盧鑫琪
摘 要:結合了傳統汽車產業的現狀以及人類所面臨的能源和環境危機,首先,對當前的傳統燃油汽車的某些缺點進行了分析;其次,引出新能源汽車的概念,以此為中心展開討論,并介紹了幾種新型能源技術和幾種典型的新能源汽車,通過與傳統能源的對比來闡述汽車采用新型能源對環境、汽車產業等諸多方面有著何等的意義;最后,總結出發展新能源汽車所面臨的一些問題,如價格問題和使用成本問題,并對其重要性進行說明,同時提出一些有針對性的解決方案。
關鍵詞:環境; 新能源 ;低碳經濟; 汽車產業; 節能減排
中圖分類號:F426.471 ? ? ? ?文獻標識碼:A
doi:10.14031/j.cnki.njwx.2020.08.020
0 引言
當前汽車尾氣對環境造成的污染以及當前能源的消耗狀況都是極為不樂觀的,對汽車產業進行升級改造已刻不容緩,隨著科技的不斷進步,對改善汽車尾氣排放的方法進行了大量的研究,新能源汽車,標志著汽車產業踏上了一個全新的臺階。
為了保證汽車產業在節能減排的大背景之下仍然保持樂觀的發展態勢,人們開始從能源的角度著手進行研究,比如改進現有的傳統化石燃料,使之燃燒更加充分,并添加某些催化轉換劑,使得污染物的排放大幅度降低;抑或采用新型能源,比如天然氣、電能、太陽能、氫能等,這些新能源不僅燃燒效率高,而且不會對環境造成污染。當前油電混合動力汽車、純電動汽車是發展趨勢,還有一些更加先進的新能源汽車正處于研發階段[1]。
1 新能源汽車的發展趨勢
1.1 汽車產業向新能源方向的轉型
雖然目前人們致力于開發新能源汽車,但想要完全實現汽車產業向新能源方向轉型,還面臨著諸多的問題,比如新型能源的開采及儲存、如何高效利用、相關系統的建設、使用及維護成本和相關法律法規,這些都是亟待解決的問題。
1.2 新能源汽車產業需解決的問題
(1)價格問題。燃氣汽車還好,但也不是真正的零排放,對于混合動力汽車而言,雖然省油,但技術要比傳統燃油汽車復雜得多,其維修保養成本也不低,售價自然也要比同等排量的傳統燃油汽車高,價格問題是制約新能源汽車發展的主要因素之一,有待通過日后的完善來降低價格,為廣大消費者所接受。
相比之下,新能源汽車屬于新型產品,通常來講,相同排量的汽車,新能源汽車的價格會高出一些,如2015款的精英型純電動版的逸動和2015年新款的哈弗H6來進行比較,哈弗的價格區間在9萬~15萬元左右,而純電動版的逸動最低配置的型號也要23萬元左右,這樣的價格對消費者來說算是比較昂貴的,雖然電動汽車的使用成本要比燃油汽車低很多,而且環保,但是價格相差如此之懸殊,未免讓一些消費者在面對電動汽車時望而卻步,作為一輛純電動版的汽車,達到了23萬元左右的價格,難免讓消費者覺得很貴。
(2)使用及維護的成本。眾所周知,新能源汽車是正處于概念階段的新興汽車產品,如果要開拓市場,在短時間內是難以實現的新能源汽車發展還面臨著諸多問題,除了技術方面,使用方面的問題也是阻礙新能源汽車發展的重要因素之一,比如其使用及維護的成本。
我們就拿電動汽車來說,作為雙模電動汽車的比亞迪F3DM的價格在17萬元左右,其排量為1.0 L,與其排量相同的汽油車的售價大約在6萬~9萬元之間,根據相關單位的介紹,比亞迪F3DM每行駛100 km需耗電約16 kW·h左右,換算成電費僅不到10元錢,而普通的F3系列車型每行駛100 km的成本高達50多元錢,僅憑這兩組數據還不能說明問題,因為F3DM系列每充滿一次電,只能行駛大約100 km,也就是說,以純電動模式行駛100 km之后,就必須要找充電設施進行充電,否則就要用汽油機作為動力來源,這樣算下來F3DM并不能比F3系列節省太多的成本。
為了節約時間,當前為電動汽車充電的設備大都采用大電流快速充電的方式,如果長期這樣充電,會使電池的壽命大打折扣,而且更換電池的成本非常昂貴,如果是采用夜間的低價電力資源進行充電,卻又無法滿足數量眾多的電動汽車的需求。
2 新能源汽車技術的創新
(1)無線感應充電技術。無線感應充電技術,又名為非接觸式充電,通過電感耦合來實現充電設備與用電器之間的電能傳輸,多年以前,諾基亞公司在某次新機發布會上就曾經向人們展示過這項技術,將一個待充電的手機直接放在無線充電設備上,按下按鈕,設備開始為手機充電,整個過程沒有使用電線,由于后來諾基亞的破產,這項新技術只能暫時告一段落。
早在2005年,我國的自主品牌比亞迪汽車公司就開始了這方面的研究,并成功制造出了一輛可以通過此項技術進行充電的大客車,但由于是剛剛研制出來,技術還不是很成熟,所以暫時尚處于研究階段,沒有向市場推廣。而作為汽車工業強國的德國和日本自然不甘落后,早已開始了相關方面的研究,目前也已取得了實質性的成果。
首先,假設電動汽車在未來得以全面推廣,我們可以將無線充電系統的充電設備設置在停車位的地表下面,在電動汽車的底盤上安放電能轉換接收裝置,當電動車在泊車位上停車時,系統通過感應自動啟動,開始充電,無需充電或已充滿時系統自動關閉,這樣一來,就解決了電動汽車充電困難的問題。
(2)雙電源自行充電系統。目前的電動汽車一般只有一套電源系統,當電能不足或耗盡時就必須進行充電,否則無法繼續使用,極大地限制了電動汽車的續航能力,通常電動汽車在充滿電的狀態下,只能持續行駛300 km左右,而其充電所需的時間較長,如果多輛電動汽車同時使用同一臺設備充電,就需要很長的等待時間,遠沒有燃油汽車方便,但是我們可以想辦法來解決這個問題,比如采用一種雙電源自行充電系統[2]。
雙電源指的是為電動汽車設置兩套供電系統,在正常行駛時,其中一套為車輛供電,另一套作為備用電源,而當正在使用的電源電量不足或耗盡時,駕駛員可以將通電開關切換到備用電源上,繼續為車輛供電。
自行充電是利用閉合線圈切割磁感線產生感應電流的原理,在車輪或發動機適當的位置附近放置一組磁鐵,形成磁場,在此磁場當中旋轉的部件就相當于閉合金屬線圈,當車輛運行時,部件在磁場中旋轉就會產生感應電流,為了保證電流只沿著預定的路徑走,在磁場中旋轉的部件應用載體之間相互絕緣,這樣,在通過導線將電流輸送至用電設備或為電池組充電。
如果將這二者結合起來,當一輛采用兩套供電系統的電動汽車其中一組電池電量耗盡,駕駛員將開關切換至另一組電源,這時自行充電系統開始為已經沒有電量的電池組充電,當此電池組充滿電后,可以備用或接替上一組電池為車輛供電,這樣一來,不僅提高了電動汽車的行駛里程,還在很大程度上緩解了電力系統的壓力[3]。
3 新能源汽車產業的展望
在低碳經濟的大背景下,節能減排成為了人們一致的呼聲,作為21世紀汽車工業新型產業支柱的新能源汽車產業,也得到了世界各國的普遍重視,德國、美國、日本等汽車工業強國對新能源汽車的研發已經進入了一個全新的階段,并已經取得了一定的成就,但從節能環保的大方向來看,現在已經研發成功的一些新能源汽車,諸如油電混合汽車、燃氣汽車等,雖然對傳統燃油已經沒有了那么強的依賴性,但它們并不是真正的零排放,純電動汽車雖可以實現零排放,但是它的續航能力還是個大問題。目前的新能源汽車的發展還是有著一定的局限性,因為現在的產品還沒有完全擺脫對化石燃料的依賴,這樣并不是長久之計,但可以為新能源汽車未來的發展奠定堅實的基礎[3]。
就目前已上市的新能源汽車來看,新能源汽車的種類大致有混合動力汽車、純電動汽車、燃氣汽車以及燃料電池汽車這幾種,在未來還可能會有氫動力汽車、氦-3汽車等新型產品。從長遠的角度來看,化石燃料會日益枯竭,新能源會逐步替代其位置,作為對化石燃料依賴性最強的產業之一,汽車產業只有把握住這個技術革新的浪潮,才會獲得更好的發展,但就目前我國的情況而言,技術、價格等重要的問題得不到妥善解決,新能源汽車就無法大面積推廣,不過憑借科技的發展,時代的進步,人們環保的意識不斷增強,相信最終實現新能源汽車的全面普及的夢想指日可待[4]。
4 結語
根據文章的分析結果來看,對汽車產業進行大刀闊斧的改革已勢在必行,其最直接有效的方式就是大力發展新能源汽車,文中對發展新能源汽車對現有汽車產業可能產生的變革進行了詳細分析,雖然目前新能源汽車的發展已經取得了一定的成果,但想要從根本上解決問題就不是在短時間內可以實現的。最后,文章對發展新能源汽車可能面臨的問題進行了分析,新能源汽車如果要大規模面向市場,還有很多問題需要解決,根據新能源汽車的發展現狀,不難得知能源和環境問題是人類亟待解決的問題,而新能源汽車作為一項誕生于能源及環境危機下的新興產業,必將會為問題的解決起到舉足輕重的作用。
參考文獻:
[1] 臧杰.新能源汽車[M].北京:新時代出版社,2012.
[2] 林燕.我國電動汽車發展趨勢及有待解決的問題[J].汽車工業研究,2011,16(4):83-90.
[3] 王耘波.電動汽車用電池的發展現狀[J].湖北汽車工業學院學報,1996,26(1):56-62.
[4] 王若平.新能源汽車技術[M].北京:國防工業出版社,2012.