于初级阶段,它们共生在这个“原野”里互相促进,融和成长,有利于汽车新能源向有机化、有序化、规模化和低碳化方向发展。新能源汽车只有采用由这些绿色能源产生的水电、风电、光伏发电、核电、氢能电池等清洁燃料或新动力,来代替传统汽油燃料,才称得上是真正的绿色节能汽车。

      新能源和新能源汽车同属国家确立的战略性新兴产业。在21世纪,新能源产业的多元化和新能源汽车的多样化,是构成这两大产业都重大特征。


      随着世界新能源科技日新月异,主宰汽车产业未来创新的能源技术来源尚在变化或不确定;作为世界第四次技术革命的突破口,新能源技术革命方兴未艾。研发新能源车需要创造颠覆性新技术,其使用的新能源不仅必须是可再生资源,还必须能满足全世界长期使用。新能源汽车动力系统等关键技术也完全不同于传统汽车技术。因而这是世界汽车产业的一场科技和产业革命。回顾和总结世界汽车发明历史的重要经验,揭示新技术研发规律,无疑将有助于我们获得研发新能源汽车的“规律”,进而指导实践。