邵潔茹 孫佳 宋金鴻 張晗

【摘 要】 汽車(chē)作為人們?nèi)粘３鲂械墓ぞ?，在給人類(lèi)生活帶來(lái)便利的同時(shí)，也排放著大量空氣污染物，不僅使環(huán)境遭到破壞，也嚴(yán)重威脅著人類(lèi)的身體健康。隨著科技的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)水平的提高，人們對(duì)能源的需求越來(lái)越大，能源也面臨著日益枯竭的嚴(yán)峻問(wèn)題。然而汽車(chē)作為人類(lèi)的基礎(chǔ)交通工具是不可缺少的。因此開(kāi)發(fā)節(jié)能環(huán)保的新能源汽車(chē)勢(shì)在必行。

【關(guān)鍵詞】 新能源汽車(chē) 動(dòng)力系統(tǒng) 混合動(dòng)力 純電動(dòng)

節(jié)能環(huán)保

一、新能源汽車(chē)的簡(jiǎn)介

新能源汽車(chē)是指除用汽油、柴油作為 主要能源之外的汽車(chē)，包括天然氣汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)、氫能源動(dòng)力汽車(chē)和太陽(yáng)能汽車(chē)等，具有低排放、低能耗和低噪音等優(yōu)勢(shì)。目前所說(shuō)的新能源汽車(chē)主要是指混合動(dòng)力 汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池電動(dòng)汽車(chē)、其他新能源（如高效儲(chǔ)能 器、二甲醚）汽車(chē)等。

二、新能源汽車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀

世界新能源汽車(chē)技術(shù)根據(jù)各國(guó)政府導(dǎo)向、本地區(qū)傳統(tǒng)和技術(shù)成熟度，分別走出了以美國(guó)、日本和歐洲為代表的三條路線(xiàn)。美國(guó)是世界上最大的混合動(dòng)力汽車(chē)市場(chǎng)。美國(guó)的發(fā)展重點(diǎn)在燃料電池汽車(chē)上，同時(shí)也重視混合動(dòng)力汽車(chē)和先進(jìn)柴油車(chē)的發(fā)展。日本在混合動(dòng)力技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程上取得了突出的成就。豐田公司和本田公司在混合動(dòng)力汽車(chē)的技術(shù)研發(fā)和國(guó)際市場(chǎng)的推廣上也處于領(lǐng)先位置。歐洲對(duì)混合動(dòng)力技術(shù)的研究重點(diǎn)在商用車(chē)領(lǐng)域，例如：瑞典、法國(guó)等國(guó)家計(jì)劃在9個(gè)歐洲城市開(kāi)通混合動(dòng)力公交車(chē)線(xiàn)路。

目前我國(guó)混合動(dòng)力汽車(chē)研發(fā)成果是形成了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)，初步建立了電動(dòng)汽車(chē)的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)與管理體系，掌握了關(guān)鍵零部件核心技術(shù)和電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，擁有各類(lèi)電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā)實(shí)力。

三、混合動(dòng)力的認(rèn)識(shí)

所謂混合動(dòng)力，就是一輛汽車(chē)上將電動(dòng)機(jī)與輔助動(dòng)力單元組合起來(lái)，共同作為行駛的驅(qū)動(dòng)力，而非傳統(tǒng)汽車(chē)單一的內(nèi)燃機(jī)。輔助動(dòng)力單元由小型內(nèi)燃機(jī)或動(dòng)力發(fā)電機(jī)組構(gòu)成，因?yàn)槟壳皢渭円揽侩妱?dòng)機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)高車(chē)速和陡峭的爬坡。這樣的組合能夠結(jié)合兩者的優(yōu)勢(shì)，來(lái)發(fā)揮最大的運(yùn)行效率和環(huán)保能力，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)能力強(qiáng)，動(dòng)力強(qiáng)大，電動(dòng)機(jī)環(huán)保無(wú)污染氣體排放、低噪聲。按照混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的聯(lián)結(jié)方式，混合動(dòng)力系統(tǒng)可分為串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)三種結(jié)構(gòu)形式。

1.串聯(lián)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的能量傳遞途徑是把發(fā)動(dòng)機(jī)生成的熱能轉(zhuǎn)化成電能，利用電能作為驅(qū)動(dòng)力，其主要特點(diǎn)有：發(fā)動(dòng)機(jī)不直接與動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)相連，可保持在高效率區(qū)穩(wěn)定工作;電動(dòng)機(jī)隨負(fù)荷的變化調(diào)速轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速輸出;電動(dòng)機(jī)所需電能直接來(lái)源于發(fā)電機(jī)或蓄電池。由于發(fā)動(dòng)機(jī)的工作區(qū)域穩(wěn)定，所以排放性能好，能量效率較高。不足之處是系統(tǒng)的負(fù)載能力完全取決于電動(dòng)機(jī)額定功率的大小，而且電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不能太低或太高，否則效率很低。

2.并聯(lián)結(jié)構(gòu)。并聯(lián)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力來(lái)源有兩個(gè)：一個(gè)是發(fā)動(dòng)機(jī)，另一個(gè)是蓄電池和電動(dòng)機(jī)，二者通過(guò)轉(zhuǎn)矩合成器與動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)相連。汽車(chē)行駛時(shí)，可以由發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)提供轉(zhuǎn)矩，也可以由二者協(xié)同驅(qū)動(dòng)（一般電驅(qū)動(dòng)其輔助作用），或者當(dāng)?shù)退俚拓?fù)荷時(shí)汽車(chē)只利用電驅(qū)動(dòng)行駛。該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)，動(dòng)力強(qiáng)勁;對(duì)控制系統(tǒng)的要求較高;與串聯(lián)系統(tǒng)相比，不需要發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)汽車(chē)制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)發(fā)揮發(fā)電機(jī)的作用，可回收制動(dòng)能量。

3.混聯(lián)結(jié)構(gòu)?；炻?lián)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力系統(tǒng)是串聯(lián)和并聯(lián)系統(tǒng)的結(jié)合，它的能量流路徑包含了串聯(lián)與并聯(lián)的各種組合，因此控制系統(tǒng)要求更為復(fù)雜。該系統(tǒng)電池的體積較小、重量較輕、成本較低;發(fā)動(dòng)機(jī)常常在最高效率下工作，具有良好的燃油經(jīng)濟(jì)性和較低的排放，加速性和平穩(wěn)性也很好。雖然混聯(lián)式動(dòng)力系統(tǒng)需要采用復(fù)雜的控制系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)和制造成本較高，但是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，混合動(dòng)力汽車(chē)越來(lái)越傾向于選擇混聯(lián)式動(dòng)力系統(tǒng)。

四、純電動(dòng)汽車(chē)的認(rèn)識(shí)

1.純電動(dòng)汽車(chē)的定義和優(yōu)缺點(diǎn)。純電動(dòng)汽車(chē)是指以車(chē)載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車(chē)輛。純電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn)是零排放，零污染，燃料來(lái)源方便，動(dòng)力性能好等。電動(dòng)汽車(chē)的缺點(diǎn)也顯而易見(jiàn)，目前電動(dòng)汽車(chē)尚不如內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)技術(shù)完善，尤其是動(dòng)力電源的壽命短，使用成本高。電池的儲(chǔ)蓄量小，一次充電后行駛里程不理想，電動(dòng)車(chē)的價(jià)格較貴。但隨著科技的進(jìn)步這些問(wèn)題都會(huì)逐步得到解決。

2.純電動(dòng)汽車(chē)組成與原理。純電動(dòng)汽車(chē)的組成由電力驅(qū)動(dòng)主模塊、車(chē)載電源模塊和輔助模塊三大部分組成。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)是電動(dòng)汽車(chē)的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的最大不同點(diǎn)。主要由中央控制單元、驅(qū)動(dòng)控制器、電動(dòng)機(jī)、 機(jī)械傳動(dòng)裝置組成。汽車(chē)行駛時(shí)，由蓄電池輸出電能通過(guò)控制器 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)車(chē)輪前進(jìn)或后退。汽車(chē)減速制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)進(jìn)行再生制動(dòng)給蓄電池充電。

電源是純電動(dòng)汽車(chē)的能源中心，車(chē)載電源主要由蓄電池電源、能量管理系統(tǒng)和充電機(jī)控制器三部分組成。蓄電池是純電動(dòng)汽車(chē)的唯一能源，提供汽車(chē)驅(qū)動(dòng) 行駛所需的電能和給汽車(chē)上各種輔助裝置提供工作電源。能源管理系統(tǒng)的主要功能是在汽車(chē)行駛中進(jìn)行能源分配，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的使用情況。充電控制器的作用是按要求控制蓄電池充電電流。輔助動(dòng)力源、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、空調(diào)器、刮水器、收音機(jī)以及照明和除霜裝置等則屬于輔助系統(tǒng)。

五、結(jié)語(yǔ)

新能源汽車(chē)作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改善生態(tài)環(huán)境，提高我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。政府應(yīng)出臺(tái)相關(guān)政策，大力促進(jìn)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。大力發(fā)展新能源汽車(chē)是新一輪的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)的突破口和實(shí)現(xiàn)交通能源轉(zhuǎn)型的根本途徑，我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)必須抓住機(jī)遇，積極行動(dòng)，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 鄒政耀，王若平.新能源汽車(chē)技術(shù).北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2012.

[2] 胡適，蔡厚清.我國(guó)新能源汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀、問(wèn)題探討及對(duì)策探討[J].武漢金融，2010

[3] 趙勝全.《新能源汽車(chē)運(yùn)用技術(shù)》.天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社， 2014 年.