李江華
摘要:文章分析了新能源汽車的技術路線,探析未來新能源汽車的發展方向,主要有這樣幾個方面:目前最具可行性的新能源汽車技術就是混合動力電動汽車,新能源汽車發展的主流路線和最終目標是純電動汽車,有限的氫燃料汽車技術的發展前景,新能源汽車未來中短期發展的補充之一是生物燃料汽車技術,未來電動汽車能源補充的有效輔助途徑是太陽能汽車技術。
關鍵詞:新能源汽車;技術發展;未來方向
未來新能源汽車將會是全球汽車業的先鋒,而越來越多的汽車制造商正是看準了這個市場,為搶占優勢地位,不惜在新能源汽車領域重金投入。目前,比較切合實際的就是發展混合動力技術,而具有較好發展前景的就是油和電相結合的技術。要發展混合動力就一定要把電動汽車每個方面的關鍵技術解決好,例如:電機驅動和它的控制技術、電池技術、整車技術和能量管理技術等。
1.新能源汽車重要的技術路線
1.1 純電動汽車
燃油發動機是當今汽車的主要動力來源,而燃油發動機是以燃燒汽油或柴油來驅動汽車行駛,而這種發動機在工作時所排放的二氧化硫、二氧化碳等有害氣體是目前空氣的主要污染源。而純電動汽車是以電池的二次動力為能量源,并配以高性能電動機輸出的動力來驅動汽車的行使,在行駛過程中不會產生任何的排放物,不會對空氣造成任何的污染。
動力電池、充電器、電動機及其控制器是純電動汽車動力系統的主要組成部分,其中動力電池作為汽車的唯一能量源,是組成純電動汽車的關鍵部件,對汽車的續航能力起到決定性影響。電動機與電機控制器組成的驅動系統提供扭矩給傳動機構,直接影響到車輛的各項動力性指標,如車輛的行駛速度、加速和爬坡性能以及制動能量回收效率同時由于電機的本身特性,可以在低速區內提供大扭矩輸出,配合IGBT 控制單元,實現內燃機無法比及的機械特性。
1.2混合動力汽車
混合動力汽車的動力輸出是由兩種或兩種以上的能量源提供的,使用“ 汽油和電力混合”的較多,它可以通過油和電的相互補充,以達到降低排放和減少消耗,還彌補了動力電池能量不足的缺陷,在市場上受到越來越多人的喜歡。目前混合動力應用比較熱門的一種類型是插電式混合動力汽車,這是一種純電動系統和混合動力系統相結合的汽車,整車安裝配備較大容量的電池組和車載充電裝置,在電池容量較高時(同時速度在規定范圍內),可以使用純電模式行駛。
1.3燃料電池汽車
以燃料電池發電為主要能量源的燃料電池汽車,它的行使是通過電機驅動的,而驅動電機、儲氫系統、燃料電池系統、動力蓄電池等是動力系統的重要組成部分。燃料電池實質上是電化學反應發生器, 其反應原理是將燃料中的化學能直接轉化為電能氫氧燃料電池供電的過程實際上就是通過氫氧的化學反應生成水并釋放電能,氫氣和氧氣分別是燃料電池在電化學過程中的燃料和氧化劑。
2.探析未來新能源汽車的發展
我們一直在對燃料電池汽車、混合動力汽車、純電動汽車3種整車技術的生物燃料、燃氣燃料進行研發和應用。對于中國的國情而言,適合長期發展的究竟是哪種汽車,這不僅是需要具體國家具體分析的問題,還要細化到應用地區城市、應用場所領域等細節。就上述新能源汽車的技術路線而言,其有著各自不同的方向和前景。
2.1目前最具可行性的新能源汽車技術就是混合動力電動汽車
混合動力汽車不僅有當前燃油發動機汽車的動力,可以利用已經較為成熟的發動機技術,而在續駛里程上也有很好的優勢,帶動了電池電機技術的發展,為以后純電動車技術打下深厚的基礎。而可插電式混合動力電動車技術,不論是在用油還是用電方面將自主權更多地交給消費者,使消費者能在滿足日常交通需求的同時,兼顧燃油經濟性和低碳環保的需求。可以說,混合動力電動汽車是現階段較為成熟、最具可行性和推廣性的新能源汽車技術,也是實現大范圍普及純電動車技術前無法逾越的重要技術路線。
2.2新能源汽車發展的主流路線和最終目標是純電動汽車
作為真正的綠色環保汽車的純電動汽車,它的優勢就在于節能環保和維護保養性價比高,而它的弊端就在續駛里程和充電時間上還存在一些問題,但那些問題總會解決的,而政府也采取了相應的措施,推出了一些扶持政策,像補貼退稅降低車輛制造成本、采用電池置換等經營模式改善其充電時間長的固有缺陷。
2.3有限的氫燃料汽車技術的發展前景
氫雖然具有高效、清潔、資源充足等特點,但是還有很多的技術沒有達到要求,而且它的生產費用太高,在短時間里不能達到大規模的生產。如果按照長期的發展潛力來估算,其依靠內燃機產生動力的能源轉化模式也不如氫燃料電池汽車更加高效、環保。所以氫燃料汽車技術只能作為中短期過渡性新能源汽車技術,且其推廣使用范圍非常有限。
2.4新能源汽車未來中短期發展的補充之一是生物燃料汽車技術
和燃氣汽車差不多,生物燃料汽車使用新的代用燃料可以暫時緩解石油日漸減少的情況,但是生物燃料雖說是可再生資源,但也并不是取之不盡,用之不竭的,因為它的生產和使用會受到氣候環境和土地資源經濟性控制。
2.5未來電動汽車能源補充的有效輔助途徑是太陽能汽車技術
現在,快速發展的太陽能電池技術,很難成為以后汽車驅動力的主要能源,因其有著單位面積能量密度低、能量補充時間長等缺點,而它更大的可能是作為可插電電動汽車的輔助能源補充方式長期存在。
3.結語
綜上所述,未來新能源汽車將會是全球汽車業的先鋒,而越來越多的汽車制造商正是看準了這種市場,為搶占優勢地位,不惜在新能源汽車領域重金投入。推動新能源汽車的未來發展,各學者專家及工程人員,任重而道遠。
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