汪欽　王春　李松焱

摘 要：二十一世紀，汽車已經(jīng)成為千家萬戶出行的首選，傳統(tǒng)汽車的燃料是柴油、汽油、液化氣，燃燒后排出的是醛類和碳氧化合物，隨之而生的是環(huán)境污染和能源消耗問題。所以，為了解決這一問題，研發(fā)綠色環(huán)保的汽車技術(shù)是當前汽車行業(yè)的首要任務(wù)。本文闡述了汽車新能源和節(jié)能技術(shù)對當前汽車行業(yè)發(fā)展的重要意義并結(jié)合發(fā)展狀況提出相應策略。對汽車新能源與節(jié)能技術(shù)應用進行探討和分析，希望為汽車領(lǐng)域提供參考。

關(guān)鍵詞：汽車新能源 節(jié)能環(huán)保 研發(fā)應用

Research on the Application of New Energy and Energy-saving Technology in Automobiles

Wang Qin，Wang Chun，Li Songyan

Abstract：In the 21st century， automobiles have become the first choice for thousands of households to travel. Traditional automobile fuels are diesel， gasoline， and liquefied petroleum gas. After combustion， aldehydes and carbon oxides are emitted， causing environmental pollution and energy consumption issues. Therefore， to solve this problem， research and development of green and environmentally friendly automotive technology is the primary task of the current automotive industry. This article elaborates the importance of new energy and energy-saving technologies for the current automotive industry and proposes corresponding strategies based on the development status. The article discusses and analyzes the application of new energy and energy-saving technologies in automobiles， hoping to provide references for the automotive field.

Key words：automobile new energy， energy saving and environmental protection， research and development application

1 引言

隨著社會的進步時代的發(fā)展，人們的生活水平經(jīng)濟收入也不斷提高，汽車作為生活中重要的交通工具之一基本，在給我們生活提供了便利的同時排放的大量尾氣也給自然環(huán)境帶來了危害，大量的能源消耗也面臨枯竭的危機。汽車行業(yè)造成的環(huán)境污染和能源危機是當下阻礙社會可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵要素。研發(fā)新的汽車技術(shù)是時代發(fā)展下的必然趨勢。以綠色環(huán)保的理念出發(fā)，對汽車動力原料進行創(chuàng)新，從根本上解決環(huán)境污染和能源消耗的問題。

2 新能源汽車發(fā)展歷史

其實，新能源汽車并不是21世紀的產(chǎn)物。1834年第一輛電動車由安德森發(fā)明，比內(nèi)燃機汽車早了半個多世紀，但這輛電動車是蓄電池，不可再充。1873年，英國人羅伯特·戴維森（Robert Davidsson）制造了世界上最初可供使用的電動車。1881年，應用了可以充放電的鉛酸電池，這是一次重大技術(shù)改革引起了不小的轟動。1900年，汽車售出總量中，蒸汽機車占百分之四十，電動汽車占百分之三十八，燃油汽車僅百分之二十二。1902年，德國人波爾舍在電動車上加裝了一臺內(nèi)燃機來發(fā)電驅(qū)動輪轂電機，這也是世界上第一臺混合動力汽車。二十世紀中期，燃油汽車迅速發(fā)展，電動汽車逐漸消失。中國的新能源汽車始源于二十一世紀初。2000年底，在德國留學多年的“中國燃料電池車之父”萬鋼教授向國務(wù)院提出新能源汽車研究項目，并被列入國家“863”重大科技課題。二十世紀六十年代，環(huán)境污染及石油危機的問題逐漸浮出，這使得人們不得不重新審視汽車行業(yè)的發(fā)展，電動汽車重新回到大眾視野，并在相關(guān)技術(shù)研發(fā)上也取得了突破性的進展，迎來了電動汽車發(fā)展的新時代。二十世紀九十年代，為了克服電池續(xù)航問題混合動力汽車應運而生。二十一世紀初期，電池技術(shù)得到突破，國家也大力推進新能源汽車的發(fā)展成為新能源汽車產(chǎn)量最多的國家。

3 新能源與節(jié)能技術(shù)的意義和重要性

（1）汽車污染已成為世界性公害，其對于溫室氣體濃度增加的“貢獻”不容忽視。汽車尾氣排放的廢氣主要為一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物、二氧化硫、含鉛化合物、苯并芘及固體顆粒物，能引起光化學煙霧等。另外，汽車排放的二氧化碳（CO2）、硫化物SOx（SO和SO2）、氮氧化物NOx（NO和NO2）、氟氯烴等使溫室效應、臭氧層破壞和酸雨等大氣環(huán)境問題變得更為嚴重;汽車排出的CO、NOx、SOx、未燃碳氫化合物HC、顆粒物PM和臭味氣體等污染空氣對環(huán)境和人們身體健康的危害已相當嚴重。全力發(fā)展汽車新能源是解決汽車尾氣對環(huán)境污染的根本，同時也是推動交通領(lǐng)域向低碳轉(zhuǎn)型的有力舉措，實現(xiàn)國家生態(tài)文明建設(shè)。

（2）二十一世紀，交通能源是全球?qū)⒁鎸Φ奶魬?zhàn)。1973年—1999年，世界發(fā)生了三次石油危機，導致世界范圍大規(guī)模的戰(zhàn)爭，出發(fā)了大規(guī)模的全球經(jīng)濟危機，對世界經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生了重大的影響。而汽車行業(yè)是石油消耗的第一大產(chǎn)業(yè)，據(jù)目前數(shù)據(jù)分析，我國汽車行業(yè)占石油消耗總量的三分之一，中國目前已經(jīng)成為世界第三大石油進口國，第二大石油消費國。我國面對的石油消耗與交通能源問題非常嚴峻，汽車行業(yè)的改革是大勢所趨，推廣可再生能源的新型燃料，汽車動力能源多元化是主要任務(wù)，能使我們不再過度依賴石油。

（3）在傳統(tǒng)的汽車行業(yè)中，我國的技術(shù)水平落后世界幾十年，但新能源汽車各國基本處于同一起跑線，我國可利用市場優(yōu)勢在新能源電動汽車領(lǐng)域取得領(lǐng)先。電動汽車的發(fā)展將為社會提供大批的就業(yè)，推動下游行業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型，帶動國民經(jīng)濟。

4 汽車新能源

4.1 純電力驅(qū)動

純電力驅(qū)動運用汽車鋰電池等新型的電池能源，通過電動機動力驅(qū)動汽車，純電動汽車使用電能，在行駛中無廢氣排出，不污染環(huán)境。電動汽車比汽油機驅(qū)動汽車的能源利用率要高且因使用單一的電能源，省去了發(fā)動機、變速器、油箱、冷卻和排氣系統(tǒng)，所以結(jié)構(gòu)較簡單?？稍谟秒姷头鍟r進行汽車充電，可以平抑電網(wǎng)的峰谷差，使發(fā)電設(shè)備得到充分利用。

4.2 混合動力

混合動力汽車（Hybrid Vehicle）是把驅(qū)動系統(tǒng)由多個能同時工作的驅(qū)動系統(tǒng)聯(lián)合，車輛的行駛功率依據(jù)實際的車輛行駛狀態(tài)由單個驅(qū)動系統(tǒng)單獨或共同提供。通常是指油電混合動力汽車（Hybrid Electric Vehicle，HEV），即采用內(nèi)燃機（柴油機或汽油機）和電動機作為動力源，驅(qū)動方式靈活?；旌蟿恿Φ碾妱恿ο到y(tǒng)包括電動機、發(fā)電機和蓄電池（鉛酸電池、鎳錳氫電池和鋰電池）?；旌蟿恿劝l(fā)揮了發(fā)動機持續(xù)工作時間長，動力性好的優(yōu)點，又能達到電動機無污染、低噪聲的好處。熱效率可提高百分之十以上，廢氣排放可改善百分之三十以上。

4.3 太陽能發(fā)電

二十一世紀，太陽能或?qū)⒊蔀槭澜缰饕茉?。太陽能是由氫原子核在高溫下聚變產(chǎn)生的能量，風能水能等地球上所有自然能源幾乎都是由太陽能轉(zhuǎn)換而來。太陽能在現(xiàn)代科技生活中應用范圍十分廣泛。太陽能發(fā)電利用電池組件把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，太陽能電池將光能轉(zhuǎn)換成電力為汽車提供驅(qū)動力。燃料成本幾乎為零，有效減少化石燃料的消耗。不過由于太陽能會受天氣影響的原因，只能作為輔助能源提升新能源汽車的續(xù)航時間。

4.4 氫動力

許多科學認為氫能源燃料電池對汽車核心技術(shù)具有重要的革命意義。從二十世紀六十年代就開始了氫動力汽車的研發(fā)，并投入數(shù)十億美元與中國上汽合作成功開發(fā)出中國首臺氫能源汽車，命名為“鳳凰”。氫具備極高的能量密度，并用甲醇等作為燃料，釋放足夠的能量為汽車提供驅(qū)動力。作為新動力能源，氫與氧氣在燃料電池中發(fā)生化學反應只生成水，沒有污染。與傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車相比，氫動力有高達百分之六十到八十的能量轉(zhuǎn)化效率，是內(nèi)燃機的二至三倍且沒有損耗，壽命長。由此來看氫動力汽車將成為未來汽車發(fā)展的重點。

5 汽車節(jié)能技術(shù)

5.1 增程式混合動力技術(shù)

增程式混合動力就是串聯(lián)式混合動力，通俗來講就是通過電動機提供驅(qū)動力，不使用內(nèi)燃機。對增程式混合動力汽車是在純電動汽車的基礎(chǔ)下開發(fā)的，為了達到增加純電動車輛續(xù)航里程減少充電次數(shù)的目的，在車上添加了增程器。其關(guān)鍵作用是為電池充電和汽車上的其它設(shè)備提供電源，解決了電池電量的問題。但此技術(shù)只針對電動汽車應用。

5.2 并聯(lián)式混合動力技術(shù)

并聯(lián)式混合動力是將內(nèi)燃發(fā)動機與電動機相連，接入驅(qū)動系統(tǒng)。兩個動力源分別進行驅(qū)動或聯(lián)合驅(qū)動。混合動力汽車的關(guān)鍵技術(shù)大致包括動力電池及其管理系統(tǒng)、電驅(qū)動系統(tǒng)、動力系統(tǒng)參數(shù)匹配、能量管理策略等。并聯(lián)式混合動力擁有兩套動力系統(tǒng)，可以分開工作，也可以協(xié)作驅(qū)動。既有發(fā)電功能又有驅(qū)動功能，所以并聯(lián)式混合動力汽車應用范圍更廣。

5.3 混聯(lián)式混合動力技術(shù)

混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)又稱動力分流系統(tǒng)。串聯(lián)式混合動力和并聯(lián)式混合動力相結(jié)合就是混聯(lián)式混合動力，同時保有了串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點，既增加了機械動力的傳動系統(tǒng)又增加了電力驅(qū)動傳動系統(tǒng)，雖然結(jié)構(gòu)比較復雜但是控制方便。

5.4 藍驅(qū)技術(shù)

藍驅(qū)（BlueMotion）技術(shù)就是改進后的TDI（Turbo-charged Direct Injection的縮寫即“渦輪增壓柴油直噴發(fā)動機技術(shù)”），“藍驅(qū)技術(shù)”的發(fā)動機驅(qū)動技術(shù)、變速箱技術(shù)、燃料技術(shù)、尾氣處理技術(shù)都更先進，更具環(huán)保性。Start-Stop（起動停車）技術(shù)和Recuporation（再生制動能量回收）技術(shù)使車輛減少油耗，回收能量。

5.5 壓燃技術(shù)

傳統(tǒng)汽車是通過火花塞或活塞壓燃兩種方式點火啟動汽車，壓燃技術(shù)是將兩種點火方式相結(jié)合，在燃料同時燃燒增大燃油使用率。同時，壓燃技術(shù)發(fā)動機燃燒周期短，溫度低，達到節(jié)能效果。

6 發(fā)展策略

大量增加充電樁的覆蓋范圍，推動新能源汽車的銷量。并培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)人才，鼓勵學校開設(shè)相關(guān)學科并建立實驗室，落實科教興國人才強國的發(fā)展戰(zhàn)略，為我國汽車新能源的發(fā)展提供根本競爭力。堅持自主創(chuàng)新，以企業(yè)為主體，市場為方向，技術(shù)研發(fā)為中心，建立完善的創(chuàng)新技術(shù)體系，推動汽車新能源發(fā)展。

7 結(jié)語

綜上所述，在環(huán)境污染和能源匱乏的現(xiàn)狀下新能源汽車已成為汽車行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。在新能源汽車行業(yè)領(lǐng)域，各國處于同一起跑線，且中國的實際國情有很大優(yōu)勢，有潛力成為行業(yè)領(lǐng)導者，帶動國家經(jīng)濟發(fā)展，實現(xiàn)綠色低碳生活。

江蘇省2020年度高校哲學社會科學研究項目：汽車新能源以及節(jié)能技術(shù)的應用探究，項目編號：2020SJA0807。

參考文獻：

[1]顏世鵬.國有企業(yè)管理會計應用探析——以中國國家鐵路集團有限公司為例[J].中國市場，2020，（30）：154-155.

[2]單燕杰，聶麗媚，畢重增，張風玲.高中生性別榮譽意識對學習動機的影響：職業(yè)探索的導向作用[J].中小學心理健康教育，2020，（29）：7-12.

[3]光劍鋒，李翔，王萍，郭愛民，黃貞益.熱處理對燒結(jié)低密度鋼組織與性能的影響[J].安徽工業(yè)大學學報（自然科學版），2020，（03）：217-222.

[4]陳俊杰，韓建剛，楊倩雯，張琳琳，郭蕊蕊，劉琨.電動拖拉機整機可靠性綜合試驗臺設(shè)計及試驗方法研究[J].拖拉機與農(nóng)用運輸車，2020，（04）：27-29.