淺析新能源客車技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展前景

韓寶臣

摘 要：文章從新能源客車技術(shù)的應(yīng)用分析入手，對(duì)新能源客車技術(shù)的發(fā)展前景進(jìn)行展望。期望通過(guò)本文的研究能夠?qū)Υ龠M(jìn)新能源客車的持續(xù)發(fā)展有所幫助。

關(guān)鍵詞：新能源客車;技術(shù);發(fā)展前景

1 新能源客車技術(shù)的應(yīng)用

1.1 輕量化技術(shù)的應(yīng)用

在新能源客車中，“三電”系統(tǒng)占整車質(zhì)量的25%左右，客車的重量除了會(huì)對(duì)動(dòng)力性能、電耗產(chǎn)生影響之外，還會(huì)影響一次充電的行駛里程。因此，降低新能源客車的重量顯得尤為必要。通過(guò)輕量化技術(shù)的合理運(yùn)用，能夠在保證新能源客車各方面性能的基礎(chǔ)上，降低整車的重量，從而減少電耗，提高一次充電的持續(xù)行駛里程，隨著客車重量的下降，其被動(dòng)安全性會(huì)隨之顯著提升。

1.1.1 車身輕量化技術(shù)

新能源客車的車身重量約占整車質(zhì)量的33.3%左右，通過(guò)對(duì)車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并采用高強(qiáng)度的輕質(zhì)材料，可以有效減輕車身的重量，從而達(dá)到輕量化的目標(biāo)。在對(duì)新能源客車的車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，可以借助CAD/CAE技術(shù)，對(duì)骨架形狀、接頭布局以及蒙皮尺寸等進(jìn)行優(yōu)化，減輕車身的重量。同時(shí)，使用高強(qiáng)度鋼替代碳素鋼、鋁鎂合金替代鑄鐵，能夠有效減輕車身的重量，如某公司開(kāi)發(fā)的全鋁客車減重率達(dá)到11.6%?？蛙嚨淖喂羌芨挠面V鋁合金，可以減重1.2kg左右，以46座的新能源客車為例，僅座椅就能減重55.2kg。玻璃的重量約占整車質(zhì)量的2-3%左右，若是將新能源客車上的所有側(cè)窗玻璃全部用聚碳酸酯進(jìn)行替代，可以減重170kg左右。

1.1.2 底盤輕量化技術(shù)

在新能源客車中，底盤是非常重要的組成部分之一，它是車身的承載體，主要由以下幾個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成：懸架、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、行駛，這幾個(gè)系統(tǒng)的輕量化實(shí)現(xiàn)方法如下：

①懸架。在常用的懸架形式中，空氣彈簧懸架的質(zhì)量最輕，且使用壽命最長(zhǎng)，因此，新能源客車可以選用該懸架，來(lái)降低底盤的重量。

②轉(zhuǎn)向。采用鎂合金材質(zhì)，以壓鑄的方式制作而成的轉(zhuǎn)向盤骨架，能夠減重60%左右，如圖1所示。

③制動(dòng)。鉗盤式制動(dòng)器的重量要比鼓式制動(dòng)器的重量輕很多，因此，可將該制動(dòng)器作為新能源客車的首選，由此能夠使整車減重96kg。

④行駛。在新能源客車的行駛系統(tǒng)中，車輪是非常重要組成部分之一，它的輕量化，有助于節(jié)能降耗目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。采用鎂合金車輪代替鋼制車輪，能夠減重35%左右。

1.1.3 電器輕量化

電子電器系統(tǒng)是純電動(dòng)新能源客車的重要組成部分，包括線束、燈具等。采用CAN或是LIN總線，能夠使線束減重23kg左右，LED前照燈的輕量化可以通過(guò)如下方法予以實(shí)現(xiàn)：選擇散熱性能好的LED光源、優(yōu)化驅(qū)動(dòng)電路、用印制電路板代替鋁制基板。

1.2 快速充電技術(shù)的應(yīng)用

純電動(dòng)的新能源客車是以車載電源作為主要?jiǎng)恿?lái)源，當(dāng)電能耗盡時(shí)，需要通過(guò)充電的方式進(jìn)行補(bǔ)充。常規(guī)的鋰電池通常都是以恒流進(jìn)行充電，每次的充電時(shí)間約為5-8h左右。由于充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，從而影響了新能源客車的利用效率。通過(guò)磷酸鐵鋰快速充電技術(shù)的應(yīng)用能夠使這一問(wèn)題得到有效解決。實(shí)踐結(jié)果表明，磷酸鐵鋰快速充電大概在15min左右，便能將電池的電量充到90%以上，因?yàn)榭蛙囆旭倳r(shí)，電池中電量基本不會(huì)全部耗盡，算上這部分剩余的電量，一般只需要10min左右便可充滿電。實(shí)現(xiàn)快速充電后，新能源客車不需要配備大容量的電池，隨著配電量的降低，整車重量隨之減輕，減少了行駛中的能耗。同時(shí)磷酸鐵鋰快充電池的使用壽命更長(zhǎng)，性價(jià)比更高。該電池采用熱管理系統(tǒng)，可在全封閉的環(huán)境下完成液體的加熱與冷卻，使電池?zé)岱植疾黄骄獾膯?wèn)題得到有效解決。

2 新能源客車技術(shù)的發(fā)展前景

我國(guó)對(duì)新能源客車技術(shù)的研究非常重視，投入大量的資金用于清潔汽車關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目，在科研人員的不懈努力下，取得顯著的成果。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，混合動(dòng)力客車的整車及零部件技術(shù)都相對(duì)比較成熟，是現(xiàn)階段新能源客車的主流。由于受到電池及充電技術(shù)等因素的制約，給純電動(dòng)客車的發(fā)展帶來(lái)一定的阻礙，但隨著各項(xiàng)技術(shù)的不斷完善，相信在不久將來(lái)，純電動(dòng)客車的使用將會(huì)越來(lái)越廣泛。燃料電池客車作為一種面向未來(lái)的新能源客車，受到技術(shù)等因素的影響，尚未大范圍推廣，想要實(shí)現(xiàn)普及仍然需要一段時(shí)間。無(wú)論新能源客車技術(shù)如何發(fā)展，節(jié)能始終是主旋律，截止到2019年末，全國(guó)客車的保有量約為520萬(wàn)輛，其中混合動(dòng)力客車所占的比例約為40%左右，以節(jié)油率為28-32%進(jìn)行估算，百公里節(jié)油量為12.04-13.7L;純電動(dòng)客車的占比約為20%左右，以平均每天行駛200km進(jìn)行計(jì)算，年均節(jié)油量約為1500萬(wàn)t以上。由此可見(jiàn)，新能源客車技術(shù)的發(fā)展前景一片大好。

3 結(jié)論

綜上所述，傳統(tǒng)的客車不但油耗較高，而且還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，而新能源客車除了能夠降低燃油消耗之外，基本不會(huì)給環(huán)境帶來(lái)影響。因此，加大對(duì)新能源客車技術(shù)的研究力度顯得尤為重要。相信在不久的將來(lái)，新能源客車必將逐步取代傳統(tǒng)客車，這是一個(gè)較為漫長(zhǎng)的過(guò)程，需要業(yè)內(nèi)專家學(xué)者對(duì)相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行深入研究，從而使新能源客車的各方面性能都達(dá)到最佳。同時(shí)，還需要國(guó)家相關(guān)政策的大力扶持，只有這樣，才能使新能源客車技術(shù)始終保持穩(wěn)步的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

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