綠色環(huán)保理念下新能源汽車結(jié)構(gòu)與發(fā)展路徑探討

[作者：楊光明 張仕奇 劉仍貴

書名：新能源汽車結(jié)構(gòu)與原理

出版：化學(xué)工業(yè)出版社

ISBN：9787122339331

出版時間：2019年08月

隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和宣傳教育的加強(qiáng)，人們的生態(tài)意識不斷增強(qiáng)，在吃、穿、住、用、行方面越來越注重綠色環(huán)保。汽車作為當(dāng)代社會人們出行的必備交通工具，能源消耗量巨大，因此降低汽車能耗，推進(jìn)新能源汽車的發(fā)展勢在必行。由楊光明等主編、化學(xué)工業(yè)出版社出版的《新能源汽車結(jié)構(gòu)與原理》一書，通過介紹新能源汽車的種類、性能評價指標(biāo)和典型車型等內(nèi)容，引出動力電池、驅(qū)動電機(jī)、電控系統(tǒng)等新能源汽車關(guān)鍵部件及其相關(guān)原理，為綠色生態(tài)環(huán)保理念下新能源汽車的發(fā)展提供了重要理論支持。

近年來，新能源汽車行業(yè)呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。全球各國紛紛出臺政策來引導(dǎo)和支持新能源汽車的發(fā)展，包括財政補(bǔ)貼、稅收減免、充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等，以及限制傳統(tǒng)燃油汽車的使用等措施，推動了新能源汽車市場的發(fā)展。與此同時，新能源汽車技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的下降也促進(jìn)了市場需求的增長。全球各大汽車制造商紛紛推出新能源汽車產(chǎn)品，爭奪市場份額，新興的科技企業(yè)也進(jìn)入到新能源汽車領(lǐng)域，加劇了市場競爭壓力。因此，要提高新能源汽車的競爭力，需要對該行業(yè)有全面清晰地認(rèn)識，應(yīng)從新能源汽車的結(jié)構(gòu)出發(fā)，了解各組成部分的技術(shù)原理并尋找進(jìn)一步的發(fā)展路徑。通過對新能源汽車電池、電機(jī)、電控系統(tǒng)等組成部分結(jié)構(gòu)的分析，可以確定新能源汽車的最佳配置和工作方式，從而優(yōu)化能源利用效率，提高車輛的續(xù)航里程和電池壽命，提升整車能效。此外，通過分析車輛的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、碰撞安全性和火災(zāi)安全性等方面，可以進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，確保車輛在各種意外情況下的安全性能。

相較于傳統(tǒng)燃油汽車，新能源汽車以可再生能源或非化石能源作為動力源，更為環(huán)保和節(jié)能，比如，電動汽車、混合動力汽車等。在新能源汽車中，最為常見的是電動汽車，其由電源系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)和車身結(jié)構(gòu)組成，其中，電源系統(tǒng)包含了電池、能量管理系統(tǒng)和充電機(jī)，其為電動汽車提供了充足的動力支持，在電池中，其常用的類型為鋰離子電池，此類電池具有能量密度高、壽命長、無污染等特點，是環(huán)境保護(hù)、節(jié)約能源的重要手段；電控系統(tǒng)則是電動汽車的控制中心，其通過電腦控制電機(jī)、電池等設(shè)備的運轉(zhuǎn)，使汽車實現(xiàn)加速、制動、行駛等功能；輔助系統(tǒng)則通過輔助動力源、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及空調(diào)、照明等裝置實現(xiàn)新能源汽車的各項輔助功能；車身結(jié)構(gòu)則是電動汽車的外殼，其通常由鋼、鋁合金等材料制成，以保證汽車的安全性和穩(wěn)定性?？傮w而言，相對于傳統(tǒng)燃油汽車，新能源汽車的結(jié)構(gòu)更為簡單，但需要精密的電控系統(tǒng)來控制電機(jī)和電池的運作，以保證汽車的性能和安全性。

目前，雖然新能源汽車已取得矚目的成績，但其在汽車結(jié)構(gòu)方面，仍存在以下問題：

1） 技術(shù)有待完善。新能源汽車主要依靠電池儲存和釋放電能，與傳統(tǒng)的燃油汽車的加油時間性相比，新能源汽車的充電時間仍較長，且電池在多次使用后效能會大幅降低。因此，當(dāng)代的新能源汽車亟待在優(yōu)化電池能量密度和擴(kuò)大電池容量方面實現(xiàn)更多的突破。

2） 安全性不足。新能源汽車的安全性是用戶重點關(guān)注的問題。電池的安全性、高壓部件的安全性等方面都需要更加嚴(yán)格的設(shè)計和測試，以確保車輛在各種情況下的安全可靠，但目前一些新能源汽車還缺乏足夠的安全標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)督測試。

3） 材料和結(jié)構(gòu)有待優(yōu)化。新能源汽車需要輕量化設(shè)計，以提高能效和續(xù)航里程，因此，尋找適合新能源汽車的輕量化材料，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，是當(dāng)前需要解決的問題。

4）成本和價格偏高。相對傳統(tǒng)的燃油汽車，新能源汽車的成本和價格仍較高，限制了其市場普及。降低成本、提高性價比是推動新能源汽車發(fā)展的重要因素。

作為一種以電、氫等新型能源作為驅(qū)動能源的新型汽車，新能源汽車的結(jié)構(gòu)和原理與傳統(tǒng)燃油汽車有很大不同，為解決新能源汽車在結(jié)構(gòu)及行業(yè)發(fā)展中存在的問題，推動綠色環(huán)保事業(yè)和經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，《新能源汽車結(jié)構(gòu)與原理》一書從以下幾個方面入手，探討了新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。

1） 大力推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，通過政策加大科研投入。在對新能源汽車結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析時，相關(guān)技術(shù)人員要不斷研究和實踐提高技術(shù)水平，通過分析車輛結(jié)構(gòu)的局限性和改進(jìn)空間，共同攻克關(guān)鍵技術(shù)難題，提出新的設(shè)計理念和解決方案，提高新能源汽車的性能、續(xù)航里程和安全性，推動整個行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。研究人員可從新能源汽車的結(jié)構(gòu)出發(fā)，對電池技術(shù)、驅(qū)動電機(jī)技術(shù)、能量管理技術(shù)等進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，通過分析車輛的材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝等實現(xiàn)車輛結(jié)構(gòu)的輕量化，提高車輛的性能，減少能源消耗和排放。最后，要加大對新能源汽車技術(shù)研發(fā)人才的培養(yǎng)力度，鼓勵企業(yè)、高校和研究機(jī)構(gòu)加強(qiáng)合作，加大對工程技術(shù)人才、管理人才、市場營銷人才等高素質(zhì)人才和技術(shù)團(tuán)隊的培養(yǎng)，為產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展提供堅實的人力資源支持，提升行業(yè)的技術(shù)水平和創(chuàng)新能力。

2） 加強(qiáng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)。汽車產(chǎn)業(yè)的上下游產(chǎn)業(yè)鏈往往很長，因此管理和規(guī)范也存在一定難度，要從電池、電機(jī)、電控系統(tǒng)、充電設(shè)施等新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的多個環(huán)節(jié)出發(fā)，完善產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品審核機(jī)制，對新能源汽車的各個組成部分進(jìn)行針對性提高，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)調(diào)和協(xié)作，提高產(chǎn)業(yè)鏈的整體水平。加強(qiáng)新能源汽車的產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)，可以采取以下幾個措施：

① 制定統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)化可以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的互操作性，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和市場競爭力，推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展。

② 加強(qiáng)供應(yīng)鏈合作，推動產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的緊密合作，包括電池制造、電機(jī)制造、智能控制系統(tǒng)、充電設(shè)施等。通過供應(yīng)鏈合作，可以提高整體供應(yīng)鏈的效率和穩(wěn)定性，降低成本。

③加強(qiáng)政產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合和國際合作，增強(qiáng)政府、企業(yè)、高校和研究機(jī)構(gòu)之間的合作與交流，形成政用產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的良好機(jī)制，同時與國際上的新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作，共享資源和經(jīng)驗，推動產(chǎn)業(yè)鏈的國際化發(fā)展。通過國際合作引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和管理經(jīng)驗，提升產(chǎn)業(yè)鏈的競爭力，推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同創(chuàng)新和健康發(fā)展。

3） 建立健全的政策和法律法規(guī)體系。中國目前雖然已經(jīng)有了許多的新能源汽車產(chǎn)業(yè)激勵政策，但都存在力度較為分散、聚焦性弱的問題，還未形成完整的頂層設(shè)計體系。因此，通過政府主導(dǎo)并加強(qiáng)監(jiān)督的方式制定和完善具有針對性的政策和法律法規(guī)，能夠確保新能源汽車產(chǎn)業(yè)在規(guī)范下正確運行，同時，要將新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況納入地方政府考核，確保政策得到貫徹落實，保障新能源汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4） 拓展新能源汽車市場需求。目前，新能源汽車在與傳統(tǒng)燃油汽車的競爭中仍存在一些劣勢，這是因為新能源汽車的功能還難以完全有效地替代燃油汽車，且新能源汽車的某些功能、技術(shù)、商業(yè)模式等還處在開發(fā)試驗階段，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)尚未完善，用戶普及度與生產(chǎn)成本等關(guān)鍵要素之間的矛盾還未解決，產(chǎn)業(yè)規(guī)模、市場規(guī)模也未達(dá)到理想狀態(tài)。因此，要加大新能源汽車的市場推廣力度，提高新能源汽車的消費者認(rèn)知度和接受度，拓展新能源汽車的市場需求。同時，隨著新能源汽車行業(yè)的發(fā)展，其二手車市場規(guī)模也愈發(fā)可觀，當(dāng)?shù)卣块T應(yīng)該明確新能源二手車評估體系，引導(dǎo)綠色循環(huán)消費，推動市場的健康發(fā)展。

總之，《新能源汽車結(jié)構(gòu)與原理》一書以新能源汽車的基本機(jī)構(gòu)和原理為基礎(chǔ)，探討了新能源汽車行業(yè)的發(fā)展路線，并指出貫徹綠色環(huán)保理念，發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)需要政府、企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)等多方的共同努力。書中內(nèi)容豐富，可供廣大汽車愛好者、汽車行業(yè)從業(yè)者和汽車專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)參考，也可作為相關(guān)企業(yè)的培訓(xùn)用書。