纯电动汽车与传统汽车能耗与排放对比分析.docx

文章编号：1002-4581（2014）01-0020-04 纯电动汽车与传统汽车能耗与排放对比分析 郭 胜，石 琴，李彦保，郭 宁 Guo Sheng，Shi Qin，Li Yanbao，Guo Ning （合肥工业大学 交通运输工程学院，安徽 合肥 230009） 摘 要：以国内某汽车厂的某款汽车（传统汽油汽车）及该厂的同款纯电动汽车为例，对比分析了传统汽车与纯 电动汽车的能耗和综合效率，并比较了两类车的排放。由于纯电动汽车受续航里程的限制，通常情况下在市区使用率比 较高，所以文中采用城市工况对两车进行比较分析。经过计算，传统汽车的综合效率为 18%，纯电动汽车为 22%，纯电 动汽车在节能与综合效率利用方面优于传统汽车。通过对比，发电厂发出纯电动汽车用电所带来的污染水平低于传统燃 油汽车污染排放水平。 关键词：纯电动汽车；比能耗；综合效率；汽车排放 中图分类号：U469.72 文献标志码：A 北 于车用锂电池的标准，该标准的主要内容是测试方 京 0 引 言 汽 随着我国国民经济的持续增长，汽车也越来越 多地走进寻常百姓家。截至 2011 年我国汽车总保有 式、充电方法等。同时，一些电力公司认为电动汽 车的发展会给他们带来巨大商机，因此也在电动汽 车的应用、测试、能源基础设施建设等方面做出了 [4] [1] 自己的努力 ，进一步推动了电动汽车的发展。 车 量为 7 800 万辆 ，预计到 2030 年将达到 2.28 亿辆 电动汽车在我国发展以来，得到了政府企业的 [2]。随着汽车数量的增加，交通运输业的 CO2 排放 量的增加也是惊人的。根据测算，2004 年我国交通 运输业的 CO2 排放量约为 2.9 亿 t，预计到 2030 年 我国 CO2 的排放量将是 2004 年的 3.8 倍，也就是 11.08 亿 t[3]。基于此政府也制定了相应的减排目标， 并于 2009 年 11 月 25 日正式对社会宣布，2020 年单 位 GDP CO2 排放量要比 2005 年降低 40%～45%， 同时以此作为我国经济和社会发展的约束性指标， 充分体现了政府在保护环境，促进能源结构调整方 面的决心。在这种背景下，人们更加关注纯电动汽 车的发展前景。 电动汽车在欧、美、日等发达国家得到了很好 的发展，在适合其运行特点的领域开展了示范应用， 主要以集团化公共服务用车为主。对于纯电动汽车 自身而言，制约电动汽车发展的关键是动力电池， 锂离子电池是目前关注和研发的焦点。日本的一些 相关企业在政府部门的带领下，将共同制定一些关 基金项目：安徽省软科学研究计划（12020503062）。 高度重视，我国在研发方面付出了很大努力，也取 得了一系列科研成果，开发出一批整车产品，并在 一些城市开展了不同形式的示范运行。同时国家也 出台了“十城千辆”、购买电动车补贴等一系列政策 措施来推动纯电动汽车的发展。虽然我国在电动汽 车示范运行上取得了一些经验，但还是缺乏有效长 久推动电动汽车发展的市场化机制，因此，纯电动 汽车距离大规模应用还有较长的过程。另外，纯电 动汽车在行驶过程中，消耗的是电能，而我国 80% 的电能是火力发电，所以说纯电动汽车并不是完全 意义上“零排放”。所以文中就对比分析了传统汽车 与纯电动汽车的能耗、热效率与排放问题。 1 传统燃油汽车与纯电动汽车热效 率与能耗对比 1.1 传统汽车与纯电动汽车对比 以国内某汽车厂生产的一款汽油汽车（以下 称传统汽车）与该厂生产的纯电动汽车为例进行 对比分析，该纯电动汽车是在同款汽油汽车的基 础上进行改进生产制造的，两车的相关基本参数 见表 1。表中可以看出，纯电动汽车的整备质量比 传统汽车重了 160 kg，主要是由于纯电动汽车与 传统汽车只是在动力系统方面的不同（其它基本 没有变化），纯电动汽车的动力系统主要由电动 含热量为 250 119 KJ。 1.2.2 传统汽车热效率计算 在计算该车热效率时，采用作用在驱动车轮 上的力 Fq 乘以在该力作用下驱动轮所行驶的距离 S。由汽车行驶的总阻力[5] 机、控制器和电池构成，而传统汽车则是传统的 ? F ? Ff ? Fw ? Fi ? Fj （2） 发动机构成方式。 表 1 基本参数 其中 Ff 为滚动阻力；Fw 为空气阻力；Fi 为坡 度阻力；Fj 为加速阻力。汽车行驶方程式 基本参数 纯电动汽车 传统汽车 Ft ? Gf sin ? ? CDA 2 ua ? u 21.15  （3） 外形尺寸（长×宽×高）/mm 4 155×1 650×1 445 4 155×1 650×1 445 轴距/mm 2 400 2 400 整备质量/kg 1 260 1 1