論新能源汽車研發(fā)方向

周城

摘 要：所謂新能源汽車就是指現(xiàn)在采用的非常規(guī)車用燃料作為動力來源（或者用常規(guī)的車用燃料及采用新型車載動力裝置），完美結(jié)合了車輛的動力控制和驅(qū)動方面的先進技術(shù)，形成技術(shù)原理先進、具有新技術(shù)、新外形、新結(jié)構(gòu)的汽車。

關(guān)鍵詞：新能源;汽車;研發(fā)方向

新科技時代已經(jīng)來臨，汽車成為了絕大多數(shù)人出行的方式。談及汽車，新能源汽車必然是行業(yè)龍頭老大，老式汽車污染嚴重、車型和性能也是有待優(yōu)化，而新能源汽車可以使用太陽能、動能或者風(fēng)能等環(huán)保能源作為牽引力來帶動汽車行駛。

首先，看一看近年來新能源汽車的產(chǎn)量、銷量和電池價格的發(fā)展形勢。我們不難發(fā)現(xiàn)，其產(chǎn)量和銷售量逐年遞增，這也就意味著新能源汽車行業(yè)的爆發(fā)已成當(dāng)今社會不可抗拒的事實。

到此，進入今天的主題，我要談的主要是新能源汽車未來研發(fā)的兩大新方向：

1 新能源汽車輪胎材質(zhì)及功能

眾所周知，如果輪胎的性能可以得到有效保障的話，就可以減小甚至避免駕駛員在某些緊急情況下因輪胎而引起的車輛發(fā)生翻轉(zhuǎn)、碰撞等威脅生命安全的情況。那么，在科技騰飛的新時代中，我們能否有能力去創(chuàng)造一種具有特殊性能的輪胎：當(dāng)汽車行駛時，若其中一個或幾個輪胎出現(xiàn)瀕臨爆炸的狀況，輪胎內(nèi)部能通過傳感器觸發(fā)自動補胎功能開關(guān)和充放氣開關(guān)，讓輪胎的危險點能第一時間被修復(fù)處理，并且讓駕駛員知曉做好緊急靠邊停車的準(zhǔn)備，避免發(fā)生更大的交通事故。近些年，可采取輪胎危險信號發(fā)出，駕駛員在規(guī)定緊急停車區(qū)域停車使用后備輪胎代替的方式，未來可盡力突破輪胎的自我修復(fù)功能，然后再次觸發(fā)開關(guān)，完成輪胎充放氣過程。同時我們也致力于能找到一種更加全能的新式橡膠去減小甚至消除這種危害。如今，氟硅橡膠具有全世界綜合性最高的橡膠之一的美稱，有機硅材料耐高低溫性能優(yōu)越，高溫下仍具有優(yōu)越的物理機械性能、耐臭氧性、耐老化性、電絕緣性和自熄性，但是有機硅材料同時存在耐燃料油和耐溶劑性能差的缺陷;氟碳材料具有良好的熱穩(wěn)定性、耐溶劑性和耐燃料油性等多種優(yōu)良性能，缺點是耐低溫性能差。氟硅橡膠是一種以Si-O為主鏈結(jié)構(gòu)，-CH2-CH3-CF3為側(cè)鏈的含氟聚硅氧烷，氟是電負性最強的元素，C-F鍵相當(dāng)穩(wěn)定，耐熱性較高。因此氟硅橡膠既保持了硅橡膠的耐高低溫性能、回彈性、壓縮復(fù)原性、耐候性、電氣特性、脫模性等一系列優(yōu)良性能，也具有了氟橡膠的耐溶劑、耐燃料油等性能。和氟橡膠相比，氟硅橡膠具有更好的壓縮永久變形性、耐寒性，從低溫到高溫都能顯示優(yōu)越的性能。氟硅橡膠是在氟硅生膠中加入增量填料、補強填料、結(jié)構(gòu)控制劑、改性添加劑、硫化劑、操作劑等，然后經(jīng)硫化后制得。目前大規(guī)模生產(chǎn)并廣泛應(yīng)用的氟硅橡膠主要是聚（3，3，3-三氟丙基甲基）硅橡膠。氟硅橡膠具有十分優(yōu)異的綜合性能，符合環(huán)保節(jié)能的社會發(fā)展形式，且生膠的品種眾多，有多種加工方法，因此其制品種類繁多，可應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，其中航空航天和汽車工業(yè)是兩大最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，而且已經(jīng)逐漸推廣應(yīng)用于多個其他領(lǐng)域，如精密機械、電子通訊、煉油化工、建筑、醫(yī)療機械和衛(wèi)生、電力、船舶等領(lǐng)域。氟硅橡膠綜合性能優(yōu)良，我國需大力推廣研發(fā)。我國于最早由中科院化學(xué)研究院于20世紀60年代開始研究氟硅材料，直到70年初才研制出和道康寧公司產(chǎn)品具有相當(dāng)性能的氟硅橡膠，90年代初投入生產(chǎn)。近年來隨著我國航空航天和交通運輸行業(yè)的快速發(fā)展，氟硅橡膠的市場需求量也隨著迅速增長，合成和配合技術(shù)、生產(chǎn)規(guī)模也取得了很大發(fā)展，部分產(chǎn)品已經(jīng)達到甚至超過國外同類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，可以有效滿足客戶需求。我國氟硅橡膠的研發(fā)起步較晚，技術(shù)整體上和發(fā)達國家水平相比有很大差距，許多特種橡膠還要從國外進口。同時由于石油資源日益枯竭，化工原料價格日益高漲，而氟硅橡膠的加工技術(shù)要求較高，氟硅橡膠的價格遠高于一般的硅橡膠、氟橡膠，氟硅橡膠主要在具有特殊用途的領(lǐng)域占主導(dǎo)地位，民用市場需進一步開拓。因此我國氟硅橡膠的研究仍需大力推進發(fā)展，要不斷開發(fā)完善氟硅橡膠的配方和加工技術(shù)，以得到性能更好、價格更低的氟硅橡膠產(chǎn)品來解決類似的問題。希望以此能更好的保證汽車穩(wěn)定性，給未來新能源汽車創(chuàng)造一個廠家安心、買家放心的新環(huán)境。

2 新能源汽車的動能

新能源汽車現(xiàn)在可以通過電能、風(fēng)能、太陽能等各種形式提供動能，我舉一兩個例子加以解釋：新能源之電動汽車鎳氫蓄電池屬于堿性電池，這種電池循環(huán)使用的壽命較長，能量密度高，并且存在記憶效應(yīng)。缺點就是價格太高，不適合絕大多數(shù)人使用。天能動力是目前國內(nèi)營收最高的中國電池企業(yè)，還是國內(nèi)新能源汽車動力電池最早產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)品線最全、產(chǎn)銷量最大的企業(yè)，重點發(fā)展新能源汽車動力電池、鋰離子電池和新能源材料產(chǎn)業(yè)化。除此以外，天能動力還開展了電池回收的工作。寧德時代的電池技術(shù)在國內(nèi)也是首屈一指的，目前廣汽新能源Aion S所搭載的NCM811電池便是今年最新推出的電池，能量密度達到280千瓦時/千克以上。在未來這一兩年里，將會是新能源汽車第一輪更替的時間節(jié)點，隨之而來的是第一波電池回收問題。因此，我們需要讓電池盡量循環(huán)利用，減少環(huán)境污染。

新能源混合動力汽車優(yōu)點如下：

（1）采用混合動力后可按平均需用的功率來確定內(nèi)燃機的最大功率，發(fā)動機相對較小，此時處于油耗低、污染少的最優(yōu)工況下工作。由于內(nèi)燃機可持續(xù)工作，電池又可以不斷得到充電。

（2）因為有了蓄電池，可以合理收放能量。

（3）在主要干道上可以停用內(nèi)燃機，由電池驅(qū)動，降低尾氣排放。

（4）內(nèi)燃機可以十分方便地解決耗能大的空調(diào)、取暖、除霜等純電動汽車遇到的難題。

（5）載重大時依然可以使用汽油作為動力。

（6）可讓電池保持在合適的工作狀態(tài)，延長使用壽命，降低成本。

（7）整車由于具備多個動力源，可同時工作，整車的動力性優(yōu)良。

有利亦有弊：它系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，遠距離的高速行駛省油效果不明顯。

氫動力汽車的優(yōu)點就是排放物是純水，行駛時尾氣不產(chǎn)生任何污染環(huán)境的污染物。

缺點：氫燃料的成本高，存儲和運輸時技術(shù)條件要求非常嚴格苛刻，因為H分子非常小，極易透過儲藏裝置的外殼分散到空氣中。大家都學(xué)過化學(xué)，氫氣的提取需要通過電解水或者天然氣分解，如此一來在消耗大量的能源的同時也產(chǎn)生了大量的CO2。除非是使用像核電來提取（此方法成本過高），否則無法從根本上降低CO2排放。也就是說會污染環(huán)境，那便違背了可持續(xù)發(fā)展的初衷，這種氫動力汽車的存在就幾乎沒有任何意義。

新能源汽車的電池就如同人的內(nèi)臟，它的性能也決定了汽車的部分性能，但就我所了解價格趨勢來看，電動汽車用快充鋰離子動力電池價格在以美元為計算單位的前提下大約是1600kw/h，據(jù)美國部分機構(gòu)測試發(fā)現(xiàn)在動力性能各方面幾乎相等的前提下，鋰離子動力電池是遠遠高于汽油內(nèi)燃機的，我國目前新能源電池價格高，效率低一系列問題的出現(xiàn)都在說明我們離成為該行業(yè)領(lǐng)頭人的差距還有很大。在我們政府出臺扶持補助政策的前提下，必須加大投資力度和科研深度制造出性能佳成本小的新時代電池。

綜上所述，現(xiàn)在每個提供動能的方式都沒有達到最優(yōu)級別，電池價格也是高居不下。所以今天我要談?wù)摰氖悄懿荒芡ㄟ^在駕駛過程中的方向盤轉(zhuǎn)動和換擋來提供動能？下面，我通過一個情景模式來闡述下我的看法，比方說我們的新能源汽車是吸收太陽能來提供動能，那么當(dāng)我們遠距離行駛的時候，誰又能保證一直會有太陽光呢？如果突然陰天下雨，離充電站或者說服務(wù)區(qū)太遠，前不著村，后不著店的時候，我們怎么辦？因此，我們?nèi)绻軐⒎较虮P和換擋產(chǎn)生的動能用來代替一部分能量，讓一些原來應(yīng)該一直提供能量的太陽能作為后備能源儲存起來以備不時之需，這將會讓新能源汽車的超遠航行駛提升一個巨大的幅度，有著劃時代的意義。

從我們的政府級各個企業(yè)的表現(xiàn)來看，對于新能源汽車的重視程度是前所未有的，所以我們也相信中國新能源汽車的市場前景是無限光明的。在傳統(tǒng)動力汽車方面中國始終被擠壓并落后于國外的車企。但是，在新能源汽車方面中國車企已經(jīng)看到了其發(fā)展?jié)摿ΑＮ覀儑鴥?nèi)必將攻堅克難，拿下新能源汽車領(lǐng)域，讓中國車企能夠正面與國外車企一較高下。

總而言之，無論從節(jié)能環(huán)保，還是市場需求或是動能的角度，新能源汽車的發(fā)展是未來汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。我們有理由相信，隨著一些新想法的提出和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、政策出臺的不斷完善，我國會在不遠的將來迎來新能源汽車發(fā)展的高峰。

參考文獻：

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