廖茂潘
摘 要:電動(dòng)車是一種新型的車輛類型,電動(dòng)車的出現(xiàn)有效地解決了車輛造成的環(huán)境污染問題。電動(dòng)車節(jié)能減排的優(yōu)勢(shì)作用,體現(xiàn)在電動(dòng)車內(nèi)部結(jié)構(gòu)和制造技術(shù)方面。文章通過對(duì)電動(dòng)車節(jié)能減排技術(shù)特點(diǎn)的全面分析,旨在能夠?yàn)殡妱?dòng)車技術(shù)進(jìn)步提供有效的思路,并能夠?qū)δ壳半妱?dòng)車發(fā)展中存在的不足予以優(yōu)化。
關(guān)鍵詞:電動(dòng)車 節(jié)能減排 能源供給 蓄電池
電動(dòng)車的發(fā)展可以通過改善電動(dòng)車的能源結(jié)構(gòu)、提供電動(dòng)車的持續(xù)維護(hù)以及加強(qiáng)蓄電池的回收利用等途徑實(shí)現(xiàn),在電動(dòng)車的節(jié)能減排目標(biāo)實(shí)現(xiàn)過程中,充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì),為電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)營(yíng)造一個(gè)廣闊的發(fā)展空間。
1 電動(dòng)車節(jié)能減排技術(shù)特點(diǎn)
1.1 驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)
電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng),是車輛的核心結(jié)構(gòu)。在節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用中,需要從驅(qū)動(dòng)控制層面去進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化。驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)可以采用集成方式,將驅(qū)動(dòng)構(gòu)件壓縮在一個(gè)較小的模塊中,這樣可以有效降低驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)能源的消耗[1]。隨著電動(dòng)車技術(shù)研發(fā)的不斷成熟,以電子構(gòu)件為核心的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了智能化和微型化,這樣可以在滿足電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)控制要求的前提下,提高集成驅(qū)動(dòng)控制面板的元器件密度,每個(gè)元器件的運(yùn)行效率能夠顯著提升,并且能耗水平也明顯降低,符合電動(dòng)車節(jié)能減排的發(fā)展目標(biāo)。
1.2 車用電池技術(shù)
電動(dòng)車的能源提供基礎(chǔ)是車用電池,基于節(jié)能減排需求,對(duì)車用電池性能進(jìn)行改良,能夠提高電池的能源供給效率。電池技術(shù)是電動(dòng)車發(fā)展的關(guān)鍵性技術(shù),電池動(dòng)力支持關(guān)系到電動(dòng)車的整體性能,在電池技術(shù)方面,需要在優(yōu)化電池結(jié)構(gòu)的同時(shí),綜合考慮到電動(dòng)車的里程消耗情況。電池技術(shù)的研發(fā)過程中,要從電池蓄能層面去擴(kuò)展電池容量,這樣可以在保證電池體積不變的情況下,提高電動(dòng)車總的電力能源水平。在電池功率方面,需要增加額定功率,能夠?yàn)殡妱?dòng)車提供高效能源支持,單位能耗可以滿足電動(dòng)車更多的里程消耗需求[2]。在電池壽命方面也要予以加強(qiáng),提高電池壽命可以降低電動(dòng)車更換電池的頻率,這也是節(jié)能減排的重要關(guān)注點(diǎn)。
1.3 電動(dòng)機(jī)技術(shù)
電動(dòng)車的電動(dòng)機(jī),是帶動(dòng)各個(gè)車輛部件的重要基礎(chǔ)。電動(dòng)機(jī)技術(shù)要從電動(dòng)機(jī)工作效率等方面入手,保證電動(dòng)機(jī)能夠高效穩(wěn)定提供旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng),在轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩等方面都要有效提升。電動(dòng)機(jī)技術(shù)應(yīng)用中,由于電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)各個(gè)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),提高電動(dòng)機(jī)的工作效率,可以有效降低齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中對(duì)能源的消耗。電動(dòng)車在行駛過程中會(huì)面對(duì)不同的路況,這就需要電動(dòng)機(jī)技術(shù)能夠具備靈活調(diào)整電動(dòng)機(jī)速度、擴(kuò)大調(diào)速范圍的性能,從而在電動(dòng)車緩慢行駛中可以降低電動(dòng)機(jī)能耗。
1.4 整車節(jié)能技術(shù)
電動(dòng)車在節(jié)能減排方面具有較大的優(yōu)勢(shì),在電動(dòng)車的整車設(shè)計(jì)中,需要綜合考慮各方面的節(jié)能減排因素。在整車材料方面,運(yùn)用環(huán)保綠色材料,如環(huán)保橡膠制作電動(dòng)車輪胎,在車型設(shè)計(jì)方面運(yùn)用流線型設(shè)計(jì)提高電動(dòng)車運(yùn)行效率,在內(nèi)部零部件結(jié)構(gòu)方面予以優(yōu)化,將集成電路運(yùn)用于整車節(jié)能體系中,加強(qiáng)電動(dòng)車各個(gè)結(jié)構(gòu)部分的兼容匹配性能,使電動(dòng)車整體性能得以提高,降低能源消耗。
2 電動(dòng)車節(jié)能減排發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 電動(dòng)車節(jié)能減排取得的成效
電動(dòng)車節(jié)能減排發(fā)展已經(jīng)取得較好的成績(jī),展現(xiàn)了顯著的優(yōu)勢(shì)。從節(jié)能角度分析,電動(dòng)車的能源以電能為主,這與傳統(tǒng)汽車有著較大區(qū)別。傳統(tǒng)汽車需要消耗燃油,這就對(duì)汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)提出較高的要求,需要具備燃油缸、冷凝、排氣等多個(gè)結(jié)構(gòu)才能夠最終達(dá)到汽車動(dòng)力能源供應(yīng)目的,這個(gè)過程較為復(fù)雜,同時(shí)也需要消耗較多的能源。電動(dòng)車的能源供給結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,以蓄電池為核心,并能夠直接提供車輛動(dòng)力驅(qū)動(dòng),減少了過程性的能耗。蓄電池的能源來(lái)源,也不再是傳統(tǒng)性燃油資源,而是可以運(yùn)用太陽(yáng)能等清潔可再生能源,從而顯著降低了傳統(tǒng)能源的消耗。從減排角度分析,電動(dòng)車是以電力作為動(dòng)力能源的,電力能源無(wú)需像燃油能源那樣在燃燒后需要排出剩余氣體,這就大大降低了對(duì)環(huán)境的污染[3]。從增效角度分析,電動(dòng)車的運(yùn)行效率較之傳統(tǒng)汽車有著明顯的提升。電池技術(shù)的成熟,可以在單位里程中消耗更少的能源,并能夠提供高效穩(wěn)定的動(dòng)力。從成本角度分析,國(guó)家在電費(fèi)方面,制定了夜間電力使用收費(fèi)低于白天的標(biāo)準(zhǔn),電動(dòng)車的蓄電池可以利用夜間進(jìn)行充電,從成本方面具有顯著的優(yōu)勢(shì),尤其是在石油等能源緊張的局面下,電動(dòng)車的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)非常顯著。
2.2 電動(dòng)車節(jié)能減排存在的不足
電動(dòng)車節(jié)能減排發(fā)展中,也存在一些限制性情況。電動(dòng)車能源方面,使用電力能源需要對(duì)能源供給有明確的要求,而目前在電動(dòng)車能源方面的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不夠完備,使得電動(dòng)車在行駛較多里程后,難以快速便捷地進(jìn)行充電,給電動(dòng)車駕駛造成阻礙。由于目前的電動(dòng)車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,為了能夠在任何情況下都能夠保證車輛行駛需求,多數(shù)都是采用電動(dòng)和傳統(tǒng)能源混合供應(yīng)的方式,這就涉及到了電能和傳統(tǒng)燃料能源之間的轉(zhuǎn)換,在轉(zhuǎn)換過程中會(huì)造成能耗的增加,這與節(jié)能減排目標(biāo)是違背的,降低了電動(dòng)車的節(jié)能減排效果[4]。電動(dòng)車的車型不同,也影響到節(jié)能減排技術(shù)的實(shí)施。目前,由于公共交通車輛、私家車等的車型差異較大,對(duì)蓄電池也提出了不同的需求,在電動(dòng)車發(fā)展過程中,由于蓄電池沒有一個(gè)統(tǒng)一的型號(hào)標(biāo)準(zhǔn),使得電動(dòng)車兼容性能較差,影響到電動(dòng)車的普及應(yīng)用。
3 電動(dòng)車節(jié)能減排發(fā)展路徑
3.1 改善電動(dòng)車的能源結(jié)構(gòu)
電動(dòng)車具有廣闊的發(fā)展空間,在電動(dòng)車節(jié)能減排技術(shù)優(yōu)化中,需要重視對(duì)電動(dòng)車能源結(jié)構(gòu)的改善。目前在電動(dòng)車能源結(jié)構(gòu)中,以電池為核心動(dòng)力基礎(chǔ),電動(dòng)車的研究中將節(jié)能減排的關(guān)注點(diǎn)放在了電動(dòng)車的運(yùn)行層面,雖然能夠規(guī)避電動(dòng)車行駛過程中的污染性氣體排放,但對(duì)于電池蓄電過程的污染情況考慮不足。在電動(dòng)車能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化中,需要將電池蓄電層面的節(jié)能減排納入到技術(shù)研發(fā)當(dāng)中,從而能夠提高電動(dòng)車的節(jié)能減排成效。電池蓄電需要消耗電力能源,如果以傳統(tǒng)電力能源為蓄電基礎(chǔ),就會(huì)導(dǎo)致蓄電過程的污染無(wú)法全面有效地控制。改善電動(dòng)車能源結(jié)構(gòu),要從蓄電技術(shù)方面予以改進(jìn),應(yīng)用清潔能源替代傳統(tǒng)電能[5]。太陽(yáng)能是一種清潔并且取之不盡的能源,在電動(dòng)車的改良設(shè)計(jì)中,可以考慮到應(yīng)用太陽(yáng)電池板替代傳統(tǒng)的蓄電池,這樣可以在電動(dòng)車運(yùn)行中,采集和存儲(chǔ)太陽(yáng)能?;陔妱?dòng)車能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整和改進(jìn),太陽(yáng)能可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)力能源存儲(chǔ)于太陽(yáng)能電池板當(dāng)中,為電動(dòng)車運(yùn)行提供動(dòng)力的同時(shí),可以全面提升節(jié)能減排效果。
3.2 提供電動(dòng)車的持續(xù)維護(hù)
電動(dòng)車在普及應(yīng)用過程中,需要提供持續(xù)性的專業(yè)維護(hù),為電動(dòng)車發(fā)展提供積極的助力。電動(dòng)車節(jié)能減排的優(yōu)勢(shì)十分顯著,在電動(dòng)車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面,需要結(jié)合電動(dòng)車蓄電池的型號(hào)特點(diǎn),能夠研發(fā)出多個(gè)充電端口的充電樁。充電樁的布局要滿足城市電動(dòng)車的正常行駛需求,也就是要合理計(jì)算出公共充電樁的距離。在蓄電池方面也要加強(qiáng)研發(fā),提高蓄電池的續(xù)航能力,也就是從蓄電池容量和功率等方面予以考慮,避免頻繁充電給電動(dòng)車使用者帶來(lái)的不便[6]。電動(dòng)車的維護(hù)保養(yǎng)較之傳統(tǒng)能源汽車更為復(fù)雜和專業(yè),在電動(dòng)車的維護(hù)服務(wù)方面,電動(dòng)車市場(chǎng)應(yīng)當(dāng)構(gòu)建一個(gè)體系,將電動(dòng)車的銷售、維護(hù)保養(yǎng)等形成一個(gè)有序的產(chǎn)業(yè)鏈,能夠?yàn)殡妱?dòng)車使用者提供一體化的專業(yè)服務(wù),解決電動(dòng)車應(yīng)用過程中所遇到的各種困難。
3.3 加強(qiáng)蓄電池的回收利用
電動(dòng)車節(jié)能減排發(fā)展中,可以加強(qiáng)電動(dòng)車蓄電池等的回收利用,降低資源的使用。電動(dòng)車的蓄電池具有一定的使用壽命,當(dāng)蓄電池?zé)o法滿足電動(dòng)車正常行駛需求后,一般需要及時(shí)更換蓄電池,舊的蓄電池如果直接淘汰,不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,同時(shí)也不利于資源的循環(huán)使用[7]。蓄電池循環(huán)使用方面也要進(jìn)行深入地研究,基于蓄電池的結(jié)構(gòu),將蓄電池能夠回收再利用的部件進(jìn)行拆卸,并通過處理工藝轉(zhuǎn)變?yōu)槌跏嫉碾姵刂圃熨Y源重新投入生產(chǎn)加工環(huán)節(jié),這對(duì)于節(jié)能減排有著積極的作用。
4 結(jié)束語(yǔ)
電動(dòng)車是未來(lái)車輛發(fā)展的重要方向,隨著電動(dòng)車技術(shù)的成熟,已經(jīng)有很多城市出臺(tái)了電動(dòng)車管理?xiàng)l例,購(gòu)買和使用電動(dòng)車的人群數(shù)量也不斷增加。電動(dòng)車較之傳統(tǒng)能源車輛,有著顯著的節(jié)能減排優(yōu)勢(shì)。電動(dòng)車基于驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)、車用電池技術(shù)、電動(dòng)機(jī)技術(shù)以及整車節(jié)能技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)方式,優(yōu)化了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使節(jié)能減排發(fā)展目標(biāo)得以更好地實(shí)現(xiàn)。在目前的電動(dòng)車技術(shù)實(shí)踐中,也存在一些不足之處,需要通過研發(fā)手段予以改進(jìn)和完善,推動(dòng)電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]閆麗霞,楊昆.博弈論視角下普及電動(dòng)汽車和發(fā)電耗煤量的關(guān)系[J].科技和產(chǎn)業(yè),2019,19(12):126-130.
[2]黎錦華,張麗芬.車用LNG清潔能源的優(yōu)勢(shì)與發(fā)展——青少年低碳節(jié)能教育科普[J].化工設(shè)計(jì)通訊,2019,45(11):202+211.
[3]趙福全,趙世佳,劉宗巍.中國(guó)低速電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀、問題與未來(lái)發(fā)展策略[J].汽車工程學(xué)報(bào),2017,7(05):313-320.
[4]鄧昕軼.純電動(dòng)車節(jié)能減排及發(fā)展前景研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2019(21):229-230.
[5]倪艷姝.典型電動(dòng)汽車節(jié)能減排特性調(diào)研及分析[J].電子測(cè)試,2019(16):131-132.
[6]劉回春.純電動(dòng)車未必是最終目標(biāo) 增程式是電動(dòng)汽車未來(lái)的主力[J].中國(guó)質(zhì)量萬(wàn)里行,2019(08):24-25.
[7]楊裕生.純電動(dòng)車未必是最終目標(biāo) 增程式將是未來(lái)主力[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品,2019(03):20-22.