耿清洲
摘 要:隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高,汽車已成為人們生活中必需品也越來越離不開了。可是在給人們帶來便利的同時,其產(chǎn)生的毒素以及污染也是造成人們生活環(huán)境的負(fù)面影響。所以說隨著汽車的日益增多與石油的不可再生之間的矛盾越為突出;因此如何解決汽車的增多與石油資源缺乏及環(huán)境污染問題之間的矛盾則成為當(dāng)前應(yīng)該考慮的問題。因此,開發(fā)新能源汽車是緩解上述矛盾的必然結(jié)果,也成為今后汽車發(fā)展方向的主要趨勢。本文就新能源汽車發(fā)展及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)說明,以供參考。
關(guān)鍵詞:新能源汽車;純電動;技術(shù)原理
1 新能源汽車定義特點
關(guān)于新能源汽車主要是相對于傳統(tǒng)能源而言;由于發(fā)展較晚,其定義還不太明確。不過其特點是“低碳”“綠色”“環(huán)?!保@是新能源汽車與傳統(tǒng)汽車的最大差異和突出的亮點,也是新能源汽車優(yōu)勢。新能源汽車的分類上不同,一類是使用非汽油、柴油等能源,如天然氣或石油氣作為能源的汽車,或者用二甲醚、甲醇等所謂的廣義新能源汽車,另一類就是現(xiàn)在所謂狹義的只指純電的插電式新能源以及油電兩用的車型,但總體來講,分為廣義與狹義新能源汽車兩種。
如按照目前國家關(guān)于新能源汽車生產(chǎn)準(zhǔn)入管理規(guī)定,狹義新能源汽車也就是純電動代表了目前新能源汽車中的高科技發(fā)展方向,代表了未來新能源汽車的發(fā)展方向與前景。如鋰電池用電或光以及未來的核能等先進(jìn)的不枯能源。
2 國內(nèi)新能源汽車發(fā)展?fàn)顩r
就目前而言,我國新能源汽車主要包括混合動力汽車和純電動汽車兩種類型,其中純電動汽車既能實現(xiàn)節(jié)約能源又能實現(xiàn)真正的零排放,是未來新能源汽車的主要發(fā)展趨勢。也是新能源汽車的特色。我國人口多,需求量大,發(fā)展新能源汽車是必須及必然要求,國家也大力重視。將新能源汽車研究項目列入“863”計劃,并鼓勵各大汽車生產(chǎn)商向新能源汽車轉(zhuǎn)型,并出臺扶持政策,免征車輛購置稅。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會公布的數(shù)據(jù)顯示新能源車比上年同期分別增長2.3倍和2.2倍.同時,國家公務(wù)用車也明確將進(jìn)行“新能源化”,并要求3年內(nèi)公務(wù)用車中采購新能源汽車的比例不低于30%;并逐年提高至30%以上。就拿我們所在城市也可看出,近兩年路上的新能源車明顯增多,主要因為其后期的廉價劃算和不限行等因素,當(dāng)然也有些不太認(rèn)可的主要其價位高,充電不方便續(xù)航不足等,所以一直有處于觀望階段和等待,期待些名牌大咖加入,既外觀漂亮又經(jīng)濟(jì)耐用,由于各大廠家爭相亮相,因此新能源汽車也是蛙聲一片。如目前比亞迪汽車在混合動力型汽車方面取得的成果顯著,出租車以及公交車幾乎占據(jù)國內(nèi)絕大市場。再者,新能源產(chǎn)業(yè)化基本形成,從電池材料研發(fā)、控制器及部分關(guān)鍵零部件生產(chǎn)等已基本形成一定規(guī)模。另外,在各級政府大力推廣以及建設(shè)充電樁等各類附屬設(shè)施進(jìn)行中;為其發(fā)展提供了廣闊的舞臺。
3 新能源汽車動力原理及相關(guān)技術(shù)分析
作為傳統(tǒng)的汽車能源主要有以油類及氣類作為燃燒動力,不過還利用機(jī)械原理,只是在能源上減少或排放污染少而成為節(jié)能新型材料汽車,傳統(tǒng)機(jī)械制造不變,動力不減或不明顯,如利用乙醇或燃?xì)庾鰹樾滦腿剂?,排放低,污染少,這所謂的能源車之一;還有就是所謂混合動力就是兩套路子,配帶有小電機(jī)發(fā)電以致于在低速和高速運(yùn)轉(zhuǎn)時自動切換或手動切換成油類及氣類驅(qū)動。再次就是純電驅(qū)動,是目前最為理想也是科技進(jìn)步發(fā)展的趨勢,也是今后汽車市場走向。
3.1 混合動力汽車技術(shù)原理剖析
這種汽車實際上就是有兩種動力來源,就是油車基礎(chǔ)上裝配有發(fā)電機(jī),一方面自身可控油技術(shù)工作,另外可用發(fā)電機(jī)供電作為動力源來改善,從而達(dá)到降低油耗和節(jié)能。并可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式以及混合式三類車。
第一種串聯(lián)式混合動力主要是指發(fā)動機(jī)僅用于通過發(fā)電機(jī)發(fā)電供給給電動機(jī),提供動力能源。同時還能通過蓄電池蓄電功能,從而保證能源供給及節(jié)約繼而延長續(xù)航。另蓄電電池也可以單獨(dú)作為動力源保障其日常行駛需要,且處于零排放,還響應(yīng)國家環(huán)保。
并聯(lián)式混合動力電動汽車主要指將發(fā)電機(jī)/電動機(jī)作為動力源使用;同時也可并聯(lián)電動機(jī)和發(fā)動機(jī)作為汽車動力源驅(qū)動;可以通過按鈕自動切換,以保障運(yùn)行過程的安全與舒適性。
混聯(lián)式混合動力電動汽車充分利用了其兩種的優(yōu)點,通過行星式的齒輪機(jī)將不同動力源有效的連接在了一起,既保證動力充足又有效發(fā)揮了各自特點,今后市場上有較大的開發(fā)與應(yīng)用價值。
3.2 純電動汽車構(gòu)造原理與成本分析.
3.2.1 電池成本
目前,電動汽車一般采用酸鉛電池和鎳氫電池等,需加水或補(bǔ)充液,維護(hù)起來麻煩成本高而且危險系數(shù)大,續(xù)航短等不足,要想干凈衛(wèi)生安全,續(xù)航遠(yuǎn),鋰電池首當(dāng)其沖,相應(yīng)的成本也就越高。就眼下電池在市場上兩種電池叫為走俏,一是磷酸鐵鋰電池和三元鋰電,前者穩(wěn)定性好充放電完全,安全性高,不過密度低,受一定的溫度影響。后者密度大,存儲電量大些,穩(wěn)定性稍差目前正在改進(jìn)中,相信會越來越穩(wěn)定和耐用的,根據(jù)電池型號、容量不同造價也不同;要想里程達(dá)到300km/時,總成本約為4萬元的話,要超過500km/時,則會翻倍且壽命不高。經(jīng)計算,光電池組成本要占到一半左右;還要不斷更換。因此價格要比傳統(tǒng)汽車的價格要高得多,市場競爭優(yōu)勢弱,所以也就年輕人易接受新的思想,敢嘗試;是一些環(huán)保人士的首選。
3.2.2 車架組合高
現(xiàn)在大部分品牌電動汽車分為純電和油電兩用,一種是在保留原有燃油汽車車廂和底盤等主要零部件的基礎(chǔ)上,拆除發(fā)動機(jī)和油箱,換上電池、電動機(jī)等設(shè)備,組裝成電動汽車。而混合動力汽車則保留了原有發(fā)動機(jī)、油箱等設(shè)備,在原有基礎(chǔ)上加裝一套電動機(jī)、電池、驅(qū)動發(fā)動機(jī)、電源轉(zhuǎn)換器和控制設(shè)備,成為兩套動力驅(qū)動系統(tǒng),自然而然提高了整車造價。
3.2.3 驅(qū)動電機(jī)
電機(jī)也是電動車的核心部件之一,對于有刷和無刷雖都能夠滿足電動汽車驅(qū)動電機(jī)的要求。但成本確實不一樣的,要想電動車的技術(shù)過硬,難免會又區(qū)別的運(yùn)用這些電機(jī),在不同要求和汽車性能方面會有所不同,從而會影響價位的調(diào)整,因為不同的電機(jī)與相應(yīng)的控制器相匹配,當(dāng)然國內(nèi)生產(chǎn)的和國外先進(jìn)國家之間的比較顯而易見,優(yōu)劣分出,由于國內(nèi)技術(shù)的不完善肯定會導(dǎo)致成本的增高,即便是能滿足汽車需要,但主要部件還靠進(jìn)口,因此就限制其發(fā)展或可選少,若電動汽車采用直流無刷電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動,則必須將電機(jī)與控制器合成一體,這無形之中也增大了電動汽車的成本。
3.3 純電動汽車構(gòu)造特點
3.3.1 構(gòu)造部件原理
純電動汽車主要由電池、電機(jī)、以及控制器這些核心部件組成,實際上就是在結(jié)構(gòu)上繼承了傳統(tǒng)車及油車的先進(jìn)框架基礎(chǔ)上增添了一套以電能為驅(qū)動動力系統(tǒng)而已。具有零排放、低噪、綠色環(huán)保,是未來汽車發(fā)展的主要趨勢,其實把原來物理機(jī)械動能由電能取代,以前由汽油機(jī)或柴油機(jī)等做功方式來轉(zhuǎn)化動能,以作為驅(qū)動源,只不過由油作燃料,雖方便但卻污染以及不可再生資源等弊端,然而電池作為新生能源零污染,綠色環(huán)保理念符合時代要求,即將代替?zhèn)鹘y(tǒng)油車成為新能源的主力軍。這套系統(tǒng)是純電動汽車的核心,它相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車中的發(fā)動機(jī)與其他功能以機(jī)電一體化方式相結(jié)合,是區(qū)別于傳統(tǒng)汽車的最大不同點,因此電動汽車的電池、電機(jī)以及控制系統(tǒng)是主要核心部件。
3.3.2 電動汽車主要原理技術(shù)及局限剖析
這類車的發(fā)展主要靠其電池的耐久性及大容量以及方便的充電措施,才能保障其順利發(fā)展,當(dāng)然,電機(jī)驅(qū)動及控制技術(shù),整車技術(shù)、能量管理技術(shù)至關(guān)重要的。首先,電池技術(shù)的突破及周邊充電設(shè)施的完善發(fā)展很重要。研發(fā)能量高、功率大、壽命長的高效電池也是迫在眉睫。其次,電動機(jī)與驅(qū)動系統(tǒng)等控制器為實現(xiàn)該類汽車性能做保障,驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)具有范圍寬、提速快、轉(zhuǎn)矩大、車身輕便等特性。第三整車新型材料要有利于減輕自重,低耗、動力強(qiáng)、硬度穩(wěn)定性缺一不可。有效合理使用,實現(xiàn)了對電能的回收,對于盡可能延長電池使用壽命具有重要意義。
無論怎樣,最后還是消費(fèi)者買單,為了消費(fèi)者的購車成本、運(yùn)行成本以及維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用的降低是目前國民最為關(guān)心。目前我國轎車的主流雖說仍然是汽油發(fā)動機(jī)車,大部分人對新能源汽車的特點及國家相關(guān)政策了解并不全面,甚至有些偏激,目前基礎(chǔ)設(shè)施不全,汽車充電成了大問題,一定程度上影響了消費(fèi)者的選擇。相信隨著新能源的發(fā)展以及宣傳力度的加大,國家出臺一系列針對新能源汽車的優(yōu)惠政策,降低購車成本。技術(shù)日漸成熟,售后服務(wù)體系的完善。相信不久的將來電動汽車走進(jìn)千家萬戶,會成為我們?nèi)粘I畹谋匦杵返摹?/p>
4 結(jié)束語
因此就目前汽車行業(yè)的發(fā)展以及國家隊新能源的認(rèn)可,更重要解決我國對汽車的需求,又節(jié)能環(huán)保,響應(yīng)國家政策,惠民利民。將是全球未來汽車行業(yè)發(fā)展趨勢。基于我國的國情,新能源汽車以“節(jié)能、環(huán)保”為賣點,不僅僅是青年和環(huán)保人士的需求,市場前景廣闊。更重要解決我國傳統(tǒng)汽車的環(huán)境污染、噪音等缺點及可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。發(fā)展新能源是趨勢,只要把好電池、控制器及電機(jī)的公關(guān)技術(shù)以及充電設(shè)施的完善,加上多年的傳統(tǒng)技術(shù)定會是新能源成為未來汽車之星,領(lǐng)軍于汽車之巔。
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