蔣勇

摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)政府對(duì)于環(huán)境保護(hù)的高度認(rèn)識(shí)，以及對(duì)于新能源開發(fā)的扶持與關(guān)注，新能源汽車得到了一定的發(fā)展，并已經(jīng)成長(zhǎng)為工程機(jī)械與新能源緊密融合的全新領(lǐng)域。相對(duì)于燃料汽車來(lái)說(shuō)，新能源汽車在環(huán)保方面有很大的優(yōu)勢(shì)，唯一不足的是在發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力以及穩(wěn)定性方面仍需要深入的探討。本文將根據(jù)我國(guó)新能源汽車技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀的闡述，進(jìn)一步的研究新能源汽車技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)以及重點(diǎn)的研究方向。

關(guān)鍵詞：新能源；新能源汽車；工程機(jī)械與能源；能源與動(dòng)力

相對(duì)于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車來(lái)說(shuō)，新能源汽車的主要?jiǎng)恿υ磳⒉辉僖揽坑诔Ｒ?guī)的能源燃料作為主要的動(dòng)力，其主要依靠于現(xiàn)代技術(shù)中的新能源，采用先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)，達(dá)到低碳環(huán)保、節(jié)能減排，保護(hù)有限的能源燃料的目的。雖然，當(dāng)前對(duì)于新能源汽車的研究方向較多，包括太陽(yáng)能汽車、特殊燃料汽車、混合動(dòng)力汽車以及燃料電池汽車、純電動(dòng)汽車等等，針對(duì)于新能源汽車的研究，將有助于我國(guó)環(huán)境工程的推進(jìn)目前，在我國(guó)發(fā)展較好的新能源汽車主要集中于燃料電池汽車、混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車，本文也將以燃料電池汽車、混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車作為主要的研究對(duì)象，進(jìn)一步探究新能源汽車技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、所面臨的困境以及趨勢(shì)。

一、我國(guó)新能源汽車的技術(shù)原理及發(fā)展現(xiàn)狀

由于新能源汽車在驅(qū)動(dòng)技術(shù)方面存在一定的差異，因而不同類型的新能源汽車在技術(shù)原理以及驅(qū)動(dòng)方式上都存在著一定的差別，本文將對(duì)不同類型的新能源汽車的技術(shù)原理作出簡(jiǎn)要概述。

（一）純電動(dòng)汽車的技術(shù)原理。

純電動(dòng)汽車是不依靠其他燃料能源，直接通過(guò)電力驅(qū)動(dòng)的方式保證汽車內(nèi)部機(jī)械的運(yùn)動(dòng)，即以電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)。這種驅(qū)動(dòng)方式中，一般需要安裝電力積蓄裝置，這也是純電動(dòng)汽車難以普及的技術(shù)難點(diǎn)之一，目前在電動(dòng)汽車的電力續(xù)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及電力動(dòng)力性能設(shè)計(jì)方面是純電動(dòng)汽車發(fā)展的難點(diǎn)，當(dāng)前我國(guó)正在積極的研究燃料電池系統(tǒng)，目前在汽車上經(jīng)常使用的為磷酸鐵鋰電池和鎳鈷錳三元鋰電池，單體能量密度達(dá)到140Wh/kg以上，這兩種電池的續(xù)航能力較高，且支持快充，已經(jīng)被廣泛的用于一些純電動(dòng)汽車中。

（二）混合動(dòng)力汽車的技術(shù)原理。

混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力源并不唯一，其主要是以電動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)燃料作為一種組合動(dòng)力，混合動(dòng)力汽車的發(fā)展與普及比純電動(dòng)汽車要快很多?；旌蟿?dòng)力汽車能夠有效彌補(bǔ)純電動(dòng)汽車動(dòng)力輸出不足的缺點(diǎn)，同時(shí)混合動(dòng)力汽車的運(yùn)用，也能夠降低傳統(tǒng)能源燃料汽車的消耗，也能夠達(dá)到節(jié)能減排的目的?；旌蟿?dòng)力汽車的技術(shù)原理分為三部分：1）串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車；2）并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車；3）混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車。三種不同技術(shù)原理的汽車，在工作中的表現(xiàn)會(huì)不同，串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車主要依靠電源協(xié)調(diào)電動(dòng)機(jī)的輸入功率和發(fā)電機(jī)的輸出功率，進(jìn)而控制和管理車輛電力控制系統(tǒng)，并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車中有兩種驅(qū)動(dòng)類型可選擇，根據(jù)汽車行駛需求選擇電力驅(qū)動(dòng)或者傳統(tǒng)燃料的燃燒動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，兩者能夠通過(guò)動(dòng)力耦合裝置單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛行駛，或者通過(guò)汽車本身的動(dòng)力控制系統(tǒng)開展相應(yīng)的協(xié)調(diào)工作。

（三）燃料電池汽車的技術(shù)原理。

相對(duì)于電池來(lái)說(shuō)，我國(guó)對(duì)于燃料電池的研究還處于比較初級(jí)的階段，目前主要精力放置于氫燃料電池的研究，但由于氫本身的不穩(wěn)定性，因此這種燃料電池技術(shù)也沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用。燃料電池車輛通過(guò)無(wú)氧化學(xué)反應(yīng)在氫氣和氧氣之間產(chǎn)生能量，其不僅符合新能源汽車的技術(shù)要求，也能夠充分的利用清潔能源，促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的良好發(fā)展。從未來(lái)應(yīng)用需求上來(lái)說(shuō)，其實(shí)燃料電池汽車的發(fā)展前景要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車，其原因在于燃料電池汽車可以不需要經(jīng)常的充電，只需要增加燃料就可以維持汽車持續(xù)的動(dòng)力。值得一提的是，目前氫的儲(chǔ)藏是一個(gè)比較棘手的問(wèn)題，我國(guó)對(duì)于燃料電池的研究才剛剛開始，未來(lái)或許這一新能源汽車技術(shù)將會(huì)得到廣泛的推廣。

二、新能源汽車技術(shù)的發(fā)展方向

針對(duì)于新能源汽車的進(jìn)一步普及，目前仍然存在一些技術(shù)問(wèn)題，比如電池續(xù)航能力、充電樁的布局設(shè)計(jì)等等，因此相對(duì)來(lái)說(shuō)，向能源汽車的進(jìn)一步發(fā)展過(guò)程中，所需要解決的問(wèn)題還有很多，根據(jù)上述對(duì)于新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀的描述，本文將會(huì)對(duì)新能源汽車的技術(shù)發(fā)展方向進(jìn)行簡(jiǎn)要評(píng)述。

（一）智能化與輕量化。

如今，我國(guó)新能源汽車的研究在智能化水平與輕量化水平方面仍然需要深入的研究，我國(guó)多數(shù)汽車廠商也專注于新能源、智能化、車聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù)領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展，新能源汽車的智能化可提供更強(qiáng)的自動(dòng)化、安全性以及便利性，以實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源汽車中動(dòng)力資源進(jìn)行合理調(diào)配，從而促進(jìn)公共交通模式升級(jí)和汽車互聯(lián)化。

新能源汽車的輕量化是汽車產(chǎn)業(yè)中的研究重點(diǎn)，汽車輕量化的設(shè)計(jì)會(huì)進(jìn)一步提升汽車的動(dòng)力性能，目前針對(duì)于汽車輕量化的研究，主要集中于新材料的應(yīng)用，包括輕質(zhì)合金以及復(fù)合材料在汽車制造技術(shù)中的應(yīng)用，目前對(duì)于輕質(zhì)合金（主要指的是鎂鋁合金）在汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用較多，但是復(fù)合材料的應(yīng)用還有待于進(jìn)一步的加強(qiáng)。新能源汽車輕量化設(shè)計(jì)中所涉及的制造技術(shù)為激光焊接技術(shù)，這種焊接技術(shù)能夠保證一些輕量化材料的焊接需求，但技術(shù)本身存在難點(diǎn)，因而在我國(guó)新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用還沒(méi)有普及，所以未來(lái)新能源汽車技術(shù)的發(fā)展方向也將會(huì)集中于現(xiàn)代化汽車制造技術(shù)的研究，以滿足于新能源汽車的快速發(fā)展的需要。

（二）進(jìn)一步保證清潔新能源的經(jīng)濟(jì)性與安全性。

新能源汽車在技術(shù)發(fā)展中，不僅僅存在技術(shù)難點(diǎn)，還存在其他問(wèn)題，比如新能源汽車在制造設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)濟(jì)性與安全性的問(wèn)題。上述分析中提到燃料電池汽車沒(méi)有得到普及的重要原因不僅僅是因?yàn)槿剂想姵貎?chǔ)存方面不夠穩(wěn)定，更為重要的是其研究成本比較高，同時(shí)，汽車的大規(guī)模使用需要完善的燃料加注網(wǎng)絡(luò)與之配套的基礎(chǔ)設(shè)施也不夠完善。據(jù)了解，燃料電池汽車的成本是傳統(tǒng)汽車的10倍，因此降低成本，凸顯新能源汽車的環(huán)保性與經(jīng)濟(jì)性也是新能源汽車技術(shù)的主要研究方向。另外，燃料電池壽命短也是未來(lái)燃料電池汽車所需要解決的重點(diǎn)技術(shù)問(wèn)題。由此可以看出，燃料電池汽車的普及仍需要很長(zhǎng)的路要走。

三、總結(jié)

總之，從當(dāng)前燃料能源的嚴(yán)峻形勢(shì)來(lái)看，新能源汽車必將成為未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)，當(dāng)前新能源汽車的發(fā)展方向會(huì)進(jìn)一步朝著智能化、互聯(lián)化、安全性的方向靠攏，新能源汽車的發(fā)展不僅是新能源汽車的研發(fā)設(shè)計(jì)和新能源汽車的制造，還涉及充電設(shè)施等的完善和服務(wù)，充電樁的安裝、 維護(hù)、 管理，充電設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)信息提供，電池的更換，電池的回收與處理，新能源汽車的租賃使用服務(wù)等。

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