从能源和环保方面分析电动汽车前景.docx

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1、从能源和环保方面分析电动汽车前景—16014615宁新福摘要：毫无疑问，汽车已成为人类生活的重要部分。然而汽车所依赖的石油是有限的，其带来的环境问题日益突出。近年来，电动汽车成为各国各大公司研究的热点。随着化石能源的枯竭，电动汽车能否取代普通汽车，成为将来汽车的主流，可以的话还需要多久时间；电动汽车相比燃油汽车而言能否减少环境污染，还是其所消耗的一次能源在转化为电能的过程中会产生更严重的环境污染呢？本文就以上问题进行了研究探讨。1从能源角度分析电动汽车的前景普通汽车依赖大量汽油，而世界上汽油的存储量到底还有多少，还能供普通汽车使用多久呢？电动汽车是否更加节省能源呢，要是电动汽车得到

2、了普及，其所消耗的依次电能从哪里来？1.1世界石油储量堪忧虽然人们不能准确地预测石油储存在哪，但是，认识了油气的形成过程，再依据先进的板块构造理论和盆地分析方法。可以在世界范围识别出哪些可能会有油气的存在以及其分布范围(包括尚未进行过勘探的地区)。这样就有可能可靠地评估出人类总共可能拥有的石油量。瑞士银行于2013年发布了全球石油领域现状的报告，该报告指出，目前世界已证实石油储量有1．8万亿桶，这意味着，按现有石油消费水平世界石油还可开采46年，也就是说预计2059年，石油会彻底枯竭。在我国，汽车行业消耗的石油约占总石油消耗的1/3，可见石油的枯竭会对当代汽车行业造成不可估量的影响

3、。而不消耗石油的电动汽车便给让现代汽车行业看到了新的方向。1.2电动汽车与燃油汽车耗能状况比较为全面评价电动汽车及燃油汽车的耗能状况，可考虑由石油到燃油汽车运动机械能的各阶段能量损耗，以及从发电的煤（或水力等其他）到电动汽车充电站，再到电动汽车机械能过程中的能量损耗，进行综合比较。以下比较方法是从网上摘抄的一篇文章，由于未找到作者，故只标注网址[1]。对能源消耗评价，在燃料采集加工运输阶段，将功能单位统一设定为在加油（气、氢）机、充电口，低热值为1MJ（兆焦耳）的燃料。车行驶100km的全生命周期能耗=汽车100公里燃料耗量×（单位燃料燃烧的能耗+生产单位燃料所导致的能耗）。由此，

4、为了比较电动汽车与传统燃油汽车的节能效应，通过车辆行驶每百公里所消耗的能量和汽车能源转化效率这两个方面进行比较。WTP过程的能量消耗我们知道：1度电完全转化可产生J能量；1kg标准煤完全燃烧能产生J能量；1kg汽油完全燃烧能产生J能量。目前，我国有由于发电厂发电效率与发电厂的规模类型有关，其发电效率也不同（我国发电厂是靠煤炭驱动涡轮机发电，美国等地发电厂是靠燃油驱动涡轮机发电）。表一国家电厂的发电效率发电方式2010年2020年比例构成发电效率比例构成发电效率燃煤发电68.3%36.4%67%38.8%燃油发电0.5%40%0.3%40%燃气发电4.5%52.1%4.2%55%水力

5、发电22.6%100%21.6%100%核电3.6%33%5.7%33%其他0.6%78.5%1.1%89.5%综合43.9%46.1%表二2000～2005年线损耗年份2000年2001年2002年2003年2004年2005年线损率（%）7.707.557.527.717.557.18根据表一2010年我国各类电厂的发电效率综合为43.9%，再根据表二最近我国输电线电量年线损耗，按2005年的算起，是7.18%。则电量的WTP过程能量转换率为：（1-1）产生1度电所需要的能量是：（1-2）所需要煤的质量为：（1-3）我国原油开采能量效率为90%左右，其中：汽油炼制效率为90.7

6、1%，柴油炼制效率为91.46%。那么炼制1L汽油，WTP过程能量转换率为：（1-4）若使用93号汽油（93号汽油密度是0.725g/ml），则需要的能量是：(1-5)表三不同型号汽油柴油密度型号90号汽油93号汽油97号汽油-20号柴油密度大小（g/ml）0.720.7250.7370.83PTW过程的能量消耗首先，电动车与燃油车从能量来源上考虑：电动车的能量来源是自身携带的电池，它直接消耗的是电能；而燃油车则是烧油，车上配有燃油机（发动机），靠燃油为车供能，它们的驱动过程是：传统汽车是将燃油在燃烧室中燃烧之后产生热能→机械能,通过曲柄连杆机构→传动系统→驱动轮转动；而电动汽车则

7、是由蓄电池释放出化学能→电能→机械能,通过控制系统→调节电机转速→驱动轮转动。这是两者在结构组成和工作原理上的本质区别。下表列出了某种电动汽车与燃油汽车的参数，根据其参数，可计算行驶一百公里所消耗的能量。表四某种电动汽车与燃油汽车的参数比较汽车类型整备重量油耗（/百公里）最大电动机/2.0L发动机功率电动汽车2020kg16-20kwh75kw燃油汽车1435kg8.3L103kw电动汽车的电动机工作效率一般是设计在≥80%上，而燃油汽车的发动机工作效率在40%—60