时间：2023-12-26 14:49:27
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【关键词】新能源；并网；关键技术；发展趋势
0 引言
两次科技革命过后，我们的科技程度与生产力进步程度都有了大幅的提高。随之而来的，也有负面影响。比如，化石能源等不可再生资源越来越少，环境污染也越来越严重。长此以往，地球上的化石资源等终将枯竭，届时人类的生存将面临严峻考验。不管是从我们赖以生存的自然环境，还是从我们无法离开的能源资源角度，找到可再生资源来取代传统的不可再生资源都是当务之急。一些国家和地区已经在着手计划以新能源来代替化石能源，并有了一定成效。我国的社会建设与人民群众的日常生活一样离不开电力供应，从环保与成本等方面考量，新能源发电技术代替传统化石能源技术必将成为主流。我国电力系统结构也将面临大的调整。但由于我国新能源研究较晚，技术方面并不是特别成熟，新能源发电技术还是小范围存在，没有成大规模投入使用，所以新能源发电技术的研究与发展还是当前需要工作人员继续努力推进的重点项目。
1 新能源并网发电系统的关键技术
1.1 新能源发电技术主要方式
新能源发电技术主要方式是分布式。分布式新能源发电技术主要突出了分布式和新能源两个特点。首先发电规模小，其次和电力用户距离不远，第三可单独给电力用户供电的形式就是分布式。传统能源以外的各种环保的、清洁的、可再生的能源都是新能源。新能源主要靠发电技术与储能技术两者结合的方式给电力用户提供电能。
1.2 新能源发电系统结构及关键部件
新能源发电系统中含有多个小型的新能源发电单元，这些小型的发电单元中可能包含风能发电、太阳能光伏发电、潮汐能发电等多种能源发电形式。这些供电设备需经过逆变器，然后以并联的方式接入大电网，才能保证主网的安全稳定运行。
新能源发电系统的关键部位包括：并网逆变器、静态开关、电能质量控制装置。
1.3 新能源并网发电系统关键技术
新能源发电多以微网形式存在，下面主要分析微网技术。
1.3.1 微网的运行
微网的抗扰动能力不强，且我们无法控制自然资源。比如风力的大小，出现的时间，出现的频率等，这就导致微网的安全性不稳，需对其加强控制。
1.3.2 微网的故障检测与保护
微网系统中不仅存在单向潮流，也会包括双向潮流，传统的保护措施不再有效，可研发在不同于常规模式下运行的故障检测与保护控制系统。
2 新能源并网发电系统的发展趋势
我国的发电总量在世界上是名列前茅的，但因为我国人口众多，基数过大，人均电量就难以到达令人满意的水平。从另一方面来说，我国的人均用电量还有很大的上升空间，大力发展新能源并网发电技术，解决人民群众生产生活用电需求，既可填补用电缺口，又有利于综合国力的提升。目前环保问题已是全球性问题，能源问题亦然。传统的化石能源必然会被可再生新能源替代。所以说，新能源发电技术必将成电力发展的主流方向，以下就是几种新能源发电技术的发展趋势分析：
2.1 太阳能光伏发电
太阳能的最大优势在于方便廉价，存在面积广，只要有太阳的地方都可以利用，还可以分散到各家各户采用单独供电的方式。也可采用大规模发电方式并网运行。太阳能无污染无噪音，是一种重要的清洁能源。
我国76%的国土光照充沛，全年辐射重量约917-2333kWh/m2，理论总储量约为147*108GWh/a，且光照资源分布较为均匀，可以说是资源优势得天独厚，就基础条件来讲，我国的太阳能光伏发电前景是非常广阔的。目前，我国能源供应中所占比例最大的就是煤炭，占主导地位，其消耗量巨大，所带来的环境问题更是日益严峻。所以，不管是从环境角度，还是从能源角度，我国政府都在着手计划并已经初步采取措施来研制以可再生新能源来逐渐替代传统能源的技术。2007年我国制定的《可再生能源中长期发展规划》指出，截止2020年，太阳能光伏发电总容量将达到180万kW，且按有关专家预测，这一数字或有望达到1000万kW。从市场需求角度看，我国很多边远地区仍处于缺电甚至无电状态，电力缺口很大，加之我国经济发展迅速，可以预见，并网型太阳能光伏电站不日将进入市场，且发展潜力巨大。
2.2 风能发电
风能是一N可再生清洁能源，无污染、能量较大、发展前景良好。风能得到了各国的认同与重视。且风力发电在众多的可再生能源中属于成本较低的类型，即可并网运行，也可独立运行，又能与其他技术互补组成混合型发电系统。近年来，风力发电技术日趋完善，并网型风力发电机单机额定功率最大已经达到5MW，叶轮直径已达到126m。截止到2005年，全球装机容量为58982MW，其中风力发电量占总数的1%。中国已成为亚洲风电产业发展的助推者之一，总装机容量位居世界第八。日后，不论国内还是国外，风力发电技术与产业发展速度都会大大提升。
2.3 地热发电
地热发电也是新能源的一种，但其易受环境影响，利用方面小，对于大面积供电并不适合，但对于有地热资源的地方来讲，这又是一种福音。地热发电的开发和利用有利于拥有该资源的地区的经济文化发展，所以，地热资源也是一种不可忽略的新能源。
2.4 海洋能发电
利用海洋能发电主要是在海上，对人们的生产生活影响不大，且我国海域资源辽阔，海岸线长，所以，海洋能发电也是一种主要发电形式。
2.5 生物质能发电
我国是农业大国，每年都会有大量的农副产品遗留，且随着社会的发展，人民生活水平的提高，所产生的生活垃圾也是日渐增多。这些东西都可以作为发电的生物质能资源，既保护了环境又可以解决电力需求，所以，生物质能资源也有较大的发展空间。
3 结束语
综上所述，虽然新能源发电技术目前有一定成绩的取得，但是受种种因素的制约，可再生新能源的并网发电发展不是特别理想。为了走可持续发展的道路，要逐渐减少发电企业对传统的不可再生化石能源的依赖，大力发展可再生新能源的并网发电技术。将新能源研究纳入大电网的总体规划研究框架中。在坚强电网的高级配电运行框架下，新能源的发电并网一定能够快速发展并发挥重要作用。
【参考文献】
[1]孙佐.新能源并网发电系统的关键技术和发展趋势[J].池州学院学报，2010，24（3）：31-35.
1、此消彼长发展不平衡
全球电池行业自2007年起，经过2009年的波动，2010年至2011年均有较大增长。
其中，铅酸电池的市场份额占据主要地位，增长平稳，增速放缓；锂离子电池增速最大；太阳能电池波动较大。
2、主要电池产业现状（1）铅酸蓄电池
铅酸蓄电池市场需求量正逐年下降，增长速度自2000年以来已明显放缓。锂离子电池已经在电动自行车市场开启了大规模替代铅酸电池的进程，燃料电池正取代铅酸电池成为电动叉车的主要能量，其它市场的替代进程也陆续开始。铅蓄电池目前主要在中国、巴西、墨西哥等国生产。
（2）锂离子电池
1991年才实现商业化的锂离子电池产业发展速度最快。2005-2015年，全球锂电池市场规模从56 亿美元增长到230亿美元，复合年增长率高达15.2%。如以15.2%的年增长率，预计到2020年全球锂电池的市场规模将达到466亿美元。
2000年至2010年间，智能手机、平板电脑、移动电源等便携式锂电池等应用领域的发展是驱动锂电池行业持续增长的主要动力。2010年以后，锂离子电池在动力电池领域的应用逐步成熟，并逐步向新能源汽车等领域拓展。
2013 年电动汽车成为全球锂离子电池的第4大产品。
新能源汽车强劲增长的需求推动动力电池成为锂电池重要组成部分，占比上升到2015年的28.26%。各类电动交通工具持续翻番增长将会成为推动锂离子电池、尤其是动力锂电池在未来的五到十年间蓬勃发展的主力。
储能市场（4G移动基站微站、家庭储能市场、分布式光伏发电等应用）将会成为锂离子电池的新蓝海。
全球锂电池产业呈“三足鼎立”态势。2014年中国、日本和韩国合计占有全球90%以上的市场份额。日本占据锂离子电池技术优势和高端产品市场，韩国迅速追赶，中国则更多集中在中低端市场竞争。
全球的锂电池产业在向中国转移。松下、三星、LG 等多家锂电池产业巨头纷纷在华设立子公司或将生产制造部门甚至研发部门迁至中国。
（3）燃料电池
全球燃料电池产量飞速增长。其中固定领域对增长的贡献最大，运输领域增长相对平稳，便携式领域几乎停滞不前。氢燃料电池发展迅速。2011年全球氢燃料电池市场规模为10.3亿美元，较2010年6.7亿美元成长54%。
固定式燃料电池未来增长潜力巨大。根据Pike Research的预测，到2022年固定式燃料电池的出货量将达到35万台，相对于目前的规模有一个巨幅的提升。加拿大的巴拉德动力公司和美国的Bloom Energy，Fuel Cell Energy，UTC Power是该领域的主要生产公司。
交通运输领域燃料电池已在物料搬运设备领域实现商业化。北美的Plugpower和加拿大巴拉德动力公司是主要厂商。未来发展主要集中在物料搬运设备市场和轻型燃料电池电动汽车上。
氢燃料电池在电动汽车发展中有望后来居上，突破只是时间问题。其发展机遇有：其一，全球燃料电池电动汽车已经从开发阶段进入市场导入阶段，成本的持续显著下降助推燃料电池汽车加快批量化生产进程；其二，激烈的专利竞争为燃料电池产业的发展奠定了技术基础（为了氢燃料电池车的发展，丰田汽车在2015年1月宣布开放其5680项燃料电池技术专利的使用权）；其三，全球汽车巨头在燃料电池汽车上的投入及相互合作，推动燃料电池商业化的快速发展；其四，政府补贴以及与燃料电池汽车的市场导入量相匹配的加氢站建设也在积极推进。目前全球加氢设施的发展主要集中在三大区域：北美、欧洲和日本。
根据预测，从2020年开始，全球燃料电池车销量出现大幅增长；2023年，全球燃料电池车销量有望突破1.5万辆，北美、欧洲和亚太地区基本上各占1/3；2024年，亚太地区的燃料电池车销量将超过欧洲和北美。
燃料电池在便携式领域的发展由于携带和使用安全等难题几乎处于停滞状态，未来在该领域的发展还需很长时间。
（4）太阳能电池
2008年以来，全球太阳能电池产能波动性增长，产量持续稳步增长。其中，全球EPC市场容量（非住宅光伏市场）迅猛增长。
2011年，中国大陆光伏电池产能占全球总产能的60%，其余产能主要分布在美国、台湾省、韩国、欧洲等区域。
在太阳能电池中，多晶电池仍为主流，产业集中度逐步提升。美国的First Solar公司掌握薄膜电池生产专利技术，是世界领先的太阳能光伏模块制造商之一。
在2012年以前，以德国、意大利、西班牙三国为代表的欧洲区域为全球光伏发展的核心地区，占全球总装机规模的70%。2013年以后，中、美、日三国成为主要增长区域，南非和印度成为了最有潜力的新兴市场。
全球光伏发电未来发展前景广阔。目前光伏行业的终端需求受各国政策变化的影响大。根据各国政策，日本、美国、英国、德国、西班牙等未来需求将减少，中国、印度、泰国、韩国、菲利宾、巴西、智利、洪都拉斯、乌拉圭、沙特阿拉伯、以色列、南非、阿尔及利亚、法国、土耳其、荷兰的新增需求将快速增加。
（5）镍氢电池和镍镉电池
镍镉电池呈现出年销量下滑态势。由于镉具有毒性，许多发达国家已建议禁止使用镉镍电池。传统镍镉电池在民用领域将被逐步取代。
镍氢电池是早期的镍镉电池的替代产品，近年来市场在逐步萎缩。目前在移动电话、笔记本电脑等领域被钴酸锂等锂电池取代，在便携式电器市场、电动工具、电动车市场被锰酸锂电池和磷酸铁锂电池取代。
镍镉电池和镍氢电池全面退出市场只是时间问题。
（6）原电池
原电池市场需求稳定，市场份额相对萎缩。2014年全球市场规模达136.6亿美元，占全部电池市场的18%，比2009年的24%有所下降。其中锌锰电池逐渐减少，碱锰电池增速缓慢，锂一次电池增速强劲。
日本碱性电池产业发达，全球知名碱性电池厂商都集中在日本。美国和德国是主要碱性电池进出口贸易国。
3、国际电池行业的发展趋势
全球电池行业的发展有如下几方面的趋势。
（1）市场趋势
各类电池的市场规模此消彼长，以新能源作为材料的电池发展潜力巨大。铅酸蓄电池增长放缓；镍镉和镍氢电池市场持续萎缩；锂电子电池涨势迅猛；燃料电池市场突破在即；太阳能电池发展受各国相关政策影响大。
（2）生产趋势
全球电池产能在向中国转移。日本、韩国和欧洲的一些电池巨头由于成本或环保问题，纷纷在华设立子公司或将生产制造部门甚至研发部门迁至中国。如，日本和韩国的锂电池，欧洲的锂锰电池及太阳能/光伏电池等。
（3）技术趋势
第一，各主要新能源电池成本显著下降。而随着厂商扩大生产规模、调整融资、提高效率，这一趋势仍将持续。
2011年以来，动力锂电池成本价格下降了50%，能量密度也不断上升。（如下图所示）。
燃料电池中铂的用量在过去十年间下降了80%，成本较2006年降低50%以上，且还存在继续下降的空间。交通运输用燃料电池的成本有望接近实现规模化生产、与内燃机汽车竞争的起始点。
太阳能发电技术成本在过去二十年已大幅下降，并将继续下降，能量转换效率也在不断的提升中。
第二，锂离子电池技术停滞不前，燃料电池重获重视并有新进展，两条技术路线将在较长时期齐头并进，未来新能源汽车技术构成不明朗；结合几种电池优势的混合产品率先实现量产和市场化。
①锂离子电池技术现状及趋势。
目前能够生产出的使用石墨负极的第一代锂电池的能量密度已离理论极限值（600Wh/L）不远，无法满足市场应用的需要，制约潜在需求的释放。
目前锂离子电池技术研发方向为第二代锂电池（使用硅负极，最高能取得800Wh/L左右的能量密度）和第三代锂电池（使用更高能量密度的金属负极甚至做到无负极，能超过1000Wh/L的能量密度）。
锂离子电池分国别技术迁徙趋势如下图所示。
②燃料电池技术现状及趋势。
目前，交通领域燃料电池的功率密度达到了接近内燃机的水平。从燃料电池的寿命看，小车达到了5000小时，大巴超过了1万小时。
日本在燃料电池研发上处于世界领先。根据近年来燃料电池专利持有情况来看，各大汽车公司在近几年的专利数目节节攀升，其中丰田公司更是位居榜首。2014年，丰田推出首款量产版氢燃料电池车。
燃料电池的研发方向主要集中在如何解决质子传导膜的适用温度范围扩展、氢气储存和运输技术难度大、氢气安全性等问题，以及继续降低铂族金属作为催化剂的使用比例等。
目前各大电池企业和汽车巨头在锂电池和氢燃料电池研发上齐头并进，未来新能源动力车辆的技术构成不明朗。
③太阳能电池技术现状及趋势。
对于太阳电池来说最重要的参数是光电转换效率。晶硅电池因转换效率、运行可靠性等综合性能指标较优，成为目前光伏市场的主流。
太阳能电池的能量转换效率在不断提升（美国能源部国家再生能源实验室（NREL）实现了目前最高的45.7%的转换效率）；发电成本在过去二十年已大幅下降，并将继续下降。
高分子聚合物太阳能电池有望获得9%的光电转化效率，但距离聚合物电池投入商用的15%的光电转化效率尚有一定距离。
目前结合几种电池优势的混合电动汽车产品率先实现了产业化和市场化。诸如燃油混合动力汽车，以及联合使用风能、光能和储能的发电系统等过渡产品必将在某种占绝对优势的电池产品成功商业化之前长期存在。
第三，处于电池研发技术前沿的新能源终端电池，如锂硫电池、锂空气电池、铝空气电池、石墨烯电池、超级电容器等，凭借各自的突出优势有非常好的前景。但由于上述电池等各自在技术、成本和市场应用上的一些关键问题没有解决，产业化和商业化尚需时日。
（二）国内电池行业
1、总体情况
进入二十一世纪以来，我国电池制造行业保持多年增长，在全球电池行业中的份额逐年增加。2013年全年实现主营业务收入4192.19亿元，利润总额162.92亿元，利润率5.94%。以锂离子电池为代表的新型电池发展迅猛，铅酸蓄电池发展呈稳健上升趋势，锌锰电池产量稍降，镍镉电池、镍氢电池和碱锰电池产量降幅较大。我国电池产业重点分布在广东、浙江、江苏、河北等省份。
2、主要电池类别发展现状
（1）铅酸蓄电池
我国是铅酸蓄电池的产销大国之一。2009年以来，我国铅酸蓄电池产量呈现上升趋势，2014 年达2.21亿千伏安时。
铅酸蓄电池的下游主要是电动汽车行业，以及作为通信基站的后备电池和储能电池。
拉动铅酸蓄电池2011年以来增长较快的电动自行车的市场容量已基本饱和，未来几年是锂离子电池大规模替代铅酸电池的时间。
随着环保、工艺落后的小企业将逐步退出生产，铅酸蓄电池的行业集中度将不断提升。
我国铅酸电池企业主要分布在长三角、珠三角地区以及天津、河北、四川等地。
（2）锂电池
①发展现状。2009年以来，我国锂离子电池的产业规模保持了较快的增长速度，高于其它类电池增速和全球增速。2014年，我国锂离子电池产量达52.9亿只，已是全球最大的锂离子电池制造基地。
我国锂离子电池企业主要分布在长三角、珠三角地区以及北京、天津、河南、四川、江西等地。
我国锂离子电池企业主要有ATL，比亚迪，天津力神，光宇国际、海特电子和深圳比克等。
我国锂离子电池整体还处于产业链低端。锂离子电池在安全性、续航能力、使用寿命、成本、使用便利性等方面急待提高和改进。高端动力和储能电池差距近两年来在缩小，但距离仍然比较大，是制约我国电动汽车发展的瓶颈。
②锂电子电池4大材料行业现状。在锂电池4大关键材料生产上，虽然目前我国在全球的市场份额远超日本和韩国（2014年），但整体来说工艺、技术水平不高，中低端产品产能过剩，行业集中度偏低，企业很难获得规模效益。在隔膜、电解液、动力锂电池的核心配方以及电池管理技术等方面，我们也都没有自己的核心技术，高端产品一直被日本、韩国、美国等国外企业把持。
我国目前消费类电子产品市场中手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相机等主要产品的市场容量已基本饱和，未来对锂电池增长拉动有限。
我国动力锂电池市场由于投资急剧扩张、技术水平不高，未来将在中低端产品上出现产能过剩和价格战。
（3）太阳能电池
2005年以来，我国太阳能电池产量快速增长。产业发展大致经历了高速增长及产能盲目扩张期、出口骤减进入产业寒冬期、政府扶持增加国内需求进入稳步回暖期这三个时期。
我国太阳能电池企业主要分布在江苏、浙江、四川以及北京、天津等地。无锡尚德是全球最大的太阳能面板制造商。
① 我国发展光伏产业的优势。
目前我国产业化生产的多晶硅和单晶硅电池平均转换效率处于全球领先水平。我国铟、镓资源丰富，加之铜铟镓硒技术的效率提升，使我国在太阳能电池制造成本上具有相当大的优势。
②我国光伏产业面临的问题。
第一，市场严重依赖出口。中国目前是太阳电池的生产大国、光伏发电市场应用的小国，光伏产业仍未改变出口为主的局面。
第二，电网方面，目前我国的智能电网建设仍然十分落后，存在诸多技术问题，新电改中的输配分离仍面临技术、资金、安全等困境。
第三，电站方面，分布式光伏发电需要在屋顶建立电站，但是投资方一般难以获得屋顶业主的产权。电站产权制度的设计是制约分布式光伏发电在居民中推进的一大阻碍。
③太阳能电池未来发展趋势。
目前国际光伏市场迅速发展、国内需求不断增加。未来发生像2012年全球性产能过剩问题的可能性不大，甚至可能面临首次太阳能电池板短缺的问题。
随着我国西北部地区地面电站的逐渐饱和，以及光伏平价上网的条件达成，配合储能技术的成熟，未来东部及南部地区将兴起建分布式电站的热潮。
（4）镍镉电池和镍氢电池
随着锂电池对镍镉电池的替代和镍镉电池严重的环境污染问题，我国镍镉电池的市场规模急速下滑，生产镍镉电池的厂家数量不断减少，未来成长缺乏动力。
我国的镍氢电池产业经过近二十年的发展已经初具规模，目前产量和出口量居世界第一。重点生产区域有广东、江苏、山东、江西、河南等省份。主要生产企业包括深圳德赛电池、湖南科力远新能源、惠州超霸电池等。
虽然镍氢电池是我国现在电池的主流方向之一，近年来其产量呈下降趋势，市场规模在萎缩。
我国镍氢电池三大应用领域：电动车、便携式高耗电产品、电动玩具（2014年）。镍氢电池在大功率工业用动力电池方面有较大的应用占比，但未来成长空间有限。纯电动汽车的推进或影响镍氢电池前景。
（5）燃料电池
我国燃料电池汽车处于探索发展阶段，和国际相比有较大差距。截至目前，我国仅有200余辆燃料电池电动车示范运行，2015年燃料电池车产量仅有10辆。目前拥有燃料电池汽车整车生产技术的国内车企仅为上汽集团一家。
虽然我国在燃料电池关键材料的研发已经达到国际水平，但在燃料电池发动机等产业链主要环节上还存在较大的发展空间。
我国尚未形成明确的燃料电池汽车发展路线图，加氢站的建设任务也很艰巨（目前仅有北京、上海、郑州3座），未来燃料电池发展面临较多变数。
（6）原电池及电池组
我国原电池及原电池组行业产量平稳增长。2014年产量为384.42亿只（折R20标准只），比2007年的峰值略有下降。
预计锌锰电池国内需求将逐渐减少，碱锰电池增速较缓慢，锂一次电池增速强劲。锂锰电池目前处于行业整合期。
国内主要原电池生产企业有南孚、双鹿、广州虎头、香港松柏、香港高力等。
3、我国电池行业的发展趋势
（1）市场趋势
我国的铅酸蓄电池发展平稳，未来增长空间有限，行业集中度将有所提高；锂电子电池涨势迅猛；太阳能电池产业发展回暖；镍镉和镍氢电池市场在萎缩；燃料电池处于市场探索期。
关键词：发达国家；新能源法律与政策；低碳化；中国能源立法
进入21世纪以来，在能源需求增长、油价攀升和气候变化问题日益突出等因素的推动下，新能源再次引起世界各国的重视，掀起了新一轮发展。特别是在2008年全球性金融危机的影响下，发展新能源已成为发达国家促进经济复苏和创造就业的重要举措。例如，美国众议院通过了《2009年美国清洁能源与安全法》（American Clean Energy and Security Act 2009）；英国相继出台了《2010年英国能源法》（UK Energy Act 2010）和《2011年英国能源法》（UK Energy Act 2011）；澳大利亚推出了《2010年可再生能源（电力）法》（Renewable Energy（Electricity）Act 2000）；日本众参两院在2011年8月通过了《再生能源特别措施法案》；欧洲议会也在2009年通过了《欧盟第三次能源改革方案》等，引起了世界各国的广泛关注。因此，研究发达国家和地区新能源法律与政策的主要内容及其特点，探讨其发展趋势及其对中国的启示，无疑具有重要意义。
一、发达国家新能源法律与政策的特点
1 发达国家新能源法律与政策的主要内容
（1）美国。2009年6月，美国众议院通过了《2009年美国清洁能源与安全法》。该法旨在创造数百万新的就业机会来推动美国的经济复苏，减少对国外石油的依存度来实现美国的能源独立，通过减少温室气体排放来减缓全球变暖，最后过渡到清洁的能源经济。《2009年美国清洁能源与安全法》的内容包括清洁能源、能源效率、减少全球变暖污染、向清洁能源经济转型等四部分。该法规定，从2012年开始，年发电量在100万MWH以上的电力供应商每年6%的电力供应来自可再生能源，之后逐年增加，到2020年达到20%；2020年，各州电力供应中15%以上必须来自可再生能源。在能源效率方面，该法提出了美国的能源效率目标，即到2012年美国整个能源产品的能效至少每年要提高2.5%，并且每年能源效率提高的势头一直要保持到2030年。此外，美国将建立有效、透明和公平的排放限额和交易体系，并将逐步减少温室气体排放的数量。同时，美国政府将确保在工业部门实现真正的减排、推动绿色就业和工人转岗，以真正实现向清洁能源经济转型等①。
值得注意的是，2011年5月美国众议员罗斯（Mike Ross）还向众议院提出了《2011年美国能源法》（American Energy Act of 2011）。该法案分13部分，主要涉及国内能源的勘探和开发、项目融资、领导机构以及司法审查等内容。
关键词 新能源汽车；锂离子电池；燃料电池；生物燃料
中图分类号 F4 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）172-0194-02
当下，我国汽车保有量增长快速，一方面导致对石油的需求量大幅增长，自上世纪以来我国石油进口依存度迅速上升，1993年尚处于原油净出口国，1995年石油进口依存度则变为5.3%，2007年达到49%[ 1 ]，2015年我国石油进口量超越美国，达到740万桶/日，成为世界上最大的石油进口国[ 2 ]。另一方面汽车在生产和使用的过程中加重了环境污染，危及了人类的日常生活。2013年我国只有约1%的城市空气质量符合世界卫生组织的标准，2014年国家减灾办、民政部于正式将雾霾天气列为自然灾情，2015年我国东北部、华北中南部、黄淮及陕西北部等地陆续出现重度污染天气。因此迫于资源、环境的双重压力，开发节能环保的新能源汽车已成为我国汽车产业的必然选择。按照动力提供方式的不同，新能源汽车主要可分为充电式电动汽车、燃料电池汽车、燃气汽车、生物燃料汽车等类别分述如下。
1 新能源汽车的分类
1.1 充电式电动汽车
充电式电动汽车以蓄电池为动力源，通过电机驱动，提供动力。这种汽车具有结构简单、噪声小、排放少、能量转换效率高、适用范围广等等优点。但其缺点也较多，比如过分依赖充电设施，充电时间长，续驶里程短，电池寿命短、制造成本较高等，因而在商业化的过程中困难重重。目前，研制经济的、持久的、高效的电池是充电式电动汽车发展的关键性问题，经过20多年的研究发展，目前已开发出多种适用性较强的蓄电池，如早期的铅酸电池、在混动汽车中采用的镍氢电池以及在当前及以后有着极大发展空间的锂离子电池等等。锂的原子序数为3，是最轻的碱金属元素，其化学特性十分活泼，易形成电荷密度很大的氦型离子结构。锂离子电池的储能能力是在电动自行车上广为应用的铅酸电池的3倍，其在地壳中的蕴藏量第27位，可利用资源较丰富，因此有很大的发展前景。
以目前应用最为广泛的磷酸铁锂电池为例，锂离子电池的工作原理如下：整个电池以含锂的磷酸铁锂作为正极材料，负极为碳素材料（常用石墨）。两极之间为聚合物隔膜，一方面可分隔正负极，另一方面也是锂离子在正负极往返的通道所在。当对电池充电时，正极发生脱嵌，形成的锂离子在电解液的帮助下，通过隔膜，进入负极碳层的微孔中，同时正极产生的电子也会通过外电路向负极迁移。放电时，锂离子从负极碳层中脱嵌，又嵌回正极。
目前，欧洲、美国、日本等主要发达国家均斥巨资进行锂电池技术的研发，在中国由于国家新能源产业政策的推动锂离子电池制造业也得到了篷勃发展，各种锂离子电池技术不断涌现，生产商业化电动汽车用锂离子电池的企业更是达到300家之多，但是锂离子电池的核心材料比如正负极材料、电池隔膜以及电解液却“技不如人”，过度依赖进口，因而生产成本难以下降，目前其价格3倍于铅酸电池，因此，产品难以规模化生产。近几年来，我国锂离子电池核心技术取得巨大突破，所有关键性材料均初步实现了自动生产，生产成本降幅较大，不少产品价格仅为刚面市的1/3左右，这与铅酸电池相比，已形成明显的性价比优势。锂离子电池成本的下降，使得充电式电动汽车的商业化规模化生产不再是一句空话。
1.2 燃料电池汽车
在诸多的新能源汽车中，燃料电池汽车目前被公认为是21世纪最核心的技术之一，可以说它对汽车工业发展的重要性，不亚于微处理器之于计算机业。燃料电池汽车直接将燃料的化学能转化为电能，中间不经过燃烧过程，不受卡诺循环的限制，能量利用率高达45%～70%，而火力发电和核电的效率大约在30%～40%；燃料电池汽车最终排放物为H2O，几乎不排放氮氧化物和硫化物，CO2排放量远低于汽油的排放量（约其1/6）。
整车的核心部件燃料电池并不需要充放电的操作，在一定程度上它很类似于汽油汽车，直接将燃料（常用H2、甲醇等等小分子燃料）注入贮存箱，即可获得动力。根据所用电解质类型的不同分为五个大类，分别为熔融碳酸盐燃料电池、聚合物电解质燃料电池、碱性燃料电池、磷酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池。目前在汽车工业中应用的多为聚合物电解质燃料电池，它以荷电的薄膜状高分子聚合物作为电解质，以离子交换的形式选择性地传导离子（H+，OH-），达到导电的目的[3]。工作时与直流电源相当，阳极作为电池负极，燃料在阳极发生氧化反应；阴极作为电池正极，氧化剂在阴极发生还原反应；反应生成的离子通过隔膜在电池内迁移，而电子则通过外电路对外做功输出电能，整个体系形成回路。
燃料电池但其在商业化的过程中仍存在着一些困难与瓶颈急需解决，比如由于采用贵金属催化剂铂及造价高昂的全氟磺酸膜，因此生产成本极高；再如由于工作环境多为酸碱性较强的溶液，对部分元件具有一定的腐蚀性，因而耐久性较差。目前随着非铂催化剂及无氟耐久性膜材料研发的成功，生产成本呈下降趋势，燃料电池汽车的市场普及率逐年上升。虽然以家用小汽车的形式进入普通家庭尚有一段时间，但燃料电池大巴已经完全可以产业化。目前，国外生产一辆燃料电池大巴造价约在400万元左右，若引入其核心部件及技术，采用国内人工生产，采用国内辅件及包装，可将其成本降至100万元左右，这一价格已与传统大巴接近，如果我国能抢占先机，与行业内先进的外企紧密合作，加快研发核心技术，假以时日，燃料电池大巴完全可能成为我国经济绿色增长的支柱产业。
1.3 燃气汽车
燃气汽车是以液化石油气、压缩天然气及氢气为燃料的气体燃料汽车。目前市场供应以天然气为主要燃料。与常规燃油汽车相比，燃气汽车的排放污染很小，铅，CO排放量减少90%左右，碳氢化合物排放减少60%以上，氮氧化合物排放减少35%以上，且尾气中无硫化物和铅，因此它是一种较为实用的低排放汽车。此外这种汽车能大幅度降低使用成本，一方面由于目前天然气的价格低于汽油及柴油，营运过程中能使燃料费用下降50%左右；另一方面由于发动机采用天然气做功，运行平稳、无积碳，发动机寿命长、也无需频繁更换火花塞及机油，维修费用亦可下降50%以上。但它也有不少缺点，比如由于存有大量高压系统使用的零部件，安全系数及密封性要求高；天然气汽车动力性比常规燃油下降约5%～15%；受到能源不可再生的约束限制；燃气缸占地面积大等。
天然气汽车工作时，高压天然气经过减压调节器减压后送到混合器中，与净化后的空气混合后，利用传感器、动力阀和计算机调节混合气的空燃比，以使燃烧更加充分，再经化油器通道进入发动机气缸燃烧做功。我国于1988年正式推行燃气汽车，多采用气/油混动改装的形式，并于同年建造了第一座加气站。发展迄今，我国已经加气站近千座，改造汽车数十万辆。中国从对燃气汽车的推广力度仍逐年上升，各大城市均有部署，可见目前以气代油，是最切实可行的一条新能源汽车之路。
1.4 生物燃料汽车
生物燃料汽车的创新之处在于从农林产品、工业废弃物和生活垃圾中提取燃料，比如从玉米出发制备的汽车用乙醇燃料，利用回收食用油为源料获得的生物柴油等等。生物燃料与传统的石油燃料不同，它是一种可再生能源。近年来，生物燃料汽车得到了迅速发展，美国认为生物燃替代汽油切实可行并将其列为国家重点发展项目，目前使用生物柴油燃料的汽车己经累计运行1 600万km；欧盟于2005年也推行法规，要求成员国2010年生物柴油消费量从占交通运输油料总消费量的2%提高到5.75%，2020年进一步提高到占20%。生物燃料汽车降低了对石油的需求，且其运行中的排放污染也大大降低，以常规燃油汽车相关数据为分母，生物燃料汽车尾气中有毒物含量仅为10%，颗粒物约20%以下，CO和CO2排放量仅为10%，硫化物和铅含量为0，同时，燃料燃烧较为彻底，对发动机的维护保养要求低[4]。
尽管生物燃料有较多的优点，但其发展遇到难以克服的瓶颈。第一，产能有限。在生物燃料汽车推行力度最大的美国，据有关资料显示，即便将所有玉米和大豆都拿来制造生物燃料，也仅能满足国家柴油需求量的6%和汽油需求量的12%。而玉米和大豆首先是粮食产品，只能将其少量产品用于生产生物燃料。在我国，若能将农业副产品秸杆加以利用，则将对生物燃料汽车的推广有很大的促进。第二，耗水量太大。生物燃料主要来源于农业，每年农业消耗掉的水资源高达70%，若将其产品大量用于制造燃料，往往是得不偿失的。而我国是人均水资源拥有量位于世界后列，用大量的水换回少量燃料，只能说看上去很美，实际操作性较低。第三，存在与粮争地的问题，生物燃料的推广已经造成美国和墨西哥玉米价格上涨，并可能导致发展中国家粮食短缺，因此有业内人士指出使用粮食生产生物燃料是“反人类的罪行”。
2 结论
当下，我国新能源汽车产业迎来了篷勃发展的大好机遇。但由于多数新能源汽车造价过高，许多关键技术还未完全攻克，而且配套基建设施远不足以支撑行业的发展，这些因素严重阻碣了新能源汽车行业的良性发展。从我国新能源汽车近几年发展的态势来看，目前还难以实现大规模的量产。从价格方面来看，新能源汽车的造价普遍高于传统汽车，如果国家不提高购车补助，很难提高民众对新能源汽车的购买热情。从技术角度来看，我国的电池、燃料等相关技术的研发才刚刚起步，远远落后欧美等发达国家。从配套设施角度来看，我国目前的配套设施基本处于空白状态，比如很多城市未建设电动车充电站，如果不能及时充电，电动车无法前行，这给使用带来不便。虽然在当今中国新能源汽车的推广困难重重，但从国家对汽车工业的发展部署来看，发展新能源汽车己经被确定为汽车工业未来的发展方向。因此，我国汽车企业和相关科研机构必须抓住机遇，在提高自身实力的同时，推动我国新能源汽车产业的迅速发展。
参考文献
[1]国务院发展研究中心产业经济研究部，等.中国汽车产业发展报告（2009）[M].北京：社会科学文献出版社，2009.
[2]中国石油新闻中心.“中国成为最大石油进口国”意味着什么[EB/OL].[2015-05-19（7）：59].http：//pc. /system/2015/05/19/001542111.shtml.
关键词：新能源；工程机械；新能源与工程机械
随着我国环境形势的不断严峻，新能源工程机械的研究被我国政府所重视，并且在政策和技术上我国政府也给予新能源工程机械的相关支持。另外，从实际应用的角度来说，工程机械本身在工程作业过程中会产生较大的污染，且对能源消耗力度较高，对环境工程危害较大，新能源工程机械本身比传统燃料工程机械要更为环保，因而开发新能源工程机械是工程机械可持续发展的必然方向之一。
一、新能源工程机械的发展现状与特点
当前，我国对于新能源工程机械的研究所涉及的程度并不深，在工程机械制造与设计方面的成果还不是很多，但研究方向主要选择为清洁无污染的能源开发为主，比如目前在我国多数城市所普及的电气混合动力公共汽车，国外一些工程机械厂家所推出的纯电动工程机械等等，下面本文将对当前果奶外对于新能源工程机械的研究形式，进一步分析新能源工程机械的发展现状与特点。
（一）纯天然气工程机械的发展现状及特点。
目前，以天然气作为新能源燃料的工程机械的发展比较迅速，纯天然气工程机械的发展类型主要分为两种：压缩天然气和液化天然气，在实际应用中，我们可以发现，液化天然气的续航能力更高。以天然气作为主要动力源的工程机械的结构特点为其内部拥有一部燃气发动机，并拥有一组或者单个液化天然气储气瓶，接入相应的汽化装置以及管路；液化天然气在作为发动机动力时，为提高其燃烧力度，需先把液化天然气变成液态，然后由管路传输到燃气发动机内，在发动机装置中进一步调整，调整后在发动机内燃烧，对外输出的转速、功率、扭矩等传递到耗功装置，实现动力输出。经过测试，能源消耗费用节省30%～40%。目前，国内知名的工程机械厂家已经推出了相应的天然气机械产品。
（二）动力电池工程机械的发展现状及特点。
从本质上来说，动力电池工程机械的动力源为电池，即为纯电动工程机械，纯电动过程机械在我国早有研究，但研究方向更多的是趋向于小汽车，由于电池技术以及其他因素的限制，目前我国对于动力电池工程机械的研究也比较初步。当然，国外一些品牌推出的纯电动工程机械较多，比如日本日立品牌所推出纯电动挖掘机。电动工程机械消耗的电能较大，因而大多数电动工程机械工作过程中需要接入380V电网以保障其能发挥出强劲的性能。一般来说，纯电动工程机械的智能化程度以及自动化程度较高，其控制器与变频器进行数据通信，根据负载变化对电机进行变频调速，并控制电磁比例阀，对斜盘变量泵的吸收功率进行调整，实现最优功率的匹配；回转时，直接应用回转电机，通过控制器与回转电机变频器进行数据通信，对回转电机进行变频调速。纯电动工程机械在工作过程中具有噪音低，环境污染低的特点。
（三）混合动力工程机械的发展现状及特点。
混合动力技术在工程机械中也得到了一定的应用，目前在工程机械中所采用的混合动力的方式主要集中为：油电混合、油液混合、油电液混合等三种方式。目前，混合动力方案普遍采用的是油电混合的解决方案，借助蓄电池、超级电容等储能元件，实现柴油机输出功率和扭矩的均衡控制，达到用功率较小的柴油机来驱动大吨位挖掘机的目的。比如山河智能开发的 SWE230S 油电混合动力液压挖掘机在典型的定点挖掘并回转 90°装车的工况中，回转制动回收的能量高达回转所需 40%；整机节能效果在 20% 以上，并可有效的提高工作效率。另外，油液动力混合的方式在工程机械中也得到了一定的应用，比如工程机械知名品牌――――卡特彼勒推出的 336EH 油液混合动力挖掘机，其在营业过程中比标准机型降低了25%的能耗，但在性能、动力以及生产成本方面与标准机型并没有差异。
二、新能源工程机械的研发趋势分析
（一）注重解决新能源工程机械的动力性能。
目前大多数新能源工程机械所面临的制约因素主要包括持续作业时间短，动力性能不够强劲，相对于燃料能源工程机械来说，新能源工程机械在动力性能方面，仍然存在一定的差距，这与工程机械内部结构的设计与优化具有一定的P系，以天然气为动力的工程机械为例，由于燃气发动机的燃烧动力输出上可能要略逊于燃油发动机，因而动力性能较弱，因而一般以天然气为动力的工程机械并不能适用于大功率作业现场。也正是因为新能源机械在应用过程中，没有传统然后工程机械的适应性更强，所以也就导致一些新能源汽车在普及与推广过程中受到了一定的制约。由此可见，解决新能源工程机械的动力性能问题，应该成为未来工程机械研究的重点。
（二）重点解决新能源工程机械相关的配套基础。
新能源工程机械难以得到较快发展的另一制约因素在于新能源工程机械的发展时间比较短，其配套供能设施严重不足，导致其并不能得到广泛的推广与应用。能源补给站相对较少每个新能源的推行都是一个漫长的过程。新能源工程机械在使用过程中因加气或供电等能源补给困难而影响其正常运行使用。因此，针对于目前新能源工程机械的发展来说，所需要重点解决的还是新能源供应方面的问题，如果确保新能源工程机械在实际应用时能够得到稳定的能源供应是解决新能源工程机械推广的重点内容。
三、总结
总的来说，新能源工程机械的发展空间比较大，在本文的分析中，我们也不难看出，目前针对于新能源工程机械的研究，国内外已经获得了不同的研究成果。虽然，当前所推出的新能源工程机械类型在实际应用时也达到了相应的节能减排的效果，但是，目前新能源工程机械在发展过程中仍然存在很多的制约因素需要解决。由此可见，新能源工程机械的发展之路还很漫长。本文重点研究了当前国内外新能源工程机械的发展现状及特点，并简要阐述了未来工程机械发展过程中所需要解决的技术问题以及发展问题，通过对新能源工程机械的认识分析奠定了我国新能源技术的施工基础，对新能源建设有着重大的作用。
参考文献：
[1]张艺莎，王普琰.混合动力工程机械关键技术探讨[J].工程机械文摘，2011，04.
[2]董宁宁，殷晨波，张子立，朱斌. 混合动力工程机械与氢动力发动机的研究进展[J]. 机电工程，2011，11.
【关键词】新能源汽车；环保；趋势
1.新能源汽车的主要类型及特点
1.1 清洁能源汽车的类型
1.1.1常压天然气汽车即常压储存的气包式常压新型清洁能源汽车，目前已趋于淘汰。
1.1.2压缩天然气汽车将天然气压力压缩至20MPa左右储存在高压气瓶中。这种存储方式存在储存能力小、气瓶自重大的缺点。目前技术最成熟并得到广泛推广实用的新型清洁能源汽车主要是压缩天然气（CNG）汽车。
1.1.3液化新型清洁能源汽车
将深冷至-162℃的LNG 储存在低压、低温绝热容器中，容器自重较轻，存储能力较大，但是生产LNG 的投资费用及能耗高，经济效益比CNG 差，另外，存储LNG 对容器的保温绝热能力要求高。因此，LNG 汽车在世界各国均处于实验阶段，尚未商品化。
1.1.4吸附新型清洁能源汽车
所携带的天然气燃料采用活性炭等吸附剂吸附。该活性炭颗粒结构中微孔多，适合吸附大量天然气，每克活性炭颗粒的表面积可达3000m2，相对密度为0.6～0.7，在常温及3.5MPa 压力下，每克活性炭吸附甲烷可达17g。标准状态下，每立方米活性炭可吸附甲烷170m2。吸附新型清洁能源汽车仍处于研究开发阶段。如果新型清洁能源汽车吸附技术实用化，则可大大降低压缩成本，提高新型清洁能源汽车的燃料携带能力，增加新型清洁能源汽车的续驶里程。
1.2 按发动机燃料供给系的不同分类
压缩新型清洁能源汽车按其燃料供给系的组成不同或根据天然气发动机使用燃料的特点不同，可分为以下几种：
1.2.1单一燃料压缩天然气（CNG）汽车
这是一种针对天然气单一燃料的特性而专门设计制造的汽车。它使用的发动机可以最大限度地发挥气体燃料的优势，多用于气源供应充分的地区，如油田，或是气源供应稳定的城市。
1.2.2天然气-汽油两用燃料汽车
这种汽车配备两套燃料供给系统，无论采用天然气还是汽油，其发动机都能正常工作，利用选择开关即能实现发动机从一种燃料向另一种燃料的转换，但两种燃料不允许同时使用。该车用发动机需同时兼用汽油与天然气两种燃料，该类汽车较适合于在天然气供给尚未形成网络的地区。
1.2.3 柴油-天然气双燃料汽车
该汽车发动机可以同时使用天然气和柴油两种燃料，以少量柴油作为引燃剂，其余大部分燃料为天然气燃料。
2.车用天然气的优缺点分析
2.1 优点
2.1.1天然气是一种清洁燃料
天然气在常温下以气态进入发动机，与空气混合均匀，燃烧比较完全，可以大幅度降低CO 和HC 的排放量，彻底改善微粒排放污染。由于天然气火焰温度低，也会使NO2 排放量减少。天然气排放的CO2 也比汽油和柴油降低20%以上，比柴油和汽油更有利于减少地球温室效应。
2.1.2天然气使用特性好
天然气不含汽油、柴油中存在的胶质，因而燃烧中不会产生如汽油、柴油燃料中胶质产生的积炭，并且气体燃料不会对机油产生稀释，因此发动机寿命长，汽车大修里程提高。
2.1.3天然气具有较好的抗爆性
天然气辛烷值约为130，而高级汽油的辛烷值仅96 左右。所以天然气不需要添加剂、不需要抗爆剂，汽油机使用天然气时，可适当增大发动机压缩比和点火提前角，从而提高发动机性能。
2.1.4天然气具有较好的安全性
天然气储存在经专门设计加工的高强度气瓶内，传输和加注均是在封闭的管道内进行，气瓶不易破坏，管路不会泄露。即使有泄露现象发生，由于天然气比较轻，在空气中遇威风即被吹散，汽油的自燃温度220～471℃（一般取430℃）天然气自燃温度630-730℃，一般取650℃，不易形成可燃混合气，所以汽车用天然气比用汽油更安全。
2.1.5天然气发生泄漏时很易被发觉
在原始状态时，天然气是无色、无味、无毒性的物质。基于安全的原因，在生产过程中，在天然气中加入具有独特臭味的加臭剂。当发生泄漏时，很容易发觉。
2.2 缺点
2.2.1天然气携带性差
常温下天然气极难液化，天然气沸点为-162℃，只有当温度达到-162℃和低于此温度时，天然气方能转变为液态。由于沸点非常低，天然气是非常难以液化的，目前采用的天然气燃料均采用高压（20MPa 左右）储存在高压气瓶内，使汽车自重加大，车体内有效空间减少，同时限制了汽车的续驶里程。
2.2.2天然气发动机动力下降
由于天然气燃料本身是气态，会占据部分气缸容积，充入缸内的空气量比使用液体燃料少10%左右，使得相同的可燃混合气热值降低，与同排量的汽油机相比，使用天然气时发动机功率有所下降。
此外天然气燃烧时火焰传播速度较慢（天然气33.8cm/s，汽油39～47cm/s，），这样在燃烧室内燃烧时燃烧速度下降，增加传热损失，使得天然气发动机热效率降低。从分子学角度分析，天然气燃烧前后气体的摩尔数没有发生变化，而汽油燃烧后气体的摩尔数会增大，这样由于燃烧后的摩尔数不同会影响到发动机的功率输出，由于天然气燃烧后摩尔数不增加，则功率输出相对较小，使其机械效率有所降低。
3.新型清洁能源汽车技术的发展趋势
3.1 区域发展模式
新型清洁能源汽车虽然有国家补贴等优势，但随着市场竞争日趋激烈，加气站站址选择越来越困难，安全管理要求高，汽车尾气排放标准仍有待提高，相关的标准规范有待完善以及需要保持一定比例的油气价差等挑战。我国新型清洁能源汽车的发展路线：燃料形式以CNG 为主，LNG 在沿海地区将有一定发展。
3.2 汽车发动机正逐步向单燃料、原产车过渡
在CNG 汽车市场发展的初期，在加气站网络建设不完善情况下，为快速启动市场，新型清洁能源汽车以改装车、双燃料车为主。改装的新型清洁能源汽车虽然排放量有所降低，但仍不是真正意义上的清洁汽车，而且动力性要下降10%左右。对于出租车来说，一般出租车的寿命周期只有5 年，使用3 年以上的出租车再改装就失去意义了。随着CNG 汽车市场的逐步发展，原产车逐渐成为主流。2006 年，我国双燃料汽车占总量的88%；2007 年略有下降，占总量的85%。单燃料天然气发动机在节省燃料、增强动力、排放水平、单次充气行驶里程方而都有很大提升。目前国内单燃料、原产新型清洁能源汽车已批量投放市场，购买成本将逐步降低，因此未来新型清洁能源汽车发展的趋势将是原产车、单燃料车。
3.3 应用领域以出租车、公交车为主
新型清洁能源汽车应用领域的选择是关系到新型清洁能源汽车能否保持持续快速增长的重要因素。在我国，有相对固定行驶路线的出租车、公交车约占我国汽车保有量的10%，但是其年运行总里程却是私家车的5～10 倍，因此出租车、公交车是我国CNG 汽车发展的首选目标。
4.结语
在我国，新型清洁能源汽车产业正处于高速发展阶段，我们要认识到机遇和挑战并存，要采取循序渐进、逐步推广的方式，从而使燃气汽车在适当的地区，以相适的规模和技术水平获得应用，从而获取应有的社会效益和经济效益。
参考文献：
关键词：清洁能源汽车；环保；优缺点分析；使用与维护；发展趋势
中图分类号：U469.7文献标识码： A 文章编号：
1新型清洁能源汽车的主要类型及特点
1.1清洁能源汽车的类型
1.1.1常压天然气（NaturalGas）汽车即常压储存的气包式常压新型清洁能源汽车，目前已趋于淘汰。
1.1.2压缩天然气（CNG--CompressedNaturalGas）汽车将天然气压力压缩至20MPa左右储存在高压气瓶中。这种存储方式存在储存能力小、气瓶自重大的缺点。目前技术最成熟并得到广泛推广实用的新型清洁能源汽车主要是压缩天然气（CNG）汽车。
1.1.3液化新型清洁能源汽车
将深冷至-162℃的LNG储存在低压、低温绝热容器中，容器自重较轻，存储能力较大，但是生产LNG的投资费用及能耗高，经济效益比CNG差，另外，存储LNG对容器的保温绝热能力要求高。因此，LNG汽车在世界各国均处于实验阶段，尚未商品化。
1.1.4吸附新型清洁能源汽车
所携带的天然气燃料采用活性炭等吸附剂吸附。该活性炭颗粒结构中微孔多，适合吸附大量天然气，每克活性炭颗粒的表面积可达3000m2，相对密度为0.6~0.7，在常温及3.5MPa压力下，每克活性炭吸附甲烷可达17g。标准状态下，每立方米活性炭可吸附甲烷170m2。吸附新型清洁能源汽车仍处于研究开发阶段。
如果新型清洁能源汽车吸附技术实用化，则可大大降低压缩成本，提高新型清洁能源汽车的燃料携带能力，增加新型清洁能源汽车的续驶里程。
1.2按发动机燃料供给系的不同分类
压缩新型清洁能源汽车按其燃料供给系的组成不同或根据天然气发动机使用燃料的特点不同，可分为以下几种：
1.2.1单一燃料压缩天然气（CNG）汽车
这是一种针对天然气单一燃料的特性而专门设计制造的汽车。它使用的发动机可以最大限度地发挥气体燃料的优势，多用于气源供应充分的地区，如油田，或是气源供应稳定的城市。
1.2.2天然气-汽油两用燃料汽车
这种汽车配备两套燃料供给系统，无论采用天然气还是汽油，其发动机都能正常工作，利用选择开关即能实现发动机从一种燃料向另一种燃料的转换，但两种燃料不允许同时使用。该车用发动机需同时兼用汽油与天然气两种燃料，该类汽车较适合于在天然气供给尚未形成网络的地区。
1.2.3柴油-天然气双燃料汽车
该汽车发动机可以同时使用天然气和柴油两种燃料，以少量柴油作为引燃剂，其余大部分燃料为天然气燃料。
2车用天然气的优缺点分析
天然气作为汽车发动机燃料具有以下特点：
2.1优点
2.1.1天然气是一种清洁燃料
天然气在常温下以气态进入发动机，与空气混合均匀，燃烧比较完全，可以大幅度降低CO和HC的排放量，彻底改善微粒排放污染。由于天然气火焰温度低，也会使NO2排放量减少。天然气排放的CO2也比汽油和
柴油降低20%以上，比柴油和汽油更有利于减少地球温室效应。
2.1.2天然气使用特性好
天然气不含汽油、柴油中存在的胶质，因而燃烧中不会产生如汽油、柴油燃料中胶质产生的积炭，并且气体燃料不会对机油产生稀释，因此发动机寿命长，汽车大修里程提高。
2.1.3天然气具有较好的抗爆性
天然气辛烷值约为130，而高级汽油的辛烷值仅96左右。所以天然气不需要添加剂、不需要抗爆剂，汽油机使用天然气时，可适当增大发动机压缩比和点火提前角，从而提高发动机性能。
2.1.4天然气具有较好的安全性
天然气储存在经专门设计加工的高强度气瓶内，传输和加注均是在封闭的管道内进行，气瓶不易破坏，管路不会泄露。即使有泄露现象发生，由于天然气比较轻，在空气中遇威风即被吹散，加上天然气燃点高--汽油的自燃温度220～471℃（一般取430℃）天然气自燃温度630-730℃，一般取650℃，不易形成可燃混合气，所以汽车用天然气不易产生火灾事故，比用汽油更安全。
2.1.5天然气发生泄漏时很易被发觉
在原始状态时，天然气是无色、无味、无毒性的物质。基于安全的原因，在生产过程中，在天然气中加入具有独特臭味的加臭剂。当发生泄漏时，很容易发觉。
2.2缺点
2.2.1天然气携带性差
常温下天然气极难液化，天然气沸点为-162℃，只有当温度达到-162℃和低于此温度时，天然气方能转变为液态。由于沸点非常低，天然气是非常难以液化的，目前采用的天然气燃料均采用高压（20MPa左右）储存在高压气瓶内，使汽车自重加大，车体内有效空间减少，同时限制了汽车的续驶里程。
2.2.2天然气发动机动力下降
由于天然气燃料本身是气态，会占据部分气缸容积，充入缸内的空气量比使用液体燃料少10%左右，使得相同的可燃混合气热值降低，与同排量的汽油机相比，使用天然气时发动机功率有所下降。
此外天然气燃烧时火焰传播速度较慢（天然气33.8cm/s，汽油39~47cm/s，），这样在燃烧室内燃烧时燃烧速度下降，增加传热损失，使得天然气发动机热效率降低。从分子学角度分析，天然气燃烧前后气体的摩尔数没有发生变化，而汽油燃烧后气体的摩尔数会增大，这样由于燃烧后的摩尔数不同会影响到发动机的功率输出，由于天然气燃烧后摩尔数不增加，则功率输出相对较小，使其机械效率有所降低。
3 天然气-汽油两用燃料汽车的使用与维护
目前应用的新型清洁能源汽车大多为天然气-汽油两用燃料汽车。天然气-汽油两用燃料汽车的使用与维护方法如下。
3.1新型清洁能源汽车的改装调试必须由专业技术人员来完成。
3.2天然气装置的维护保养应结合汽车的各级保养同时进行。
3.3驾驶员必须通过系统安全技术培训，经考核合格后方能上岗。
3.4进入加气站要保证车辆不漏气、不漏电、不漏油，要严格遵守加气站的管理规定、关闭点火开关、关闭车上的一切用电设施，拉好手刹、变速箱置于非空挡。待加完气（不超过20MPa），加气站人员让离开时才能离开。
每次出车前，应缓慢开启各天然气瓶阀，然后缓慢开启手动高压截止阀，观察压力表，检查管路接头和减压阀是否漏气，打开后备箱盖，检查气瓶及气瓶周围设施是否松动，周围有无违禁物品，有无天然气泄漏现象，有无气味；检查气瓶组架紧固螺栓、螺母是否齐全、钢瓶有无碰擦，加气阀及支架是否端正。
打开气阀时，人不要正对阀口，防止气体冲坏阀体伤人。冬季启动应怠速预热至60℃以上,防止减压器结霜冰堵。一般使用天然气车要在出车前、行驶中停、收车后要用尾气检漏仪进行检漏。同时要保证不漏电、不漏火。
3.5车厢内严禁吸烟，严禁超速行驶、强行超车，严防气瓶及高压管路受到碰撞，路面不平整尽量缓行。如发现驾驶室有天然气漏气味道，发动机罩内有烟雾现象，立即靠边停车熄火，断开总电源，关闭主气阀，准备好灭火器方可打开发动机罩
检查，防止空气侵入，火苗窜出，必要时实施灭火。
3.6行驶途中停车超过10min，应关闭主气阀，切断总电源；收班停车应关闭手动截止阀。
3.7 每周应清理一次空气滤清器芯子。如滤清器芯子较脏或损坏，将影响天然气供气系统的性能，致使天然气装置性能不佳，启动、怠速不良。
3.8 每月检查一次高压管线、滤芯、电磁阀芯，调整各级减压阀压力。每月卸下一次减压调节器上的排污塞，放掉油污和凝结物。如果堵塞物未放出，将严重影响减压调节器的性能。高压管线、卡套接头只能更换新件，不允许“修复”后使用。
3.9 半年全面检修减压阀及天然气系统一次，按要求调整整个系统、更换损坏件。
4新型清洁能源汽车技术的发展趋势
4.1区域发展模式
新型清洁能源汽车虽然有国家补贴等优势，但随着市场竞争日趋激烈，加气站站址选择越来越困难，安全管理要求高，汽车尾气排放标准仍有待提高，相关的标准规范有待完善以及需要保持一定比例的油气价差等挑战。我国新型清洁能源汽车的发展路线:燃料形式以CNG为主，LNG在沿海地区将有一定发展。
4.2汽车发动机正逐步向单燃料、原产车过渡
在CNG汽车市场发展的初期，在加气站网络建设不完善情况下，为快速启动市场，新型清洁能源汽车以改装车、双燃料车为主。改装的新型清洁能源汽车虽然排放量有所降低，但仍不是真正意义上的清洁汽车，而且动力性要下降10%左右。
对于出租车来说，一般出租车的寿命周期只有5年，使用3年以上的出租车再改装就失去意义了。随着CNG汽车市场的逐步发展，原产车逐渐成为主流。2007年，我国CNG原产车所占比例已经提高到38.8%，比2006年增长8.4个百分点。
在我国新型清洁能源汽车发展较早的四川省，1998年开始推广新型清洁能源汽车，目前新型清洁能源汽车的生产方式基本实现了由改装到整车生产的过渡，原产车的比例由2006年的32.5%增长到2007年的40.1%虽然天然气/汽油(柴油)双燃料汽车在动力性能、排放方而有一定的局限性，但由于我国CNG业务正处于启动阶段，加气站网络不完善，而且改装车都是双燃料车，因此在现阶段我国CNG汽车仍然是以双燃料车为主。
2006年，我国双燃料汽车占总量的88%;2007年略有下降，占总量的85%。单燃料天然气发动机在节省燃料、增强动力、排放水平、单次充气行驶里程方而都有很大提升。目前国内单燃料、原产新型清洁能源汽车已批量投放市场，购买成本将逐步降低，因此未来新型清洁能源汽车发展的趋势将是原产车、单燃料车。
4.3应用领域以出租车、公交车为主
新型清洁能源汽车应用领域的选择是关系到新型清洁能源汽车能否保持持续快速增长的重要因素。在我国，有相对固定行驶路线的出租车、公交车约占我国汽车保有量的10%，但是其年运行总里程却是私家车的5～10倍，因此出租车、公交车是我国CNG汽车发展的首选目标。
对于北京等大城市来说，应以发展公交为主，原产车为主;中小城市则以发展出租车为主，车型初期以改装车为主，逐步过渡到原产车。但由于公交车、出租车的总容量有限，当CNG汽车发展到一定规模后，可能会进入一个相对停滞期。
随着加气网络的完善，城市市政车、功能车和私家车会逐步成为新型清洁能源汽车的发展方向，四川省和重庆市在这方而已有了较大发展。同时，还应积极开展区域性应用，发展都市物流车、城际客运、区间物流等，形成沿国家主干公路的加气站布局，变“一点”发展为“沿线”发展，最终形成“全而”发展。
5结语
在我国，新型清洁能源汽车产业正处于高速发展阶段，我们要认识到机遇和挑战并存，要采取循序渐进、逐步推广的方式，从而使燃气汽车在适当的地区，以相适的规模和技术水平获得应用，从而获取应有的社会效益和经济效益。
