汽車新能源與節能技術應用研究

（貴州電子科技職業學院，貴陽市，550025） 張紅瓊

我國傳統汽車燃料主要來自于石油產品，包括汽油、柴油和液化氣，以石油產品作為燃料的主要弊端在于燃料燃燒后產生碳氧化合物和醛類，不僅給人體帶來危害，也會給大氣環境帶來污染。近年來，我國加大了環境治理力度，社會各界對汽車新能源和節能技術應用給予了高度關注，加強汽車新能源與節能技術研究必然能夠促進我國汽車產業的發展。

1 汽車新能源與節能技術應用的重要意義

1.1 降低石油產品消耗

我國傳統汽車燃料以汽油和柴油為主，這些燃料都利用石油經過加工和提煉而成。我國是能源消耗大國，工業生產中對石油產品依賴性較高，而且，我國也是最大的石油進口國，石油對外依存度達到67%以上，僅從2017 年我國石油進口量來看，就已經達到了3.96億噸。而且，近年來隨著汽車產業的不斷擴大，汽車保有量的不斷增加，這個數據也在不斷增加。預計2020年，我國石油需求總量將超過6.1億噸。

汽車新能源與節能技術研究和應用，將降低我國汽車行業對石油產品的依賴，降低石油燃料的消耗。因此，汽車新能源與節能技術能夠有效緩解我國石油產品進口壓力，延長能源使用時間，從而促進我國社會發展。

1.2 適應社會發展需求

汽車的普及加大了汽車尾氣的排放，給我國自然環境保護帶來了較大壓力。近年來，我國空氣質量受到汽車尾氣排放影響較大，很多地區頻繁出現霧霾天氣，溫室效應也較為嚴重。環境污染問題不僅受到社會各界的高度重視，同樣也受到世界的關注。加強汽車新能源和節能技術研究與應用，將會降低環境污染，改善空氣質量，從而提高人們生活質量，發展新能源和節能汽車產業已經成為社會發展的必然趨勢[1]。

2 汽車新能源與節能技術的應用

2.1 汽車節能技術

2.1.1 汽車混合動力技術

近年來，汽車產業的發展加快了汽車節能技術的優化和創新，混合動力技術已經成為當前汽車產業較為先進的節能技術。混合動力技術是利用發動機與電動機的有效組合，實現能量的轉換，從而達到節能的目的。混合動力分為增程式混合動力、并聯式混合動力和混聯式混合動力。

①增程式混合動力技術

增程式混合動力主要表現特點為發動機只具有發電功能，不參與直接驅動，增程式混合動力技術又被稱為串聯式混合動力技術。目前，此類技術已經在雪佛蘭車系的個別車型上得到應用，取得了良好的應用效果。增程式混合動力技術具有三大優點，首先，應用此類技術只要車內存在燃料就能夠讓電動機工作，解決了人們對電池電量問題的擔憂；其次，應用此類技術的車型，電池可以直接通過充電方式進行電力補償；另外，通過增程式混合動力技術在汽車生產中的應用，能夠確保發動機在最佳狀態中工作，從而降低汽車使用中的油耗。

增程式混合動力也存在較為明顯的弊端，一方面，此類技術需要經過兩次能源轉換，降低了工作效率；另一方面，此類技術只有電動機對車輛進行驅動，需要較大功率的電動機，而且，發動機的輸出功率以及電池都需要達到相應的標準和規范，才能有效確保續航里程，因此，對發動機和電池的要求相對較高[2]。

②并聯式混合動力技術

并聯式混合動力在比亞迪系列部分車型中得到應用，此類技術發動機既有發電功能又有驅動作用，車體內部的發動機和電動機都能夠驅動車輪工作。并聯式混合動力技術具有成本低和扭矩大的優點，車輛在駕駛中能夠產生強烈的推背感。但是，并聯式混合動力技術也存在較大缺點，此類技術發動機和電動機同時工作時間不會保持太長，影響到車輛的工作效率，此外，在車輛行駛中，只有發動機在運行，相比傳統的車輛節能效果不十分明顯。

③混聯式混合動力技術

混聯式混合動力技術，發動機不但起到發電功能又起到驅動功能。目前，這種技術在凱美瑞個別車型中得到了應用。混聯式混合動力技術將并聯式混合動力技術和增程式混合動力技術有效結合，利用動力分割機對發動機的動力進行有效分割，其中一部分作用于車輪驅動，另一部分用于發電，實現能量的轉換，用于對電動機進行驅動。混聯式混合動力技術在車體上的應用，可以擺脫充電條件的限制，能夠實現電動機和發動機同時運轉。混聯式混合動力技術的應用提高了車輛生產成本，同時也增加了車輛自身重量。

2.1.2 藍驅技術

藍驅技術以經過優化改進的TDI發動機技術作為核心技術，利用能量回收技術提高汽車的駕駛性能，減少燃油消耗，降低車輛排放。目前，這種技術被大眾汽車所運用，藍驅POLO 成為此類技術的典型車型，通過藍驅技術的應用，能夠讓車輛駕駛效果得到充分體現，燃油消耗實現最低化，成為領先世界的先進發動機技術。

2.1.3 壓燃技術

傳統的汽車生產中，通常采用火花塞點火或者活塞壓燃點火兩種方式，汽車壓燃技術將火花塞點火與活塞壓燃點火兩種方式有效結合，能夠讓汽車燃料同時燃燒，使燃油的使用率大幅度增加。此外，利用這種技術能夠讓發動機燃燒溫度下降，燃燒周期縮短，降低輻射熱傳導，實現車輛的節能。

2.1.4 汽車節能設計

汽車自身設計對能源消耗也具有較大影響。隨著汽車生產技術的不斷提升，一些新理念應用到汽車節能設計中，其中可變排量設計已經在卡迪拉克車型上得到應用，能夠在車輛不同的駕駛狀態下調節車輛排量和發動機功率，實現節能效果；另外，通過車輛自重和車體外形設計，也可以在一定程度上發揮節能減排的效果。

2.2 汽車新能源

2.2.1 氫動力燃料技術

氫動力燃料技術在當前一些高端車型中有所應用，寶馬車系和本田車系具有典型應用案例。氫動力燃料是綠色環保而且高效的新型燃料，受到當前技術限制，現階段采用的大多為汽油與氫氣作為雙燃料動力系統，相較于傳統燃料系統，這種技術讓車輛生產成本得到有效控制，此類技術還處于不斷優化階段。

2.2.2 電力驅動系統

電力驅動系統在新能源汽車生產中使用較為廣泛，電力驅動系統的應用改變了傳統的燃料作為車輛驅動能源，電力的使用讓車輛更加清潔、環保；電力驅動增加了輸出扭矩，使車輛的工作效率和運行質量有所提高。另外，采用電力驅動，降低了車輛對能源的消耗，提高了車輛使用的經濟效益。但是，從目前電力驅動系統發展來看，車輛續航能力和動力充電還需要進一步提高，需要在安全性和可靠性方面加大研發力度[3]。

2.2.3 燃料電池系統

燃料電池技術在豐田系列和福特系列車型中應用較多，這種技術將氫氣和甲醇作為主要燃料，通過化學反應轉變為電能，為車輛行駛提供能源和動力。這種技術具有高效和清潔的特點。但是這種技術產生的動力有限，需要與其他技術聯合應用才能發揮出良好的應用效果。

3 結束語

汽車行業發展不僅提高人們生活質量，還帶動了更多產業的共同進步。在當前環保理念下，新能源和節能技術在汽車產業中的應用必然將帶來重大的社會變革，促進社會發展和汽車科技進步。