对新能源汽车技术的几点探讨
2018-07-20郭复欣
郭复欣
枣庄职业学院 山东省枣庄市 277800
1 引言
新能源汽车作为现代科技发展的产物,其动力来源主要运用非常规的汽车燃料,综合了汽车驱动和动力两方面的先进技术,具有新结构、新技术的汽车。现今,我国新能源汽车产业的发展已取得的了辉煌的成就,在我国的道路上,也逐渐看到新能源汽车的身影。但为了促进新能源汽车产业的发展,就必须不断提升新能源汽车技术的水平。因此,本文对系能源汽车技术的展开探讨,这对于提升新能源汽车技术的水平,促进新能源汽车产业的发展具有重要的意义。
2 新能源汽车的概念
新能源汽车可分为氢发动机汽车、燃料电磁汽车、混合动力汽车、增程式电动、纯电动汽车等。新能源汽车使用的电源包括超级电容器、铅酸电池、燃料电池、镍氢电池以及锂离子电池。制约新能源汽车发展的主要原因是,这些电池的技术有待提升,电池的并未完全成熟,使得新能源汽车从续航、动力以及成本上与传统汽车相比还存在较大的差距。近年来,我国投入大量的人力、物力和财力对新能源汽车进行了研发,“十五”期间,新能源汽车研发于2001年,被列入我国863重大科技研发的内容一直,以氢动力为目标进行研发工作。经过不懈努力,2011
年至2015年期间,新能源汽车项目向产业化方向发展,已在社会各界形成小型电动车、混合动力绞车以及新能源城市公交等。为了加快新能源汽车产业的发展,于2012年,其每年获得将近20亿元的资金支持,截止2016年,我国新能源电机的市场容量已达到500亿元以上,并且2017年低,新能源汽车销量突破15万辆[1]。国内涌现出大批的新能源汽车公司,如比亚迪、奇瑞汽车、北汽新能源、上汽荣威以及众泰集团等。
3 新能源汽车的主要技术路线
3.1 纯电动汽车
纯电动汽车采用蓄电池为汽车动力来源,通过电池向电动机供电,利用电动机将电能转化为动能,从而推动车辆形式。具有技术成熟,电能补充地点多,能够在任何有电力供应的地点充电的优势。但具有电池昂贵,电池储量较低,并未进行规模经济。并且电池使用成本较高,有的实验结果比普通汽车价格高。纯电动汽车包括控制器、电动机、充电装置以及动力源等构件。其中动力源装置对于电动汽车的寿命哟组合重要的影响;充电装置以慢充和快充两种为主,快充能够在半小时已被将蓄电器的电量冲到85%以上;控制器是电动汽车的传动装置,对车辆的刹车能量回收、爬坡性能、加速性能以最大车速具有关键的作用。
目前,纯电动汽车的研发已逐渐形成系统的工程,注重与整车的设计和研究。一方面,纯电动车实现系统的集成和重构,以及站用充电、均衡系统以及智能充电机等;另一方面,纯电动汽车还狗阿金了管理系统和智能化监控,对汽车的电池状态、电机状态以及行驶数据进行监控,并在此基础上,对获取的数据进行分析,从而得出与车辆性能匹配的控制指令。
3.2 混合动力汽车
混合动力汽车是运用两个或多个以上的驱动系组成,作为动力驱动的汽车,因控制策略、布置方式以及组成部件不同,使得有多用形式的混合动力汽车。具有能够方便回收下坡的动能,可通过现有的燃气加油站进行加油,电池的运行较为良好的优势,但缺点也较为明显,其电池构造较为复杂,不适合长距离的功耗。目前,应用较为广泛的混合动力汽车是“油-电”混合,并且混合动力汽车,有效的避免了纯电动汽车存在的电池容量不足的问题,具备续航能力较长的优势,已在新能源汽车市场中,获得了广泛消费者的青睐[2]。
3.3 燃料电池汽车
燃料电池汽车是利用氢气在氧的催化剂下,使其产生电化学反应,从而产生电能为车辆提供驱动。燃料电池汽车可是所是一种电动汽车,区别于电池的运行原理。具有无噪音、运行平稳,电池转化率高达60%左右,经济性较好,机油泄露减少,能够实现零排放的优点。但电池成本高,并且氢气的使用成本也较高,并不适用于普通家庭使用;氢发动机汽车的燃料是气体氢,氢发动机能够实现零排放的交通工具,排放的是纯净水,具有储量丰富、零排放、无污染的优势但氢气的成本较高,在运输和存储时,容易渗透储藏装置的外壳,并且氢气需要通过电解提取,增加大量的耗能。但燃料电池具有的优势,已成为现今新能源汽车的理想的车辆.
3.4 其他新能源汽车
其他新能源汽车包括空气动力汽车、飞轮储能汽车以及超级电容汽车等。空气动力汽车是指通过压缩机将空气的气压压缩到30MPa以上,并且储存在气罐中,在需要车辆行驶时,将空气释放出来,作为马达驱动的动力。具有维修少、无排放的优点,但需要消耗较大的电能,并且高气压的安全性不强,噪音较大缺陷。飞轮储能汽车,及时利用飞轮的惯性,将发动机的负载余能反馈给发电机上,而通过加速和驱动飞轮旋转。具有使用寿命长、维修少、能量反应快、储能高、重量轻、使用效率高的优点,但造价较高,飞轮陀螺会受到机动车转向的影响。超级电容汽车其具有经济环保、免维修、使用寿命长、容量大、功率密度大、充电时间短的优点。但能量密度较低,难以满足整车的需求[3]。
4 新能源汽车技术未来发展的前景
新能源汽车作为现代科技的产物,能够直观的看到其具有的优点。随着人类科技不断地进步,新能源汽车技术也将会不断的完善和成熟。本文对系能源汽车技术未来的发展前景展开探讨:
4.1 纯电动汽车的发展前景
新能源汽车最终的发展目标是纯电动汽车,现今,我国实际国际和汽车技术水平,未能很好的满足纯电动汽车发展的需求。但新能源汽车发展的最终还是以纯电动汽车为为主要目标。实际上,新能源汽车中的燃料电池、混合动力等新能源汽车技术都是为将来纯电动汽车的研发做铺垫。因此,在未来的新能源汽车产业的发展中,就必须注重纯电动汽车技术的研发,为未来新能源汽车产业的发展奠定良好的基础。
4.2 混合动力汽车发展前景
在未来新能源汽车的发展中,混合动力的新能源汽车技术的发展空间较大。在未来,新能源汽车技术是未来汽车发展的方向,但新能源汽车舍弃传统企业能源运用的方式并不现实。因此,在这样的背景下,通过将燃油和电能源相结合的混合动力企业将成为未来企业领域发展的主要方式。混合动力汽车对于适应我国国情,促进新能源产业的发展起到关键的作用。一方面,对于充电装置、动力电池等新能源汽车技术,还需不断的加强和深入研发,解决当前新能源汽车电池充电较慢以及容量较小的问题。为混合动力汽车过渡到纯电动汽车做好铺垫;另一方面,加强燃油发电机的研究,通过提升燃料的利用率,降低电能的损耗。并且,需要以纯电动汽车为研究的基础,为混合动力汽车的发展创造良好的条件[4]。
4.3 太阳能汽车
太阳能作为新能源的一种,具有可再生、无污染的优点。进行太阳能汽车的研发已成为现今较为主流的新能源汽车的发展的方向。就2017年,美国某研究机构,就研发出一种新型的能源汽车,主要依靠太阳实现形式,但太阳能汽车技术水平并未成熟,使得本次的试验并未取得较大进步。与其他新能源相比,太阳能汽车能量补充耗时长、能量密度低,无法依靠太阳能单独提供动力。相信在不久的将来,随之电池技术不断的提高,太阳能作为纯电动汽车补充能量的途径有着巨大的发展空间。因此,在新能源汽车的研究中,需要更加注重太阳能汽车产业的发展,为纯电动汽车的发展创造良好的基础[5]。
5 结语
综上所述,本文对新能源汽车的概念进行分析,并通过燃料电池汽车、混合动力汽车、纯电动汽车以及其他新能源汽车的四方面,对新能源汽车的主要技术路线开展探究,并展望新能源汽车技术未来发展的前景。毫无疑问,新能源汽车将会是汽车行业未来发展的主流方向,纯电动汽车也将会是未来新能源汽车发展的最终目标。但我国对于新能源汽车的研发还缺乏一定的研究,因此,在未来的工作中,还需加强对新能源汽车技术研究的力度,为提升新能源汽车技术水平,促进新能源汽车产业的发展作为更大的贡献。