新能源汽車的進(jìn)展與技術(shù)探析

耿清洲

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高，汽車已成為人們生活中必需品也越來越離不開了?？墒窃诮o人們帶來便利的同時(shí)，其產(chǎn)生的毒素以及污染也是造成人們生活環(huán)境的負(fù)面影響。所以說隨著汽車的日益增多與石油的不可再生之間的矛盾越為突出;因此如何解決汽車的增多與石油資源缺乏及環(huán)境污染問題之間的矛盾則成為當(dāng)前應(yīng)該考慮的問題。因此，開發(fā)新能源汽車是緩解上述矛盾的必然結(jié)果，也成為今后汽車發(fā)展方向的主要趨勢。本文就新能源汽車發(fā)展及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)說明，以供參考。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;純電動(dòng);技術(shù)原理

1 新能源汽車定義特點(diǎn)

關(guān)于新能源汽車主要是相對(duì)于傳統(tǒng)能源而言;由于發(fā)展較晚，其定義還不太明確。不過其特點(diǎn)是“低碳”“綠色”“環(huán)?！?，這是新能源汽車與傳統(tǒng)汽車的最大差異和突出的亮點(diǎn)，也是新能源汽車優(yōu)勢。新能源汽車的分類上不同，一類是使用非汽油、柴油等能源，如天然氣或石油氣作為能源的汽車，或者用二甲醚、甲醇等所謂的廣義新能源汽車，另一類就是現(xiàn)在所謂狹義的只指純電的插電式新能源以及油電兩用的車型，但總體來講，分為廣義與狹義新能源汽車兩種。

如按照目前國家關(guān)于新能源汽車生產(chǎn)準(zhǔn)入管理規(guī)定，狹義新能源汽車也就是純電動(dòng)代表了目前新能源汽車中的高科技發(fā)展方向，代表了未來新能源汽車的發(fā)展方向與前景。如鋰電池用電或光以及未來的核能等先進(jìn)的不枯能源。

2 國內(nèi)新能源汽車發(fā)展?fàn)顩r

就目前而言，我國新能源汽車主要包括混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車兩種類型，其中純電動(dòng)汽車既能實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源又能實(shí)現(xiàn)真正的零排放，是未來新能源汽車的主要發(fā)展趨勢。也是新能源汽車的特色。我國人口多，需求量大，發(fā)展新能源汽車是必須及必然要求，國家也大力重視。將新能源汽車研究項(xiàng)目列入“863”計(jì)劃，并鼓勵(lì)各大汽車生產(chǎn)商向新能源汽車轉(zhuǎn)型，并出臺(tái)扶持政策，免征車輛購置稅。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)公布的數(shù)據(jù)顯示新能源車比上年同期分別增長2.3倍和2.2倍.同時(shí)，國家公務(wù)用車也明確將進(jìn)行“新能源化”，并要求3年內(nèi)公務(wù)用車中采購新能源汽車的比例不低于30%;并逐年提高至30%以上。就拿我們所在城市也可看出，近兩年路上的新能源車明顯增多，主要因?yàn)槠浜笃诘牧畠r(jià)劃算和不限行等因素，當(dāng)然也有些不太認(rèn)可的主要其價(jià)位高，充電不方便續(xù)航不足等，所以一直有處于觀望階段和等待，期待些名牌大咖加入，既外觀漂亮又經(jīng)濟(jì)耐用，由于各大廠家爭相亮相，因此新能源汽車也是蛙聲一片。如目前比亞迪汽車在混合動(dòng)力型汽車方面取得的成果顯著，出租車以及公交車幾乎占據(jù)國內(nèi)絕大市場。再者，新能源產(chǎn)業(yè)化基本形成，從電池材料研發(fā)、控制器及部分關(guān)鍵零部件生產(chǎn)等已基本形成一定規(guī)模。另外，在各級(jí)政府大力推廣以及建設(shè)充電樁等各類附屬設(shè)施進(jìn)行中;為其發(fā)展提供了廣闊的舞臺(tái)。

3 新能源汽車動(dòng)力原理及相關(guān)技術(shù)分析

作為傳統(tǒng)的汽車能源主要有以油類及氣類作為燃燒動(dòng)力，不過還利用機(jī)械原理，只是在能源上減少或排放污染少而成為節(jié)能新型材料汽車，傳統(tǒng)機(jī)械制造不變，動(dòng)力不減或不明顯，如利用乙醇或燃?xì)庾鰹樾滦腿剂?，排放低，污染少，這所謂的能源車之一;還有就是所謂混合動(dòng)力就是兩套路子，配帶有小電機(jī)發(fā)電以致于在低速和高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)自動(dòng)切換或手動(dòng)切換成油類及氣類驅(qū)動(dòng)。再次就是純電驅(qū)動(dòng)，是目前最為理想也是科技進(jìn)步發(fā)展的趨勢，也是今后汽車市場走向。

3.1 混合動(dòng)力汽車技術(shù)原理剖析

這種汽車實(shí)際上就是有兩種動(dòng)力來源，就是油車基礎(chǔ)上裝配有發(fā)電機(jī)，一方面自身可控油技術(shù)工作，另外可用發(fā)電機(jī)供電作為動(dòng)力源來改善，從而達(dá)到降低油耗和節(jié)能。并可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式以及混合式三類車。

第一種串聯(lián)式混合動(dòng)力主要是指發(fā)動(dòng)機(jī)僅用于通過發(fā)電機(jī)發(fā)電供給給電動(dòng)機(jī)，提供動(dòng)力能源。同時(shí)還能通過蓄電池蓄電功能，從而保證能源供給及節(jié)約繼而延長續(xù)航。另蓄電電池也可以單獨(dú)作為動(dòng)力源保障其日常行駛需要，且處于零排放，還響應(yīng)國家環(huán)保。

并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車主要指將發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源使用;同時(shí)也可并聯(lián)電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車動(dòng)力源驅(qū)動(dòng);可以通過按鈕自動(dòng)切換，以保障運(yùn)行過程的安全與舒適性。

混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車充分利用了其兩種的優(yōu)點(diǎn)，通過行星式的齒輪機(jī)將不同動(dòng)力源有效的連接在了一起，既保證動(dòng)力充足又有效發(fā)揮了各自特點(diǎn)，今后市場上有較大的開發(fā)與應(yīng)用價(jià)值。

3.2 純電動(dòng)汽車構(gòu)造原理與成本分析.

3.2.1 電池成本

目前，電動(dòng)汽車一般采用酸鉛電池和鎳氫電池等，需加水或補(bǔ)充液，維護(hù)起來麻煩成本高而且危險(xiǎn)系數(shù)大，續(xù)航短等不足，要想干凈衛(wèi)生安全，續(xù)航遠(yuǎn)，鋰電池首當(dāng)其沖，相應(yīng)的成本也就越高。就眼下電池在市場上兩種電池叫為走俏，一是磷酸鐵鋰電池和三元鋰電，前者穩(wěn)定性好充放電完全，安全性高，不過密度低，受一定的溫度影響。后者密度大，存儲(chǔ)電量大些，穩(wěn)定性稍差目前正在改進(jìn)中，相信會(huì)越來越穩(wěn)定和耐用的，根據(jù)電池型號(hào)、容量不同造價(jià)也不同;要想里程達(dá)到300km/時(shí)，總成本約為4萬元的話，要超過500km/時(shí)，則會(huì)翻倍且壽命不高。經(jīng)計(jì)算，光電池組成本要占到一半左右;還要不斷更換。因此價(jià)格要比傳統(tǒng)汽車的價(jià)格要高得多，市場競爭優(yōu)勢弱，所以也就年輕人易接受新的思想，敢嘗試;是一些環(huán)保人士的首選。

3.2.2 車架組合高

現(xiàn)在大部分品牌電動(dòng)汽車分為純電和油電兩用，一種是在保留原有燃油汽車車廂和底盤等主要零部件的基礎(chǔ)上，拆除發(fā)動(dòng)機(jī)和油箱，換上電池、電動(dòng)機(jī)等設(shè)備，組裝成電動(dòng)汽車。而混合動(dòng)力汽車則保留了原有發(fā)動(dòng)機(jī)、油箱等設(shè)備，在原有基礎(chǔ)上加裝一套電動(dòng)機(jī)、電池、驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、電源轉(zhuǎn)換器和控制設(shè)備，成為兩套動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，自然而然提高了整車造價(jià)。

3.2.3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)

電機(jī)也是電動(dòng)車的核心部件之一，對(duì)于有刷和無刷雖都能夠滿足電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的要求。但成本確實(shí)不一樣的，要想電動(dòng)車的技術(shù)過硬，難免會(huì)又區(qū)別的運(yùn)用這些電機(jī)，在不同要求和汽車性能方面會(huì)有所不同，從而會(huì)影響價(jià)位的調(diào)整，因?yàn)椴煌碾姍C(jī)與相應(yīng)的控制器相匹配，當(dāng)然國內(nèi)生產(chǎn)的和國外先進(jìn)國家之間的比較顯而易見，優(yōu)劣分出，由于國內(nèi)技術(shù)的不完善肯定會(huì)導(dǎo)致成本的增高，即便是能滿足汽車需要，但主要部件還靠進(jìn)口，因此就限制其發(fā)展或可選少，若電動(dòng)汽車采用直流無刷電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，則必須將電機(jī)與控制器合成一體，這無形之中也增大了電動(dòng)汽車的成本。

3.3 純電動(dòng)汽車構(gòu)造特點(diǎn)

3.3.1 構(gòu)造部件原理

純電動(dòng)汽車主要由電池、電機(jī)、以及控制器這些核心部件組成，實(shí)際上就是在結(jié)構(gòu)上繼承了傳統(tǒng)車及油車的先進(jìn)框架基礎(chǔ)上增添了一套以電能為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)而已。具有零排放、低噪、綠色環(huán)保，是未來汽車發(fā)展的主要趨勢，其實(shí)把原來物理機(jī)械動(dòng)能由電能取代，以前由汽油機(jī)或柴油機(jī)等做功方式來轉(zhuǎn)化動(dòng)能，以作為驅(qū)動(dòng)源，只不過由油作燃料，雖方便但卻污染以及不可再生資源等弊端，然而電池作為新生能源零污染，綠色環(huán)保理念符合時(shí)代要求，即將代替?zhèn)鹘y(tǒng)油車成為新能源的主力軍。這套系統(tǒng)是純電動(dòng)汽車的核心，它相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車中的發(fā)動(dòng)機(jī)與其他功能以機(jī)電一體化方式相結(jié)合，是區(qū)別于傳統(tǒng)汽車的最大不同點(diǎn)，因此電動(dòng)汽車的電池、電機(jī)以及控制系統(tǒng)是主要核心部件。

3.3.2 電動(dòng)汽車主要原理技術(shù)及局限剖析

這類車的發(fā)展主要靠其電池的耐久性及大容量以及方便的充電措施，才能保障其順利發(fā)展，當(dāng)然，電機(jī)驅(qū)動(dòng)及控制技術(shù)，整車技術(shù)、能量管理技術(shù)至關(guān)重要的。首先，電池技術(shù)的突破及周邊充電設(shè)施的完善發(fā)展很重要。研發(fā)能量高、功率大、壽命長的高效電池也是迫在眉睫。其次，電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等控制器為實(shí)現(xiàn)該類汽車性能做保障，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具有范圍寬、提速快、轉(zhuǎn)矩大、車身輕便等特性。第三整車新型材料要有利于減輕自重，低耗、動(dòng)力強(qiáng)、硬度穩(wěn)定性缺一不可。有效合理使用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電能的回收，對(duì)于盡可能延長電池使用壽命具有重要意義。

無論怎樣，最后還是消費(fèi)者買單，為了消費(fèi)者的購車成本、運(yùn)行成本以及維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用的降低是目前國民最為關(guān)心。目前我國轎車的主流雖說仍然是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)車，大部分人對(duì)新能源汽車的特點(diǎn)及國家相關(guān)政策了解并不全面，甚至有些偏激，目前基礎(chǔ)設(shè)施不全，汽車充電成了大問題，一定程度上影響了消費(fèi)者的選擇。相信隨著新能源的發(fā)展以及宣傳力度的加大，國家出臺(tái)一系列針對(duì)新能源汽車的優(yōu)惠政策，降低購車成本。技術(shù)日漸成熟，售后服務(wù)體系的完善。相信不久的將來電動(dòng)汽車走進(jìn)千家萬戶，會(huì)成為我們?nèi)粘Ｉ畹谋匦杵返摹?/p>

4 結(jié)束語

因此就目前汽車行業(yè)的發(fā)展以及國家隊(duì)新能源的認(rèn)可，更重要解決我國對(duì)汽車的需求，又節(jié)能環(huán)保，響應(yīng)國家政策，惠民利民。將是全球未來汽車行業(yè)發(fā)展趨勢。基于我國的國情，新能源汽車以“節(jié)能、環(huán)保”為賣點(diǎn)，不僅僅是青年和環(huán)保人士的需求，市場前景廣闊。更重要解決我國傳統(tǒng)汽車的環(huán)境污染、噪音等缺點(diǎn)及可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。發(fā)展新能源是趨勢，只要把好電池、控制器及電機(jī)的公關(guān)技術(shù)以及充電設(shè)施的完善，加上多年的傳統(tǒng)技術(shù)定會(huì)是新能源成為未來汽車之星，領(lǐng)軍于汽車之巔。

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