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新能源汽车的环保问题与对策

时间:2016-07-04来源: 作者: 点击: 337次



 

摘  要:雾霾天气不仅给我们的生活、出行、健康带来负面影响,而且还对国家社会、经济、外交环境等带来严峻挑战,虽然其源头多种多样,但机动车尾气作为首要元凶在我国多数城市已经显现。发展新能源汽车具有应对能源危机和解决环境污染的双重意义,是实现可持续发展的必然选择。目前尚存在废物监管处置不力、核心技术尚不成熟、环保公德意识有待提高等问题与瓶颈,只要坚持强化污染防治、突破关键技术、培育消费市场、创新政策评估机制,可确保新能源汽车产业健康发展。

关键词:雾霾;能源危机;新能源汽车;环保

 

Environmental problems and Countermeasures of new energy vehicles

Cui Wenke

(Environment Protecting Association of Wendeng in Weihai City  Wendeng 264400)

 

Abstract:. Fog and haze weather not only to our life、travel、health brings negative effects, but also on the national social、economic and diplomatic environment bring grim challenge, although it can come from a variety of sources, but motor vehicle tail gas as the primary culprit in most cities in our country has appeared. The development of new energy vehicles has the dual significance of dealing with the energy crisis and solving the environmental pollution, is the inevitable choice to achieve sustainable development. Currently existing waste disposal regulation ineffective、the core technology is not mature、environmental ethics awareness needs to be improved problems and bottlenecks, as long as adhere to strengthen prevention and control of pollution、breakthroughs in key technologies、cultivate the consumer market、innovation policy evaluation mechanism, to ensure that the new energy automotive industry healthy development.

Key Words: Fog and haze;Energy crisis;New energy vehicles;Environmental protection

 

1  引  言

“雾霾”自2013年成为年度关键词以来,公众对其关注度越来越高,2016年1月,全国大范围、持续性的雾霾天气,造成多地空气质量监测站点AQI(空气质量指数)连续“爆表”,引起舆论哗然。雾霾是指空气中的灰尘、硫酸盐、硝酸盐等组成的PM2.5(空气动力学当量直径≤2.5 µg的颗粒物)持续积聚,在一定的气象条件下形成空气浑浊、水平能见度降低的一种污染天气现象[1]。它不仅给我们的生活、出行、健康带来负面影响,而且还对国家社会、经济、外交环境等带来严峻挑战。

谈到污染天气,多数人首先想到工业排污,但却忽略了这样一个现实:我国大部分地区工业污染治理一致处在是高压状态,特别是东部沿海地区,燃煤电厂及供热企业产生的废气,经治理后的污染物排放浓度几乎达到燃气水平。与上世纪八九十年代的粗放型经济相比,现今工业污染负荷已经下降了很多,为什么雾霾天气不降反升呢?

我国2004年进入家庭轿车市场,2008年后得到快速发展[2],东部发达地区汽车保有量年均增长20%以上,这些汽车绝大多数为常规燃油汽车。常规燃油汽车发动机燃烧燃料油而产生的尾气含有碳氢化合物、NOx、CO、CO2、含铅化合物、苯并芘及固体颗粒物等多种污染物,属于低空排放,影响的正是人们的呼吸带。最新的数据显示,北京雾霾颗粒中机动车尾气占22.2%,燃煤排污占16.7%,扬尘占16.3%,工业污染物占15.7%[3]。在近期威海城市污染源调查统计中,机动车尾气污染负荷比高达29.4%,其增长幅度年均达10.2%。虽然雾霾源头多种多样,但机动车尾气作为首要元凶在我国多数城市已经显现。

解决机动车尾气污染是一项艰难的系统工程,从燃料油的纯化到汽车发动机的燃烧技术,再到公路建设及交通管理水平,甚至驾驶人员的素质也算在内,影响机动车排污的因素很多,短期内难以做到尽善尽美。同时,世界上有限的石油资源也制约着常规燃油汽车的发展。这样“新能源汽车”便走进我们的视野。

2  新能源汽车

工业和信息化部发布的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》(工产业[2009]第44号)指出: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、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车及其他新能源(如高效储能器、二甲醚)汽车等。

目前,我国除纯电动汽车、混合动力汽车外,其他种类的新能源汽车尚处于试验研究阶段,并未进入销售市场。

纯电动汽车指采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车,它利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电动机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车行驶。纯电动汽车不用燃料油、不产生尾气,在所有类型的新能源汽车中,属于发展最快、应用最广的,占国内新能源汽车市场份额97.7%。

混合动力汽车指驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆,车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或多个驱动系共同提供。混合动力汽车有多种形式,通常所指的是油电混合动力汽车,即采用传统的内燃机(柴油机或汽油机)和电动机作为动力源,也有的发动机经过改造使用其他替代燃料,例如压缩天然气、丙烷和乙醇燃料等。混合动力汽车的热效率可提高10%以上,废气排放可改善30%以上。由于受某些条件制约,混合动力汽车到2010年才进入销售市场,目前仅占国内新能源汽车市场份额2.3%。

总之,发展新能源汽车具有应对能源危机和解决环境污染的双重意义,是实现可持续发展的必然选择。

3  环保问题与瓶颈

3.1  废物监管处置不力

新能源汽车并非无环保问题。纯电动汽车存在废旧蓄电池,混合动力汽车也有尾气,氢发动机汽车存在废催化剂等。当前,新能源汽车领域最大的环保问题是对废旧蓄电池废物的监管处置不力。

纯电动汽车的能源来自蓄电池,车用蓄电池种类很多,有铅酸电池、锂离子电池、钛酸电池等,但用量最大的是铅酸电池。蓄电池电极主要由金属及其氧化物制成,电解液一般是H2SO4及其他酸性溶液。纯电动汽车需由1组或多组蓄电池,一般情况下1~2年更换1次。废蓄电池由于含有H2SO4、Pb及其他金属等多种有毒有害物质,容易对环境和人体健康产生危害,是国家规定的危险废物,需要专业、安全的回收、处置。

据2015年统计,我国纯电动汽车保有量33.2万辆,年增长317.06%,属于超高速增长,更换下来的废蓄电池数量很大。部分地区对此种废物的监管处置存在漏洞:废蓄电池的合法循环回收不足10%,多数被个体摊贩、拾荒者等非正规渠道回收;无正规的存放场地;专业化、规模化拆解、处置厂家不多;正规厂家存在货源不足、效益低下、生产积极性不高等现象。很多非法、违规企业及地下小作坊技术力量薄弱、设施落后,高价购得的废蓄电池难以做到无害化处置,往往不加处理随意倾倒废物废液,严重污染环境。

3.2  核心技术尚不成熟

核心技术不成熟直接导致成本高、效能低、节能与环保效果不理想,同时还造成了产品整体质量滞后,不具备量产条件,无法形成广泛的市场选择[4]

(1)节能与环保是不可分开的,纯电动汽车虽然不用燃料油,但使用的却是电,无论是蓄电池的生产还是充电所需的常规电能,在生产的环节也需消耗资源和排放污染物。纯电动汽车工作需由化学能转化电能,再将电输送到指定地点用于充电,充电通过逆变再输出,输出的电能转化为动能;而内燃机只需要燃料燃烧产生出热能,再由热能转化为动能。传递的环节越少,能耗越小,效率越高,这方面纯电动汽车不具备优势。纯电动汽车要实现实际节能,尚有相当长的路要走。

(2)新能源汽车要保持不低于传统燃油汽车的续程能力,必须要有高能量的电池,而高能电池不仅要有更高的技术,而且对材料的要求十分苛刻,这样势必引起生产成本上升,让普通消费者难以接受;新能源汽车能源传递的环节多,对智能管理系统要求高,也增加了相应成本。制造一辆氢燃料电池车的成本约是普通汽车100倍[5]。从深层次讲,高成本产品本身是非环保的,更不利于推广应用。

3.3  环保意识有待提高

传统燃油汽车历经百年使用,技术比较成熟,人们的消费习惯也已经适应,是否有人自愿改变传统模式和习惯而使用新能源汽车?纯电动汽车需要频繁地充电,多数城市尚无相应充电设施,给推广应用带来了难度。这些均涉及意识问题。

意识决定行为。目前,国民的环保自我防范意识是加强了,但自我维护大环境意识并未提高多少。受雾霾天气影响往往是骂声一片,若让你自觉参与保护环境行动(如减少自家车出行频次,多乘公交车等),其积极性却不高。缺乏环保公德意识,是难以推动尚在萌芽状态下的新能源汽车市场发展。

4  环保对策与措施

4.1  强化污染防治

(1)建立“回收—仓储—配送—处置”于一体的废蓄电池回收处置机制。组建专业的回收中心,与生产企业、销售商、再生企业组成回收循环网络;建设可靠的公共仓库,以现代物流仓储模式及危险品储存标准要求为废旧蓄电池提供保管、配送和回收服务;采用现代技术进行配送管理,以危险品专用车辆进行运输,配备卫星定位系统,通过合法的转移运往再生企业进行无害化处置;建设规模化再生企业,企业必须具备相应的能力、资质和专业人员,依据国际、国内相关标准和技术要求,拆解、再生、处置废旧蓄电池。

(2)加大政府扶持及引导力度,明确废旧蓄电池回收的主体和利用方向,采取政府补贴等方式,鼓励回收部门依法、规范回收废旧蓄电池,鼓励再生企业自主研发行之有效的处理工艺及处置措施。

(3)严格执行国家危险废物管理及废旧蓄电池回收处置等现行规定,针对废旧电池回收处置领域存在法律滞后、执法不严现象,国家应补充制定更细致、更严格的法律规范这个行业。从回收、储存、运输、处置等多环节进行监管,查处和打击不法行为。

4.2  突破关键技术

(1)加快实现动力电池实质性突破。推动大中小企业、高校、科研院所等组建协同攻关、开放共享的动力电池创新平台,在关键材料、系统共性、基础技术研发上集中发力,研发出经久耐用、成本低下的新产品;根据不同车型用途和特点,在满足其续行能力的前提下,对电池组采用统一规格、便于互换的技术标准,实行车电分离、方便更换,解决充电的瓶颈技术。

(2)在车用动力电机方面,探索采用高效光电磁动力机取代车用电机,实现新能源汽车在节能环保、安全经济等方向的目标。

(3)采用互联网、北斗定位和信息电子类智能化管理等技术设计新能源汽车动力控制系统,达到用新技术来生产引领市场需要的新产品。

(4)考虑我国峰电不足,谷电有余的现状,研发避峰就谷智能充电设施,为动力电池充电,以达到低运行成本的目的。

4.3  培育消费市场

(1)政府给予相应激励政策,加大对新能源汽车关键技术研发及产业支持力度,调动和激发汽车制造商、燃油和电力供应商等参与的积极性,最大限度地吸纳民间资本和国际资本,构建不同经济成分的资金组织体系,推动和促进新能源汽车产业的发展。建立以充电量为基准的奖励补贴政策,减免充电服务费用;建立合理投资回报机制,鼓励社会资本进入充电设施建设运营等服务领域。

(2)采取政府干预方式,扩大城市公交、出租车、环卫、物流等领域应用新能源汽车比例,提高机关、政府部门及公共机构购买新能源汽车比例。加快充电基础设施建设,明确地方政府、业主、开发商、物业和电网企业等责任和权利,落实住宅小区和党政机关、企事业单位、机场景区及其他社会停车场等建设充电设施的要求。

(3)以广播、电视、网络、报刊等多媒体为平台,通过公益广告、环保论坛、知识讲座等多种形式,面向男女老幼不同人群广泛进行宣传教育,大力提倡绿色出行、低碳生活,让新能源汽车逐步走进私家车市场。

4.4  创新政策评估

我国的汽车产业政策对于发展国民经济、摆脱经济危机具有重要意义。但进入家庭轿车市场前,有人曾担心:以我国的人口状况,如果每户家庭平均拥有一辆轿车,除了要面对“能源危机”的现实,更有交通拥挤、环境污染等诸多问题。时间过去不足10年,汽车发展所带来的负面影响得到了验证。这说明我们的政策评估机制尚未完善。

我国是一个大国,人口基数决定了这个巨大的市场足以改变世界命运。一项新政策的出台都不一定会收到十分理想的效果,新能源汽车也不是解决交通污染的万能“钥匙”。建立新政策评估制度[6],就是组织有关部门和专家,全面评估一项新政策的正负影响,尤其是对环境的影响,全面预测利害关系,正确应对存在问题,未雨绸缪防范风险,科学抉择政策实施,确保收到更多成效。

 

参考文献

[1]  渠雪•浅谈雾霾天气成因及治理措施[J]•科技资讯•2013,第11期:144

[2]  胡世涛•浅议我国家用汽车市场细分[J]•中国水运•2008,第8卷,第11期:46-47

[3]  周涛,汝小龙•北京市雾霾天气成因及治理措施研究[J]•华北电力大学学报•2012,第2期:12-16

[4]  张晓宇,赵海斌,周小柯•中国新能源汽车产业发展现状及其问题分析[J]•理论与现代化•2011,第2期:60-66

[5]  李建秋,方川,徐梁飞•燃料电池汽车研究现状及发展[J]•汽车安全与节能学报•2014,第05卷,第01期:17-29

[6]  崔文科,赵相清•加入WTO中国汽车工业的环保对策[J]•天津汽车•2001,第4期:15-19

 

作者简介:崔文科(1963—),男,山东文登人,毕业于山东省教育学院、环境保护专业,大专文化。现任威海市文登区环境保护科学研究所所长,高级工程师。研究方向:环境污染防治、生态环境保护、环境影响评价等。发表论文15篇,取得科研成果10余项。

 

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