淺析我國新能源汽車技術(shù)

馬曉婧

摘 要：新能源汽車技術(shù)采用先進(jìn)的動(dòng)力控制技術(shù)和驅(qū)動(dòng)技術(shù)，發(fā)展新能源汽車不但利于節(jié)能減排，而且促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本文針對(duì)我國市場上推廣使用的混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車、燃料電池汽車3種新能源汽車技術(shù)進(jìn)行了分析，列舉了各自的優(yōu)缺點(diǎn)，以期更好地解決能源與環(huán)保問題，確保汽車產(chǎn)業(yè)的綠色和諧發(fā)展。

關(guān)鍵詞：節(jié)能環(huán)保 新能源 汽車技術(shù)

中圖分類號(hào)：F315 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）06（a）-0060-02

隨著全球石油價(jià)格的持續(xù)走高，環(huán)境保護(hù)呼聲日益強(qiáng)烈，消費(fèi)者對(duì)低碳生活的積極需求等諸多因素的影響下，電動(dòng)汽車再度成為低碳經(jīng)濟(jì)大幕下的必然選擇。世界各大汽車制造企業(yè)都在大力發(fā)展新能源汽車，在未來，新能源汽車將成為日常生活中必不可少的交通工具。

新能源汽車的使用可以切實(shí)減少石油的能耗量，同時(shí)也能切實(shí)降低二氧化碳的排放量。我國新能源汽車已經(jīng)列入到新興產(chǎn)業(yè)中，各地政府都非常關(guān)注新能源汽車的發(fā)展，并且提出了政策和資金的支持，為新能源汽車的發(fā)展?fàn)I造了良好的政策環(huán)境。在汽車工業(yè)快速發(fā)展的過程中，需要高度重視促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，發(fā)展新能源汽車可以解決這一問題，提升人們的出行效率，而且節(jié)約能源，有助于我國能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，確保汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 我國新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀

新能源汽車是未來汽車行業(yè)發(fā)展的主要方向，隨著汽車數(shù)量的提升，人們對(duì)燃料的需求量非常大。石油的消耗也會(huì)帶來大氣污染，所以采用清潔和可再生能源非常必要，各國一直在探索清潔能源的開發(fā)問題。我國高度重視新能源汽車技術(shù)發(fā)展，在“十五”期間就確定了“三縱三橫”的發(fā)展戰(zhàn)略?！叭v”為純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車?！叭龣M”為多能源動(dòng)力總成控制系統(tǒng)、電機(jī)及其控制系統(tǒng)和電池及其管理系統(tǒng)?，F(xiàn)在，我國新能源汽車技術(shù)在純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車和燃料汽車中開始使用，并且建立了相應(yīng)的技術(shù)平臺(tái)，完善了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，具有相應(yīng)的測試評(píng)價(jià)能力。但是我國新能源使用情況和各項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)與發(fā)達(dá)國家還存在一定的差距，仍然需要投入大量的精力，促進(jìn)新能源的開發(fā)。

2 新能源汽車分類及相關(guān)技術(shù)分析

新能源汽車主要是指運(yùn)用非常規(guī)的車用燃料作為能源，或應(yīng)用新研發(fā)的車載動(dòng)力裝置，對(duì)車輛的動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行綜合，形成完善的技術(shù)原理和新結(jié)構(gòu)。主要的新能源汽車的類型有：混合動(dòng)力汽車（HEV）、純電動(dòng)汽車（BEV）、燃料電池汽車（FCEV）3種類型。

2.1 混合動(dòng)力汽車

混合動(dòng)力汽車（Hybird Electric Vehicle，HEV）車輛的驅(qū)動(dòng)系不是單一的，其結(jié)合了多個(gè)驅(qū)動(dòng)系，這些驅(qū)動(dòng)系同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，結(jié)合車輛行駛的功率，從而對(duì)車輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析。汽車混合動(dòng)力結(jié)合了電氣、機(jī)械、計(jì)算機(jī)、汽車等相關(guān)技術(shù)，其集成了各類新興技術(shù)，是高新技術(shù)產(chǎn)品，其朝著數(shù)字化、智能化和實(shí)用化等方向發(fā)展。相關(guān)的技術(shù)主要應(yīng)用在電池、電動(dòng)機(jī)和電子技術(shù)的研發(fā)中，車身的設(shè)計(jì)更加合理，底盤的設(shè)計(jì)更加科學(xué)?；旌蟿?dòng)力汽車融合了純電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)解決了當(dāng)前的能耗問題、環(huán)保問題。而混聯(lián)式的混合動(dòng)力汽車又是目前混合動(dòng)力汽車的發(fā)展方向。

混合動(dòng)力車的優(yōu)點(diǎn)有：與傳統(tǒng)汽車相比，由于內(nèi)燃機(jī)總是工作在最佳工況，油耗非常低；內(nèi)燃機(jī)主要工作在最佳工況點(diǎn)附近，燃燒充分，排放氣體較干凈；起步無怠速（怠速停機(jī)）；不需要外部充電系統(tǒng)，一次充電續(xù)駛里程、基礎(chǔ)設(shè)施等問題得到解決；電池組的小型化使成本和重量低于電動(dòng)汽車；發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)動(dòng)力可互補(bǔ)，低速時(shí)可用電機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛。

采用混合動(dòng)力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的汽車也存在一定的缺陷，動(dòng)力系統(tǒng)有兩個(gè)，所以在動(dòng)力系統(tǒng)管理和控制方面存在困難，動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，要投入更多的技術(shù)，而且使用成本非常高。

2.2 純電動(dòng)汽車

純電動(dòng)汽車（Blade Electric Vehicles，簡稱BEV），這種汽車主要依靠電能為主要的驅(qū)動(dòng)能源，在汽車上安裝電機(jī)的方式，起到驅(qū)動(dòng)的效果。純電動(dòng)汽車將電力作為主要的驅(qū)動(dòng)能源，電機(jī)作為主要的驅(qū)動(dòng)裝置，車輛在行駛中非常安全，而且不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生任何負(fù)面影響，其前景非常廣闊，但由于動(dòng)力電池的容量問題引起的續(xù)行里程短，影響了電動(dòng)汽車的全面推廣，因此各項(xiàng)技術(shù)尚處于開發(fā)階段。

純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)和電源構(gòu)成。電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)了電子控制，實(shí)現(xiàn)功率的轉(zhuǎn)換，完善傳動(dòng)功能，電能存儲(chǔ)在電池中，通過電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以直接轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。在車輛減速行駛中，車輛的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的能量可以直接存儲(chǔ)到蓄電池中，形成了再生制動(dòng)的方式。電源主要是實(shí)現(xiàn)電能的管理和存儲(chǔ)，為發(fā)動(dòng)機(jī)提供電能，對(duì)電能的使用情況進(jìn)行監(jiān)測，有效地控制充電。純電動(dòng)汽車優(yōu)點(diǎn)有：無污染、噪聲?。唤Y(jié)構(gòu)簡單，維修方便；能量轉(zhuǎn)換效率高；平抑電網(wǎng)的峰谷差。

純電動(dòng)汽車的缺點(diǎn)：蓄電池的儲(chǔ)能量非常小，不能滿足人們長時(shí)間的出行要求。電動(dòng)車的電池成本非常高，不能形成大規(guī)模的生產(chǎn)和普及，所以，人們購買此類汽車的費(fèi)用較高。

2.3 燃料電池汽車

燃料電池電動(dòng)汽車是空氣中的氮?dú)夂脱鯕獍l(fā)生催化反應(yīng)，從而在化學(xué)反應(yīng)下，電池產(chǎn)生電能，將此類電能作為驅(qū)動(dòng)汽車的動(dòng)力源。

燃料電池電動(dòng)汽車也是一類電動(dòng)汽車，在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和車身設(shè)計(jì)上與電動(dòng)汽車相同。燃料電池電動(dòng)汽車與普通的電動(dòng)汽車不存在太大的差異，但是其動(dòng)力電池具有不同的工作原理。通常情況下，燃料電池是借助化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電能，在化學(xué)反應(yīng)中需要有還原劑，一般采用氫氣。目前，燃料電池電動(dòng)汽車一般是采用混合式燃料電池驅(qū)動(dòng)的方式，有并聯(lián)式和串聯(lián)式兩種。

燃料電池電動(dòng)汽車具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，其能量可以實(shí)現(xiàn)高度的轉(zhuǎn)化。燃料電池電動(dòng)汽車主要采用氫氣和氧氣作為燃料，燃料消耗后會(huì)產(chǎn)生水，不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳和一氧化碳，也不會(huì)產(chǎn)生其他的顆粒。在高溫下不會(huì)產(chǎn)生其他反應(yīng)，不會(huì)形成氮?dú)狻Ｈ绻捎眉状甲鳛榇呋瘎?，只?huì)產(chǎn)生少量的一氧化碳和二氧化碳。燃料電池的使用年限長，電池運(yùn)行中不會(huì)產(chǎn)生噪聲污染，不會(huì)發(fā)生很大的振動(dòng)，其本身不會(huì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，不會(huì)產(chǎn)生損壞；續(xù)駛里程長，低噪音，運(yùn)行過程中噪音和振動(dòng)都較小，設(shè)計(jì)方便靈活。

燃料電池的缺點(diǎn)在于制造環(huán)節(jié)中耗費(fèi)的資金比較多，而且要采用各類設(shè)備，體積很大。系統(tǒng)不具備良好的抗震效果，需要長時(shí)間才能啟動(dòng)。

3 結(jié)語

全球能源和環(huán)境系統(tǒng)面臨巨大的挑戰(zhàn)，汽車作為石油消耗和二氧化碳的排放大戶，需要進(jìn)行革命性的變革，在環(huán)保節(jié)能方面，新能源汽車技術(shù)占據(jù)巨大的優(yōu)勢，發(fā)展新能源汽車技術(shù)是實(shí)現(xiàn)汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。支撐純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車的核心是動(dòng)力電池，其技術(shù)進(jìn)步和性能水平直接決定新能源汽車的續(xù)駛里程、使用壽命、成本等關(guān)鍵指標(biāo)，燃料電池汽車具有無污染的特點(diǎn)，是氫能清潔能源應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一。從長期來看，包括純電動(dòng)、混合動(dòng)力、燃料電池技術(shù)在內(nèi)的新能源汽車是主要發(fā)展方向。

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