新能源汽車與傳統(tǒng)汽車能耗計算對比分析報告摘要當(dāng)前，在新能源汽車與傳統(tǒng)汽車不斷發(fā)展的過程中，傳統(tǒng)汽車也會受到新能源汽車的考驗。與傳統(tǒng)汽車相比較，新能源汽車有著其自身的優(yōu)勢和不足，其結(jié)構(gòu)也將變得更為簡化。它不像傳統(tǒng)車輛采用變速箱與發(fā)動機(jī)，而采用了電池，電機(jī)與控制器。電動化是當(dāng)今汽車工業(yè)的主要發(fā)展趨勢。在我國節(jié)能減排法律法規(guī)硬性要求之下，新能源汽車順勢發(fā)展。與此同時，受系列政策，宣傳及補貼等因素的激勵。為此，對新能源汽車與傳統(tǒng)汽車技術(shù)原理進(jìn)行分析，剖析其不同優(yōu)勢與劣勢，對其能耗與成本進(jìn)行對比，進(jìn)一步預(yù)測新能源汽車及傳統(tǒng)汽車今后的發(fā)展。關(guān)鍵詞：新能源汽車；傳統(tǒng)汽車；優(yōu)劣勢目錄TOC\o"1-3"\h\u15933前言 前言改革開放后，中國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人民收入水平連年增長，拉動中國汽車工業(yè)迅猛發(fā)展。國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2021年，我國機(jī)動車保有量達(dá)到3.95億輛，比2020年增加2300萬輛，同比增長6.18%，其中機(jī)動車保有量達(dá)到3.02億輛，比2020年增加2100萬輛，同比增長7.47%。與此同時，蓬勃發(fā)展的汽車工業(yè)也拉動著經(jīng)濟(jì)發(fā)展。但是由于傳統(tǒng)汽車是以傳統(tǒng)化石燃料為能源，汽車工業(yè)發(fā)展極大地增加了我國能源消耗，導(dǎo)致環(huán)境問題越來越嚴(yán)峻。如今環(huán)保呼聲越來越高，潮起潮落勢如破竹，能源轉(zhuǎn)型已成必然趨勢，新能源汽車必將是今后汽車發(fā)展的主流。1新能源汽車的技術(shù)原理及優(yōu)劣勢1.1新能源汽車的技術(shù)原理1.1.1純電動汽車純電動汽車作為新能源汽車中最為普遍的一種，是廣大人民群眾所關(guān)心的重點。純電動汽車在技術(shù)原理上主要取決于車體內(nèi)車載電源。本實用新型通過電源內(nèi)電能向動能的轉(zhuǎn)換，給純電動汽車的運行提供足夠的能量來滿足駕駛者日常所需。盡管純電動汽車充分滿足了我國人出行原則，但是因為車載電源在純電動汽車中處于核心地位，其容量與資源就成了人們重點考慮的問題，更是新能源汽車開發(fā)過程中不可忽視的環(huán)節(jié)。1.1.2油電混合動力汽車電動混合動力汽車是傳統(tǒng)汽車與純電動汽車相結(jié)合的產(chǎn)物，它具有穩(wěn)定性強(qiáng)，速度快等優(yōu)點。電動混合動力汽車技術(shù)原理既能夠依靠傳統(tǒng)燃料和燃料發(fā)動機(jī)之間的互動作用，又能夠給電動混合動力汽車帶來有效動力支持。同時也能通過內(nèi)部發(fā)電機(jī)與電動機(jī)的互動，確?；旌蟿恿ζ嚢踩\行。按照混合聯(lián)動方式的不同，可以將其分為串聯(lián)式，并聯(lián)式以及混合式。當(dāng)串聯(lián)式混合動力汽車運行時，內(nèi)部車載電池通過調(diào)整電量來實現(xiàn)串聯(lián)式混合動力車的管理控制，從而滿足駕駛員的各種駕駛需求。1.1.3燃料電池汽車燃料電池汽車具有十分明顯的性能。它的原理就是讓車載電池內(nèi)的燃料通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生巨大的化學(xué)能給燃料電池汽車帶來充足的能量。燃料電池汽車運行時一般會用到氫氣，甲烷，甲醇，天然氣等氣體。全部燃油加注完畢僅需10分鐘左右時間，對社會居民及駕駛員日常生活有很大幫助。1.2新能源汽車的優(yōu)劣勢1.2.1純電動汽車優(yōu)劣勢純電動汽車日常運行時主要靠內(nèi)部車載電源供給動能，傳統(tǒng)燃料和內(nèi)燃機(jī)并不相互影響。所以純電動汽車運行時尾氣產(chǎn)生量接近于零且對周邊生態(tài)環(huán)境影響較小。而采用車載電池替代內(nèi)燃機(jī)，能夠極大地降低工作時的噪音，為純電動車車內(nèi)人員身體健康提供了良好保障。純電動汽車在具備諸多優(yōu)勢的同時也存在著許多不足。純電動汽車的缺點主要表現(xiàn)為六個方面：續(xù)航時間短，體積小，重量輕，容量小，轉(zhuǎn)換率低，充電時間較長。盡管純電動汽車在運行時主要消耗電力資源極大地降低了人們出行的費用，但是車載電池壽命較短和轉(zhuǎn)化率較低等問題極大地增加了純電動汽車出行的費用，而且車載電池尺寸較大，重量較重等現(xiàn)象加大了電池的更換與維修難度，與此同時純電動汽車能耗也大大增加，極大地影響著居民日常的出行感受。1.2.2油電混合動力汽車的優(yōu)劣勢在采用混合動力汽車的情況下，可采用傳統(tǒng)燃料為動力源通過發(fā)電機(jī)進(jìn)行供電，從而實現(xiàn)汽車的正常運行。混合動力汽車短途行駛時油耗較傳統(tǒng)汽車有明顯下降，顯著降低混合動力汽車行駛成本和司機(jī)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)?；旌蟿恿ζ嚤燃冸妱悠嚫煽?。甚至在一種駕駛模式下發(fā)生故障時，可采用另外一種駕駛模式維持混合動力汽車正常運行，從而給混合動力汽車駕駛操作帶來更方便、更安全的駕駛環(huán)境。電動混合動力汽車也存在著明顯的弊端。汽車在跑長途的時候，不能夠節(jié)約成本，即使是與傳統(tǒng)汽車相比也是更加消耗燃油，達(dá)不到全方位省油的目的。1.2.3燃油電池汽車的優(yōu)劣勢燃料電池汽車在運行至某一水平后能夠迅速地進(jìn)行燃料的調(diào)配。短時間內(nèi)分配燃料既能節(jié)約駕駛員時間，又能避免候車過程中產(chǎn)生焦慮，從而維持燃料電池電車正常工作。盡管燃料電池汽車具有快速充電的特點，但對于燃料電池研究與技術(shù)提出了更高的要求。在電池質(zhì)量水平不過關(guān)的情況下，不但無法實現(xiàn)快速充電，還會使燃料電池汽車整體性能下降，甚至?xí)o燃料電池汽車正常行駛買到很大的隱患。提升技術(shù)人員水平與能力已經(jīng)成為燃料電池汽車管理中的關(guān)鍵，更是促進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)有序開展的根本所在。2傳統(tǒng)汽車的技術(shù)原理及優(yōu)劣勢2.1傳統(tǒng)汽車的技術(shù)原理傳統(tǒng)汽車的動力來源主要是燃油，靠汽油引入發(fā)動機(jī)中，傳統(tǒng)汽車才能夠正常運行。傳統(tǒng)汽車主要以燃油系統(tǒng)為主。它的技術(shù)原理為：按發(fā)動機(jī)工況要求為發(fā)動機(jī)供給一定數(shù)量潔凈，霧化較好的汽油并將汽油和一定數(shù)量空氣摻混而成可燃混合氣。與此同時，燃油系統(tǒng)還需存儲相當(dāng)多的燃油才能保證車輛具有更長續(xù)航里程。2.2傳統(tǒng)汽車的優(yōu)劣勢汽車工業(yè)革命至今已有100余年的歷史。傳統(tǒng)汽車比新能源汽車發(fā)動機(jī)、變速箱更平穩(wěn)、更成熟、加油方式便捷。在底盤調(diào)校、轉(zhuǎn)向等方面，傳統(tǒng)車都更具質(zhì)感。但傳統(tǒng)汽車存在油耗高、百公里提速不佳、汽車尾氣污染嚴(yán)重等不足。3新能源汽車與傳統(tǒng)汽車對比為研究新能源汽車與傳統(tǒng)汽車哪個更具有優(yōu)勢、更有發(fā)展前景，文章將比較研究這兩種車型能耗與使用成本的情況。3.1新能源汽車與傳統(tǒng)汽車能耗比較3.1.1新能源汽車耗能為了方便起見，本文引用單位——“kgce/kg”，即“千克標(biāo)準(zhǔn)煤”，它是能源消耗的單位，其含義是生產(chǎn)產(chǎn)品所消耗的能量系數(shù)。據(jù)參考資料，汽油為1.4714，即生產(chǎn)1公斤汽油需要燃燒1.4714千克的標(biāo)準(zhǔn)煤。下表列出了多款新能源汽車參數(shù)情況。表3-1-1新能源汽車的基本參數(shù)情況車型比亞迪秦Plus比亞迪e1比亞迪e2比亞迪e3官方電池容量47.5kWh32.2kWh43.2kWh47.3kWh工信部續(xù)航里程400km305km401km405km電動機(jī)總功率100kW45kW70kW70kW快充時間0.5h0.5h0.5h0.67h快充電量80%80%80%80%計算公式實測百公里電耗=電池容量/真實續(xù)航數(shù)據(jù)來源：中國工信部從上表四款比亞迪新能源汽車的基本參數(shù)數(shù)據(jù)來看，秦Plus的能耗為11.9kWh/km；e1的能耗為10.6kWh/km；e2的能耗為10.8kwh/km；e3的能耗為11.7kWh/km。經(jīng)查詢數(shù)據(jù)可知，汽油能耗折算系數(shù)是1.4714，即1kg汽油生產(chǎn)所需標(biāo)準(zhǔn)煤是1.4714kg。電能的能耗折算系數(shù)是0.327，即產(chǎn)生1kwh電能所需標(biāo)準(zhǔn)煤是0.327kg。設(shè)置幾款電動車百公里能耗為P1、P2、P3、P4，則四款比亞迪新能源汽車百公里能耗如下：3.1.2傳統(tǒng)汽車能耗同時選擇比亞迪多款傳統(tǒng)燃油車作為研究對象，對其能耗進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)討論。表3-1-2傳統(tǒng)汽車的基本數(shù)據(jù)情況車型比亞迪F3比亞迪秦Pro比亞迪宋比亞迪宋PLUS最大功率80kW118kW118kW136kW油箱容積50L50L63L60L工信部綜合油耗5.9L/km6.4L/km7.4L/km6.9L/km排量1.5L1.5L1.5L1.5L數(shù)據(jù)來源：中國工信部文中汽油1L=0.75kg，四款比亞迪傳統(tǒng)汽車能耗M1，M2，M3，M4。能量計算消耗為：從以上數(shù)據(jù)可以看出，新能源汽車百公里消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤遠(yuǎn)少于傳統(tǒng)燃油汽車百公里消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤，因此得出新能源汽車耗能更少的結(jié)論。3.2新能源汽車與傳統(tǒng)汽車使用成本比較相對于傳統(tǒng)汽車成本構(gòu)成而言，新能源汽車存在著較大差異，其中最為顯著的差異是新能源中動力系統(tǒng)占據(jù)著絕大部分成本。對混合動力汽車來說，它的動力系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上來說有串聯(lián)，并聯(lián)以及并聯(lián)三種。其實普通燃油車加裝的是電驅(qū)動系統(tǒng)。因此對傳統(tǒng)燃油車而言，新能源車動力系統(tǒng)就復(fù)雜很多，相對而言動力系統(tǒng)成本就高很多。3.2.1新能源汽車使用成本新能源汽車在成本構(gòu)成當(dāng)中動力系統(tǒng)占據(jù)半壁江山。以電動汽車為例，最昂貴的就是電池，電機(jī)以及電控，而在這三個環(huán)節(jié)當(dāng)中動力電池費用又最昂貴。下圖為新能源汽車成本組成。圖3-2-1新能源汽車成本構(gòu)成數(shù)據(jù)來源：中國報告網(wǎng)盡管新能源汽車技術(shù)還沒有傳統(tǒng)汽車那么成熟，一些零部件造價也比較昂貴，但是有了政策大力扶持，新能源汽車整體使用費用還是比較低廉。選擇傳統(tǒng)奔馳E級與新能源汽車騰勢作為實例比較，其具體使用費用見下表。表3-2-1新能源汽車與傳統(tǒng)汽車使用成本對比車型騰勢汽車奔馳E級購車成本（單位：元）289500280050行駛成本（單位：元）1764087750保養(yǎng)成本（單位：元）800035000維修成本（單位：元）1400036500保險費用（單位：元）6000065000其他成本（單位：元）15000合計（單位：元）404140504300數(shù)據(jù)來源：中研網(wǎng)3.2.2傳統(tǒng)汽車使用成本如下圖所示，展示的是傳統(tǒng)汽車的成本構(gòu)成。圖3-2-2傳統(tǒng)汽車成本構(gòu)成數(shù)據(jù)來源：中國報告網(wǎng)由上圖可見傳統(tǒng)汽車通常由發(fā)動機(jī)，傳動系統(tǒng)，車身，汽車電子系統(tǒng)和內(nèi)外飾組成。其中發(fā)動機(jī)及汽車電子系統(tǒng)占有相當(dāng)大的比重。據(jù)查資料顯示，傳統(tǒng)燃油乘用車發(fā)動機(jī)約占15%的費用，即發(fā)動機(jī)是汽車企業(yè)不得不關(guān)注并著力提升的零部件。傳統(tǒng)燃油商用車，發(fā)動機(jī)成本高達(dá)23%，傳動系統(tǒng)成本可達(dá)30%。發(fā)動機(jī)的能力極大地影響整車規(guī)模效應(yīng)。綜上可見，受新能源汽車政府補貼、免稅等政策影響，購車成本基本等同于傳統(tǒng)燃油車；相對于傳統(tǒng)汽車運行方式，用電新能源汽車的運行費用非常低，所以有著極大的優(yōu)越性。對新能源汽車維修以充電系統(tǒng)為主，費用比較低廉；由于其結(jié)構(gòu)較傳統(tǒng)汽車更為簡潔，新能源汽車的維護(hù)成本要低于傳統(tǒng)汽車。新能源汽車在保險費用方面也比傳統(tǒng)汽車略低；此外，新能源汽車還需充電設(shè)備支出費用，由于電池和其他設(shè)備都會存在壽命，需及時進(jìn)行更換。如此，整體來說新能源汽車比傳統(tǒng)汽車使用成本要低，性價比較高。而我們也能預(yù)計到，在科技日益成熟、充電設(shè)施逐漸完善的今天，新能源汽車使用成本將越來越低、發(fā)展前景也將更加廣闊。結(jié)語從上述比較研究中可以發(fā)現(xiàn)，因電能與石油相比所具有的優(yōu)越性，新能源汽車一般較傳統(tǒng)燃油汽車更加適應(yīng)目前環(huán)境，所以新能源汽車前景較好，在今后我國應(yīng)該大力推進(jìn)新能源汽車。政府要加大新能源汽車扶持力度、強(qiáng)化新能源汽車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、注重新能源汽車核心技術(shù)突破、注重這方面人才培養(yǎng)、最后強(qiáng)化新能源汽車面向大眾推廣。從整體上看，我國新能源汽車前景依然美好。只要腳踏實地、穩(wěn)扎穩(wěn)打、把各項工作做得有聲有色，相信不遠(yuǎn)的將來新能源汽車就能在全中國范圍內(nèi)得到推廣，為老百姓帶來方便。

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