一、發(fā)展新能源汽車(chē)的背景

1.能源危機(jī)迫在眉睫

石油巨頭英國(guó)石油公司（BP）發(fā)布的《世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒2021》顯示，2020年底全球石油探明儲(chǔ)量較2019年減少了20億桶，總量為1.732萬(wàn)億桶。根據(jù)2020年的石油儲(chǔ)產(chǎn)比，全球石油以現(xiàn)有的生產(chǎn)水平還可以生產(chǎn)50余年。石油輸出國(guó)組織（歐佩克）擁有70.2%的全球儲(chǔ)量，儲(chǔ)量最高的國(guó)家是委內(nèi)瑞拉（占全球儲(chǔ)量的17.5%），緊隨其后的是沙特阿拉伯（17.2%）和加拿大（9.7%）。

2000—2020年，美國(guó)、英國(guó)、伊拉克、中國(guó)和加拿大石油探明儲(chǔ)量對(duì)比見(jiàn)表1-1。

美國(guó)能源部預(yù)測(cè)，2025年以后，全球石油需求與常規(guī)石油供給之間將出現(xiàn)凈缺口，2050年的供給缺口幾乎相當(dāng)于2000年石油總產(chǎn)量的兩倍。世界汽車(chē)保有量預(yù)計(jì)到2030年將突破20億輛，主要增量來(lái)自發(fā)展中國(guó)家，其中我國(guó)增速全球第一。汽車(chē)消費(fèi)的快速增長(zhǎng)導(dǎo)致石油消耗加速增長(zhǎng)。我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)燃油消耗量約占全國(guó)總油耗的1/3，這使我國(guó)石油對(duì)外依存度逐年攀升。

目前我國(guó)汽車(chē)用汽柴油消費(fèi)占全國(guó)汽柴油消費(fèi)的比例達(dá)到55%，每年新增石油消費(fèi)量的70%以上被新增汽車(chē)所消耗。我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，石油資源的需求激增，能源供需矛盾日益突出，對(duì)進(jìn)口石油的依賴(lài)度不斷提高。

2.汽車(chē)對(duì)環(huán)境的影響

燃油汽車(chē)在行駛過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量有害氣體，不但污染環(huán)境，還大大影響人類(lèi)健康。汽車(chē)尾氣排放的主要污染物為一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）、氮氧化物（NO_x）、鉛（Pb）、細(xì)微顆粒物及硫氧化合物等。這些一次污染物還會(huì)通過(guò)大氣化學(xué)反應(yīng)生成光化學(xué)煙霧、酸沉降等二次污染物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球大氣污染物有42%源于交通車(chē)輛產(chǎn)生的污染。隨著城市機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量的快速增長(zhǎng)，機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放污染已成為城市大氣污染的主要來(lái)源。一些大城市機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放的污染物對(duì)多項(xiàng)大氣污染指標(biāo)的貢獻(xiàn)率達(dá)到70%。機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放污染對(duì)人體的健康已構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。

雖然現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用使得汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣排放量和工作噪聲已經(jīng)降得很低，但是由于城市街道上的車(chē)流過(guò)于密集，汽車(chē)排放的廢氣和發(fā)出的噪聲對(duì)人類(lèi)的生存環(huán)境還是造成了嚴(yán)重的影響。

2013年春季，濃濃霧霾遮蔽了我國(guó)中東部地區(qū)。環(huán)保部門(mén)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，從華北到黃淮、江南地區(qū)，都出現(xiàn)了不同程度的污染。尤其是北京、天津、石家莊等城市，由于低空地面的空氣污染物久積不散，連續(xù)出現(xiàn)空氣質(zhì)量中度污染和嚴(yán)重污染，PM2.5、PM10、硫酸或硝酸鹽等主要污染物徘徊在較高、超標(biāo)準(zhǔn)濃度水平，形成的霧霾天氣嚴(yán)重影響了人們的身心健康和日常出行，引起了全社會(huì)的廣泛關(guān)注。機(jī)動(dòng)車(chē)是霧霾形成的重要因素之一，因此必須研究改善城市機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染的對(duì)策和措施。

降低和控制機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染的主要措施有以下方面。

1）不斷完善和升級(jí)汽車(chē)油耗標(biāo)準(zhǔn)。近年來(lái)，我國(guó)汽車(chē)行業(yè)相關(guān)油耗標(biāo)準(zhǔn)不斷升級(jí)，隨著汽車(chē)油耗標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)水平升級(jí)，2020年生產(chǎn)的乘用車(chē)平均燃料消耗量降至4.5L/100km以下，商用車(chē)新車(chē)燃料消耗量接近國(guó)際水平。

2）不斷完善和升級(jí)汽車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)。要通過(guò)制定和實(shí)施汽車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，逐步提高汽車(chē)排放技術(shù)水平，降低汽車(chē)尾氣排放。2016年12月23日，環(huán)境保護(hù)部、國(guó)家質(zhì)檢總局發(fā)布《輕型汽車(chē)污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)第六階段）》，自2020年7月1日起實(shí)施。2018年6月22日，環(huán)境保護(hù)部、國(guó)家質(zhì)檢總局發(fā)布《重型柴油車(chē)污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)第六階段）》，自2019年7月1日起實(shí)施。2021年5月26日，生態(tài)環(huán)境部舉行例行發(fā)布會(huì)通報(bào)，7月起，我國(guó)將全面實(shí)施重型柴油車(chē)國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著我國(guó)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)全面進(jìn)入國(guó)六時(shí)代，基本實(shí)現(xiàn)與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家接軌。與國(guó)五標(biāo)準(zhǔn)相比，重型車(chē)國(guó)六氮氧化物和顆粒物限值分別降低77%和67%。輕型汽油車(chē)單車(chē)碳?xì)浠衔铮℉C）和氮氧化物（NO_x）國(guó)六排放限值較國(guó)一下降90%。

3）提高燃油品質(zhì)。燃油品質(zhì)在很大程度上限制了機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染物的水平，推遲了汽車(chē)排放法規(guī)的實(shí)施，因此應(yīng)盡快提高燃油品質(zhì)。

4）積極開(kāi)展先進(jìn)節(jié)能減排技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新。汽車(chē)行業(yè)應(yīng)大力發(fā)展混合動(dòng)力技術(shù)、柴油機(jī)高壓共軌、汽油機(jī)缸內(nèi)直噴、均質(zhì)燃燒及渦輪增壓等高效內(nèi)燃機(jī)技術(shù)和先進(jìn)電子控制技術(shù)，以及先進(jìn)傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)（包括六檔及以上機(jī)械變速器、雙離合器式自動(dòng)變速器、商用車(chē)自動(dòng)控制機(jī)械變速器等）。開(kāi)展高效控制碳?xì)浠衔锏任廴疚锱欧偶夹g(shù)研究等，積極推進(jìn)有關(guān)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用。

5）大力發(fā)展節(jié)能與新能源汽車(chē)。我國(guó)出臺(tái)了《節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020年）》，基本建立了新能源汽車(chē)技術(shù)研發(fā)體系，積極推廣示范運(yùn)行，初步形成了節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化能力，并取得了積極進(jìn)展。

6）改善城市交通環(huán)境。在城市中，即使是每輛機(jī)動(dòng)車(chē)都達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放法規(guī)要求，也不能保證城市的交通污染就一定達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求，這是由于大量機(jī)動(dòng)車(chē)在一定時(shí)間、空間內(nèi)的相對(duì)集中，從而造成城市的某一地區(qū)在排放污染物總量上超標(biāo)。因此，從機(jī)動(dòng)車(chē)管理的角度來(lái)考慮，需要疏導(dǎo)交通，提高機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行速度，改善機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行工況，降低機(jī)動(dòng)車(chē)污染排放。

歐洲制定了旨在限制汽車(chē)污染物排放的歐V和歐VI標(biāo)準(zhǔn)。未來(lái)歐盟國(guó)家對(duì)本地生產(chǎn)及進(jìn)口汽車(chē)污染物排放量的限制，特別是碳?xì)浠衔锖皖w粒物排放量的限制將日益嚴(yán)格。

歐Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)于2009年9月1日開(kāi)始實(shí)施。根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)，柴油轎車(chē)的碳?xì)浠衔锱欧帕繎?yīng)不超過(guò)180mg/100km，比歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放量減少了28%，顆粒物排放量則比歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的減少了80%，所有柴油轎車(chē)必須配備顆粒物濾網(wǎng)。柴油SUV執(zhí)行歐V標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間是2012年9月。

相對(duì)于歐V標(biāo)準(zhǔn)，于2014年9月實(shí)施的歐VI標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格。根據(jù)歐VI標(biāo)準(zhǔn)，柴油轎車(chē)的碳?xì)浠衔锱欧帕繎?yīng)不超過(guò)80mg/100km，與歐V標(biāo)準(zhǔn)相比，歐VI標(biāo)準(zhǔn)對(duì)人體健康的益處將增加60%～90%。

歐VI標(biāo)準(zhǔn)將分兩個(gè)階段實(shí)施。首先，針對(duì)全部批準(zhǔn)的新車(chē)型實(shí)施，生效日期是2013年1月1日。之后，從2014年1月1日起，所有從2014年1月1日開(kāi)始注冊(cè)的貨車(chē)和客車(chē)都必須裝備歐VI認(rèn)證發(fā)動(dòng)機(jī)。歐VI標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尾氣排放中各成分的含量有顯著降低，改變包括：所有的NO_x排放降低至0.46g/（kW·h），同歐V限值相比下降了75%；PM降低到0.01g/（kW·h），或是說(shuō)同歐V相比下降了66%；推出了更低的排放限值；對(duì)所有運(yùn)行70000km或7年的車(chē)輛的歐VI發(fā)動(dòng)機(jī)有一個(gè)加強(qiáng)排放耐久性要求；對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)載診斷系統(tǒng)（OBD）性能要求進(jìn)一步提升；采用新的全世界范圍內(nèi)的“瞬態(tài)”和“穩(wěn)態(tài)”測(cè)試循環(huán)，包括冷起動(dòng)和正常運(yùn)行溫度時(shí)部件狀態(tài)，測(cè)試狀態(tài)的設(shè)計(jì)更接近車(chē)輛在真實(shí)環(huán)境中運(yùn)行時(shí)部件的反應(yīng)。

柴油面包車(chē)和7座以下客車(chē)實(shí)施歐V和歐VI標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間分別比轎車(chē)晚1年。2010年9月，輕型客車(chē)等實(shí)施歐V標(biāo)準(zhǔn)，氮氧化物排放量應(yīng)不超過(guò)280mg/100km；2015年9月實(shí)施歐VI標(biāo)準(zhǔn)后，新款面包車(chē)的氮氧化物排放量應(yīng)不超過(guò)125mg/100km。

3.氣候變暖

能源的大量消耗帶來(lái)溫室氣體排放問(wèn)題。二氧化碳是全球最主要的溫室氣體，是造成氣候變化的主要原因，而它主要來(lái)自化石燃料的燃燒。據(jù)科學(xué)家預(yù)測(cè)，未來(lái)50～100年人類(lèi)將完全進(jìn)入一個(gè)變暖的世界。由于人類(lèi)活動(dòng)的影響，溫室氣體和氣溶膠的濃度增加過(guò)快，未來(lái)100年全球平均地表溫度將上升1.4～5.8℃，到2050年我國(guó)平均氣溫將上升2.2℃。

越來(lái)越多的證據(jù)證明，人類(lèi)活動(dòng)是造成氣候變暖的原因，而氣候變暖又是由于大氣中聚集了大量溫室氣體，其中主要是二氧化碳。交通領(lǐng)域二氧化碳排放成為關(guān)注重點(diǎn)。據(jù)國(guó)際能源署（International Energy Agency, IEA）估計(jì)，汽車(chē)二氧化碳總排量將從1990年的29億t增加到2020年的60億t，汽車(chē)對(duì)地球環(huán)境造成了巨大影響。

控制消費(fèi)和節(jié)約能源是減少二氧化碳排放量的重要途徑。僅在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，人均能源的消費(fèi)指數(shù)在1～3之間，這就表明，節(jié)約能源的余地是極大的。當(dāng)然，還可以考慮保持適當(dāng)?shù)南M(fèi)水平，同時(shí)用那些不會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)的替代品來(lái)取代會(huì)造成污染的能源。

為了減少汽車(chē)對(duì)全球氣候變暖的影響，削減溫室氣體二氧化碳的排放，汽車(chē)應(yīng)盡量采用小排量發(fā)動(dòng)機(jī)和稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)，提高能源利用效率。為了減少汽車(chē)二氧化碳的排放量，汽車(chē)二氧化碳排放法規(guī)開(kāi)始實(shí)施。2008年，歐盟要求轎車(chē)二氧化碳排放量降至140g/km，對(duì)于汽油車(chē)，對(duì)應(yīng)油耗6L/100km以下；2012年，降至120g/km；2020年，降至100g/km。

我國(guó)采用一系列先進(jìn)技術(shù)，包括電動(dòng)汽車(chē)、天然氣汽車(chē)和以天然氣為燃料的內(nèi)燃機(jī)技術(shù)，到2030年，我國(guó)汽車(chē)二氧化碳的排放總量有望降低45%。

在能源和環(huán)境保護(hù)的壓力下，新能源汽車(chē)無(wú)疑將成為未來(lái)汽車(chē)的發(fā)展方向。大力推進(jìn)傳統(tǒng)汽車(chē)節(jié)能減排和新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化，成為我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)亟須解決的重大課題。