新能源技术在汽车领域的应用与发展

2023-05-22陈静琴

时代汽车 2023年9期

陈静琴

摘要：随着自然资源的逐渐减少，人们已经认识到自然资源的宝贵，所以在全世界的范围内，大力研发新能源，目前最常见的新能源就是新能源汽车，特别是在近些年来，我国的新能源汽车行业已经实现了全面的发展，新能源汽车正在逐步替代原有的燃油汽车，将新能源技术应用到汽车领域，不仅可以降低对自然资源的消耗，还可以在很大程度上减少对环境的污染，这对人类的长期发展有着重要意义。目前，世界上许多国家，尤其是传统的汽车工业大国，也在抓紧研发新能源技術，并将全新的新能源技术大范围的应用在汽车工业中，以此来缓解能源消耗量较大的问题，但从新能源技术应用在汽车行业的情况来看，我国的新能源汽车行业正处在世界领先的地位，我国有许多优秀的新能源汽车厂商，这些厂商的新能源技术非常先进，许多国外企业已经开始与我国的这些新能源企业开始了合作。对此本文首先介绍了发展汽车新能源技术的意义，其次阐述了常见的汽车新能源技术，再次分析了新能源技术应用在汽车领域的应用，然后探究了我国汽车新能源技术的发展现状，最后总结了推动我国新能源技术在汽车领域应用程度的对策。

关键词：新能源技术汽车行业新能源汽车

1 引言

各国在长期的发展中对能源的需求越来越大，这就造成了部分国家的能源储备已经无法满足自身的发展需求，许多国家为了应对能源危机，只能采取开放新能源的方式来弥补自身对能源的需求，所以开发新能源必将成为替代传统能源的绝佳和必须选择。近年来，随着我国经济水平的不断提升，人们的生活水平也得到了极大的改善，许多家庭已经有了属于自己的汽车，但随着汽车保有量的不断提高，石油的消耗量也在不断的增多，而国内石油的产量已经出现无法满足国内市场需求的情况，如果这种情况无法得到有效的改善，不仅会影响到人们的出行，也会对整个社会的发展造成影响。因此在这个基础上，传统能源型汽车的整体发展也将受到油价上涨等因素的严重影响。为了应对以上这些问题，新能源汽车应运而生，他的出现可以有效解决能源消耗量过大的问题，从而推动传统汽车行业的转型与发展，这对降低全球能源消耗有着重要作用。

2 发展汽车新能源技术的意义

2.1 有利于提高经济效益

近年来，我国新能源汽车行业已经实现了全面的发展，并且在世界上已经占据着重要的地位。因此我们就以纯电动汽车为例。首先，纯电动汽车与传统的燃油汽车相比有着很大的不同，它不仅没有油箱，还没有传统的发动机和变速箱，这就使得纯电动汽车更加环保。另外，新能源汽车无论在加速还是在噪音上，都要好与传统的燃油汽车，由于电机的工作效率非常高，并且在实际的工作中绝大多数的动力都可以直接传递在车辆的驱动轮上，这就使得车辆的工作效率会高出很多，这对降低能源损耗是非常有力的。新能源汽车一般都会采取充电的方式为车辆提供能量，充电的钱数要远低于目前的油价，这对降低人们用车成本是非常有力的，可以极大的降低我国石油资源的损耗。

2.2 有利于建设生态环保城市

近年来，几乎所有城市的汽车保有量都呈现出逐渐上升趋势，随着汽车数量的增多，城市的空气质量也呈现出下降的趋势，许多一线城市，已经出现了严重的雾霾现象，这些环境问题都与汽车的排放的为其有关。但是，随着新能源汽车的推广和使用，汽车尾气的排放量也呈现出了下降趋势，这对提高城市空气质量有着很大的帮助，在满足人们正常出现的同时，可以极大降低对环境的污染，使人们可以生活在更加美好的环境中。

2.3 有利于优化能源结构

在对新能源汽车进行分析时发现，新能源汽车与传统汽车相比，不仅在能源消耗上有很大的优势，同时新能源汽车在实际的使用中没有任何的排放，这对保护环境和优化能源结构都有重要的意义，可以使人们在日后的生活中更好的利用有限的能源。

3 常见的汽车新能源技术

3.1 氢动力技术

新能源汽车不仅仅是电动汽车，其中氢动力汽车也是新能源汽车的一种，目前世界上许多国家都在大力研发氢能源汽车，氢能源汽车与电动汽车一样，在使用的过程中没有任何污染，并且氢气的储备量非常的大，人们可以在海水中体力练出氢气。氢能源汽车在开发时，需要拥有一套较为成熟的绝热能力极佳的储气系统，并且该系统要具备较强的抗冲击能力，所以该系统在制造的过程中要使用一些优质的材料，目前该系统使用的材料主要是多层复合金属材料，其厚度一般会控制在3mm左右，这一系统能够将槽内温度保持在-250℃，用以储存气动力技术所采用氢气燃料，这样可以确保氢气维持在液态。氢动力技术最初的设计初中，并不是纯粹氢燃料动力，而是希望氢动力可以替代掉传统的汽油产品，但是由于氢气的制造成本和储备有一定的困难，导致市面的氢能源汽车非常的少，同时世界上能够研制出氢燃料的汽车企业也不是非常的多。

氢气燃料与汽油相比，最大的特点就是其排放的物质非常环保，主要的排放物质是水，人们可以将氢能源汽车排放出的水进行电解，使其变成氢气和氧气，而这两种气体都是无害气体与汽油燃烧后排放出的气体相比优势非常明显。氢燃料汽车和传统的汽油汽车相比，车辆在行驶时几乎没有任何的差别，在一些情况下，氢燃料汽车的行车舒适度甚至要好与传统的燃料汽车。

3.2 电力驱动技术

所谓电力驱动技术，实际上是将传统燃油汽车的发动机替换为电动机，车辆的所有动力都由电机来驱动，电能是车辆的主要能源。这种技术所采用的燃料清潮，其瞬间的输出功率要比传统的燃油车大很多，所以其在长期的使用中可以拥有较高的经济效益。但是，采用电力驱动技术，也存在一定的难点和问题，由于电车需要电能提供动力，而储存电能需要靠电池，就目前的电池技术来讲，其储存量非常的有限，这就导致了电动汽车虽然加速非常的快，但是其续航里程非常有限，同时在车辆没电后，需要耗费的大量的时间给车辆进行充电，而这些问题正式限制电动汽车发展的主要原因。实际上，电池技术是新能源汽车研究中最为重要的一项技术，只有彻底解决了电池问题，电动汽车才能实现全面的发展，才有可能真正的替代传统燃油汽车，从而解决能源消耗量过大的问题。

3.3 燃料电池技术

燃料电池技术，主要使用的能源有氢气、甲醇等燃料，这些燃料经过一系列的化学反应，会产生大量的能量，而这些能量会驱动汽车行驶。需要注意的是，燃料电池中的能量是靠氢气与氧气发生化学反应所产生的，但是，这种化学反应并不是燃烧。这一过程是直接将氢气、甲醇等转变为电能，所以整个反应不会产生任何的有害气体和物质，同时能量转换效率比内燃机更高，所以燃料电池技术是一种环保技术。但在实际应用中，单个的燃料电池所能提供的能量非常有限，一般在车辆上都会使用多个燃料电池来提供能量，这样才能满足车辆的使用需求。

4 新能源技术应用在汽车领域的应用

4.1 純电动汽车

纯电动汽车的动力是电池来提供的，电池将电能传输到电动机中，然后由电动机驱动车辆行驶。目前在我国南方已经有许多纯电动汽车在路上行驶了，这些车辆在行驶的过程中几乎没有声音，并且也不会排放出有害气体，所以纯电动汽车具有较强的环保性能。现阶段的纯电动汽车可分为2种类型，一种是完全由电池提供动力的，另种是车辆上需要装有辅助动力源的纯电动汽车。仅靠电池提供动力的车辆，需要很大的电池来提供动力，并且电池储能非常有限，在极端天气下这些电池储存的能力会受到影响。因此，要想推动纯电动汽车的全面发展，必须要提高电池技术，这样才能使车辆行驶里程得到提升。

4.2 混合动力电动汽车

目前世界上产量最高的新能源汽车就是混合动力汽车，该汽车的工作方式有三种，分别是串联式结构、并联式结构以及混联式结构。由于新能源汽车生产企业对新能源汽车的理解不同，所以他们在设计车辆工作方式时，也会有不同的设计想法和参数表定，一些品牌的汽车会在低速行驶时，使用串联式的结构来给车辆提供能量，这时的燃油发动机几乎不工作，只有在电能不足时，发动机才会工作为蓄电池充电。发动机由于工作时间非常短，所以能够排放出的有害气体会非常有限，这样就可以避免对环境造成污染。并联式结构的混合动力汽车在实际的工作中需要电机和发动机一起参加工作，这些车辆的电机一般会采用异步交流电动机，既可作电动机，又可作发电机使用。混联式结构的混合动力系统可以在任何情况下启动电机和发动机，确保车辆拥有足够的动力，在这个过程中发动机和电动机会同步进行工作，此时的发动机既要为车辆提供动力，也要为电池进行充电，确保电机可以持续的工作。

4.3 燃料电池电动汽车

所谓燃料电池电动车，其工作原理与传统的内燃机工作方式非常类似，燃料电池在工作的过程中是进行一些简单的化学反应，它不会像内燃机一样，燃烧汽油来为车辆提供动力。FCEV一般以质子交换膜燃料电池，然后为车辆提供必要的能源，PCEV按“多电源”的配置不同，实际上有三种驱动行驶，这种驱动行驶与混合动力汽车的驱动行驶基本一样。

5 我国汽车新能源技术的发展现状

5.1 纯电动和插电式技术水平不断提升

随着我国科学技术的不断发展，我国在新能源汽车领域已经走在世界前列。多数新能源汽车已经使用到了许多高科技技术，一些新能源汽车品牌已经做到了三电系统的全面集成，并且还将三电系统融入到车辆的地盘上，这对提高车辆稳定性和制造成本都有很大帮助。

5.2 动力电池水平稳步提升

近年来，许多动力电池的生产企业，正在加大资金投入来提高电池的寿命和储能量，其中最具代表性的企业有，比亚迪、宁德时代、国轩在注资，其中比亚迪的刀片电池稳定性非常的强，电池经过穿刺后也会发生起火，并且电池内的控制系统会第一时间断电，确保车辆人员的安全。从性能上看，我国的锂电池已经达到了150Wh/kg，系统价格已经到2元/Wh，由此可以看出，我国的电池行业发展非常迅速。

6 推动我国新能源技术在汽车领域应用程度的对策

6.1 新能源技术应用在汽车领域的顾客需求分析

不同的人群，对产品的需求也会有所不同。人们的需求会随着自身的发展和社会的变化而进行变化，总的来说就是人的需求是有一定顺序性的，一帮情况下，人的需要是从低层次开始出现，并随着层次的变化而上升。由此可以看出，只有先满足最底层的需求，更高层次的需求才会逐渐的表现出来。然而，由于产品的类型不同，其关注的需求水平也会表现出很大的差距。即使是同一类型的产品，在面对不同消费群体时，也会有很大的市场变化。以汽车为例，多数底层次消费者会认为，汽车只是一个简单的交通工具，所以这部分消费者更加注重车辆的性能，并且能够为其日后的生活来带便利，对此，作为设计人员就要满足这类消费者的使用需求，确保车辆拥有较强的使用性能。而对于一些高层次的消费者来讲，他们会认识车辆是一个人身份的象征，所以车辆必须要足够的奢华和舒适。对此，作为车辆设计人员就要满足这类消费者的需求，要确保车辆足够的豪华和舒适。通过以上内容的介绍可以发现，需求层次的差异必然导致设计目标的差异。所以，作为新时期的汽车生产企业，在开发新产品的过程中一定要了解消费者的实际需求，要对众多潜在消费者的心理进行全面的分析与研究，这样产出的产品才会更加竞争力，从而赢得广大消费者的认可和满意，这对推动我国新能源汽车产业的全面发展有着重要意义。

6.2 未来发展的对策

近年来，国家为了鼓励新能源汽车产业的全面发展，不仅在汽车市场中投入了大量的资金来鼓励消费者购买新能源汽车，而且还为各大汽车生产企业提供了大量的资金补足，鼓励汽车企业研发新能源汽车，在相关政策的支持下，新能源汽车产品不断推出，并且这些新能源汽车受到了广大消费者的好评，使其快速占据着大量汽车市场。新能源汽车在我国的一线城市和南方销售量非常的高，许多南方车主甚至开始爱上了新能源汽车，这对提高汽车生产企业的生产积极性有着很大帮助，但是在这个过程中，作为新能源汽车企业要保证新产品的开发质量，避免车辆在使用中出现问题。另一方面，从现在到市场爆发的时间，是新能源汽车企业发展的关键时间，作为新能源企业在研发产品的过程中，一定要做到产品的国际化，不能只将目光放在国内市场上，要确保自身的产品的可以满足西方国家的生产标准，使我国的新能源汽车可以符合国家标准，这就对新能源汽车的技术创新、人才创新、管理创新等提出了更为严格的要求，企业在发展的过程中必须要将全面创新贯穿在整个生产领域。

7 结语

综上所述，随着自然环境的不断恶化，汽车产业要想有更好的未来，必须要向低碳经济靠近，所谓低碳经济实际上是旨在减少对环境的破坏和合理利用不可再生资源。要想确保环境不被污染，各大汽车厂商就要大力研发新能源汽车，同时作为地方政府也要给予这些企业足够的支持和鼓励，以此来推动新能源汽车行业的发展与进步。

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