第一篇：21世紀新能源論文

對人類未來能源問題的探索

概

要：

你認為21世紀中期的主要能源是什么？人類如何最終解決能源問題？

溫室效應，厄爾尼諾現(xiàn)象，臭氧層空洞，冰山融化海平面上升，水土流失，空氣污染，水污染??人來在生產(chǎn)生活中獲取消耗能源的同時破壞了自然環(huán)境的行為和方式；同時，隨著人類工業(yè)化的不斷推進，人們對于能源的需要求將會繼續(xù)增加：在過去15年時間里，人類對能源的消費需求每年都在以1.5%的速度遞增。在今后的20年時間里，這種能源需求每年會以2%的速度遞增，在31年后其能源消耗量將會增加一倍。盡管石油以及煤炭等化石能源在21世紀仍然能夠滿足人類的需求，但這些能源最終將會在某一天消耗殆盡，人類將可能會面臨嚴重的能源危機。因此，我們必須大力推動潔凈能源的開發(fā)應用，減少污染，提高能源使用效率。

關 鍵 字 ：能源問題

潔凈能源

主要能源

Abstract:

What do you think is the main energy of the mid-21st century? How to finally solve the energy problems of mankind?

Greenhouse effect, El Nino, ozone hole, ice melt sea level rise, soil erosion, air pollution, water pollution...people to get consumed in the production of life energy destroy the natural environment and way of behavior at the same time;And, as human the continuous progress of industrialization, people’s need of energy will continue to increase: over the past 15 years, the human consumption of energy every year by 1.5% annually.In the next 20 years, the energy demand rate will increase by 2% per year.In 31 years energy consumption will be double of now.Although oil and coal and other fossil energy in the 21st century will still be able to meet human needs, but energy will eventually run out one day, humanity will likely face a serious energy crisis.Therefore, we must vigorously promote the development and application of clean energy, reduce pollution and increase energy efficiency.Key words: Energy Problem

Clean Energy

Main Energy

概述：

本文將主要圍繞21世紀中期的主要能源和人類如何最終解決能源問題做出探討。

[鍵入文字]

電的發(fā)明徹底改變了人的生產(chǎn)、生活方式，但同時為了滿足不斷增加的電量需求人必須不斷的建發(fā)電廠；發(fā)明各種交通工具解決了人移動自己位置的方便,但是同時又產(chǎn)生汽車的污氣排放問題??種種問題,太老套了。能源需求量日益增加，環(huán)境破壞加重，使得大力發(fā)展無污染清潔能源，改善能源結構，成為當務之急。

人類社會發(fā)展所需的主要能源基本是按照含碳量越來越低的趨勢演變的，先是木材，然后是煤炭，現(xiàn)在主要是石油，接著將是天然氣，最后則是不含碳的氫氣、太陽能、風能等。

經(jīng)濟全球化帶來的是能源的緊缺。隨著世界經(jīng)濟和社會的迅速發(fā)展，人類對能源的需求量急劇增加，可以說人類從來沒有像現(xiàn)在這樣對能源有這么大的依靠度。常規(guī)能源價格節(jié)節(jié)攀升，使新能源成為世界關注的焦點，出于戰(zhàn)略的考慮，各國會越來越重視新能源行業(yè)的發(fā)展，無論從政策還是資金上都會加大對其的扶持力度?？梢灶A見的是，依賴科技的發(fā)展，太陽能、風能等替代能源和新能源行業(yè)將獲得良好發(fā)展機遇。

關于21世紀中期的主要能源的問題，我的觀點是到21世紀中期，人來還是會以天然氣、石油、煤炭為主要能源，核能、風能、水能、太陽能、氫能等新能源將會得到很大發(fā)展并且做為輔助能源。為什么把天然氣放在第一位，且天然氣、石油和煤炭仍然會作為主要能源的原因在下面會做詳細分析。

而關于人類如何最終解決能源問題的探討，我認為，人類最終的能源來源很難判定，因為“技術是解決能源問題的途徑”，未來的科技發(fā)展到何種地步產(chǎn)生出何種新能源是一個未知數(shù)。但是就目前而言，我們可以斷定，在不久的將來，各種清潔高效的新能源將會作為人類的主要能源，尤其是太陽能和氫能。

技術是解決能源問題的途徑，而不是資源本身。這是我在學習了“21世紀新能源”之后，有了新的認識所形成并且堅持的觀點。

正文 ：

1.21世紀中期天然氣、石油、煤炭依然是人類的主要能源，而各種新能源將會得到很大發(fā)展，作為輔助能源。

天然氣：

在未來新能源發(fā)展成為人類的主要能源之前，石油和天然氣的主力能源地位還將維持相當長的時間。根據(jù)計算，石油資源在未來兩個世紀是不會枯竭的，而天然氣將成為21世紀的主導能源形式。天然氣是21世紀消費量增長最快的能源，石油和煤炭消費領域里有70%以上都可以用天然氣取代。由于天然氣具有較好的經(jīng)濟性與環(huán)保性，成為市場上最受歡迎的能源品種，在傳統(tǒng)能源中增長最快。

預計天然氣需求年均增長近2%，到2030年將占能源供應總量的25%?！妒偷纳省分姓f“到2020年，石油和煤炭在世界能源消費中的比例將分別降到18%和23%，但是天然氣的比重就將增加到48%”，我認為石油的地位不會下降得那么快，但天然氣毋庸置疑將會很大部分上取代石油的位置。

“天然氣——21世紀的能源主角”已成為人們的共識。我國、俄羅斯、中亞、中東和亞太地區(qū)天然氣儲量都極為可觀。除了常規(guī)天然氣外，世界上還存在儲量巨大的非常規(guī)天然氣儲量，如天然氣水合物，即“可燃冰”，它被視為未來的清潔能源。我國南海海底的天然氣水合物儲量就相當于我國現(xiàn)有石油儲量的一半。然而，雖然由于天然氣水合物大部分賦存于低溫高壓的深海海域，開采和利用難度大，還容易擾動海底環(huán)境，一旦開采不當，導致甲

/ 5

[鍵入文字]

烷氣體大量泄漏，可能會造成海嘯、海底滑坡、海水毒化、溫室效應等災害。所以開發(fā)“可燃冰”的技術還不夠成熟，在它成為人類能源之前還需要一定的科技發(fā)展。天然氣將是21世紀的能源主角，加快天然氣工業(yè)的發(fā)展將成為不可扭轉(zhuǎn)的趨勢。

石油 ：

縱觀全球石油供求的形勢，一個基本的判斷是：預計在21世紀中葉，全球石油供求基本平衡的大格局不會發(fā)生根本性的變化，石油仍將是世界的主要能源。全球經(jīng)濟和交通運輸業(yè)的發(fā)展，也將會導致石油需求增長而不是下降。

據(jù)國際能源機構的預測，全球石油可采資源總量預測為5000億噸，目前探明的剩余可采石油儲量1700多億噸。按年產(chǎn)油38億噸計算，石油儲采比40：1。也就是說，即使今后不再發(fā)現(xiàn)新的石油資源，理論上還可以開采40年。

市場需求增長、新技術出現(xiàn)與地緣政治事件等正一起改變著石油能源作用與地位?！皬纳虡I(yè)上講，不需要沒完沒了地進行石油勘探開發(fā)，勘探開發(fā)到一定程度，石油企業(yè)的積極性就會下降。”金融危機改變了前幾年石油消費增加趨勢的狀態(tài)，現(xiàn)在國際油價并沒有往下落，而且保持在一個相對比較高的程度，這是因為石油供應方在控制產(chǎn)量。

即使天然氣取代石油成為最主要能源，石油也將在世界能源格局中占據(jù)極其重要的位置。

煤炭：

21世紀煤炭仍是人類賴以生存的主要能源之一，作為主要基礎能源的地位不會改變。原因主要有：煤炭資源豐富，全球探明可采煤炭儲量10316．1億噸，按目前生產(chǎn)水平可開采200年以上，而石油僅45年，天然氣僅65年；煤炭作為傳統(tǒng)能源，開采、使用技術成熟，并已形成規(guī)模的生產(chǎn)、應用鏈；潔凈煤技術的推廣應用已可能使煤炭成為清潔、無污染燃料。

煤炭在能源發(fā)電、生產(chǎn)、消費中仍處于不可替代的重要地位。

煤炭是是保障安全供應的最可靠的能源，同時也是目前最廉價的可利用能源；煤炭本身不是污染，是可以通過技術進步實現(xiàn)潔凈利用的；從可采資源、保障供應、經(jīng)濟性和技術等方面看，煤炭仍將是不可替代的基礎能源，提供優(yōu)質(zhì)煤炭、保障能源供應、提高煤炭效率、減少煤炭污染，是21世紀煤炭工業(yè)的重要責任。

我們應當堅持用發(fā)展的觀點來解決煤炭工業(yè)存在的問題，結構調(diào)整，積極進行產(chǎn)業(yè)結構和產(chǎn)品結構的調(diào)整，大力發(fā)展高產(chǎn)高效生產(chǎn)技術，提高煤炭競爭力，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g，解決環(huán)境污染問題，推動煤炭工業(yè)向高效、安全、潔凈、優(yōu)質(zhì)的方向持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展。

2.核能、風能、水能、氫能、太陽能等新能源將會得到很大發(fā)展并且做為輔助能源。

核能：在新能源開發(fā)中比較現(xiàn)實的是核能，它將逐漸發(fā)展成為新世紀的一種重要能源。我們可以預測在不久的將來，核聚變能可能成為核能新秀。利用核裂變，人們已經(jīng)通過反應堆加以人工控制，實現(xiàn)了原子能發(fā)電。要使核聚變釋放出的巨大的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，即實現(xiàn)核聚變發(fā)電。也必須對核聚變實行人工控制，使其按照人們的需要有的序地進行，這就是受控核聚變。核能發(fā)電具有很多優(yōu)點：不會造成空氣污染，不會加重溫室效應，核能發(fā)電所需要的原料鈾儲量豐富提煉成本低。但同時也存在問題：資源利用率低，核廢料成為危害生物圈的潛在因素，處理技術不完善，核電建設投資費用大，風險較高。

風能：風能未來將會取得非常迅速的發(fā)展，全球風能產(chǎn)業(yè)的前景相當樂觀，各國政府不斷出臺的可再生能源鼓勵政策，將為該產(chǎn)業(yè)未來幾年的迅速發(fā)展提供巨大動力。風能具有可再生、永不枯竭、無污染等特點，綜合社會效益高。但盡管在理想條件下，雖然風能

/ 5

[鍵入文字]

利用的成本比較低，但仍高于化石燃料，風能受地形、氣候、風力的變化影響較大，連續(xù)性較差，轉(zhuǎn)換效率較低，技術還不夠成熟。所以風能的發(fā)展也值得期待。

水能：水能是一種可再生能源，是指水體的動能、勢能和壓力能等能量資源。廣義的水能資源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量資源；狹義的水能資源指河流的水能資源。水能資源最顯著的特點是可再生、無污染，它是常規(guī)能源。開發(fā)水能對江河的綜合治理和綜合利用具有積極作用，對促進國民經(jīng)濟發(fā)展，改善能源消費結構，緩解由于消耗煤炭、石油資源所帶來的環(huán)境污染有重要意義，因此世界各國都把開發(fā)水能放在能源發(fā)展戰(zhàn)略的優(yōu)先地位。人們目前最易開發(fā)和利用的比較成熟的水能也是河流能源。水能主要用于水力發(fā)電，其優(yōu)點是成本低、可連續(xù)再生、無污染。缺點是分布受水文、氣候、地貌等自然條件的限制大。

氫能：氫能被視為21世紀最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗絹碓蕉嗟膰议_始將開發(fā)氫能列為重要的新能源項目，開發(fā)高效率、低成本生產(chǎn)氫的工藝。氫能被認為具有長期利用的潛力，具有高溫高能，熱能集中，可再生，來源廣泛，應用范圍廣的剛有點，但也存在幾個問題。首先，氫不是一種能源來源，在自然界不能自由存在；氫必須從石油、天然氣或水等其它物質(zhì)中分離出來，成本比較昂貴；氫的分離也要消耗能量，從水中分離氫則能耗更高；與等量的石油相比，氫的熱值也較低。第三，氫既不容易儲存，也沒有相關設施來生產(chǎn)、運輸和銷售氫燃料。氫燃料利用各環(huán)節(jié)的安全性也值得關注。在《石油的色彩》一書中作者預見，在未來的兩個世紀里，氫將會作為從碳氫化合物中衍生出來的烯料進入到世界經(jīng)濟領域中來，而它最終將會從碳氫化合物中產(chǎn)生出來，并且主要將來源于水。

太陽能：太陽能以其清潔環(huán)保、取之不竭在全球范圍受到了追捧，被認為是二十一世紀的新能源之首，發(fā)展前景極為被看好。只有太陽能才能滿足人們更進一步的需求，這種更加清潔的能源將會取之不盡，用之不竭。太陽能具有普遍，無害，利用太陽能不會污染環(huán)境，它是最清潔的能源之一，在環(huán)境污染越來越嚴重的今天，這一點是極其寶貴的。太陽能儲量巨大可再生。但同時太陽能具有分散性和不穩(wěn)定性，開發(fā)成本高效率低等缺點。太陽能具有巨大的利用潛力，但成本目前大大高于風能，數(shù)倍于化石燃料，利用也是斷斷續(xù)續(xù)的。太陽能開發(fā)難度大，短時間內(nèi)很難實現(xiàn)大規(guī)模利用；太陽能利用還受礦物能源供應，政治和戰(zhàn)爭等因素的影響，發(fā)展道路比較曲折。盡管如此，從總體來看，20世紀取得的太陽能科技進步仍比以往任何一個世紀都大。太陽能利用與世界可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護緊密結合，全球共同行動，為實現(xiàn)世界太陽能發(fā)展戰(zhàn)略而努力，保證太陽能事業(yè)的長期發(fā)展，注意科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，發(fā)展太陽能產(chǎn)業(yè)，加速商業(yè)化進程，擴大太陽能利用領域和規(guī)模，太陽能在人類的未來能源結構中必將占據(jù)著主導地位。

3.太陽能和氫能等清潔高效能源將會成為未來人類的主要能源。

新能源是二十一世紀世界經(jīng)濟發(fā)展中最具決定力的五大技術領域之一。但新能源短期內(nèi)根本發(fā)展不起來，短期內(nèi)無法取代石油，這是一種社會時代的慣性。

太陽能是一種清潔、高效和永不衰竭的新能源。在新實際中，各國政府都將太陽能資源利用作為國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。太陽能發(fā)電具有安全可靠、無噪聲、無污染、制約少、故障率低、布置簡便以及維護方便等特點，應用面較廣，現(xiàn)在全球裝機總?cè)萘恳呀?jīng)開始追趕傳統(tǒng)風力發(fā)電，在德國甚至接近全國發(fā)電總量的5%-8%，隨之而來的問題令我們意想不到，太陽能發(fā)電的時間局限性導致了對電網(wǎng)的沖擊，如何解決這一問題成為能源界的一大困惑。

未來太陽能資源的集中開發(fā)無疑會使使社會及人類進入一個節(jié)約能源減少污染的時代。根據(jù)目前太陽產(chǎn)生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的 3 / 5

[鍵入文字]

壽命也約為幾十億年，從這個意義上講，可以說太陽的能量是用之不竭的。

在太陽能的利用方面，出了太陽能發(fā)電之外目前國際上已經(jīng)從晶體硅、薄膜太陽能電池開發(fā)進入了有機分子電池、生物分子篩選乃至于合成生物學與光合作用生物技術開發(fā)的生物能源的太陽能技術新領域。在將來研發(fā)出利用太陽能能源制造氫的技術，將會成為一個很大的熱門。

人類面對未來的能源危機和日益加重的環(huán)境問題，新能源的開發(fā)和利用，逐漸替代傳統(tǒng)能源的主導地位，成為一個必然趨勢。

我們期待著科學技術完全轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。

結論

科學技術主導能源未來。

短時間內(nèi)我們的主要任務，是利用先進的科學技術在設施齊全成熟油田擴大產(chǎn)量和加快新產(chǎn)地生產(chǎn)能力建設，以滿足石油和天然氣不斷增長的需要。以促進石油和天然氣的勘探、開發(fā)和利用。

科技發(fā)展與技術進步，逐漸提高新能源應用技術水平，推動新能源取得新發(fā)展，新能源的開發(fā)方案和商業(yè)應用都是建立在依靠技術進步的基礎之上。在新能源的開發(fā)過程中，新技術的綜合應用將會降低生產(chǎn)成本，使消費市場得到較經(jīng)濟實惠的能源，推進新市場的開發(fā)。

總之，當前能源供應正處于更加激烈的競爭環(huán)境中，為世界和人類提供充足的能源是一項非常艱巨的任務，但歷史發(fā)展表明，我們有理由相信能取得最后的成功。

只有逐漸拋棄污染環(huán)境的能源開發(fā)新能源，一個清潔美麗的星球才能持久一點, 當然太陽也早晚會耗盡的,不過到時候, 如果允許的話, 我可以去其他星系去采集能量, 去其他星體上去居住，那就是很遠之后的事情了。

參考資料：

《新能源與可再生能源概論》

蘇亞新

化學工業(yè)出版社

2006-03 《新能源與可再生能源技術——21世紀能源與動力》

李傳統(tǒng)

2005-9-1 《新能源概論》

王革華

化學工業(yè)出版社

2006-08 《石油的色彩》

(美)邁克爾·?？酥Z米迪斯

石油工業(yè)出版社

2002-01 《性能源：后石油時代的必然選擇》

錢伯章

化學工業(yè)出版社

2007-5

/ 5

第二篇：新能源材料論文

新能源材料

氫能與質(zhì)子交換膜燃料電池

0908010127陳振南

前言

石油是不可再生的能源，其儲藏量和可開采量資源正面臨枯竭。如今人類社會高度依賴于石油工業(yè)，包括汽車在內(nèi)的各個行業(yè)的發(fā)展都離不開石油工業(yè)。地球上的石油到底還能供人類用多久？據(jù)美國石油業(yè)協(xié)會估計，地球上尚未開采的原油儲藏量已不足兩萬億桶，可供人類開采不超過95年的時間。在2050年到來之前，世界經(jīng)濟的發(fā)展將越來越多地依賴煤炭。其后在2250到2500年之間，煤炭也將消耗殆盡，礦物燃料供應枯竭。

中國石油資源不及世界人均水平的1/6，從1993年開始，中國成為石油凈進口國，供需矛盾日益突出。2004年中國石油消費量達到了2.92億噸，進口原油1.23億噸。其中，車用燃油消耗已經(jīng)達到了中國石油消費量的1/3左右。此后石油進口仍呈上升趨勢，進口量約占使用量的20%左右，預計到2010年前后將達到40%，車用汽油年消耗量為6400萬噸。面對人類即將消耗完需幾百萬年才形成的石油資源所引發(fā)的即將到來的能源危機，中國及全世界必須認識到要采取開源節(jié)流的戰(zhàn)略，即一方面節(jié)約能源，另一方面開發(fā)新能源。為解決能源短缺、環(huán)境污染等問題，開發(fā)清潔、高效的新能源和可再生能源已十分緊迫。氫能因燃燒熱值高、污染小、資源豐富成為新能源的對象，氫燃料電池作為氫能利用的有效手段。PEMFC 發(fā)電機由本體及其附屬系統(tǒng)構成。本體結構除上述核心單元外，還包括單體電池層疊時為防止汽、水泄漏而設置的密封件，以及壓緊各單體電池所需的緊固件等。附屬系統(tǒng)包括：燃料及氧化劑貯存及其循環(huán)單元，電池濕度、溫度調(diào)節(jié)單元，功率變換單元及系統(tǒng)控制單元。PEMFC 發(fā)電機的諸多優(yōu)越性能，使其在航空航天及超級移動設備、水下潛艇、軍事工程、通訊工程、車輛動力電源。

原理

為解決能源短缺、環(huán)境污染等問題，開發(fā)清潔、高效的新能源和可再生能源已十分緊迫。氫能因燃燒熱值高、污染小、資源豐富成為新能源的對象，氫燃料電池作為氫能利用的有效手段，已被美國《時代》周刊評為 21 世紀有重要影響的十大技術之一

燃料電池本質(zhì)是水電解的“逆”裝置，主要由3 部分組成，即陽極、陰極、電解質(zhì)，如圖 1。其陽極為氫電極，陰極為氧電極。通常，陽極和陰極上都含有一定量的催化劑，用來加速電極上發(fā)生的電化學反應。兩極之間是電解質(zhì)。

以質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）為例，其工作原理如下：

(1)氫氣通過管道或?qū)獍宓竭_陽極；

(2)在陽極催化劑的作用下，1 個氫分子解離為 2 個氫質(zhì)子，并釋放出 2 個電子，陽極反應為：

H2→2H++2e。

(3)在電池的另一端，氧氣（或空氣）通過管道或?qū)獍宓竭_陰極，在陰極催化劑的作用下，氧分子和氫離子與通過外電路到達陰極的電子發(fā)生反應生成水，陰極反應為：1/2O2+2H++2e→H2O 總的化學反應為：H2+1/2O2＝H2O 燃料電池種類較多，PEMFC 以其工作溫度低、啟動快、能量密度高、壽命長等優(yōu)點特別適宜作為便攜式電源、機動車電源和中、小型發(fā)電系統(tǒng)。

PEMFC 發(fā)電機由本體及其附屬系統(tǒng)構成。本體結構除上述核心單元外，還包括單體電池層疊時為防止汽、水泄漏而設置的密封件，以及壓緊各單體電池所需的緊固件等。附屬系統(tǒng)包括：燃料及氧化劑貯存及其循環(huán)單元，電池濕度、溫度調(diào)節(jié)單元，功率變換單元及系統(tǒng)控制單元。圖 2 是一個典型的PEMFC 發(fā)電系統(tǒng)示意圖。

電子在外電路形成直流電。因此，只要源源不斷地向燃料電池陽極和陰極供給氫氣和氧氣，就可以向外電路的負載連續(xù)地輸出電能

應用

PEMFC 作為移動式電源的應用領域分為兩大類：一是可用作便攜式電源、小型移動電源、車載電源等。適用于軍事、通訊、計算機等領域，以滿足應急供電和高可靠性、高穩(wěn)定性供電的需要。實際應用是手機電池、筆記本電腦等便攜電子設備、軍用背負式通訊電源、衛(wèi)星通訊車載電源等。二是用作自行車、摩托車、汽車等交通工具的動力電源，以滿足環(huán)保對車輛排放的要求。從目前發(fā)展情況看，PEMFC 是技術最成熟的電動車動力電源。國際上，PEMFC 研究開發(fā)領域的權威機構是加拿大 Ballard 能源系統(tǒng)公司。美國 H-Power 公司于 1996 年研制出世界上第一輛以 PEMFC 發(fā)電機為動力源的大巴士。近年來，我國對燃料電池電動車的研發(fā)也極為重視，被列入國家重點科技攻關計劃。上海神力公司、富原燃料電池有限公司、清華大學、中科院大連化物所已分別研制出游覽觀光車、中巴車樣車，其性能接近或達到國際先進水平。

PEMFC 的諸多優(yōu)點，使其在重要的民用設施如智能大廈、醫(yī)院、賓館等以及國防（人防）領域都具有極好的應用前景。目前這些地方的供電系統(tǒng)均采用以 4

外電為主、柴油發(fā)電機組為輔的供電方式。當外電毀壞啟用柴油發(fā)電機組時，由于柴油發(fā)電機組存在煙氣排放，隱蔽性差、震動大、噪音高、環(huán)保性能差等許多缺點，更不適合在未來高科技戰(zhàn)爭中使用。因此，研究基于 PEMFC 的發(fā)電系統(tǒng)可有效利用氫能實現(xiàn)環(huán)保，對民用供電和國防建設都有極為重大的意義。

氫能的利用，特別是 PEMFC 作為新一代發(fā)電技術，以其特有的高效率和環(huán)保性引起了全世界的關注，極具開發(fā)和利用價值。隨著 PEMFC 的技術不斷提高和成本逐步降低，燃料電池將逐步獲得應用，并有力地推動氫能技術的發(fā)展。

參考文獻

1.李建保，李敬鋒 主編，《新能源材料及其應用技術》，清華大學出版社，2005 2.張淑謙，童忠良主編,《化工與新能源材料》，化學工業(yè)出版社，2010

第三篇：新能源課程論文

課程論文

------新能源

學校：東南大學

學院：機械工程學院

姓名：王安俊

學號：02010420

新能源簡介

摘要：從小學到大學，我們經(jīng)常聽到老師給我們講到各種能源以及我們各種賴以生存的能源還能用多久。傳統(tǒng)的能源如石油、煤炭是我們現(xiàn)在生活絕對不可缺少的東西，否則我們的生活將呈現(xiàn)一種癱瘓的狀態(tài)，汽車跑不了，冬天無暖氣可用，人們就像生活在末日里。現(xiàn)在的經(jīng)濟幾乎都依賴于能源的消耗，美國是現(xiàn)在最發(fā)達的國家，其能源的消耗雄踞全球第一?，F(xiàn)在我們國家在飛速發(fā)展，而我們的能耗也在日夜增長。能源問題已不是地區(qū)問題，它是全球性的問題，一些國家之間會因為石油等能源而發(fā)動戰(zhàn)爭，給千千萬萬的人民帶來了無盡的痛苦。擺脫傳統(tǒng)能源的束縛，開發(fā)新能源已經(jīng)是每個國家必須要面對的問題。

關鍵字：太陽能、風能、核能、優(yōu)點、缺點、運用、開發(fā)

傳統(tǒng)能源是指在現(xiàn)階段科學技術水平條件下，人們已經(jīng)廣泛使用、技術上比較成熟的能源，如煤炭、石油、天然氣、水能、木材等。傳統(tǒng)能源的儲藏是有限的，而且傳統(tǒng)能源的大量消耗帶來了環(huán)境問題，如溫室效應、酸雨、光化學煙霧。溫室效應是由于大氣里溫室氣體（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的。石油和煤炭燃燒時產(chǎn)生二氧化碳。大氣中酸性污染物質(zhì)，如二氧化硫、二氧化碳、氫氧化物等，在降水過程中溶入雨水，使其成為酸雨。煤炭中含有較多的硫，燃燒時產(chǎn)生二氧化硫等物質(zhì)。氮氧化合物和碳氫化合物在大氣中受到陽光中強烈的紫外線照射后產(chǎn)生的二次污染物質(zhì)——光化學煙霧，主要成分是臭氧。另外常規(guī)能源燃燒時產(chǎn)生的浮塵也是一種污染。常規(guī)能源的大量消耗所帶來的環(huán)境污染既損害人體健康，又影響動植物的生長，破壞經(jīng)濟資源，損壞建筑物及文物古跡，嚴重時可改變大氣的性質(zhì)，使生態(tài)受到破壞。

傳統(tǒng)能源給我們帶來了這么多嚴重的問題，而且其存量有限，將會有用完之日。研究新能源，開發(fā)新能源是我們必須去做的事情。

新能源是指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式。指剛開始開發(fā)利用或正在積極研究、有待推廣的能源，如太陽能、地熱能、風能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等。下面我將簡要介紹幾種新能源。

（一）太陽能

太陽能是由內(nèi)部氫原子發(fā)生聚變釋放出巨大核能而產(chǎn)生的能，來自太陽的輻射能量。人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。植物通過光合作用釋放氧氣、吸收二氧化碳，并把太陽能轉(zhuǎn)變成化學能在植物體內(nèi)貯存下來。煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代

演變形成的。利用太陽能的方法主要有：太陽能電池，通過光電轉(zhuǎn)換把太陽光中包含的能量轉(zhuǎn)化為電能；太陽能熱水器，利用太陽光的熱量加熱水，并利用熱水發(fā)電等。太陽能清潔環(huán)保，無任何污染，利用價值高，太陽能更沒有能源短缺這一說法，其種種優(yōu)點決定了其在能源更替中的不可取代的地位。

目前，太陽能的利用還不是很普及，利用太陽能發(fā)電還存在成本高、轉(zhuǎn)換效率低的問題，但是太陽能電池在為人造衛(wèi)星提供能源方面得到了應用。但是它在其它一些領域也得到了初步的開發(fā)和應用。

?太陽能光伏光伏板組件是一種暴露在陽光下便會產(chǎn)生直流電的發(fā)電裝置，由幾乎全部以半導體物料（例如硅）制成的固體光伏電池組成。由于沒有活動的部分，故可以長時間操作而不會導致任何損耗。簡單的光伏電池可為手表以及計算機提供能源，較復雜的光伏系統(tǒng)可為房屋提供照明以及交通信號燈和監(jiān)控系統(tǒng)，并入電網(wǎng)供電。光伏板組件可以制成不同形狀，而組件又可連接，以產(chǎn)生更多電能?！?】

?太陽能光熱的基本原理是將太陽輻射能收集起來，通過與物質(zhì)的相互作用轉(zhuǎn)換成熱能加以利用。目前使用最多的太陽能收集裝置，主要有平板型集熱器、真空管集熱器、陶瓷太陽能集熱器和聚焦集熱器等4種。通常根據(jù)所能達到的溫度和用途的不同，而把太陽能光熱利用分為低溫利用（<200℃）、中溫利用（200～800℃）和高溫利用（>800℃）。目前低溫利用主要有太陽能熱水器、太陽能干燥器、太陽能蒸餾器、太陽房、太陽能溫室、太陽能空調(diào)制冷系統(tǒng)等，中溫利用主要有太陽灶、太陽能熱發(fā)電聚光集熱裝置等，高溫利用主要有高溫太陽爐等。

?光化利用，這是一種利用太陽輻射能直接分解水制氫的光—化學轉(zhuǎn)換方式。它包括光合作用、光電化學作用、光敏化學作用及光分解反應。光化轉(zhuǎn)換就是因吸收光輻射導致化學反應而轉(zhuǎn)換為化學能的過程。其基本形式有植物的光合作用和利用物質(zhì)化學變化貯存太陽能的光化反應。植物靠葉綠素把光能轉(zhuǎn)化成化學能，實現(xiàn)自身的生長與繁衍，若能揭示光化轉(zhuǎn)換的奧秘，便可實現(xiàn)人造葉綠素發(fā)電。目前，太陽能光化轉(zhuǎn)換正在積極探索、研究中。

太陽能優(yōu)點：

（1）普遍：太陽光普照大地，沒有地域的限制無論陸地或海洋，無論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開發(fā)和利用，且無須開采和運輸。

（2）無害：開發(fā)利用太陽能不會污染環(huán)境，它是最清潔能源之一，在環(huán)境污染越來越嚴重的今天，這一點是極其寶貴的。

（3）巨大：每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當于130萬億噸煤，其總量屬現(xiàn)今世界上可以開發(fā)的最大能源。

（4）長久：根據(jù)目前太陽產(chǎn)生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的壽命也約為幾十億年，從這個意義上講，可以說太陽的能量是用之不竭的。

缺點：

（1）分散性：到達地球表面的太陽輻射的總量盡管很大，但是能流密度很低。

（2）不穩(wěn)定性：由于受到晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度等自然條件的限

制以及晴、陰、云、雨等隨機因素的影響，所以，到達某一地面的太陽輻照度既是間斷的，又是極不穩(wěn)定的，這給太陽能的大規(guī)模應用增加了難度。

（3）效率低和成本高：目前太陽能利用的發(fā)展水平，有些方面在理論上是可行的，技術上也是成熟的。但有的太陽能利用裝置，因為效率偏低，成本較高，總的來說，經(jīng)濟性還不能與常規(guī)能源相競爭。在今后相當一段時期內(nèi)，太陽能利用的進一步發(fā)展，主要受到經(jīng)濟性的制約。

（二）風能

風能地球表面大量空氣流動所產(chǎn)生的動能。由于地面各處受太陽輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同，因而引起各地氣壓的差異，在水平方向高壓空氣向低壓地區(qū)流動，即形成風。風能量是豐富、近乎無盡、廣泛分布、干凈與緩和溫室效應。據(jù)估計到達地球的太陽能中雖然只有大約2%轉(zhuǎn)化為風能，但其總量仍是十分可觀的。全球的風能約為1300億千瓦，比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。【2】

人類利用風能的歷史可以追溯到公元前。中國是世界上最早利用風能的國家之一。公元前數(shù)世紀中國人民就利用風力提水。灌溉、磨面、舂米，用風帆推動船舶前進。到了宋代更是中國應用風車的全盛時代，當時流行的垂直軸風車，一直沿用至今。在國外，公元前2世紀，古波斯人就利用垂直軸風車碾米。10世紀伊斯蘭人用風車提水，11世紀風車在中東已獲得廣泛的 應用。13世紀風車傳至歐洲，14世紀已成為歐洲不可缺少的原動機。在荷蘭風車先用于萊茵河三角洲湖地和低濕地的汲水，以后又用于榨油和鋸木。只是由于蒸汽機的出現(xiàn)，才使歐洲風車數(shù)目急劇下降。

數(shù)千年來，風能技術發(fā)展緩慢，也沒有引起人們足夠的重視。但自1973年世界石油危機以來，在常規(guī)能源告急和全球生態(tài)環(huán)境惡化的雙重壓力下，風能作為新能源的一部分才重新有了長足的發(fā)展。風能作為一種無污染和可再生的新能源有著巨大的發(fā)展?jié)摿?，特別是對沿海島嶼，交通不便的邊遠山區(qū)，地廣人稀的草原牧場，以及遠離電網(wǎng)和近期內(nèi)電網(wǎng)還難以達到的農(nóng)村、邊疆，作為解決生產(chǎn)和生活能源的一種可靠途徑，有著十分重要的意義。即使在發(fā)達國家，風能作為一種高效清潔的新能源也日益受到重視。

優(yōu)點：

風能為潔凈的能量來源。

風能設施日趨進步，大量生產(chǎn)降低成本，在適當?shù)攸c，風力發(fā)電成本已低于其它發(fā)電機。

風能設施多為不立體化設施，可保護陸地和生態(tài)。

風力發(fā)電是可再生能源，很環(huán)保，很潔凈。

風力發(fā)電節(jié)能環(huán)保。缺點：

風力發(fā)電在生態(tài)上的問題是可能干擾鳥類，如美國堪薩斯州的松雞在風車出現(xiàn)之后已漸漸消失。目前的解決方案是離岸發(fā)電，離岸發(fā)電價格較高但效率也高。

在一些地區(qū)、風力發(fā)電的經(jīng)濟性不足：許多地區(qū)的風力有間歇性，更糟糕 的情況是如臺灣等地在電力需求較高的夏季及白日、是風力較少的時間；必須等待壓縮空氣等儲能技術發(fā)展。

風力發(fā)電需要大量土地興建風力發(fā)電場，才可以生產(chǎn)比較多的能源。進行風力發(fā)電時，風力發(fā)電機會發(fā)出龐大的噪音，所以要找一些空曠的地方來興建。

現(xiàn)在的風力發(fā)電還未成熟，還有相當發(fā)展空間。

現(xiàn)在風能發(fā)出的電被稱為垃圾電，因為其受到環(huán)境狀況的影響。我們相關科研人員還需要盡最大努力攻克種種難關。

（三）核能

核能是通過轉(zhuǎn)化其質(zhì)量從原子核釋放的能量，符合愛因斯坦的方程E=mc2，其中E=能量，m=質(zhì)量，c=光速常量。核能通過三種核反應之一釋放：

1、核裂變，打開原子核的結合力。

2、核聚變，原子的粒子熔合在一起。

3、核衰變，自然的慢得多的裂變形式。

目前，核能主要用于發(fā)電。

利用核反應堆中核裂變所釋放出的熱能進行發(fā)電的方式。它與火力發(fā)電極其相似。只是以核反應堆及蒸汽發(fā)生器來代替火力發(fā)電的鍋爐，以核裂變能代替礦物燃料的化學能。除沸水堆外（見輕水堆），其他類型的動力堆都是一回路的冷卻劑通過堆心加熱，在蒸汽發(fā)生器中將熱量傳給二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推動汽輪發(fā)電機。沸水堆則是一回路的冷卻劑通過堆心加熱變成70個大氣壓左右的過飽和蒸汽，經(jīng)汽水分離并干燥后直接推動汽輪發(fā)電機。核能發(fā)電利用鈾燃料進行核分裂連鎖反應所產(chǎn)生的熱，將水加熱成高溫高壓，利用產(chǎn)生的水蒸氣推動蒸汽輪機并帶動發(fā)電機?！?】

優(yōu)點：

1．核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣排放巨量的污染物質(zhì)到大氣中，因此核能發(fā)電不會造成空氣污染。

2．核能發(fā)電不會產(chǎn)生加重地球溫室效應的二氧化碳。

3．核能發(fā)電所使用的鈾燃料，除了發(fā)電外，暫時沒有其他的用途。

4．核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍，故核能電廠所使用的燃料體積小，運輸與儲存都很方便，一座1000百萬瓦的核能電廠一年只需30公噸的鈾燃料，一航次的飛機就可以完成運送。

5．核能發(fā)電的成本中，燃料費用所占的比例較低，核能發(fā)電的成本較不易受到國際經(jīng)濟情勢影響，故發(fā)電成本較其他發(fā)電方法為穩(wěn)定。

缺點：

1．核能電廠會產(chǎn)生高低階放射性廢料，或者是使用過之核燃料，雖然所占體積不大，但因具有放射線，故必須慎重處理，且需面對相當大的政治困擾。

2．核能發(fā)電廠熱效率較低，因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環(huán)境

裏，故核能電廠的熱污染較嚴重。

3．核能電廠投資成本太大，電力公司的財務風險較高。

4．核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運轉(zhuǎn)。

5．興建核電廠較易引發(fā)政治歧見紛爭。

6．核電廠的反應器內(nèi)有大量的放射性物質(zhì)，如果在事故中釋放到外界環(huán)境，會對生態(tài)及民眾造成傷害。

核能給我們帶來巨大能源的同時，也給人類帶來了巨大的威脅。很多國家利用核能制造武器，這些核武器已嚴重威脅了人類的生命安全。這些都需要各國領導者們處理好核能運用的問題，以免發(fā)生核戰(zhàn)爭給人類帶來巨大災害。

目前，新能源的利用一個很火的地方是新能源汽車，傳統(tǒng)汽車在將來會遇到各種嚴峻的問題，新能源汽車的研究已成為各汽車廠商的重大研究課題。每個國家在這些方面也在大力支持，出臺了很多優(yōu)惠的政策。如：上海為進一步推動私人購買和使用新能源汽車，上海市嘉定區(qū)30日宣布，在現(xiàn)有補貼基礎上，對符合條件的新能源汽車購買者，給予兩年電費、共計1.5萬元的補貼?！?】

《財政部、國家稅務總局、工業(yè)和信息化部關于節(jié)約能源、使用新能源車船車船稅政策的通知》(財稅[2012]19號,以下簡稱通知)及《財政部、國家稅務總局、工業(yè)和信息化部關于節(jié)約能源、使用新能源車輛減免車船稅的車型目錄(第一批)的公告》(財政部公告2012年第7號,以下簡稱公告)下發(fā),明確自2012年1月1日起,對節(jié)約能源的車船減半征收車船稅;對使用新能源的車船免征車船稅?！?】

我們要努力發(fā)展新能源，爭取它能早日應用到各種領域。

參考文獻：

【1】http://baike.baidu.com/view/21294.htm

【2】成西，低碳生活就在身邊 [N]．恩施日報.2010-01-01

【3】http://baike.baidu.com/view/22222.htm

【4】2013年05月31日10:18 來源：新華網(wǎng)

作者：孫青

【5】http://baike.baidu.com/view/825855.htm

鳴謝！

感謝本學期辛苦給我們上課的兩位老師和在這門課學習期間給予我?guī)椭耐瑢W！

第四篇：新能源技術論文

3.1.2 節(jié)能減排與新能源汽車是世界各國的共同追求

汽車作為日常生活必不可分的一種交通工具為人們提供便利的同時也成為環(huán)境污染的主要元兇之一，因此汽車節(jié)能減排問題近來引起了越來越多人的關注。

汽車是支柱產(chǎn)業(yè)，也是基本的交通工具，各國政府都力求用保持汽車的發(fā)展來促進經(jīng)濟的發(fā)展和民眾生活福利的提高。發(fā)展節(jié)能減排和新能源汽車可以在保持汽車增長的狀況下降低石油消耗、保護大氣環(huán)境，因此各國政府普遍把發(fā)展節(jié)能減排和新能源汽車看成實現(xiàn)其能源環(huán)境政策和汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。因此，節(jié)能減排與新能源汽車是世界各國的共同追求

3.2 我國的汽車節(jié)能減排與新能源的措施

3.2.1 我國汽車工業(yè)的節(jié)能減排戰(zhàn)略 3.2.1.1 優(yōu)化現(xiàn)有的車用能源動力系統(tǒng)

我國巨大的汽車保有量和節(jié)能空間決定了傳統(tǒng)汽車領域的節(jié)能潛力依然很大。柴汽油發(fā)動機作為傳統(tǒng)能源動力，因其在動力性、經(jīng)濟性諸方面具備的顯著優(yōu)勢，仍會在相當長的時間內(nèi)具有節(jié)能減排的巨大挖掘潛力和廣闊的發(fā)展空間。尤其是大功率、低排放柴油發(fā)動機在公交以及運輸工具配套方面扮演的重要角色日益凸顯，其節(jié)能減排

貢獻為世界所公認。提高傳統(tǒng)能源汽車節(jié)能水平意義重大，勢在必行。當前全社會都在關注節(jié)能環(huán)保，國家已將節(jié)能減排作為國策，積極發(fā)展節(jié)能環(huán)保汽車。符合我國能源供給的實際和大眾的消費水平，是建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的重要措施，不僅有利于落實國家的能源發(fā)展戰(zhàn)略，緩解能源緊張的狀況，保護環(huán)境，而且有利于我國汽車產(chǎn)業(yè)國際競爭力的提高，促進汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

通過建立完善相應的支持政策體系，優(yōu)先發(fā)展高品質(zhì)的節(jié)能環(huán)保型汽車，是汽車行業(yè)貫徹落實國家節(jié)能減排要求的必然選擇，這對于緩解我國快速進入汽車社會所面臨的節(jié)能環(huán)保的巨大壓力，順應國家經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變的新形式，實現(xiàn)我國經(jīng)濟社會又好又快及和諧發(fā)展

具有重要的現(xiàn)實意義。

據(jù)專家分析，2009年全國民用汽車保有量為7619.31萬輛，到2020年預計汽車保有量將較2009年翻番，轎車在汽車保有量中所

占比例將超過60%

3.2.1.2 開發(fā)新一代車用能源動力系統(tǒng)

大力發(fā)展新能源汽車已成為低碳能源供應、交通運輸節(jié)能的重要舉措，在有效實現(xiàn)交通能源消費的結構優(yōu)化的同時，帶來巨大的經(jīng)濟和社會效益。從《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》到“十城千輛”工程，國內(nèi)一系列新能源汽車扶持政策的出臺，預示著新能源汽車在中國將迎來實質(zhì)性的發(fā)展。中國三大石油巨頭紛紛涉水新能源汽車，電網(wǎng)公司計劃在全國范圍內(nèi)大規(guī)模建充電站。新能源汽車制造及零部件制造更是如火如荼地展開。預計到2011年，中國的新能源汽車要形成50萬輛的產(chǎn)能，新能源汽車銷量要占到乘用車銷售總量的5%左右。到2020年中國新能源汽車的比例將占全部汽車的二分之一。

3.2.2 我國新能源汽車的戰(zhàn)略定位

① 純電動汽車：車用能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略重點和主要方向

在使用階段實現(xiàn)零排放，綜合能源利用效率高，并能夠徹底擺脫車輛使用階段對石油的依賴，是解決我國汽車能源和環(huán)境問題的最重要途徑。

② 混合動力汽車：近中期滿足市場的重點產(chǎn)品

集合了電池和內(nèi)燃機優(yōu)點，是傳統(tǒng)汽車技術升級的重要方案，有助于在較短時間內(nèi)實現(xiàn)顯著的節(jié)能減排效果。

③ 燃料電池汽車：面向未來的戰(zhàn)略儲備

具有能量轉(zhuǎn)化效率高、零排放、不污染環(huán)境等優(yōu)點，但技術開發(fā)難度大，世界對其商業(yè)化預期較低，是面向未來的戰(zhàn)略制高點。

4結語

隨著我國經(jīng)濟實力的不斷強大，中國汽車行業(yè)前景將更加廣闊，預計我國汽車產(chǎn)量2010、2011年將持續(xù)保持增長，預計增長率在19%至20%之間。在2015年左右國內(nèi)汽車銷售有望超過美國，成為

第一大汽車消費市場。

未來各種節(jié)能減排和新能源汽車將逐步嶄露頭角，新能源汽車將逐步取代傳統(tǒng)的燃油汽車，成為主要的汽車類型。參考文獻：

【1】戴勝利等.汽車節(jié)能減排的若干對策研究[J].武漢理工大學出版社，2010,4.【2】王濤，張友芹.論我國節(jié)能與新能源汽車的發(fā)展戰(zhàn)略[J].汽車工業(yè)研究，2008,6.【3】華云云，畢向芬.新能源為未來汽車提供綠色動力[J].中國新技術新產(chǎn)品,2009,5.【4】劉永和，馮贊.節(jié)能與新能源汽車的發(fā)展[J].客車技術與研究，2010,1.【5】袁哲.發(fā)展我國新能源汽車的新機遇[J].汽車工業(yè)研究，2009,11.【6】汽車駕駛員前方視野測量系統(tǒng)軟件開發(fā)．吉林大學．2007中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫．

【7】雷鳴.美日汽車巨頭的困境與我國新能源汽車發(fā)展機遇[J].未來與發(fā)展，2010,2.

第五篇：新能源汽車論文

新能源汽車

——我國新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

811112班

學號：81111207 王國慶

汽車是現(xiàn)代工業(yè)文明的象征之一，也是推動一國或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的重要引擎。隨著環(huán)境保護、低碳經(jīng)濟、降低能耗的理念為人們重視，汽車工業(yè)因其尾氣排放污染環(huán)境、高能耗等一系列負效應，面臨日益嚴峻的挑戰(zhàn)。相對傳統(tǒng)的燃油汽車，新能源汽車能夠有效降低汽車排放廢氣污染。從環(huán)境角度講，新能源汽車廢氣排出量比傳統(tǒng)汽車可減少92%-98%，從而實現(xiàn)交通能源多元化，保護環(huán)境；從能源角度講，全球石油危機日益嚴重，汽車工業(yè)又是能耗的最大組成部分，新能源汽車的開發(fā)和使用有效解決了交通能源重消耗的問題，實現(xiàn)低碳經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。因此，隨著低碳經(jīng)濟、節(jié)能環(huán)保意識深入人心，以解決環(huán)保和能源短缺為出發(fā)點的新能源汽車產(chǎn)業(yè)得到各國政府和學者的關注。

1.1新能源汽車定義

嚴格來講，由于存在著相對概念，這樣的描述并不規(guī)范，甚至可以說比較荒謬。因為隨著時間的推移，今日的新能源可能成為明日的舊能源。一個優(yōu)秀的名詞定義應該經(jīng)得起時間的考驗，而不應經(jīng)常變更，故而我們把目光放遠，希望能在國際上找尋類似的定義，通過對著名的維基百科的檢索，我們發(fā)現(xiàn)了類似的詞匯（Green Vehicle）綠色（環(huán)保）汽車，顧名思義，這種類型的汽車就是指對環(huán)境較為友好的，排放相對內(nèi)燃機汽車較少的道路機動車。不難看出，這個定義也存在著相對的概念，并不具備太多的參考價值。

新能源汽車聚焦網(wǎng)認為，目前新能源汽車的定義還比較寬泛，只要新型車輛滿足”新能源“、”新技術“、”新結構“這三大基本要件中的任意二個，都能稱之為新能源汽車。維基百科中綠色（環(huán)保）汽車的后續(xù)介紹也支持了這個觀點，“Green vehicles are powered by alternative fuels and advanced vehicle technologies“（直譯為為綠色汽車是由替代燃料與新型汽車技術所驅(qū)動的）。

2.1新能源汽車的發(fā)展歷史

2.1.12001年，“863”計劃汽車專項

我國從“八五”期間開始了電動汽車的研究開發(fā)，并取得了一批成果且正在推動成果轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化。2001年，國家啟動了“863”計劃電動汽車專項。這一舉措，既是我國汽車產(chǎn)業(yè)未來如何發(fā)展，向那個方向發(fā)展的一個指引，也是實現(xiàn)綠色環(huán)保和低碳經(jīng)濟的有效途徑。2007年11月，國家出臺了《新能源汽車生產(chǎn)準入規(guī)則》，首次提出了新能源汽車概念。認為新能源汽車是指：采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源（或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動力裝置），綜合車輛的動力控制和驅(qū)動方面的先進技術，形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。新能源汽車包括混合動力汽車、純電動汽車（BEV，包括太陽能汽車）、燃料電池電動汽車（FCEV）、氫發(fā)動機汽車、其他新能源（如高效儲能器、二甲醚）汽車等。這標志著我國開始像對普通汽車一樣，對新能源汽車的生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)品實施管理和準入制度。2009年6月17日工業(yè)和信息化部發(fā)布了《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準入管理規(guī)則》，共四章19條，這是對2007年《新能源汽車生產(chǎn)準入管理規(guī)則》的進一步修訂和完善。主要是對準入條件和管理做了更加詳盡的細化和完善。

兩個規(guī)則的出臺和不斷完善，說明新能源汽車已上升為國家戰(zhàn)略，這也是基于低碳經(jīng)濟的一場技術革命的開始，新能源汽車產(chǎn)業(yè)將成為中國低碳經(jīng)濟最重要的著力點和新的增長點。不過，處于發(fā)展初期的中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)也將面臨著技術創(chuàng)新、發(fā)展模式、政策扶持等一系列問題。此后，有關新能源汽車和“十城千輛”工程的政策、規(guī)劃不斷出現(xiàn)，彰顯著國家對新能源汽車產(chǎn)業(yè)的日益重視?！笆乔лv”工程自實施一年以來，在服務領域已示范推廣6000多輛節(jié)能與新能源汽車，帶動地方配套和產(chǎn)業(yè)100多億元。新能源汽車產(chǎn)業(yè)在運營、充電站各個領域已經(jīng)初具規(guī)模，通過明晰戰(zhàn)略和示范推廣相結合，發(fā)展新能源汽車為國家戰(zhàn)略，進一步明晰以純電驅(qū)動為主要技術路線，有效帶動我國新能源汽車在人才、技術、產(chǎn)業(yè)等資源的快速集聚，從最初的新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和全面啟動階段進入到實施、攻堅階段。2010年5月31日，為加快汽車技術進步，培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，推進節(jié)能減排，財政部、科技部、國家發(fā)改委等實施了《關于開展私人購買新能源汽車補貼試點》方案。該試點方案由七章十九條組成。從補貼范圍、對象、方式，支持條件，補助標準與規(guī)模，資金申報與下達，監(jiān)督管理各個方面對新能源汽車補助范圍和對象做一界定。如在補助方式上，私人購買的范圍擴大，包括了私人直接購買、整車租賃和電池租賃三種形式，中央財政對生產(chǎn)汽車企業(yè)的補助也細化；在補助標準上，補助標準根據(jù)動力電池組能量確定。按3000元/千瓦時給予補助。插電式混合動力乘用車最高補助5萬元/輛；純電動乘用車最高補助6萬元/輛。試點期內(nèi)（2010-2012年），每家企業(yè)銷售的插電式混合動力和純電動乘用車分別達到5萬輛的規(guī)模后，中央財政將適當降低補助標準。補助資金必須?？顚Ｓ?，任何單位不得以任何理由、形式截留、挪用。對違反規(guī)定的，依法追究有關單位和人員的責任。

3.1 新能源汽車的分類及特點

新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源（或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動力裝置），綜合車輛的動力裝置和驅(qū)動方面的先進技術，形成的具有新技術、新結構的汽車。目前正在開發(fā)的新能源汽車包括氣動汽車、純電動汽車、二甲醚汽車、氫燃料汽車、燃氣汽車、醇類燃料汽車以及以植物油為燃料的汽車等。

3.1.1氣動汽車

以壓縮空氣、液態(tài)空氣和液氮等為介質(zhì)，通過吸熱膨脹做功供給驅(qū)動能量、通過高壓空氣驅(qū)動氣動馬達行駛的汽車稱為氣動汽車。氣動發(fā)動機排放無污染物輻射氮氣或空氣，實現(xiàn)真正的零污染。

3.1.2純電動汽車

純電動汽車完全以動力蓄電池作為動力源，通過牽引變流器和大功率異步電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能，車輛的驅(qū)動通過傳動裝置運行，是一種具有結構簡單、噪聲小、零排放、無污染、低能耗等優(yōu)勢的新能源車型，完全符合環(huán)保要求。對于電力公司和發(fā)電企業(yè)來說，純電動汽車的電池可以利用夜間電網(wǎng)的廉價“谷電”進行充電，平抑電網(wǎng)的峰谷差，最大限度地實現(xiàn)經(jīng)濟效益。而其缺點包括續(xù)駛里程短，每次充電所能支持的行駛里程短；電機控制器和蓄電池價格昂貴致使成本較高；質(zhì)量重以及外形尺寸大；動力蓄電池壽命短等方面。

3.1.3甲醚汽車

二甲醚作為一種基本化工原料，常溫下為無色無味氣體，加壓5個大氣壓以上即為液體，具有優(yōu)良的燃燒性能、良好的動力性、十六烷值高、污染少，適合作為代用能源代替壓燃式發(fā)動機。二甲醚汽車不排放污染環(huán)境的黑色氣體，產(chǎn)生的氮氧化物相比柴油減少20%。目前二甲醚汽車的推廣仍不具備經(jīng)濟性，但隨著油價的迅速提升，二甲醚汽車的性價比將日益升高。同時，當前各個城市幾乎都沒有二甲醚加注點，不利于二甲醚汽車產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。

3.1.4氫燃料汽車

氫燃料汽車采用氫氣作為主要能量，氫燃料電池的原理是將氫輸入燃料電池中，質(zhì)子交換膜阻隔氫原子的電子，電子經(jīng)由外電路從負極傳導至正極，形成一種電能驅(qū)動電動機；質(zhì)子卻可以通過質(zhì)子交換膜，與氧發(fā)生化學反應成為純凈的水霧排出。氫燃料汽車干凈衛(wèi)生；燃燒產(chǎn)物不具污染性；燃燒效率高，有利于燃料的節(jié)約；氫氣燃料中也可加入壓縮天然氣，以進一步提高燃料效率和減少NO2的排放。氫能汽車最大的使用障礙是儲存和安全問題。推廣氫能汽車需要解決廉價氫氣大量制取的方法、氫氣的安全儲運問題以及研制高性能、廉價的氫供給系統(tǒng)這三個技術問題。

3.1.5燃氣汽車 燃氣汽車主要包括以壓縮天然氣為燃料的壓縮天然氣汽車和液化石油氣為燃料的液化石油氣汽車。壓縮天然氣和液化天然氣是理想的點燃式發(fā)動機燃料，具備單

一、純度高的燃氣成分，燃燒完全；氮氧化物和微粒的排放量非常低；低溫啟動和運轉(zhuǎn)性能較佳；是目前較為實用的新型低排放汽車。其缺點是儲運性能與液體燃料相比較差；發(fā)動機著火延遲期較長以及容積效率較為低下等。

3.1.6醇類燃料汽車

醇類燃料汽車是指利用醇類燃料作為動力源的新型汽車。醇類燃料包括甲醇、乙醇等，可直接采作為發(fā)動機的燃料，也可與柴油或汽油按既定比例配制成混合燃料。醇類燃料汽車可降低污染效果，同時具有良好的節(jié)能作用，但這種摻和燃料難以獲得與柴油或汽油相同程度的功率，若想提高功效性，必須增大燃油噴射量，而當摻醇率大于15%后，發(fā)動機的壓縮比和點火提前角也必須予以改變。目前更大比例的摻混燃料研發(fā)仍處于試驗階段。

4.1 新能源汽車的發(fā)展前景

專家預測到2020年為止，中國將有10%～20%的乘用車銷量來自于插電式混合動力汽車、純電動汽車以及其他新能源汽車。新能源汽車的發(fā)展勢不可擋。

一汽集團承擔了國家“863”計劃中“解放牌混合動力城市客車研究開發(fā)”和“紅旗牌混合動力轎車研究開發(fā)”項目，其開發(fā)的混合動力電動客車獲得了汽車新產(chǎn)品公告，并已投入示范運營。奔騰B50插電式混合動力轎車是一汽集團開發(fā)的新一代節(jié)能環(huán)保車，它集成了一汽集團混合動力系統(tǒng)技術平臺和整車制造的最新成果，采用雙永磁同步電機混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)，其最高車速達到183公里/小時，油耗5升/百公里，排放達到國Ⅳ標準。

東風汽車公司是國內(nèi)最早從事電動汽車研發(fā)的汽車企業(yè)之一。該公司已研制出的東風混合動力轎車（EQ7200）排放指標滿足國Ⅳ標準，燃油經(jīng)濟性比基礎車型提高30％以上。武漢電動公交專線示范運營的結果表明，東風混合動力公交車具有良好的可靠性，總體性能、狀態(tài)正常，環(huán)保和節(jié)能效果明顯。

在新能源汽車方面，上汽集團起步相對較晚，但成績喜人。2009年上汽集團展出了基于榮威750平臺自主研發(fā)的混合動力轎車、上海牌純電動汽車、新一代“上海牌”燃料電池轎車。榮威750混合動力車具備“智能停機零排放”和“環(huán)保與動力性兼?zhèn)洹钡奶攸c，可實現(xiàn)綜合節(jié)油率20%左右。新一代“上海牌”燃料電池轎車是通過對通用第四代燃料電池動力系統(tǒng)重新優(yōu)化匹配而成，最高車速達150公里/小時，最大續(xù)駛里程319公里，該車目前被選用為上海世博會場館內(nèi)的出租車。

比亞迪致力于油電混合動力和純電動車的研發(fā)。F3DM和6DM雙模式混合動力車搭載DM雙模式混合動力系統(tǒng)，用戶可以通過按鍵在純電動和混合動力之間自由切換。其研制的e6純電動汽車可與F6同平臺生產(chǎn)，15分鐘左右可充電量80%，其續(xù)駛里程在60公里等速的情況下達到400公里，是目前世界上續(xù)駛里程最長的純電動轎車。2010年3月，比亞迪e6純電動出租車已在深圳試運行。2005年，奇瑞公司推出A5BSG車型，這是國內(nèi)自主品牌首次可以批量生產(chǎn)的混合動力車型，于2007年正式下線，已投放于蕪湖出租車市場，邁出了自主知識產(chǎn)權混合動力轎車產(chǎn)業(yè)化、市場化的第一步。此外，長安、江淮、長城等多家企業(yè)也都研發(fā)出了具有自主知識產(chǎn)權的新能源汽車。

能源環(huán)境對發(fā)展的制約、節(jié)能減排的國際責任以及汽車行業(yè)在能源消耗和大氣污染中的高份額，意味著汽車行業(yè)必須在節(jié)能減排工作中發(fā)揮重要的作用。綠色環(huán)保的“上海牌”燃料電池轎車在世博會上亮相，不僅是一個中華民族汽車品牌的“重生”，也反映了中國正在加快推進新能源汽車發(fā)展的態(tài)勢。目前，中國的新能源汽車正處于從研發(fā)向規(guī)模產(chǎn)業(yè)化過渡的重要階段，是難得的戰(zhàn)略機遇期，中國應該把新能源汽車的研發(fā)和推廣作為重點領域，最終實現(xiàn)從汽車制造大國向產(chǎn)業(yè)強國的轉(zhuǎn)變。

我國新能源汽車的市場導入晚于發(fā)達國家5～10年，此時政府的政策支持將發(fā)揮著重要的作用。政府應該及時推出促進新能源汽車市場化的政策，進一步完善推動電動車產(chǎn)業(yè)化的政策體系。包括提供財政補貼，減免稅收，政府采購等方面。

從當前形勢來看，純電動油、電混合動力和燃料電池將是未來新能源汽車的三大發(fā)展趨勢。純電動汽車的技術缺陷是電池成本高、電池容量不足以及續(xù)駛里程短，并且需要完備的基礎配套設施，不適宜產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。因此，混合動力汽車成為規(guī)避純電動汽車研發(fā)和市場化高風險的最佳過渡性新能源汽車技術。而燃料電池汽車被認為是清潔能源汽車的終極發(fā)展方面。我國各大型企業(yè)以及高級院校、科研院所的研發(fā)應按照這一層級循序漸進，從而實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

當前我國已基本建立節(jié)能與新能源汽車的技術平臺，未來的發(fā)展趨勢將致力于獨立自主的知識產(chǎn)權建設，完整的關鍵零部件研發(fā)體系建設，以及實現(xiàn)從小批量整車生產(chǎn)逐漸發(fā)展至大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的目標。