汽車新能源和節(jié)能技術(shù)淺談

范志強(qiáng)，杜 闖，董天宇（沈陽理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院，沈陽 110168）

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汽車新能源和節(jié)能技術(shù)淺談

范志強(qiáng)，杜 闖，董天宇
（沈陽理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院，沈陽 110168）

摘 要：文章首先對新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析論述，并總結(jié)了新能源應(yīng)用后對節(jié)能技術(shù)發(fā)展的推動作用。其次重點探討系能源汽車中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用形式，以及節(jié)能目標(biāo)的實現(xiàn)原理。最后對新能源汽車發(fā)展期間常見的一些問題進(jìn)行整理，論述有效的改進(jìn)方法，促進(jìn)技術(shù)得到更好的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：汽車新能源；汽車節(jié)能；節(jié)能技術(shù)

1　我國新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展進(jìn)步，汽車行業(yè)也得到了大力發(fā)展，成為人們?nèi)粘３鲂兄械闹匾煌üぞ?，但同時也增大了能源的損耗，油品燃燒所產(chǎn)生的廢氣被直接排放到空氣中，增大了空氣污染的速度。采用新能源代替油品消耗，能夠節(jié)省大量的石油資源，同時在汽車的尾氣排放治理中也取得了理想的成績。因此新能源汽車應(yīng)用得到了高度重視，各大汽車生產(chǎn)企業(yè)在對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計時，也會重點考慮在使用中新能源是否能夠得到充分的燃燒，為汽車行駛提供動能。其中應(yīng)用最廣泛的是壓縮混合氣體，配合汽油使用后能夠為汽車行駛提供充足的能量，同時也減少了汽油的損耗量，混合氣體在壓力作用下進(jìn)入到燃燒裝置中，被點燃后所釋放出的能量可供汽車行駛運行，并且這樣的環(huán)境下所進(jìn)行的動力傳輸形式更合理，不會造成使用隱患問題。檢測汽車排放尾氣中的成分，可以發(fā)現(xiàn)僅僅有少部分氮氧化合物，排放量在環(huán)保部門規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。新能源汽車是采用混合能源供應(yīng)形勢來實現(xiàn)動能轉(zhuǎn)換的，由國外傳入到我國，今年來發(fā)展迅速，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)自主研究，在國內(nèi)大型汽車生產(chǎn)廠家都得到了很好的應(yīng)用。由于汽車的供能形式發(fā)生轉(zhuǎn)變，在燃燒技術(shù)上自然也有明顯的變化，充分運用HCCI模式，能夠在基層中形成穩(wěn)定的傳輸體系，在燃燒氣體被傳輸前，就已經(jīng)進(jìn)行了壓縮，提升混合氣體的濃度，這樣在啟動的瞬間動力能夠達(dá)到甚至超過單一油品功能標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)燃機(jī)中的傳輸流程有所增加，但燃燒以及動能傳輸?shù)臅r間卻并沒有增加，這是新能源汽車中獨有的優(yōu)勢。

2　新能源汽車的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

2.1混合動力汽車

電能作為新型清潔能源在汽車設(shè)計生產(chǎn)環(huán)節(jié)得到了大力應(yīng)用，處于清潔自然能源，混合動力是新能源汽車中常見的能源供應(yīng)形式。通常情況下是將多種能源混合應(yīng)用，汽油、天然氣以及電能。這樣的功能形式下將汽車不同區(qū)域的能源需求詳細(xì)區(qū)分，雖然是混合動力，但燃料仍然是獨立存儲的，同時功能達(dá)到汽車的形式能量需求，在這樣的供能形式下汽車得到了穩(wěn)定的動力，能夠滿足各類行駛需求。燃燒油品不但行駛成本增大，同時也會造成排放尾氣中污染物質(zhì)含量超標(biāo)。新能源汽車行駛中只燃燒少量油品，結(jié)合電能共同使用，這樣在總的能量輸出上是不會發(fā)生變化的，同時也節(jié)省了大量的石油資源。電能存儲需要蓄電池的參與，設(shè)計階段對蓄電池的使用年限進(jìn)行了嚴(yán)格的檢驗，避免汽車更換的廢品造成環(huán)境污染。汽車駕駛?cè)藛T可以自由的切換供能形式，在電能與油品方面，人群基數(shù)較大的市區(qū)內(nèi)應(yīng)用電能，這樣就不會排放出尾氣，在路面狀況比較復(fù)雜的野外區(qū)域應(yīng)用汽油供能形式，能夠節(jié)省行駛時間。

2.2電動汽車

風(fēng)力發(fā)電以及太陽能發(fā)電技術(shù)逐漸的完善，使得電能成為新能源汽車設(shè)計階段首要考慮的，電能汽車產(chǎn)品也逐漸增多。以電能為消耗能源來實現(xiàn)汽車行駛供能需要對車載蓄電池進(jìn)行設(shè)計，盡量在滿足蓄電需求的前提下減小體積，這樣汽車的外觀設(shè)計也有更大的發(fā)展空間。在系統(tǒng)內(nèi)部電能被轉(zhuǎn)換成為動能，帶動發(fā)動機(jī)設(shè)備運轉(zhuǎn)，汽車達(dá)到了行駛的能源供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而驅(qū)動行駛。隨著新能源汽車生產(chǎn)以及使用數(shù)量不斷的增大，城市內(nèi)也建立了大量的充電站，可以為汽車的蓄電池補(bǔ)充電能。電動汽車可以做到零污染零排放，這一點是柴油以及汽油汽車所不能實現(xiàn)的，所補(bǔ)充的電能也由清潔環(huán)保的方法所生產(chǎn)出來，符合能源可持續(xù)發(fā)展理念。目前的設(shè)計生產(chǎn)技術(shù)能夠達(dá)到合理的充電間隔時間，并且動能也完全能夠達(dá)到行駛需求標(biāo)準(zhǔn)。不過電能汽車也存在一些需要改進(jìn)的缺點，蓄電池部分的體積大重量大都會影響到汽車行駛速率，并且蓄電池的使用壽命是有限的，反復(fù)充電一段時間后，需要更換新的電池裝置，增大了使用階段的成本投入，相信在未來的技術(shù)發(fā)展中上述問題都能夠得到更合理的解決。

2.3燃料電池汽車

燃料電池是通過氣體燃燒反應(yīng)來為汽車行駛提供能量的，與傳統(tǒng)的功能形式不同，在使用階段會將預(yù)存的氫氣與空氣中的氧氣相互結(jié)合。這兩種氣體混合后得到的氣體具有可燃性，被點燃后所釋放出的能源補(bǔ)充給電池，使電能永遠(yuǎn)更持續(xù)長久的能量，解決運行使用解讀所遇到的不合理問題。這種功能方式中所產(chǎn)生的尾氣排放僅僅是水分，并不會產(chǎn)生污染物質(zhì)，符合汽車節(jié)能設(shè)計理念。采用該種供能模式的汽車需要安裝蓄電池，氫氣存儲裝置，運行使用的成本較低，但這些基礎(chǔ)設(shè)施的安全所占有的體積比較大，限制了對汽車外形的美觀設(shè)計，該技術(shù)目前正在全面研究中，僅僅在小范圍內(nèi)投入使用，完全研究成功后，必然能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)功能模式，成為新能源汽車的未來發(fā)展方向。

3　新能源汽車技術(shù)發(fā)展中的建議

面對新能源汽車對我國發(fā)展帶來的好處，政府需要在新能源汽車的發(fā)展道路中起到主導(dǎo)作用，通過宏觀調(diào)控來整合國內(nèi)有限的資源，從而高效的發(fā)展我國新能源技術(shù)。從新能源汽車節(jié)能方面進(jìn)行突破，避免在傳統(tǒng)汽車發(fā)展過程中所走過的彎路。同時在我國自主研發(fā)的基礎(chǔ)上，鼓勵國外投資者對國內(nèi)的汽車企業(yè)進(jìn)行投資，增強(qiáng)與國際一流新能源汽車廠商的技術(shù)交流，提升世界影響力。

4　結(jié)語

新能源汽車的研發(fā)對我國的汽車工業(yè)發(fā)展來說是一個非常好的機(jī)會。通過大力發(fā)展新能源汽車，可以大幅度縮小我國汽車行業(yè)與世界汽車行業(yè)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(yīng)積極響應(yīng)，通過自主研發(fā)與整合資源，切實促進(jìn)我國新能源汽車健康、快速的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

［1］劉鵬，孟憲臣.淺談未來新能源汽車的技術(shù)發(fā)展趨勢［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（12）.

［2］張俊霞.淺談新能源電動汽車技術(shù)及發(fā)展前景［J］.石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2015（12）.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.054

作者簡介：范志強(qiáng)（1994-），男，遼寧凌源人，本科在讀，研究方向：能源與動力工程。