張夏爽
摘 要:隨著經濟的發展,汽車在我國的保有量越來越高,所消耗的化石燃料也越來越多,產生的大量尾氣嚴重污染空氣,威脅人們的身體健康。因此,加強新能源汽車的研發,打破汽車對化石燃料的依賴,同時對控制尾氣排放,提高城市空氣質量,保護國民生活環境有很重要的意義。本文主要對我國新能源汽車發展的現狀進行分析,總結技能、技術在新能源汽車上的應用。
關鍵詞:新能源;汽車節能技術;應用
中圖分類號:U473 文獻標識碼:A
新能源汽車主要指的是除了消耗汽、柴油外所有采用其他能源的汽車,包括混合動力汽車、純電動力汽車、燃料電池汽車等。新能源汽車較傳統燃料汽車,具有能源利用率高,環境污染率低,能源可再生等特點。
1 我國新能源汽車的發展現狀
我國汽車工業建設之初,就是以發展新能源汽車為導向,以降低化石燃料消耗,擺脫汽車對石油的依賴,控制汽車尾氣排放,走可持續發展的道路作為主要的發展目標。當前的汽車汽油發動機通過火花塞點火的方式來點燃氣缸內高度壓縮的可燃混合氣體,混合氣燃燒產生大量動能轉化為發動機輸出的機械能對外做功。柴油發動機著火方式則更為簡單,只是使用壓力強行壓燃。研發中的新一代內燃機采用的是均質充量壓縮燃燒HCCI(homogeneous charge compression ignition)。HCCI是將傳統兩種發動機優點結合的全新燃燒方法,能夠同時實現排放和燃料消耗降低。其工作原理是通過提前形成較低密度的混合氣,提高了混合氣的自燃特性,燃料在高溫高壓下達到自燃點,在燃燒室內多個地方同時燃燒,燃燒更加的充分,從而輸出更大的動力。燃燒的過程中沒有可識別的火焰傳播現象,并且在燃燒的尾氣中只有極低的氮氧化物NOx和碳煙微粒PM排放。目前,我國已經具備新能源汽車的產業基礎,經過多年的發展,對新能源汽車的研發由弱變強。研發人員對新能源汽車的功能、性能、產品等進行全面的完善,從整體上提高使用者的舒適感受。同時,國家和地方的督促政策,促進了新能源汽車的研制和開發,為新能源汽車產業發展奠定了良好的基礎,同時使得我國新能源汽車在國際上的知名度大幅提升。從我國目前整體情況來看,我國的新能源技術發展處于良好階段。
2 新能源汽車的節能技術應用
2.1 混合動力汽車
混合動力通常情況下指的是將汽油、柴油、電能進行混合,共同產生動力的車型。當前采用的混合動力技術使得汽車燃油經濟性有很大的提高。通過對汽車上的燃油消耗和電能消耗進行混合搭配,改變原有汽車的運作方式,產生最合理的動力輸出,同時也降低了能量在使用過程中發生的損耗,起到節能的作用。根據混合動力汽車的燃料混合方式,可以分為汽油混合動力汽車和柴油混合動力汽車,其共同的優點有:(1)油電混合動力能夠改善汽車動力總成的輸出功率,減低汽車的耗油量。當內燃機因自身功率不足時,可以使用電能來補充,在發動機低功率運作時,則可以對電池進行充電,從而提高汽車的續航能力。(2)混合動力汽車搭載了成組的電池,電池能夠方便的回收,以便重復使用,降低二次污染。同時在人口密集的地方可以轉為電池單獨驅動,實現“零排放”。(3)使用能源為汽油或者柴油,不需要在重新建設新能源加油站,降低了政府的支出,同時提高了對環境的保護。
2.2 電動汽車
電動汽車是由載于車內的電池電能作為能源,驅動電動機運轉,從而驅動汽車。電動汽車發展的難點主要在于電能的存儲技術。常規的電池儲存電能之后,由于使用過程中反復的充電與放電,會漸漸減低電池的電容量,從而減少汽車電池的使用壽命。電動汽車的續航能力也非常重要,因此需要保證電池電容足夠大,電池體積也會較大,從而增加了電動汽車的設計難度,并且電池成本也相應提高。傳統汽車采用的方式是汽油或柴油這類不可再生資源,燃燒的時候不僅不能夠達到能源的高效利用,產生的尾氣還會對空氣造成大量的污染,但使用電能就可以從水能、風能、太陽能等可再生的能源中提取,并且屬于無污染的能源。由于電能的特性,電動汽車能夠在閑暇的時間充電,提高電能的使用效率。電動汽車的優點顯而易見,其缺點也很突出,如儲存電能少,使用壽命短,體積大,成本高,充電時間長等問題,當前許多專家以及學者正努力研究與改進。
2.3 燃料電池汽車
燃料電池主要是通過將氫氣與大氣中的氧氣在燃料電池組內發生化學反應,產生電能使得電動機運轉,從而驅動汽車行駛。氫氧反應后排出的尾氣中僅含有氫元素和氧元素,二者結合生成水蒸汽,使得尾氣排放污染物為零,同時也能有效的降低熱量排放,抑制溫室效應。與傳統汽車相比,燃料電池汽車在構造方面也有很大的區別。傳統汽車采用的是內燃機,燃料電池汽車則使用的是電池反應堆、蓄電池、氫氣罐。因此燃料汽車在制造過程中具有零排放或者近似零排放的特點,從而很大程度上減少了燃料電池汽車在生產制造過程中所造成的能源消耗和對環境的污染。其缺點也有很多,如氫氣制造難度大,能耗轉化率低,電機技術結構復雜,汽車續航里程短等。
3 新能源汽車技術發展中的建議
面對新能源汽車對我國發展帶來的好處,政府需要在新能源汽車的發展道路中起到主導作用,通過宏觀調控來整合國內有限的資源,從而高效的發展我國新能源技術。從新能源汽車節能方面進行突破,掌握核心技術知識產權,避免在傳統汽車發展過程中所走過的彎路。同時在我國自主研發的基礎上,鼓勵國外投資者對國內的汽車企業進行投資,增強與國際一流新能源汽車廠商的技術交流,提升世界影響力。
結語
新能源汽車的研發對我國的汽車工業發展來說是一個非常好的機會。通過大力發展新能源汽車,可以大幅度縮小我國汽車行業與世界汽車行業之間的差距。隨著國家政策對新能源汽車的支持不斷加大,我們應積極響應,通過自主研發與整合資源,切實促進我國新能源汽車健康、快速的發展。
參考文獻
[1]史永基,高雅利,王宇炎.新能源汽車節能減排技術研究進展[J].傳感器世界,2011,12(07):54-55.