[作者:楊光明 張仕奇 劉仍貴
書名:新能源汽車結構與原理
出版:化學工業(yè)出版社
ISBN:9787122339331
出版時間:2019年08月
隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和宣傳教育的加強,人們的生態(tài)意識不斷增強,在吃、穿、住、用、行方面越來越注重綠色環(huán)保。汽車作為當代社會人們出行的必備交通工具,能源消耗量巨大,因此降低汽車能耗,推進新能源汽車的發(fā)展勢在必行。由楊光明等主編、化學工業(yè)出版社出版的《新能源汽車結構與原理》一書,通過介紹新能源汽車的種類、性能評價指標和典型車型等內容,引出動力電池、驅動電機、電控系統(tǒng)等新能源汽車關鍵部件及其相關原理,為綠色生態(tài)環(huán)保理念下新能源汽車的發(fā)展提供了重要理論支持。
近年來,新能源汽車行業(yè)呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。全球各國紛紛出臺政策來引導和支持新能源汽車的發(fā)展,包括財政補貼、稅收減免、充電基礎設施建設等,以及限制傳統(tǒng)燃油汽車的使用等措施,推動了新能源汽車市場的發(fā)展。與此同時,新能源汽車技術的不斷進步和成本的下降也促進了市場需求的增長。全球各大汽車制造商紛紛推出新能源汽車產品,爭奪市場份額,新興的科技企業(yè)也進入到新能源汽車領域,加劇了市場競爭壓力。因此,要提高新能源汽車的競爭力,需要對該行業(yè)有全面清晰地認識,應從新能源汽車的結構出發(fā),了解各組成部分的技術原理并尋找進一步的發(fā)展路徑。通過對新能源汽車電池、電機、電控系統(tǒng)等組成部分結構的分析,可以確定新能源汽車的最佳配置和工作方式,從而優(yōu)化能源利用效率,提高車輛的續(xù)航里程和電池壽命,提升整車能效。此外,通過分析車輛的結構強度、碰撞安全性和火災安全性等方面,可以進行優(yōu)化設計,確保車輛在各種意外情況下的安全性能。
相較于傳統(tǒng)燃油汽車,新能源汽車以可再生能源或非化石能源作為動力源,更為環(huán)保和節(jié)能,比如,電動汽車、混合動力汽車等。在新能源汽車中,最為常見的是電動汽車,其由電源系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)和車身結構組成,其中,電源系統(tǒng)包含了電池、能量管理系統(tǒng)和充電機,其為電動汽車提供了充足的動力支持,在電池中,其常用的類型為鋰離子電池,此類電池具有能量密度高、壽命長、無污染等特點,是環(huán)境保護、節(jié)約能源的重要手段;電控系統(tǒng)則是電動汽車的控制中心,其通過電腦控制電機、電池等設備的運轉,使汽車實現(xiàn)加速、制動、行駛等功能;輔助系統(tǒng)則通過輔助動力源、動力轉向系統(tǒng)及空調、照明等裝置實現(xiàn)新能源汽車的各項輔助功能;車身結構則是電動汽車的外殼,其通常由鋼、鋁合金等材料制成,以保證汽車的安全性和穩(wěn)定性。總體而言,相對于傳統(tǒng)燃油汽車,新能源汽車的結構更為簡單,但需要精密的電控系統(tǒng)來控制電機和電池的運作,以保證汽車的性能和安全性。
目前,雖然新能源汽車已取得矚目的成績,但其在汽車結構方面,仍存在以下問題:
1) 技術有待完善。新能源汽車主要依靠電池儲存和釋放電能,與傳統(tǒng)的燃油汽車的加油時間性相比,新能源汽車的充電時間仍較長,且電池在多次使用后效能會大幅降低。因此,當代的新能源汽車亟待在優(yōu)化電池能量密度和擴大電池容量方面實現(xiàn)更多的突破。
2) 安全性不足。新能源汽車的安全性是用戶重點關注的問題。電池的安全性、高壓部件的安全性等方面都需要更加嚴格的設計和測試,以確保車輛在各種情況下的安全可靠,但目前一些新能源汽車還缺乏足夠的安全標準和監(jiān)督測試。
3) 材料和結構有待優(yōu)化。新能源汽車需要輕量化設計,以提高能效和續(xù)航里程,因此,尋找適合新能源汽車的輕量化材料,并進行結構優(yōu)化,是當前需要解決的問題。
4)成本和價格偏高。相對傳統(tǒng)的燃油汽車,新能源汽車的成本和價格仍較高,限制了其市場普及。降低成本、提高性價比是推動新能源汽車發(fā)展的重要因素。
作為一種以電、氫等新型能源作為驅動能源的新型汽車,新能源汽車的結構和原理與傳統(tǒng)燃油汽車有很大不同,為解決新能源汽車在結構及行業(yè)發(fā)展中存在的問題,推動綠色環(huán)保事業(yè)和經(jīng)濟社會的發(fā)展,《新能源汽車結構與原理》一書從以下幾個方面入手,探討了新能源汽車產業(yè)的發(fā)展方向。
1) 大力推動新能源汽車產業(yè)的技術創(chuàng)新,通過政策加大科研投入。在對新能源汽車結構進行分析時,相關技術人員要不斷研究和實踐提高技術水平,通過分析車輛結構的局限性和改進空間,共同攻克關鍵技術難題,提出新的設計理念和解決方案,提高新能源汽車的性能、續(xù)航里程和安全性,推動整個行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。研究人員可從新能源汽車的結構出發(fā),對電池技術、驅動電機技術、能量管理技術等進行改進和創(chuàng)新,通過分析車輛的材料、結構設計和制造工藝等實現(xiàn)車輛結構的輕量化,提高車輛的性能,減少能源消耗和排放。最后,要加大對新能源汽車技術研發(fā)人才的培養(yǎng)力度,鼓勵企業(yè)、高校和研究機構加強合作,加大對工程技術人才、管理人才、市場營銷人才等高素質人才和技術團隊的培養(yǎng),為產業(yè)鏈的發(fā)展提供堅實的人力資源支持,提升行業(yè)的技術水平和創(chuàng)新能力。
2) 加強新能源汽車產業(yè)鏈建設。汽車產業(yè)的上下游產業(yè)鏈往往很長,因此管理和規(guī)范也存在一定難度,要從電池、電機、電控系統(tǒng)、充電設施等新能源汽車產業(yè)鏈的多個環(huán)節(jié)出發(fā),完善產業(yè)標準和產品審核機制,對新能源汽車的各個組成部分進行針對性提高,加強產業(yè)鏈上下游的協(xié)調和協(xié)作,提高產業(yè)鏈的整體水平。加強新能源汽車的產業(yè)鏈建設,可以采取以下幾個措施:
① 制定統(tǒng)一的技術標準和規(guī)范,標準化可以促進產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的互操作性,降低生產成本,提高產品質量和市場競爭力,推動新能源汽車產業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展。
② 加強供應鏈合作,推動產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的緊密合作,包括電池制造、電機制造、智能控制系統(tǒng)、充電設施等。通過供應鏈合作,可以提高整體供應鏈的效率和穩(wěn)定性,降低成本。
③加強政產學研用結合和國際合作,增強政府、企業(yè)、高校和研究機構之間的合作與交流,形成政用產學研結合的良好機制,同時與國際上的新能源汽車產業(yè)鏈相關企業(yè)和研究機構進行合作,共享資源和經(jīng)驗,推動產業(yè)鏈的國際化發(fā)展。通過國際合作引進先進的技術和管理經(jīng)驗,提升產業(yè)鏈的競爭力,推動新能源汽車產業(yè)鏈的協(xié)同創(chuàng)新和健康發(fā)展。
3) 建立健全的政策和法律法規(guī)體系。中國目前雖然已經(jīng)有了許多的新能源汽車產業(yè)激勵政策,但都存在力度較為分散、聚焦性弱的問題,還未形成完整的頂層設計體系。因此,通過政府主導并加強監(jiān)督的方式制定和完善具有針對性的政策和法律法規(guī),能夠確保新能源汽車產業(yè)在規(guī)范下正確運行,同時,要將新能源汽車產業(yè)發(fā)展情況納入地方政府考核,確保政策得到貫徹落實,保障新能源汽車產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
4) 拓展新能源汽車市場需求。目前,新能源汽車在與傳統(tǒng)燃油汽車的競爭中仍存在一些劣勢,這是因為新能源汽車的功能還難以完全有效地替代燃油汽車,且新能源汽車的某些功能、技術、商業(yè)模式等還處在開發(fā)試驗階段,基礎設施建設尚未完善,用戶普及度與生產成本等關鍵要素之間的矛盾還未解決,產業(yè)規(guī)模、市場規(guī)模也未達到理想狀態(tài)。因此,要加大新能源汽車的市場推廣力度,提高新能源汽車的消費者認知度和接受度,拓展新能源汽車的市場需求。同時,隨著新能源汽車行業(yè)的發(fā)展,其二手車市場規(guī)模也愈發(fā)可觀,當?shù)卣块T應該明確新能源二手車評估體系,引導綠色循環(huán)消費,推動市場的健康發(fā)展。
總之,《新能源汽車結構與原理》一書以新能源汽車的基本機構和原理為基礎,探討了新能源汽車行業(yè)的發(fā)展路線,并指出貫徹綠色環(huán)保理念,發(fā)展新能源汽車產業(yè)需要政府、企業(yè)、科研機構等多方的共同努力。書中內容豐富,可供廣大汽車愛好者、汽車行業(yè)從業(yè)者和汽車專業(yè)學生學習參考,也可作為相關企業(yè)的培訓用書。