浅析新能源技术在汽车上的应用
2023-05-26徐宁阔
徐宁阔
摘 要:除了传统的以汽油和柴油为动力车辆外,新能源车辆通常也可以被视为低排放(零排放)环境友好型车辆。就目前而言,实在很难找到用新能源来替代大规模石油生产。因此,从技术和经济的角度来看,新能源技术的发展方向应该综合市场竞争的优缺点来寻找合适的技术。本文对新能源技术在汽车上的应用进行分析,以供参考。
关键词:新能源技术;汽车;应用分析
引言
全球能源紧张已经不再是一件新鲜的事情,随着人类第二次工业革命的发展,汽车行业开始诞生给人们的出行和交通带来了诸多便利,也为人类的经济增长提供了必要的条件,但是汽车在全世界范围之内的广泛使用造成了一系列的环境污染问题,也造成了能耗的浪费,再加上汽车生产过程中需要大量的钢材和石油,这些资源很容易造成经济成本的浪费。此外石油属于不可再生能源,如果对汽车不加节制的进行使用总有一天这些不可再生资源会消耗殆尽,因此必须要加强对新能源汽车节能技术的开发和研究,只有这样才能用可再生能源代替不可再生能源,由污染能源代替清洁能源,起到良好的节能减排效果。
1应用价值和必要性分析
在经济全球化的世界发展趋势之下,工业污染问题越来越严重,世界各国加强了对环境污染和能源消耗问题的关注,若要彻底解决环境污染及能源消耗问题,就必须要加强对能源使用结构的整体转型,在世界汽车工业之中,发展中国家的汽车保有量开始不断的上涨,增加了石油的消耗速度和消耗量。从国际形势上来看,石油的供应缺乏稳定性,油价长期保持居高不下的价格,这些情况都为汽车工业的整体发展带来诸多的无法确定因素,因此开发新能源技术进行节能打造对于汽车工业的整体发展来说具有其必要性。当前阶段,新能源汽车的主要类型大致包括新动力汽车、混合动力汽、燃气汽车和纯电动汽车。相对于我国来说,西方发达国家在清洁能源汽车的开发和研究方面做的比较好,比如欧洲、美国、日本等国家就加强了对混合动力汽车的大力支持和推广,在全国范围之内得到了普及。近些年来我国纯电动汽车和混合动力汽车的发展取得了不错的进步,有些汽车企业和汽车品牌自动加入了节能减排的行业之中,形成了一股造车的新势力。
2新能源技术在汽车上的应用
2.1纯电动汽车
純电动汽车主要是指以电力进行驱动汽车,完全由蓄电池进行汽车驱动,其核心部件主要包括电动机、发电机和车辆蓄电池,整机结构简单,但是目前主要技术难点为电力储存技术。对于该类纯电动汽车可以按照电力分为辅助动力、蓄电池动力两种,其中只使用蓄电池电动汽车的功率和动力比较低,而且电池在汽车中的空间占用量过大,重量较沉,如果采用体积小、重量轻的电池,导致电动汽车的续航能力降低。但是在部分蓄电池电动车的制造时,会配有辅助动力装置,例如太阳能、发电机组等设备,相比于单一的蓄电池电动汽车,该类汽车可以有效提高电动汽车性能,增加续航等优势。纯电动汽车在运行过程中不会产生对大气有害的气体,电力可以从多种能源获得,如煤、核能、风力、水力等能源。还可以充分利用夜间用电低谷时的电力进行充电,技术相对成熟。但是由于目前蓄电池单位质量储存能量较少,蓄电池造价较高,导致整车生产成本增加。
2.2氢动力汽车
氢动力汽车主要是指使用气体氢替代传统的柴油式汽油来提供动力的汽车,使用气体氢替代传统的柴油或者汽车。氢内燃机在汽车上的应用方式主要包括纯氢内燃机、氢/汽油双燃料内燃机、氢/汽油混合燃料内燃机。氢储量较为丰富,但是目前由于氢燃料的存储和运输存在一定的困难,氢分子容易在运输过程中透过储藏装置产生损失;另一方面,氢气的提取需要通过电解水或者天然气,需要耗费大量的能源。
2.3太阳能汽车
太阳能汽车主要是将太阳能技术应用到汽车中,基于太阳能电池将光能转化为电能,电能在汽车蓄电池中储存备用,进而驱动汽车电动机。未来发展太阳能汽车取代传统汽车,可以实现真正的零排放。太阳能汽车的应用特点如下。1)太阳能汽车由于没有内燃机,因此不存在空气污染,无噪声。2)太阳能汽车能耗低,易于驾驶,整车结构简单,只需要定期更换蓄电池,基本不需要日常保养。太阳能的采集与转换存在一定的技术问题,太阳能汽车普遍采用轻质价格昂贵的航空航天材料,造价昂贵,以清华大学研发的“追日号”为例,得到1W的电量需要花费约100元人民币。
3新能源汽车的技术趋势
从大多数新能源汽车技术的角度来看,它们大多有一个共同的特点——“电动”即电池,燃料电池主要是经过改造的,若插入式或者混合动力车辆利用了外部电荷,它就被称为电动汽车。电池主要利用储氢材料,而制氢过程也需要大量电力(将氢电解成水,然后将其储存在汽车燃料电池中发电),然后开车。这种网络模型汽车是属于燃料电池汽车,是利用发电驱动汽车。如果去掉中间产品转换环节,发电厂产生的电力可以直接给汽车电池和汽车发动机充电,这样可以节省转换环节之间的大部分能量损失。因此,在能源损失方面,汽车行业可以专注于解决电池的能源转换效率问题,这将通过科技发展变得更加有效。
结束语
发展新能源汽车对中国汽车制造业而言是难得的发展机会,中国自主品牌汽车能够通过对新领域的开拓,逐步超越过去落后十几年乃至几十年的技术壁垒,更有机会和全球汽车行业巨人们再次站在了同一个起跑线上。但值得注意的是,和国际上的主要竞争者比较,我们所落后的还不仅仅只有技术水平。假如,人们不能及时的去掌握、领悟和发展汽车先进的设计、管理和运营理念与方式,或者仅仅单纯地寻求科技突破,那么,就很难把科技突破转变成实实在在的汽车产业进步。但科技并不是捷径可走,唯有踏踏实实地集中兵力造好汽车,我国汽车制造业才能避免又一次输在起跑线的附近。
参考文献:
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