馬曉婧
摘 要:新能源汽車技術(shù)采用先進的動力控制技術(shù)和驅(qū)動技術(shù),發(fā)展新能源汽車不但利于節(jié)能減排,而且促進汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本文針對我國市場上推廣使用的混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車3種新能源汽車技術(shù)進行了分析,列舉了各自的優(yōu)缺點,以期更好地解決能源與環(huán)保問題,確保汽車產(chǎn)業(yè)的綠色和諧發(fā)展。
關(guān)鍵詞:節(jié)能環(huán)保 新能源 汽車技術(shù)
中圖分類號:F315 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2018)06(a)-0060-02
隨著全球石油價格的持續(xù)走高,環(huán)境保護呼聲日益強烈,消費者對低碳生活的積極需求等諸多因素的影響下,電動汽車再度成為低碳經(jīng)濟大幕下的必然選擇。世界各大汽車制造企業(yè)都在大力發(fā)展新能源汽車,在未來,新能源汽車將成為日常生活中必不可少的交通工具。
新能源汽車的使用可以切實減少石油的能耗量,同時也能切實降低二氧化碳的排放量。我國新能源汽車已經(jīng)列入到新興產(chǎn)業(yè)中,各地政府都非常關(guān)注新能源汽車的發(fā)展,并且提出了政策和資金的支持,為新能源汽車的發(fā)展營造了良好的政策環(huán)境。在汽車工業(yè)快速發(fā)展的過程中,需要高度重視促進國民經(jīng)濟的發(fā)展和實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保,發(fā)展新能源汽車可以解決這一問題,提升人們的出行效率,而且節(jié)約能源,有助于我國能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,確保汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1 我國新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀
新能源汽車是未來汽車行業(yè)發(fā)展的主要方向,隨著汽車數(shù)量的提升,人們對燃料的需求量非常大。石油的消耗也會帶來大氣污染,所以采用清潔和可再生能源非常必要,各國一直在探索清潔能源的開發(fā)問題。我國高度重視新能源汽車技術(shù)發(fā)展,在“十五”期間就確定了“三縱三橫”的發(fā)展戰(zhàn)略。“三縱”為純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車。“三橫”為多能源動力總成控制系統(tǒng)、電機及其控制系統(tǒng)和電池及其管理系統(tǒng)。現(xiàn)在,我國新能源汽車技術(shù)在純電動汽車、混合動力汽車和燃料汽車中開始使用,并且建立了相應(yīng)的技術(shù)平臺,完善了技術(shù)標準,具有相應(yīng)的測試評價能力。但是我國新能源使用情況和各項技術(shù)的研發(fā)與發(fā)達國家還存在一定的差距,仍然需要投入大量的精力,促進新能源的開發(fā)。
2 新能源汽車分類及相關(guān)技術(shù)分析
新能源汽車主要是指運用非常規(guī)的車用燃料作為能源,或應(yīng)用新研發(fā)的車載動力裝置,對車輛的動力控制和驅(qū)動技術(shù)進行綜合,形成完善的技術(shù)原理和新結(jié)構(gòu)。主要的新能源汽車的類型有:混合動力汽車(HEV)、純電動汽車(BEV)、燃料電池汽車(FCEV)3種類型。
2.1 混合動力汽車
混合動力汽車(Hybird Electric Vehicle,HEV)車輛的驅(qū)動系不是單一的,其結(jié)合了多個驅(qū)動系,這些驅(qū)動系同時運轉(zhuǎn),結(jié)合車輛行駛的功率,從而對車輛的運行狀態(tài)進行分析。汽車混合動力結(jié)合了電氣、機械、計算機、汽車等相關(guān)技術(shù),其集成了各類新興技術(shù),是高新技術(shù)產(chǎn)品,其朝著數(shù)字化、智能化和實用化等方向發(fā)展。相關(guān)的技術(shù)主要應(yīng)用在電池、電動機和電子技術(shù)的研發(fā)中,車身的設(shè)計更加合理,底盤的設(shè)計更加科學(xué)?;旌蟿恿ζ嚾诤狭思冸妱悠嚺c傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的優(yōu)點,同時解決了當前的能耗問題、環(huán)保問題。而混聯(lián)式的混合動力汽車又是目前混合動力汽車的發(fā)展方向。
混合動力車的優(yōu)點有:與傳統(tǒng)汽車相比,由于內(nèi)燃機總是工作在最佳工況,油耗非常低;內(nèi)燃機主要工作在最佳工況點附近,燃燒充分,排放氣體較干凈;起步無怠速(怠速停機);不需要外部充電系統(tǒng),一次充電續(xù)駛里程、基礎(chǔ)設(shè)施等問題得到解決;電池組的小型化使成本和重量低于電動汽車;發(fā)動機和電機動力可互補,低速時可用電機驅(qū)動行駛。
采用混合動力進行驅(qū)動的汽車也存在一定的缺陷,動力系統(tǒng)有兩個,所以在動力系統(tǒng)管理和控制方面存在困難,動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,要投入更多的技術(shù),而且使用成本非常高。
2.2 純電動汽車
純電動汽車(Blade Electric Vehicles,簡稱BEV),這種汽車主要依靠電能為主要的驅(qū)動能源,在汽車上安裝電機的方式,起到驅(qū)動的效果。純電動汽車將電力作為主要的驅(qū)動能源,電機作為主要的驅(qū)動裝置,車輛在行駛中非常安全,而且不會對環(huán)境產(chǎn)生任何負面影響,其前景非常廣闊,但由于動力電池的容量問題引起的續(xù)行里程短,影響了電動汽車的全面推廣,因此各項技術(shù)尚處于開發(fā)階段。
純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)由電力驅(qū)動系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)和電源構(gòu)成。電力驅(qū)動系統(tǒng)主要是實現(xiàn)了電子控制,實現(xiàn)功率的轉(zhuǎn)換,完善傳動功能,電能存儲在電池中,通過電力驅(qū)動系統(tǒng)可以直接轉(zhuǎn)化成機械能。在車輛減速行駛中,車輛的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的能量可以直接存儲到蓄電池中,形成了再生制動的方式。電源主要是實現(xiàn)電能的管理和存儲,為發(fā)動機提供電能,對電能的使用情況進行監(jiān)測,有效地控制充電。純電動汽車優(yōu)點有:無污染、噪聲小;結(jié)構(gòu)簡單,維修方便;能量轉(zhuǎn)換效率高;平抑電網(wǎng)的峰谷差。
純電動汽車的缺點:蓄電池的儲能量非常小,不能滿足人們長時間的出行要求。電動車的電池成本非常高,不能形成大規(guī)模的生產(chǎn)和普及,所以,人們購買此類汽車的費用較高。
2.3 燃料電池汽車
燃料電池電動汽車是空氣中的氮氣和氧氣發(fā)生催化反應(yīng),從而在化學(xué)反應(yīng)下,電池產(chǎn)生電能,將此類電能作為驅(qū)動汽車的動力源。
燃料電池電動汽車也是一類電動汽車,在動力傳動系統(tǒng)和車身設(shè)計上與電動汽車相同。燃料電池電動汽車與普通的電動汽車不存在太大的差異,但是其動力電池具有不同的工作原理。通常情況下,燃料電池是借助化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電能,在化學(xué)反應(yīng)中需要有還原劑,一般采用氫氣。目前,燃料電池電動汽車一般是采用混合式燃料電池驅(qū)動的方式,有并聯(lián)式和串聯(lián)式兩種。
燃料電池電動汽車具有明顯的優(yōu)點,其能量可以實現(xiàn)高度的轉(zhuǎn)化。燃料電池電動汽車主要采用氫氣和氧氣作為燃料,燃料消耗后會產(chǎn)生水,不會產(chǎn)生二氧化碳和一氧化碳,也不會產(chǎn)生其他的顆粒。在高溫下不會產(chǎn)生其他反應(yīng),不會形成氮氣。如果采用甲醇作為催化劑,只會產(chǎn)生少量的一氧化碳和二氧化碳。燃料電池的使用年限長,電池運行中不會產(chǎn)生噪聲污染,不會發(fā)生很大的振動,其本身不會進行化學(xué)反應(yīng),不會產(chǎn)生損壞;續(xù)駛里程長,低噪音,運行過程中噪音和振動都較小,設(shè)計方便靈活。
燃料電池的缺點在于制造環(huán)節(jié)中耗費的資金比較多,而且要采用各類設(shè)備,體積很大。系統(tǒng)不具備良好的抗震效果,需要長時間才能啟動。
3 結(jié)語
全球能源和環(huán)境系統(tǒng)面臨巨大的挑戰(zhàn),汽車作為石油消耗和二氧化碳的排放大戶,需要進行革命性的變革,在環(huán)保節(jié)能方面,新能源汽車技術(shù)占據(jù)巨大的優(yōu)勢,發(fā)展新能源汽車技術(shù)是實現(xiàn)汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。支撐純電動汽車和混合動力汽車的核心是動力電池,其技術(shù)進步和性能水平直接決定新能源汽車的續(xù)駛里程、使用壽命、成本等關(guān)鍵指標,燃料電池汽車具有無污染的特點,是氫能清潔能源應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一。從長期來看,包括純電動、混合動力、燃料電池技術(shù)在內(nèi)的新能源汽車是主要發(fā)展方向。
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