孔萌
摘 要:隨著我國經濟實力的不斷增長,人們的生活檔次和消費水平也在不斷地提升,汽車作為日常交通工具,已普及到大眾生活中。汽車在給人類生活帶來便捷的同時,對環境也造成了一定的污染。新能源汽車及節能型汽車的研發是目前能夠促進汽車行業實現可持續發展的必由之路。本文結合汽車制造業的發展現狀,探討新能源技術在汽車制造中的應用及新能源下的汽車節能技術。
關鍵詞:新能源 汽車 節能技術
Automobile Energy-saving Technology under the Background of New Energy
Kong Meng
Abstract:With the continuous growth of Chinas economic strength, people's living standards and consumption levels are also constantly improving. As a daily transportation tool, automobiles have become popular in the lives of the people. While automobiles bring convenience to human life, they also cause certain pollution to the environment. The research and development of new energy vehicles and energy-saving vehicles is the only way to promote the sustainable development of the automobile industry. This article combines the current development situation of automobile manufacturing industry to discuss the application of new energy technology in automobile manufacturing and automobile energy-saving technology under new energy.
Key words:new energy, automobile, energy-saving technology
中國實施制造強國戰略的第一個十年行動綱領《中國制造2025》于2015年5月發布,該文件包含中國制造業未來10年發展設計的頂層規劃和路線。規劃的基本發展方針為創新驅動、綠色發展、質量為先、結構優化、人才為本。其目的是在綱領的指導下努力實現國家產業轉型升級,培育有中國特色的制造文化。對于汽車產業來說,能夠制造出綠色、節能、環保的新能源汽車是使中國由汽車大國向汽車強國邁進的必由之路。在國家政策的支持下,2020年7月14日,國家工業和信息化部、農村農業部和商務部進行了聯合組織,共同開展了新能源汽車下鄉活動,活動以“綠色、智能、安全——一步跨入‘新時代,助力鄉村振興戰略”的新能源汽車為發展主題。此次活動的開展為當前新能源汽車的發展提供了最新的前進方向。就目前國家汽車發展行業來看,新能源汽車的制造是汽車行業的一大趨勢,發展前景非常可觀。為了更好地響應國家號召,加強汽車新能源和節能技術的應用是當前促進汽車行業實現可持續發展的必由之路。
1 新能源節能技術與汽車行業結合的重要性
1.1 符合國家綠色發展模式
我國社會經濟建設的快速發展推動著城市現代化的前進,為了適應社會現代化發展趨勢、建設社會主義現代化發展國家,推動和實施綠色環保型經濟建設是當前國家經濟建設發展的主要形式。在汽車制造業中,傳統型汽車尾氣的排放對環境發展造成了污染,導致霧霾和溫室效應愈來愈重,嚴重影響了人們的日常生活和身體健康。推進汽車行業轉型、加強新能源汽車及汽車節能技術的研究已成為時代趨勢。只有降低傳統型汽車污染的排放,增加新能源節能技術的使用,才能夠解決環境污染問題,實現社會的可持續發展。
1.2 減少非再生能源的消耗
汽油和柴油是我國傳統型汽車所使用的主要燃料,兩者是通過對石油燃料的加工提煉而形成的。我國共有八處大型石油資源分布區域,石油資源儲存有限。另外,石油燃料屬于不可再生資源,其形成周期長,需要上百萬年的時間,如果不加以控制其使用情況,很容易造成資源枯竭。我國是人口大國,對石油的依賴程度大,多數石油均依賴進口。隨著國內傳統型汽車的生產,全球石油資源消耗嚴重,只有加強對新能源汽車或汽車節能技術的研究,才能夠降低對石油資源的石油,緩解資源消耗問題,更好的促進我國經濟社會發展。
2 新能源汽車節能技術的應用
2.1 新能源在車輛制造中的應用
(1)氫動力技術
氫動力技術在汽車制造中主要分為氫內燃汽車和氫燃料電池汽車。氫內燃汽車是通過汽車內部的內燃機燃燒氫氣和空氣中的氧氣而產生出動力,從而推動汽車運行。氫燃料電池汽車顧名思義是將氫氣(或者是含氫物質)及空氣中的氧通過燃燒產生出電力,使汽車電池充滿電能,再推動汽車運行。氫動力技術使氫能源與空氣中的氧充分結合,產生出水蒸氣,有效的減少了汽車運行過程中因燃料問題造成的空氣污染。
(2)電力驅動技術
電力驅動技術簡單地說就是運用電能推動車輛運行,通過技術改造用電力發動機代替傳統的柴油、汽油發動機,其驅動方式主要分為電動機中央驅動和電動輪驅動。電力驅動技術將電能作為汽車行駛過程中所需要的主要能源,有效緩解了環境污染壓力。目前該項技術在我國取得了一定成就,很多汽車制造商都選擇使用電力發電機。
但是,無論是哪種電力驅動方式,電力驅動汽車在運行過程中都需要不斷消耗電量,因此,建立充電站是當前推動電力驅動技術發展的一項任務。
(3)燃料電池技術
燃料電池技術是指不燃燒燃料,直接用電化學反應的方式將燃料的化學能轉變為電能的一種發電技術。在汽車行業中該技術主要應用于燃料電池汽車(又稱為FCV)。燃料電池汽車雖然也可稱之為電動汽車,但其與傳統的電動汽車是不同的。該類型汽車電池裝置的燃料主要為高純度氫氣(或含氫燃料),其電池裝置為汽車運行提供主要電力。而普通電動汽車所用的電力則來自由電網充電的蓄電池。
2.2 新能源下的汽車節能技術應用
(1)混合動力汽車
混合動力系統主要分為油、電混合動力系統和液壓混合動力系統,是車輛動力系統中兩種不同動力源的技術,也是混合動力汽車的核心技術。在現階段,混合動力技術作為節能型技術已得到了一定程度研發,其研發重點包含柴電混合和汽電混合兩種形式。這種將燃油和電力兩種能源相結合的方式,實現了新能源技術與節能技術的結合,不僅改變了傳統型汽車的運行方式,緩解了發電機的損耗,減少油量的消耗,還減少了汽車尾氣的排放。
在我國,混合動力系統不僅能夠增加汽車動力還能夠提高燃油的經濟性,該項技術目前已受到汽車生產制造商的重視?;旌蟿恿ζ嚨氖褂帽苊饬思冸妱悠囆履茉闯潆娬镜穆闊?,節省了新能源加油站的建設投入,也減少了政府的財政支出,也達到了保護環境的目的。
從當前汽車業發展狀況來看,混合動力系統有著廣闊的應用空間。作為汽車生產企業,應抓住這一有利契機加快自身企業發展,同時,也應該站在電動化、節能化的角度調整汽車產業結構,促進新能源汽車的快速發展,推動汽車制造技術的轉型升級。
(2)全新汽車壓燃技術發動機
全新壓燃技術是指將汽油采取的火花塞點火方式與柴油采取的壓燃式點火方式相結合的一種壓燃方式。汽油和柴油作為汽車往復式內燃機中的主要燃料,有著不同的優點,汽油的火花塞點火方式噪音低,運行過程中發動機震動幅度小,柴油的壓燃式點火方式燃油效率高。在汽車節能技術研發過程中,研究人員將兩種壓燃方式相結合形成了全新的汽車壓燃技術,充分的發揮了兩種壓燃方式的優點,達到了節能燃油的目的。
該技術目前在我國較有代表性的是長安馬自達汽車,在剛剛結束的2020成都車展上,長安馬自達發布的CX-30車型采用了其獨創的SPCCI壓燃技術,將全新汽車壓燃技術進行了再革新,實現了壓縮比可變技術,減少了爆震問題。全新汽車壓燃技術發動機所燃燒的燃料雖然不是氫、電等新型能源,但卻充分利用了傳統型汽車燃料,與傳統型汽車發動機相比,大大降低了汽車尾氣的排放,從而減少了汽車運行對環境的污染,也是一種新型的汽車節能技術。
(3)電動汽車與太陽能技術
電動汽車是以上提到的以電力驅動技術為基礎的能源型汽車。與傳統型汽車相比,該類型汽車將電能作為推動汽車行駛的主要能源,有效的減少了傳統型汽車所帶來的石油資源消耗和環境污染。同時,電力汽車整體設計簡單,電動機能量轉化率高,電動機運行過程中噪音也較小。盡管純電動汽車符合目前新能源節能汽車的發展模式,但由于蓄電池技術研發程度不完善,對電力的儲存量相對較少,因此在行駛過程中很容易導致電量耗盡、汽車驅動困難的問題。
為解決電力汽車的電能問題,可將太陽能發電技術與電力汽車技術相結合。在汽車行駛過程中,通過太陽能儲存板可儲存一定的電能,增加汽車電池的充電方式,從而解決行駛過程中的電力問題。從能源角度考慮,太陽能技術充分運用了自然再生能源,不僅能夠減少對石油能源的消耗還能夠減少汽車尾氣的排放,實現了新能源節能技術。
(4)藍驅技術
藍驅技術是以改進的“渦輪增壓柴油直噴發動機技術”(TDI)為核心,通過環保的發動驅動技術、先進的變速箱技術、清潔的燃料技術、環保的尾氣處理技術達到更低的燃油消耗度和排放量。在汽車運行過程中,藍驅技術的應用不但能夠提升車輛的綜合性能,還能夠達到節能減排的效果,是目前在汽車領域廣受好評的一種新型節能技術。目前大眾汽車在這方面的應用技術較為成熟,具有一定的代表性。
以上節能技術在汽車行業的應用,有力的緩解了因汽車排放污染所帶來的環境壓力,同時新能源的使用也減少了石油資源的消耗,符合我國可持續發展的現代化發展戰略。
根據中國汽車工業協會的最新統計,2019年1月-11月間,我國新能源汽車產銷分別完成109.3萬輛和104.3萬輛,同比分別呈增長趨勢。純電動汽車、插電式混合動力汽車及燃料電池汽車產銷與此前期產銷相比,均有不同程度的增長。就目前發展形勢來說,新能源汽車發展已經成為汽車行業的一股新興力量。為實現“綠水青山就是金山銀山”的科學發展理念,在汽車生產與制造方面,社會各方面都要進行積極地配合。國家應加強對新能源汽車與節能汽車技術的創新,增加對新能源節能汽車的政策支持;汽車行業應該積極響應國家號召,加強對新能源與節能技術的應用;高校應注重對汽車技術研發人員的培養,不斷發掘新型人才。只有做到政策和人才的相互發展,才能夠真正促進汽車行業的轉型。