新能源汽車(chē)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)

毛傳云

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)汽車(chē)行業(yè)也緊隨時(shí)代的步伐，在進(jìn)行著大規(guī)模的發(fā)展，但是汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的同時(shí)，也加劇了能源消耗的危機(jī)，以及我們生活環(huán)境也在不斷的惡化。新能源汽車(chē)?yán)玫氖请娏︱?qū)動(dòng)，可以說(shuō)是較好的解決了石油枯竭所帶來(lái)的能源危機(jī)，以及環(huán)境污染等問(wèn)題。本文主要是描述了它目前的狀況，并且對(duì)新能源汽車(chē)的發(fā)展進(jìn)行了簡(jiǎn)單的剖析。

關(guān)鍵詞：新能源汽車(chē);技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;趨勢(shì)

國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開(kāi)能源，同時(shí)能源也是人類(lèi)的生存與發(fā)展的前提。那么新能源是什么呢？顧名思義，從表面我們就知道是指除了傳統(tǒng)能源之外的的各種新發(fā)現(xiàn)的能源。新能源是指剛有人類(lèi)發(fā)現(xiàn)，正準(zhǔn)備去開(kāi)發(fā)利用或者是正在積極地研究、向世人推廣的一類(lèi)能源。就目前的社會(huì)狀態(tài)，石油資源供應(yīng)量已經(jīng)即將或者已經(jīng)滿足不了需求量，已經(jīng)導(dǎo)致世界各地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。而且我國(guó)科技不斷進(jìn)步，隨之而來(lái)的現(xiàn)代工業(yè)也在不斷發(fā)展，私家車(chē)也不斷增加，因此汽車(chē)的使用也導(dǎo)致石油的使用量增加，從而對(duì)我們生活的環(huán)境造成威脅，環(huán)境越來(lái)越差。新能源汽車(chē)越來(lái)越被推廣，因?yàn)樗捎玫氖请娏M(jìn)行驅(qū)動(dòng)。這不僅減少了石油能源過(guò)度浪費(fèi)，而且保護(hù)環(huán)境。所以新能源汽車(chē)的廣泛使用已經(jīng)成為汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的一種形式。[1]

1 介紹新能源汽車(chē)

新能源汽車(chē)的動(dòng)力來(lái)源是利用和平常不一樣的車(chē)用燃料，不僅如此，它的動(dòng)力控制以及驅(qū)動(dòng)方面都是采用非常先進(jìn)的技術(shù)，形成一種技術(shù)先進(jìn)，具有新結(jié)構(gòu)的一種新型汽車(chē)。

新能源種類(lèi)繁多，分為純電動(dòng)汽車(chē)，混合動(dòng)力汽車(chē)，燃料電池汽車(chē)等等。最近這些年，新能源電動(dòng)自行車(chē)發(fā)展迅猛，電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)成為新能源汽車(chē)的標(biāo)志。我們現(xiàn)在主要研究的新能源汽車(chē)就是電動(dòng)汽車(chē)。[2]

在1834年，世界上第一臺(tái)電動(dòng)汽車(chē)誕生，它是由美國(guó)人托馬斯發(fā)明的，當(dāng)前這一項(xiàng)發(fā)明比內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)提前半個(gè)世紀(jì)誕生。但是由于當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)有限，電工電子技術(shù)發(fā)展很局部，所以電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展受到了限制。但是在當(dāng)時(shí)由于機(jī)械工業(yè)的發(fā)展逐漸提高，所以促進(jìn)了內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)技術(shù)得到發(fā)展。但是這些年，由于世界范圍能源消耗殆盡，而且環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重。所以對(duì)人們的生活產(chǎn)生了極大的威脅。所以人們也開(kāi)始意識(shí)到利用新能源的重要性。另外還有一點(diǎn)就是目前電子技術(shù)發(fā)展迅猛，所以說(shuō)電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新的蓬勃發(fā)展的時(shí)期。[3]

2 關(guān)于新能源汽車(chē)的分類(lèi)

新能源汽車(chē)可以分為純電動(dòng)汽車(chē)，混合動(dòng)力汽車(chē)，燃料電池汽車(chē)等等，但是目前投入到市場(chǎng)環(huán)境下的新能源汽車(chē)，主要還是純電動(dòng)汽車(chē)，混合動(dòng)力汽車(chē)。

2.1 純電動(dòng)汽車(chē)

純電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力來(lái)源是車(chē)載電源，他是用電力電機(jī)去驅(qū)動(dòng)車(chē)輛來(lái)向前行駛的，他是符合道路安全法規(guī)所要求的車(chē)輛。純電動(dòng)汽車(chē)是用蓄電池作為汽車(chē)的動(dòng)力來(lái)源。純電動(dòng)汽車(chē)和以往的機(jī)械汽車(chē)的主要區(qū)別就在于動(dòng)力電機(jī)是純電動(dòng)汽車(chē)的唯一動(dòng)力來(lái)源。

除此以外，最重要的一點(diǎn)是純電動(dòng)汽車(chē)的再生制動(dòng)系統(tǒng)與傳統(tǒng)燃油汽車(chē)有很大的區(qū)別。再生制動(dòng)系統(tǒng)除了可以對(duì)車(chē)輛進(jìn)行制動(dòng)作用以外，還可以對(duì)車(chē)輛進(jìn)行能量的回收的功能，這樣可以保持能量的消耗。這種再生制動(dòng)系統(tǒng)，它采用的是驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正常發(fā)電，正常運(yùn)行。這樣可以使得動(dòng)力汽車(chē)在減速時(shí)制動(dòng)時(shí)的能量重新帶回給動(dòng)力電池，從而可以使得他繼續(xù)使用，據(jù)目前統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，回收的能量占10%到20%左右，它是傳統(tǒng)汽車(chē)不可去估量的。[4]

2.2 混合動(dòng)力汽車(chē)

所謂混合汽車(chē)，從字面意義我們就知道，就是說(shuō)至少要有兩種動(dòng)力來(lái)源的汽車(chē)，使用其中一種或多種動(dòng)力來(lái)源去提供一部分能量，或者去提供全部能量的汽車(chē)。動(dòng)力汽車(chē)大多數(shù)是采用了傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)，和動(dòng)力機(jī)汽車(chē)作為動(dòng)力來(lái)源，具有傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)和電力驅(qū)動(dòng)兩套動(dòng)力系統(tǒng)。利用的是串聯(lián)，并聯(lián)或者是混聯(lián)的動(dòng)力耦合方式。

除了上面所說(shuō)的，它除了有純電動(dòng)汽車(chē)電驅(qū)動(dòng)的基本特征以外，它還有效地提高了車(chē)輛的動(dòng)力感，經(jīng)濟(jì)感和舒適感，同時(shí)也有效地解決了電動(dòng)汽車(chē)在行程較長(zhǎng)時(shí)所帶來(lái)的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，以及減少了燃料的消耗，減少了尾氣的排放，從而保護(hù)了環(huán)境，顯示出了良好的環(huán)保作用。[5]

混合動(dòng)力汽車(chē)在功能上同樣具有能量的回收，再利用的功能，并擴(kuò)展了使用這種能量的應(yīng)用范圍，改善了它的應(yīng)用環(huán)境，從而被社會(huì)廣泛認(rèn)同接受。他目前也是電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的一個(gè)標(biāo)桿，一個(gè)方向，在未來(lái)也呈現(xiàn)出了良好的發(fā)展前景。

3 關(guān)于新能源汽車(chē)技術(shù)目前的發(fā)展?fàn)顩r

目前新能源汽車(chē)的研究方向的重點(diǎn)是電動(dòng)汽車(chē)以及純電動(dòng)汽車(chē)和混合電動(dòng)汽車(chē)。那我們先來(lái)談一談純電動(dòng)汽車(chē)，它是電動(dòng)汽車(chē)的標(biāo)桿，而混合電動(dòng)汽車(chē)是采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)電動(dòng)汽車(chē)和閃電那汽車(chē)兩者為基礎(chǔ)的，去發(fā)展形成的一種復(fù)合型的電動(dòng)汽車(chē)。

新能源的電動(dòng)汽車(chē)和傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)到汽車(chē)最主要的不同點(diǎn)在于汽車(chē)的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)里面包含了電力電機(jī)，電力電池，控制系統(tǒng)，也就是我們常說(shuō)的控制器。他們?nèi)吆掀饋?lái)常常被叫做電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的三大件。它們的工作能力將直接影響著電動(dòng)汽車(chē)的性能。

3.1 關(guān)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的介紹

通常電動(dòng)汽車(chē)選用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要有直流電動(dòng)機(jī)，交流異步電動(dòng)機(jī)，永磁同步電動(dòng)機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)。

3.1.1 直流電動(dòng)機(jī)

在電動(dòng)汽車(chē)剛剛發(fā)展起來(lái)時(shí)，純電動(dòng)汽車(chē)常常采用的大多數(shù)是直流電動(dòng)機(jī)作為他的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。這類(lèi)電機(jī)發(fā)展較為嫻熟，在控制方面操作上比較容易，而且調(diào)速也比較好。并且在以前他在條數(shù)電動(dòng)機(jī)領(lǐng)域上應(yīng)用十分廣泛。但是直流電動(dòng)機(jī)它的機(jī)械結(jié)構(gòu)也是十分復(fù)雜，比如說(shuō)他的電刷，機(jī)械換向器等。他的瞬時(shí)過(guò)載能力以及電機(jī)轉(zhuǎn)速的進(jìn)一步提升，有時(shí)會(huì)受到限制，而且電壓過(guò)大或者是電流過(guò)大的情形下，電刷也容易產(chǎn)生高壓打火，這樣是十分危險(xiǎn)的，并且對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的控制以及安全會(huì)帶來(lái)許多不利的影響。就目前形式來(lái)看，新型電動(dòng)汽車(chē)采用直流電動(dòng)機(jī)很少，已經(jīng)有一種被淘汰的趨勢(shì)。

3.1.2 交流異步電動(dòng)機(jī)

當(dāng)我們談?wù)摰浇涣鳟惒诫妱?dòng)機(jī)時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)他在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)下，電機(jī)的轉(zhuǎn)子發(fā)熱十分嚴(yán)重。所以當(dāng)交流異步電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，我們首先要保證電機(jī)冷卻，同時(shí)它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)也是十分的復(fù)雜，電機(jī)本體成本也相對(duì)較高，和永磁式電動(dòng)機(jī)以及開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)去進(jìn)行比較，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)他本身的工作效率，一些功率密度是十分低的，這對(duì)于提高電動(dòng)機(jī)最大行程來(lái)說(shuō)還是十分不利的。對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展，最近這些年也在盡量去減少交流異步電動(dòng)機(jī)的使用。

3.1.3 永磁同步電動(dòng)機(jī)

所謂永磁同步電動(dòng)機(jī)，即使用了永磁體，它具有高效性，較高的轉(zhuǎn)矩密度，控制精度上較高，振動(dòng)噪聲十分低等特點(diǎn)。如果經(jīng)過(guò)合理的設(shè)計(jì)，采用永磁磁路結(jié)構(gòu)可以獲得較高的弱磁功能，使得采用永磁同步電動(dòng)機(jī)使得他在汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)方面具有很高的價(jià)值，受到了國(guó)內(nèi)外汽車(chē)界的高度關(guān)注，并且在純電動(dòng)汽車(chē)上應(yīng)用十分廣泛，被廣大人群所接受。

3.1.4 開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)

開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)是一種新型電動(dòng)機(jī)，它和其他類(lèi)型的驅(qū)動(dòng)機(jī)去進(jìn)行比較，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)制作十分簡(jiǎn)單，并且最關(guān)鍵的點(diǎn)是功率密度十分高，轉(zhuǎn)速這一特點(diǎn)也十分的好，具有比較高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和比較低的起動(dòng)功率，這樣也使得它的效率可以達(dá)到85%到93%左右。這樣使得它在較寬的轉(zhuǎn)速狀態(tài)范圍內(nèi)，可以靈活地去進(jìn)行操作，轉(zhuǎn)數(shù)控制也十分簡(jiǎn)單。最高可以達(dá)到1500r/min。并且最主要的一點(diǎn)是它的可控制性好，同時(shí)，即使他在非常惡劣的環(huán)境中，他同樣可以適用電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的使用。

通過(guò)以上研究發(fā)現(xiàn)，就目前形勢(shì)來(lái)看，我們得到的電動(dòng)汽車(chē)主要采用了電機(jī)還是永磁同步電動(dòng)機(jī)或者開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。

4 關(guān)于新能源汽車(chē)發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題

第一是他的生產(chǎn)成本比較高。和一些發(fā)達(dá)國(guó)家比較，我國(guó)對(duì)于新能源汽車(chē)的投入力度還不足。它還沒(méi)有形成大規(guī)模的生產(chǎn)，并且生產(chǎn)成本較高，所以對(duì)于新能源汽車(chē)的推廣會(huì)受到一定的影響。第二是核心技術(shù)有待提高。新能源汽車(chē)行業(yè)是一種高新技術(shù)行業(yè)，但是由于我國(guó)研發(fā)起步較晚，所以說(shuō)核心技術(shù)有待提高，尤其是鋰電池需要解決充電時(shí)間長(zhǎng)等目前我們所遇到的問(wèn)題。第三點(diǎn)是配套設(shè)施需要進(jìn)一步的完善，否則它同樣也會(huì)影響到新能源汽車(chē)的普及。

5 總結(jié)

動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵，所以就目前來(lái)看，我們首先要解決動(dòng)力電池的性能，并且去提高電池的利用效率，并且可以改善它的充電時(shí)間以及在行程上能夠比較駕駛比較長(zhǎng)。通過(guò)以上的調(diào)查分析，我們可以很明確的肯定新能源汽車(chē)必將是未來(lái)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的一個(gè)標(biāo)桿。并且現(xiàn)在汽車(chē)技術(shù)也在不斷的改進(jìn)，不斷的更新，不斷的完善。相信在不久的將來(lái)，新能源汽車(chē)將逐漸走向成熟，發(fā)展的越來(lái)越好。

參考文獻(xiàn)：

[1]侯濤.純電動(dòng)汽車(chē)結(jié)構(gòu)與檢修.[M]人民交通出版社，2018.3.

[2]王燕妮.新能源汽車(chē)社會(huì)技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展分析[J].中國(guó)科技論，2017（1）：69-75.

[3]王誠(chéng)，王婧.職業(yè)教育校企合作制度化分析[J].現(xiàn)代職業(yè)育，2017（35）：233.

[4]蔡兆勇.論實(shí)踐教學(xué)在職業(yè)教育中的重要性[J].職業(yè)，2017（34）：7.

[5]姜永濤.中國(guó)新能源汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2017（14）5167-51.