孔萌
摘 要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增長(zhǎng),人們的生活檔次和消費(fèi)水平也在不斷地提升,汽車(chē)作為日常交通工具,已普及到大眾生活中。汽車(chē)在給人類(lèi)生活帶來(lái)便捷的同時(shí),對(duì)環(huán)境也造成了一定的污染。新能源汽車(chē)及節(jié)能型汽車(chē)的研發(fā)是目前能夠促進(jìn)汽車(chē)行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。本文結(jié)合汽車(chē)制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,探討新能源技術(shù)在汽車(chē)制造中的應(yīng)用及新能源下的汽車(chē)節(jié)能技術(shù)。
關(guān)鍵詞:新能源 汽車(chē) 節(jié)能技術(shù)
Automobile Energy-saving Technology under the Background of New Energy
Kong Meng
Abstract:With the continuous growth of Chinas economic strength, people's living standards and consumption levels are also constantly improving. As a daily transportation tool, automobiles have become popular in the lives of the people. While automobiles bring convenience to human life, they also cause certain pollution to the environment. The research and development of new energy vehicles and energy-saving vehicles is the only way to promote the sustainable development of the automobile industry. This article combines the current development situation of automobile manufacturing industry to discuss the application of new energy technology in automobile manufacturing and automobile energy-saving technology under new energy.
Key words:new energy, automobile, energy-saving technology
中國(guó)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的第一個(gè)十年行動(dòng)綱領(lǐng)《中國(guó)制造2025》于2015年5月發(fā)布,該文件包含中國(guó)制造業(yè)未來(lái)10年發(fā)展設(shè)計(jì)的頂層規(guī)劃和路線。規(guī)劃的基本發(fā)展方針為創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、綠色發(fā)展、質(zhì)量為先、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本。其目的是在綱領(lǐng)的指導(dǎo)下努力實(shí)現(xiàn)國(guó)家產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),培育有中國(guó)特色的制造文化。對(duì)于汽車(chē)產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),能夠制造出綠色、節(jié)能、環(huán)保的新能源汽車(chē)是使中國(guó)由汽車(chē)大國(guó)向汽車(chē)強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的必由之路。在國(guó)家政策的支持下,2020年7月14日,國(guó)家工業(yè)和信息化部、農(nóng)村農(nóng)業(yè)部和商務(wù)部進(jìn)行了聯(lián)合組織,共同開(kāi)展了新能源汽車(chē)下鄉(xiāng)活動(dòng),活動(dòng)以“綠色、智能、安全——一步跨入‘新時(shí)代,助力鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略”的新能源汽車(chē)為發(fā)展主題。此次活動(dòng)的開(kāi)展為當(dāng)前新能源汽車(chē)的發(fā)展提供了最新的前進(jìn)方向。就目前國(guó)家汽車(chē)發(fā)展行業(yè)來(lái)看,新能源汽車(chē)的制造是汽車(chē)行業(yè)的一大趨勢(shì),發(fā)展前景非??捎^。為了更好地響應(yīng)國(guó)家號(hào)召,加強(qiáng)汽車(chē)新能源和節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用是當(dāng)前促進(jìn)汽車(chē)行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
1 新能源節(jié)能技術(shù)與汽車(chē)行業(yè)結(jié)合的重要性
1.1 符合國(guó)家綠色發(fā)展模式
我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展推動(dòng)著城市現(xiàn)代化的前進(jìn),為了適應(yīng)社會(huì)現(xiàn)代化發(fā)展趨勢(shì)、建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化發(fā)展國(guó)家,推動(dòng)和實(shí)施綠色環(huán)保型經(jīng)濟(jì)建設(shè)是當(dāng)前國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的主要形式。在汽車(chē)制造業(yè)中,傳統(tǒng)型汽車(chē)尾氣的排放對(duì)環(huán)境發(fā)展造成了污染,導(dǎo)致霧霾和溫室效應(yīng)愈來(lái)愈重,嚴(yán)重影響了人們的日常生活和身體健康。推進(jìn)汽車(chē)行業(yè)轉(zhuǎn)型、加強(qiáng)新能源汽車(chē)及汽車(chē)節(jié)能技術(shù)的研究已成為時(shí)代趨勢(shì)。只有降低傳統(tǒng)型汽車(chē)污染的排放,增加新能源節(jié)能技術(shù)的使用,才能夠解決環(huán)境污染問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
1.2 減少非再生能源的消耗
汽油和柴油是我國(guó)傳統(tǒng)型汽車(chē)所使用的主要燃料,兩者是通過(guò)對(duì)石油燃料的加工提煉而形成的。我國(guó)共有八處大型石油資源分布區(qū)域,石油資源儲(chǔ)存有限。另外,石油燃料屬于不可再生資源,其形成周期長(zhǎng),需要上百萬(wàn)年的時(shí)間,如果不加以控制其使用情況,很容易造成資源枯竭。我國(guó)是人口大國(guó),對(duì)石油的依賴程度大,多數(shù)石油均依賴進(jìn)口。隨著國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)型汽車(chē)的生產(chǎn),全球石油資源消耗嚴(yán)重,只有加強(qiáng)對(duì)新能源汽車(chē)或汽車(chē)節(jié)能技術(shù)的研究,才能夠降低對(duì)石油資源的石油,緩解資源消耗問(wèn)題,更好的促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。
2 新能源汽車(chē)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用
2.1 新能源在車(chē)輛制造中的應(yīng)用
(1)氫動(dòng)力技術(shù)
氫動(dòng)力技術(shù)在汽車(chē)制造中主要分為氫內(nèi)燃汽車(chē)和氫燃料電池汽車(chē)。氫內(nèi)燃汽車(chē)是通過(guò)汽車(chē)內(nèi)部的內(nèi)燃機(jī)燃燒氫氣和空氣中的氧氣而產(chǎn)生出動(dòng)力,從而推動(dòng)汽車(chē)運(yùn)行。氫燃料電池汽車(chē)顧名思義是將氫氣(或者是含氫物質(zhì))及空氣中的氧通過(guò)燃燒產(chǎn)生出電力,使汽車(chē)電池充滿電能,再推動(dòng)汽車(chē)運(yùn)行。氫動(dòng)力技術(shù)使氫能源與空氣中的氧充分結(jié)合,產(chǎn)生出水蒸氣,有效的減少了汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中因燃料問(wèn)題造成的空氣污染。
(2)電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)
電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)簡(jiǎn)單地說(shuō)就是運(yùn)用電能推動(dòng)車(chē)輛運(yùn)行,通過(guò)技術(shù)改造用電力發(fā)動(dòng)機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的柴油、汽油發(fā)動(dòng)機(jī),其驅(qū)動(dòng)方式主要分為電動(dòng)機(jī)中央驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)。電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)將電能作為汽車(chē)行駛過(guò)程中所需要的主要能源,有效緩解了環(huán)境污染壓力。目前該項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)取得了一定成就,很多汽車(chē)制造商都選擇使用電力發(fā)電機(jī)。
但是,無(wú)論是哪種電力驅(qū)動(dòng)方式,電力驅(qū)動(dòng)汽車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中都需要不斷消耗電量,因此,建立充電站是當(dāng)前推動(dòng)電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)發(fā)展的一項(xiàng)任務(wù)。
(3)燃料電池技術(shù)
燃料電池技術(shù)是指不燃燒燃料,直接用電化學(xué)反應(yīng)的方式將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N發(fā)電技術(shù)。在汽車(chē)行業(yè)中該技術(shù)主要應(yīng)用于燃料電池汽車(chē)(又稱為FCV)。燃料電池汽車(chē)雖然也可稱之為電動(dòng)汽車(chē),但其與傳統(tǒng)的電動(dòng)汽車(chē)是不同的。該類(lèi)型汽車(chē)電池裝置的燃料主要為高純度氫氣(或含氫燃料),其電池裝置為汽車(chē)運(yùn)行提供主要電力。而普通電動(dòng)汽車(chē)所用的電力則來(lái)自由電網(wǎng)充電的蓄電池。
2.2 新能源下的汽車(chē)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
(1)混合動(dòng)力汽車(chē)
混合動(dòng)力系統(tǒng)主要分為油、電混合動(dòng)力系統(tǒng)和液壓混合動(dòng)力系統(tǒng),是車(chē)輛動(dòng)力系統(tǒng)中兩種不同動(dòng)力源的技術(shù),也是混合動(dòng)力汽車(chē)的核心技術(shù)。在現(xiàn)階段,混合動(dòng)力技術(shù)作為節(jié)能型技術(shù)已得到了一定程度研發(fā),其研發(fā)重點(diǎn)包含柴電混合和汽電混合兩種形式。這種將燃油和電力兩種能源相結(jié)合的方式,實(shí)現(xiàn)了新能源技術(shù)與節(jié)能技術(shù)的結(jié)合,不僅改變了傳統(tǒng)型汽車(chē)的運(yùn)行方式,緩解了發(fā)電機(jī)的損耗,減少油量的消耗,還減少了汽車(chē)尾氣的排放。
在我國(guó),混合動(dòng)力系統(tǒng)不僅能夠增加汽車(chē)動(dòng)力還能夠提高燃油的經(jīng)濟(jì)性,該項(xiàng)技術(shù)目前已受到汽車(chē)生產(chǎn)制造商的重視。混合動(dòng)力汽車(chē)的使用避免了純電動(dòng)汽車(chē)新能源充電站的麻煩,節(jié)省了新能源加油站的建設(shè)投入,也減少了政府的財(cái)政支出,也達(dá)到了保護(hù)環(huán)境的目的。
從當(dāng)前汽車(chē)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看,混合動(dòng)力系統(tǒng)有著廣闊的應(yīng)用空間。作為汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè),應(yīng)抓住這一有利契機(jī)加快自身企業(yè)發(fā)展,同時(shí),也應(yīng)該站在電動(dòng)化、節(jié)能化的角度調(diào)整汽車(chē)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),促進(jìn)新能源汽車(chē)的快速發(fā)展,推動(dòng)汽車(chē)制造技術(shù)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
(2)全新汽車(chē)壓燃技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)
全新壓燃技術(shù)是指將汽油采取的火花塞點(diǎn)火方式與柴油采取的壓燃式點(diǎn)火方式相結(jié)合的一種壓燃方式。汽油和柴油作為汽車(chē)往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)中的主要燃料,有著不同的優(yōu)點(diǎn),汽油的火花塞點(diǎn)火方式噪音低,運(yùn)行過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)幅度小,柴油的壓燃式點(diǎn)火方式燃油效率高。在汽車(chē)節(jié)能技術(shù)研發(fā)過(guò)程中,研究人員將兩種壓燃方式相結(jié)合形成了全新的汽車(chē)壓燃技術(shù),充分的發(fā)揮了兩種壓燃方式的優(yōu)點(diǎn),達(dá)到了節(jié)能燃油的目的。
該技術(shù)目前在我國(guó)較有代表性的是長(zhǎng)安馬自達(dá)汽車(chē),在剛剛結(jié)束的2020成都車(chē)展上,長(zhǎng)安馬自達(dá)發(fā)布的CX-30車(chē)型采用了其獨(dú)創(chuàng)的SPCCI壓燃技術(shù),將全新汽車(chē)壓燃技術(shù)進(jìn)行了再革新,實(shí)現(xiàn)了壓縮比可變技術(shù),減少了爆震問(wèn)題。全新汽車(chē)壓燃技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)所燃燒的燃料雖然不是氫、電等新型能源,但卻充分利用了傳統(tǒng)型汽車(chē)燃料,與傳統(tǒng)型汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)相比,大大降低了汽車(chē)尾氣的排放,從而減少了汽車(chē)運(yùn)行對(duì)環(huán)境的污染,也是一種新型的汽車(chē)節(jié)能技術(shù)。
(3)電動(dòng)汽車(chē)與太陽(yáng)能技術(shù)
電動(dòng)汽車(chē)是以上提到的以電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)為基礎(chǔ)的能源型汽車(chē)。與傳統(tǒng)型汽車(chē)相比,該類(lèi)型汽車(chē)將電能作為推動(dòng)汽車(chē)行駛的主要能源,有效的減少了傳統(tǒng)型汽車(chē)所帶來(lái)的石油資源消耗和環(huán)境污染。同時(shí),電力汽車(chē)整體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,電動(dòng)機(jī)能量轉(zhuǎn)化率高,電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中噪音也較小。盡管純電動(dòng)汽車(chē)符合目前新能源節(jié)能汽車(chē)的發(fā)展模式,但由于蓄電池技術(shù)研發(fā)程度不完善,對(duì)電力的儲(chǔ)存量相對(duì)較少,因此在行駛過(guò)程中很容易導(dǎo)致電量耗盡、汽車(chē)驅(qū)動(dòng)困難的問(wèn)題。
為解決電力汽車(chē)的電能問(wèn)題,可將太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)與電力汽車(chē)技術(shù)相結(jié)合。在汽車(chē)行駛過(guò)程中,通過(guò)太陽(yáng)能儲(chǔ)存板可儲(chǔ)存一定的電能,增加汽車(chē)電池的充電方式,從而解決行駛過(guò)程中的電力問(wèn)題。從能源角度考慮,太陽(yáng)能技術(shù)充分運(yùn)用了自然再生能源,不僅能夠減少對(duì)石油能源的消耗還能夠減少汽車(chē)尾氣的排放,實(shí)現(xiàn)了新能源節(jié)能技術(shù)。
(4)藍(lán)驅(qū)技術(shù)
藍(lán)驅(qū)技術(shù)是以改進(jìn)的“渦輪增壓柴油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)”(TDI)為核心,通過(guò)環(huán)保的發(fā)動(dòng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)、先進(jìn)的變速箱技術(shù)、清潔的燃料技術(shù)、環(huán)保的尾氣處理技術(shù)達(dá)到更低的燃油消耗度和排放量。在汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中,藍(lán)驅(qū)技術(shù)的應(yīng)用不但能夠提升車(chē)輛的綜合性能,還能夠達(dá)到節(jié)能減排的效果,是目前在汽車(chē)領(lǐng)域廣受好評(píng)的一種新型節(jié)能技術(shù)。目前大眾汽車(chē)在這方面的應(yīng)用技術(shù)較為成熟,具有一定的代表性。
以上節(jié)能技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用,有力的緩解了因汽車(chē)排放污染所帶來(lái)的環(huán)境壓力,同時(shí)新能源的使用也減少了石油資源的消耗,符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略。
根據(jù)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)的最新統(tǒng)計(jì),2019年1月-11月間,我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別完成109.3萬(wàn)輛和104.3萬(wàn)輛,同比分別呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。純電動(dòng)汽車(chē)、插電式混合動(dòng)力汽車(chē)及燃料電池汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)與此前期產(chǎn)銷(xiāo)相比,均有不同程度的增長(zhǎng)。就目前發(fā)展形勢(shì)來(lái)說(shuō),新能源汽車(chē)發(fā)展已經(jīng)成為汽車(chē)行業(yè)的一股新興力量。為實(shí)現(xiàn)“綠水青山就是金山銀山”的科學(xué)發(fā)展理念,在汽車(chē)生產(chǎn)與制造方面,社會(huì)各方面都要進(jìn)行積極地配合。國(guó)家應(yīng)加強(qiáng)對(duì)新能源汽車(chē)與節(jié)能汽車(chē)技術(shù)的創(chuàng)新,增加對(duì)新能源節(jié)能汽車(chē)的政策支持;汽車(chē)行業(yè)應(yīng)該積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召,加強(qiáng)對(duì)新能源與節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用;高校應(yīng)注重對(duì)汽車(chē)技術(shù)研發(fā)人員的培養(yǎng),不斷發(fā)掘新型人才。只有做到政策和人才的相互發(fā)展,才能夠真正促進(jìn)汽車(chē)行業(yè)的轉(zhuǎn)型。